Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Методика расчета водного и руслового режима в сложноразветвленных дельтах рек при отсутствии данных наблюдений за русловыми деформациями Пискун Александр Александрович

Методика расчета водного и руслового режима в сложноразветвленных дельтах рек при отсутствии данных наблюдений за русловыми деформациями
<
Методика расчета водного и руслового режима в сложноразветвленных дельтах рек при отсутствии данных наблюдений за русловыми деформациями Методика расчета водного и руслового режима в сложноразветвленных дельтах рек при отсутствии данных наблюдений за русловыми деформациями Методика расчета водного и руслового режима в сложноразветвленных дельтах рек при отсутствии данных наблюдений за русловыми деформациями Методика расчета водного и руслового режима в сложноразветвленных дельтах рек при отсутствии данных наблюдений за русловыми деформациями Методика расчета водного и руслового режима в сложноразветвленных дельтах рек при отсутствии данных наблюдений за русловыми деформациями
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Пискун Александр Александрович. Методика расчета водного и руслового режима в сложноразветвленных дельтах рек при отсутствии данных наблюдений за русловыми деформациями : диссертация ... кандидата технических наук : 25.00.27.- Санкт-Петербург, 2002.- 156 с.: ил. РГБ ОД, 61 03-5/2121-7

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Современные методы гидравлического расчета водного и руслового режима в многорукавных дельтах рек 7

1.1. Общие положения 7

1.2. Методы гидравлического расчета водного и руслового режима в многорукавных дельтах 8

1.3. Выводы и постановка задач 23

Глава 2. Методика гидравлического расчета перераспределения расходов, уровней и гидравлико-морфометрических характеристик в сложноразветвленных дельтах рек при отсутствии данных наблюдений за русловыми деформациями 26

2.1. Общие положения 26

2.2. Расчет модулей сопротивления деформируемого русла 27

2.3. Расчет русловых деформаций в сложноразветвленных дельтах на основе уравнения баланса наносов 31

2.4. Общая последовательность расчетов 36

2.5. Проверка работы методики на числовом материале 44

2.6. Выводы 60

Глава 3. Рекомендации по практическому применению методики 63

3.1. Общие положения 63

3.2. Требования к исходным данным 64

3.3. Краткая гидролого-гидрографическая характеристика выбранных объектов, их изученность 68

3.3.1. Дельта реки Оби 68

3.3.2. Дельта реки Колымы 72

3.4. Адаптационные расчеты 78

3.5. Применение методики для оценок элементов водного и руслового режима в естественных условиях 82

3.6. Применение методики для оценок элементов водного и руслового режима в антропогенно измененных условиях 90

3.7. Выводы 96

Заключение 99

Список литературы 104

Приложения 119

1. Исходные данные по дельте р. Оби 119

2. Материалы по результатам гидравлических расчетов дельты р. Оби 127

3. Исходные данные по дельте р. Колымы 148

Методы гидравлического расчета водного и руслового режима в многорукавных дельтах

Гидравлический расчет сложноразветвленных русел заключается в совместном решении задач определения расходов воды в рукавах и отметок свободной поверхности потока, что, в отличие от методов для неразветвленных русел, потребовало разработки специальных подходов. Существует большая группа методов расчета распределения стока и уровней воды по русловым разветвлениям, разработанных для ручного счета /13, 14, 15, 16, 40, 54, 63, 93, 120, 139, 166, 167, 175, 176 и др./, большинство из которых подробно рассмотрены в работах С.С. Байдина /13, 14, 15, 16/ и систематизированы В.В. Ивановым /71/. Как отмечает В.В. Иванов /71/ наиболее пригодным для многорукавных русел оказались графоаналитический метод П.А. Войновича /40/ и итерационные методы А.И. Мордухай-Болтовского /139/, В.М. Маккавеева, К.В. Гришанина /54, 120/. Однако необходимость заранее задавать в рукавах направление течения исключает универсальность их применения к сложным разветвлениям, имеющим поперечные протоки с неизвестным направлением течения.

Дальнейшим развитием методов В.М. Маккавеева и К.В. Гришанина явился метод В.В. Иванова /71/, который отличается от последних более общей расчетной схемой, применим к разветвлениям любой сложности без ограничения количества рукавов, в том числе подводящих воду к системе разветвления, не требует знания направления течений в рукавах и навыков в определении поправок к отметкам свободной поверхности в узлах в процессе счета, так как предусматривает аналитическое их решение. Все это сделало метод универсальным и позволило реализовать его на ЭВМ. Используемое в нем уравнение движения для одного рукава записывается в виде /54, 71/

Модуль сопротивления рукава (F,) однозначно определен средней отметкой свободной поверхности в рукаве ( Z,).

Учитывая, что отметки свободной поверхности на концах рукавов, сходящихся в одном узле, равны между собой, система из N-n уравнений для руслового разветвления, имеющего N-n узлов с неизвестными отметками Z# уровня в узлах записывается в виде /71/

Таким образом, решая систему уравнений (4) при любых заданных расходах воды в реке и уровнях на нижней границе разветвления, получаем отметки свободной поверхности потока Zk , значения расходов воды Qt и направление течения в рукавах.

При выполнении расчетов на ЭВМ функции модулей сопротивления (F,) от средней отметки уровня ( Z,) можно аппроксимировать многочленами 2-й степени /71, 75/, либо другими способами /30/. При условии подробного задания функции Fj( Zj) достаточную для практических целей точность дает применение линейной интерполяции /153/.

