МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ МАССООБМЕНА МЕЖДУ ПОТОКОМ И РЕЧНЫМИ НАНОСАМИ

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.