МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ МАССООБМЕНА МЕЖДУ ПОТОКОМ И РЕЧНЫМИ НАНОСАМИ


https://doi.org/10.21822/2073-6185-2017-44-2-142-150

Полный текст:


Аннотация

Цель. Целью исследования является совершенствование математической модели движения руслоформирующих наносов в части уточнения одного из основных соотношений, от которого зависит расход наносов: частоты пульсаций вертикальной составляющей скорости жидкости с гидравлическими параметрами потока.

Метод. Математическая модель разработана с использованием теории вероятностей и теории выбросов случайных процессов, с учетом нормального закона распределения горизонтальной и вертикальной составляющих мгновенных скоростей течения и Релеевского закона для распределения их максимумов.

Результат. В результате проведенного моделирования были получены сведения об объемах и площадях зон влияния повышенной мутности на водные биоресурсы реки Гизельдон. Эксплуатация Гизельдонской гидроэлектростанции привела к утере ареалов обитания зообентоса, разрушению донных биоценозов, гибели кормовых организмов планктона и бентоса, снижению кормовой базы рыб и непосредственной гибели ихтиофауны. Произведена оценка ущерба водным биоресурсам от эксплуатации Гизельдонской гидроэлектростанции, в результате которой доказано, что негативное влияние «шлейфа мутности» в нижнем бьефе реки с учетом критических показателей концентрации взвешенных веществ в воде, будет прослеживаться на протяжении 3,7 км. Размер вреда водным биоресурсам в натуральном выражении при этом составит около 1,5 т за счет гибели кормовой базы рыб и ухудшения условий обитания в зоне повышенной мутности.

Вывод. Результаты математического моделирования апробированы на материалах натурных данных, применялись для расчета мутности потока реки Гизельдон при реконструкции Гизельдонской гидроэлектростанции. Приведены результаты апробации математической модели движения руслоформирующих наносов для определения зон повышенной мутности при оценке ущерба водным ресурсам реки Гизельдон. 


Об авторе

М. Р. Магомедова
Дагестанский государственный технический университет
Россия

кандидат технических наук, декан факультета нефти, газа и природообустройства, докторант кафедры строительных конструкций и гидротехнических сооружений,

367026 г. Махачкала, пр. И. Шамиля, 70



Список литературы

1. Алексеевский Н.И. Формирование и движение речных наносов. М.: Изд-во МГУ. 1998. – С.95- 114.

2. Алексеевский Н.И. Транспорт влекомых наносов при развитой структуре руслового рельефа // Метеорология и гидрология. 1990. № 9, с. 100-105.

3. Барышников Н.Б., Пагин А.О. Гидравлическое сопротивление речных русел// Журнал университета водных коммуникаций. – СПб, т.2 , 2010. – С.90-93.

4. Копалиани З.Д., Костюченко А.А. Расчеты расхода донных наносов в реках: сборник работ по гидрологии. – СПб.:Гидрометеоиздат, 2004. – № 27. – С. 25–40.

5. Клавен А.Б., Копалиани З.Д. Экспериментальные исследования и гидравлическое моделирование речных потоков и руслового процесса. – СПб.: Нестор-История, 2011. – С. 103–107.

6. Магомедова А.В. Эрозионные процессы в руслах рек и каналов. – М.: ВЗПИ, 1990. – С.98-108.

7. Магомедова М.Р. Математическое моделирование движения придонных наносов в открытых руслах: Махачкала: Алеф, Овчинников М.А., 2014. – С.53-68.

8. Магомедова А.В., Магомедова М.Р. О факторах, обусловливающих процесс транспорта руслоформирующих наносов //Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки – 2013. – Т.29. – №2– С.58-64.

9. Григорьян О.П., Магомедова М.Р. Имитационное математическое моделирование распространения взвешенных частиц для определения зон повышенной мутности при оценке ущерба вод- ным биологическим ресурсам реки Черек //Вестник Дагестанского государственного техниче- ского университета. Технические науки – 2016. –Т.42, - №3 - С.106-109.

10. Магомедова М.Р. Практическое применение авторской модели транспорта минеральных частиц//Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки – 2015. –Т.37, - №2 - С.84-91.

11. Ржаницын Н.А. Руслоформирующие процессы рек. – Л.: Гидрометеоиздат, 1985. – С.127-130.

12. Brian W.D., Peter F.F. Grain Size, Sediment Transport Regime, and Channel Slope in Alluvial Rivers. TheJournalofGeology, 2011, vol. 106, no. 6, pp.662-673.

13. Benoıt C., Magnus L.A General formula for non-cohesive bed load sediment transport. Estuarine, CoastalandShelfScience. 2005, pp.251-258.

14. Kopaliani Z.D. Problem of bed load discharge assessment in rivers. Proc. 10-th Inter Symp. on River Sedimenteion. Moscow, 2007, vol. 3, pp. 175–181.

15. Wilcock P.R., Crowe J.C. Surface-based transport model for mixed-size sediment. JournalofHydraulicEngineering. 2003, vol.129, no.2, pp.120-128.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Магомедова М.Р. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ МАССООБМЕНА МЕЖДУ ПОТОКОМ И РЕЧНЫМИ НАНОСАМИ. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2017;44(2):142-150. https://doi.org/10.21822/2073-6185-2017-44-2-142-150

For citation: Magomedova M.R. MATHEMATICAL MODELLING OF MASS EXCHANGE PROCESSES BETWEEN FLOW AND ALLUVIAL SEDIMENTS. Herald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences. 2017;44(2):142-150. (In Russ.) https://doi.org/10.21822/2073-6185-2017-44-2-142-150

Просмотров: 160

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2073-6185 (Print)
ISSN 2542-095X (Online)