ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТОВ НЕБОЛЬШИХ ПОПУСКОВ НА МАЛЫХ РЕКАХ НА ПРИМЕРЕ РЕКИ ОРЕДЕЖ

Раздел
Мониторинговые, экспериментальные и экспедиционные исследования
  • А.Ю. Виноградов ООО НПО «Гидротехпроект», г. Валдай, Россия; Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет, г. Санкт-Петербург, Россия
  • Т.А. Виноградова ООО НПО «Гидротехпроект», г. Валдай, Россия; Санкт-Петербургский государственный университет, г. Санкт-Петербург, Россия
  • В.А. Обязов ООО НПО «Гидротехпроект», г. Валдай, Россия https://orcid.org/0000-0002-9644-1286
  • В.А. Хаустов Российский государственный гидрометеорологический университет, г. Санкт-Петербург, Россия
  • И.А. Виноградов ООО НПО «Гидротехпроект», г. Валдай, Россия
Ключевые слова: моделирование расходов и уровней воды, попуск на малой реке, скорость волны попуска, уравнение неустановившегося движения, формула Лагранжа, численный метод Института гидродинамики
(+) Аннотация

В работе рассмотрено движение отрицательной и положительной волн попуска из водохранилища на р. Оредеж. Для расчёта распространения волны попуска использовалась модель неустановившегося движения воды. Попуск проводился 19.06.2017 и состоял из трёх фаз. В первую фазу затвор был перекрыт. Расход воды в реке упал с 3,6 до 2,5 м3/с. Через час затвор был поднят и в течение получаса произведён попуск со средним расходом 4,2 м3/с. Для наблюдения за динамикой уровней воды в реке организованы 7 постов, расположенных на расстоянии от 91,5 до 2 443 м от плотины. На большинстве створов интервал наблюдений составлял 1 минуту.

При расчёте небольших волн попусков для медленно изменяющегося неустановившегося движения в случаях, когда имеются топографические материалы, целесообразно использование одномерной модели неустановившегося движения воды (уравнения Сен-Венана). В данной модели, описываемой линейными дифференциальными уравнениями в частных производных, исходные гидравлические и морфометрические характеристики задаются вдоль всего рассматриваемого участка реки. Эта модель позволяет определить рассчитываемые характеристики потока на всём рассматриваемом протяжении реки. Система разностных уравнений решается методом прогонки. В результате прямой и обратной прогонки получают значения расходов и уровней воды вдоль всего русла для очередного расчётного интервала времени. Определение величин расходов и уровней воды для последней точки последнего участка производится на основе граничных условий, к которым добавляются граничные разностные уравнения. После этого производится обратная прогонка.

Эксперимент показал, что используемая модель позволяет проводить расчёты неустановившегося движения воды на малых реках при попусках сравнимых с первоначальным расходом и даже кратно меньшим. Максимальные расхождения между измеренными и рассчитанными уровнями при прохождении отрицательной волны в створах не превысили 15,0 см, положительной – 4,0 см.

(+) Об авторе(ах)

А.Ю. Виноградов,
ООО НПО «Гидротехпроект», г. Валдай, Россия; Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет, г. Санкт-Петербург, Россия

E-mail: gd@npogtp.ru
eLibrary (РИНЦ) SPIN-код: 3692-8409
Scopus ID: 56909443300
ORCID iD: 0000-0001-6834-2507
Почтовый адрес:
 175400 Валдай Новгородской области, ул. Октябрьская д. 55А
Контактный телефон для связи с авторами статьи: +7 909 592-39-78, +7 968 185-24-47

Т.А. Виноградова,
ООО НПО «Гидротехпроект», г. Валдай, Россия; Санкт-Петербургский государственный университет, г. Санкт-Петербург, Россия

E-mail: vinograd1950@mail.ru
eLibrary (РИНЦ) SPIN-код: 
4105-4695
Scopus ID: 
7102480326
ORCID iD: 
0000-0003-1181-4897
Почтовый адрес:
 175400 Валдай Новгородской области, ул. Октябрьская д. 55А
Контактный телефон для связи с авторами статьи: +7 909 592-39-78, +7 968 185-24-47

В.А. Обязов,
ООО НПО «Гидротехпроект», г. Валдай, Россия

E-mail:td@npogtp.ru
eLibrary (РИНЦ) SPIN-код:
4590-8490
Scopus ID:6505820654
ORCID iD: 
0000-0002-9644-1286
Почтовый адрес:
 175400 Валдай Новгородской области, ул. Октябрьская д. 55А
Контактный телефон для связи с авторами статьи: +7 909 592-39-78, +7 968 185-24-47

В.А. Хаустов,
Российский государственный гидрометеорологический университет, г. Санкт-Петербург, Россия

E-mail: vhaustov@rshu.ru
eLibrary (РИНЦ) SPIN-код: 8344-0391
ORCID ID: 0000-0003-0182-5699
Scopus ID: 7003912456
Почтовый адрес: 175400 Валдай Новгородской области, ул. Октябрьская д. 55А
Контактный телефон для связи с авторами статьи: +7 909 592-39-78, +7 968 185-24-47

И.А. Виноградов,
ООО НПО «Гидротехпроект», г. Валдай, Россия

E-mail: iv@npogtp.ru
eLibrary (РИНЦ) SPIN-код: 2981-1794
Scopus ID: 57205171301
ORCID iD: 0000-0001-5685-6375
Почтовый адрес:
 175400 Валдай Новгородской области, ул. Октябрьская д. 55А
Контактный телефон для связи с авторами статьи: +7 909 592-39-78, +7 968 185-24-47

(+) Литература

Gil'denblat Ya.D., Merkulov V.V., Semikolenov A.C. Neustanovivshiisya rezhim v nizhnem b'efe gidrostantsii [Unsteady mode in the downstream of the hydroelectric station]. Moscow, Publ. of USSR Academy of Sciences, 1948. 144 p. (In Russian).

