CONSTRUCTION AND ARCHITECTURE

Formation of a system for comprehensive environmental protection support in hydraulic engineering construction under conditions of changing climatic factors

Authors

  • Artem V. Lobanov National Research Moscow State University of Civil Engineering, 26 Yaroslavskoye Shosse, Moscow, 129337, Russia
  • Leonid I. Elkin National Research Moscow State University of Civil Engineering, 26 Yaroslavskoye Shosse, Moscow, 129337, Russia
  • Biymyrza A. Sulaimanov National Research Moscow State University of Civil Engineering, 26 Yaroslavskoye Shosse, Moscow, 129337, Russia
  • Georgiy A. Kozyrev National Research Moscow State University of Civil Engineering, 26 Yaroslavskoye Shosse, Moscow, 129337, Russia
  • Dmitriy D. Vorobyev National Research Moscow State University of Civil Engineering, 26 Yaroslavskoye Shosse, Moscow, 129337, Russia

How to cite

GOST Lobanov A. V., Elkin L. I., Sulaimanov B. A., Kozyrev G. A., Vorobyev D. D. Formation of a system for comprehensive environmental protection support in hydraulic engineering construction under conditions of changing climatic factors // STROITEL'NYE I DOROZHNYE MASHINY. 2026. Vol. 70. No. 2. P. 10-19.
APA Lobanov, A. V., Elkin, L. I., Sulaimanov, B. A., Kozyrev, G. A. & Vorobyev, D. D. (2026). Formation of a system for comprehensive environmental protection support in hydraulic engineering construction under conditions of changing climatic factors. STROITEL'NYE I DOROZHNYE MASHINY, 70(2), 10-19.

Abstract

The article examines the transformation of environmental protection support for hydraulic engineering construction under conditions of climatic non-stationarity, in which engineering solutions based on the assumption of stationarity of hydrological series lose reliability and lead to underestimation of both emergency and cumulative ecological risks. It is shown that the intensification of runoff extremity and the redistribution of intra-annual flows alter the hydraulic structure of the flow in the lower pools, activate channel and bank processes, and form a nonlinear load on coastal biocenoses and infrastructure. Based on a systems analysis of the interaction of structures with components of the natural environment and statistical-probabilistic, stochastic modeling, long-term observations from 1965–2023 on water discharges, temperature, ice phenomena, and sediment transport were processed, compared with design and operational materials and ecological monitoring data; geoinformation technologies were used for spatial identification of vulnerability zones. Numerical series for the reservoir demonstrate stochastic dependence between peak flood discharges and volumes of soil washout with acceleration of erosion at increasing extreme discharges, as well as variability of the water exchange coefficient affecting the self-purification capacity and sanitary condition of the water area. The climate-induced degradation of materials is analyzed separately: an increase in the number of transitions through 0 °C intensifies freeze-thaw damage to concrete, while changes in moisture and groundwater levels complicate the filtration regime, which is confirmed by heterogeneity of carbonation and deviations in filtration discharges, including critical values on individual dam elements. Economic comparison of adaptation measures reveals the advantage of intelligent monitoring and automation, providing the greatest reduction in accident risk and prevented damage at moderate capital costs. The architecture of a comprehensive adaptive system is justified, integrating predictive monitoring, engineering protection, and updatable regulatory solutions; modeling indicates the potential for reducing integral ecological risk by 25–30% with an increase in operational costs by 10–12%, and practical applicability is associated with the development of digital twins and regional climate strategies for river basins.

Keywords

environmental protection support hydraulic engineering construction climatic non-stationarity ecological risks intelligent monitoring

References

Бондаренко В.Л., Дьяченко В.Б., Федорян А.В. Концептуальные вопросы эколого-экономического обоснования строительства и эксплуатации природно-технических систем // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2013. № 2 (171). С. 65–69.

Бурова Н.Ю. История больших гидротехнических строек прошлого и их влияние на современность // Журнал исторических исследований. 2020. Т. 5. № 3. С. 26–29.

Грязнова Е.М. Роль гидрогеологического прогноза в проектировании // БСТ: Бюллетень строительной техники. 2019. № 1 (1013). С. 58–59.

Дзюбенко Л.Ф. Экологические аспекты влияния на водную среду гидромеханизированной добычи строительных материалов в водохранилищах равнинного типа // Труды Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (Сибстрин). 2000. Т. 3. № 3. С. 123–131.

Долгушев Т.В., Кантаржи И.Г. Физические основы изменений климата и их влияние на условия работы портовых гидротехнических сооружений // Гидротехническое строительство. 2022. № 7. С. 30–36.

Жигульский В.А., Соловей Н.А., Шуйский В.Ф. Сравнительная оценка экологической безопасности гидростроительства (на примере проектируемых гидротехнических сооружений на Финском заливе) // Экология и промышленность России. 2012. № 1. С. 42–45.

Звягинцева А.В., Усков В.М. Обеспечение гидроэкологической безопасности системы водопользования // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2008. Т. 4. № 11. С. 10–13.

Карпов М.В., Жиздюк А.А. Анализ гидротехнических, гидрологических, климатических и экологических данных для организации и производства работ по очистке водоёма // Аграрный научный журнал. 2023. № 3. С. 121–130.

Костылев В.Ю. Анализ влияния грунтовых вод на эксплуатацию зданий и сооружений // Промышленность и сельское хозяйство. 2025. № 5 (84). С. 19–23.

Лабетиков С.В., Корпачев В.П., Гайденок Н.Д. Анализ влияния крупных водохранилищ на окружающую природную среду // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева. 2006. № 3 (10). С. 150–154.

Платов Н.А., Потапов А.Д., Лаврусевич А.А., Лаврова Н.М., Сенющенкова И.М., Маркова И.М. О состоянии нормативного обеспечения экологических оценок гидросферы в условиях техногенеза (при изысканиях для строительства) // Вестник МГСУ. 2011. № 5. С. 197–201.

Сатункин И.В., Соболин Г.В., Прядкин А.А. Природоохранные мероприятия при гидротехническом строительстве // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2007. № 3 (15). С. 110–112.

Толбатов И.В. Организационно-экономические основы формирования природопользования и охраны окружающей среды в строительном комплексе // Terra Economicus. 2013. Т. 11. № 3-3. С. 35–41.

Хучунаев Б.М., Ташилова А.А., Кешева Л.А., Теунова Н.В. Оценка воздействия строительства малой гидроэлектростанции на качество атмосферного воздуха // Экология. Экономика. Информатика. Серия: Системный анализ и моделирование экономических и экологических систем. 2020. Т. 1. № 5. С. 202–206.

Эльпинер Л.И. Медико-экологическое прогнозирование последствий гидротехнического строительства // Природообустройство. 2014. № 2. С. 61–64.

Issue

Section

CONSTRUCTION AND ARCHITECTURE

Metrics

76 views
0 downloads
Want to publish with us?
Submit an article

Machine-readable metadata

Similar Articles

1 2 3 4 > >> 

You may also start an advanced similarity search for this article.

Most read articles by the same author(s)