Grushevskii M.S. O vliyanii poim na rasplastyvanie voln popuskov (po materialam nablyudenii GGI na reke Tvertse) [On the effect of floodplains on the spreading of waves of releases (based on observations of the GGI on the Tverts river)]. In Kondrat'ev N.E., Grushevskii. M.S. (eds.) Trudy Gosudarstvennogo gidrologicheskogo instituta. Vypusk 117. Issledovaniya neustanovivshegosya dvizheniya vody v estestvennykh ruslakh i vodoemakh [Transactions of the State Hydrological Institute. Issue 117. Investigations of the unsteady movement of water in natural channels and reservoirs]. Leningrad, Publ. of Gidrometeoizdat, 1964, p. 56-62. (In Russian).

Grushevskii M.S. Volny popuskov i pavodkov v rekakh [Waves of releases and floods in the rivers]. Leningrad, Publ. of Gidrometeoizdat, 1969. 337 p. (In Russian; abstract in English).

Grushevskii M.S., Rusinov M.I., Fedoseev V.A. Raschety zatopleniya poimy reki Irtysha [Calculations of flooding of the Irtysh River floodplain]. In Grushevskii M.S. (ed.) Trudy Gosudarstvennogo gidrologicheskogo instituta. Vypusk 121. Issledovaniya neustanovivshegosya dvizheniya vody v otkrytykh potokakh [Transactions of the State Hydrological Institute. Issue 121. Studies of the unsteady movement of water in open streams]. Leningrad, Publ. of Gidrometeoizdat, 1965, pp. 56-68. (In Russian).

Dokhnadze G.P. Issledovanie rasprostraneniya voln popuskov na reke Obi v zimnikh usloviyakh metodom chislennogo eksperimenta [he study of the propagation of releases waves on the Ob River in winter conditions by the method of numerical experiment]. In Grushevskii M.S. (ed.) Trudy Gosudarstvennogo gidrologicheskogo instituta. Vypusk 140. Issledovaniya i raschety neustanovivshegosya dvizheniya vody v rekakh [Transactions of the State Hydrological Institute. Issue 140. Investigations and calculations of unsteady water movement in rivers]. Leningrad, Publ. of Gidrometeoizdat, 1967, pp. 91-107. (In Russian).

Ivanova A.A., Ruppert M.L. Raschet rasprostraneniya voln popuskov na reke Sviri v zimnikh i letnikh usloviyakh i sopostavlenie ego s naturnymi dannymi [Calculation of the propagation of waves of releases on the Svir River in winter and summer conditions and its comparison with field data]. In Kondrat'ev N.E. (ed.) Trudy Gosudarstvennogo gidrologicheskogo instituta. Vypusk 136. Issledovaniya neustanovivshegosya dvizheniya vody i ruslovykh protsessov [Transactions of the State Hydrological Institute. Issue 136. Investigations of Unsteady Water Movement and Channel Processes]. Leningrad, Publ. of Gidrometeoizdat, 1966. (In Russian).

Rozenberg L.I. Osobennosti rascheta neustanovivshegosya dvizheniya vody v usloviyakh podpora [Features of the calculation of unsteady water movement in conditions of backwater]. In Grushevskii M.S. (ed.) Trudy Gosudarstvennogo gidrologicheskogo instituta. Vypusk 161. Issledovaniya neustanovivshegosya dvizheniya vody i gryadovogo peremeshcheniya nanosov [Transactions of the State Hydrological Institute. Issue 161. Investigations of the unsteady movement of water and ridge movement of sediment]. Leningrad, Publ. of Gidrometeoizdat, 1968, pp. 58-64. (In Russian).

Vinogradova T.A. Zakonomernosti rasprostraneniya volny polovod'ya v Obsko-Tazovskoi ust'evoi oblasti. Diss. kand. geogr. nauk [Patterns of propagation of a flood wave in the Ob-Taz estuary region. Ph. D. (Geography) Thesis]. Leningrad, 1987. 172 p. (In Russian).

(+) Читать онлайн

Просмотров Аннотации: 142
Скачиваний PDF: 0
Опубликован
2020-03-29
Как цитировать
А.Ю. Виноградов, Т.А. Виноградова, В.А. Обязов, В.А. Хаустов, & И.А. Виноградов. (2020). ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТОВ НЕБОЛЬШИХ ПОПУСКОВ НА МАЛЫХ РЕКАХ НА ПРИМЕРЕ РЕКИ ОРЕДЕЖ. Гидросфера. Опасные процессы и явления, 2(1), 71-81. https://doi.org/10.34753/HS.2020.2.1.71

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)