Обладая большой гибкостью, метод получил дальнейшее развитие для решения всевозможных задач расчета проектного перераспределения расходов и уровней воды при выправлении многорукавных русел /76/. Метод прошел широкую проверку на методическом материале и на конкретных сложных разветвлениях/76, 82, 83, 86, 87, 160, 185/.

В то же время в любом деформируемом русле в результате сложного взаимодействия потока и ложа происходит изменение сопротивления движению потока, что приводит к перераспределению расходов и уровней воды в системе разветвлений. Пути перехода от жесткого русла к деформируемому при гидравлических расчетах были предложены в работе /84/, основываясь на результатах исследований /95, ПО, 135, 136/, которые позволили внести изменения в расчетную схему, изложенную в разработках В.В. Иванова /71/, не затрагивая ее существа, а именно. Получив распределение расходов и уровней воды в системе разветвлений по методу В.В. Иванова /71/ (I этап), определяются средние (VI) и неразмывающие скорости (Vol) в рукавах (начало II этапа). Для рукавов, где выполняется условие Vj Voi, определяются параметры гряд и соответствующие коэффициенты гидравлического трения (кп), обусловленные грядовым строением дна, по формулам /95/

Для рукавов, в которых средние скорости меньше размывающих, модули сопротивления при данной средней отметке уровня берутся такими, какие они были получены по I этапу. После этого выполняется расчет по I этапу методом последовательных приближений /71/, с учетом исправленных модулей сопротивления. Итерационный процесс заканчивается, когда все условия точности расчетов по I и II этапам окажутся выполненными, после чего окончательно устанавливаются значения гидравлико-морфометрических характеристик и определяется направленность русловых процессов в рукавах в соответствии с критериями, подробно изложенными в работе /85/.

Метод был апробирован на примере дельты Оби /85/. Он явился базовым при дальнейшем развитии методов этой группы в ЛПИ и ААНИИ, которые можно разделить на два направления. Одно их них основывается на учете местных явлений в узлах деления и соединения русла /39, 85, 88/, роль которых была установлена в результате лабораторных исследований ЛПИ /38, 123, 137, 178/. Другое направление /153/ заключается в использовании, кроме метода B.C. Кнороза, других известных методов расчета гидравлических сопротивлений /55, 59/, предусматривает возможность применения большинства известных формул для неразмывающей скорости, транспортирующей способности потока, параметров гряд и критериев устойчивости (деформируемости) русла.

Суть метода ЛПИ, учитывающего местные сопротивления в узлах разветвлений /39, 85/, заключается в следующем. На начальном этапе расчетов задача сводится к той, которая сформулирована в работе /71/. Отличие - лишь в использовании иного математического аппарата /39/. После получения значений расходов и уровней воды в системе разветвлений для первого приближения становится возможным учет явлений в узлах. Система уравнений баланса расходов воды в узлах содержит дополнительные параметры, найденные в результате специальных исследований на аэродинамических и гидравлических моделях /38, 39, 123, 137, 178/. Для соединяющихся потоков требуется знание средних скоростей течения, углов между их осями и соотношений площадей живого сечения (либо ширин) до и после соединения, а в случае деления - уклонов водной поверхности. После второго этапа расчетов, когда получены данные о распределении расходов по рукавам с учетом местных сопротивлений, последовательность действий аналогична той, которая изложена в работе /85/.

Следует отметить, что при наличии узлов, в которых сопрягается более трех рукавов, возникают сложности с применением метода /39, 88/ из-за отсутствия рекомендаций по расчету для таких узлов коэффициента, учитывающего местные явления.

Таким образом, как в базовом методе /85/, так и в методике ЛПИ /39, 88/, несмотря на различия в детализации гидравлических сопротивлений, общей является логическая схема решения, а именно: исходные значения модулей сопротивления, вычисленные каким-либо способом и подготовленные для гидравлических расчетов в виде зависимостей F,( Z,), используются на первом этапе расчетов по методу В.В. Иванова /71/ для определения начального распределения расходов и уровней воды по рукавам. Затем пересчитываются значения Fi для рукавов, где Vi V0i, и итерационным путем находится новое распределение расходов и уровней, с учетом грядового сопротивления русла; определяются все необходимые гидравлико-морфометрические характеристики и по ним устанавливается направленность руслового процесса.

Другая методика /153/, разработанная в ААНИИ на основе базовой /85/, не выделяет местные сопротивления в узлах из общих сопротивлений рукавов. В то же время возможности ее адаптации к конкретным объектам существенно расширены за счет использования, кроме зависимостей (8)-(10) B.C. Кнороза /95/, других методов и формул для вычисления гидравлических сопротивлений

Дельта реки Оби

Дельта р. Оби (см. рис. 3) является транзитным участком на пути грузоперевозок в районы нефтегазоносных месторождений Обско-Тазовского региона и имеет большое рыбохозяйственное значение /65/. Возможности использования Обской дельты в хозяйственных целях тесно связаны с ее гидрологическим режимом и процессами, которые обусловлены природными и антропогенными факторами.

По своим гидролого-морфологическим признакам дельта Оби относится к дельтам выполнения /79/. Она представляет собой сложное русловое разветвление площадью 3250 км , насчитывающее более 50 островов и проток. Главными рукавами дельты являются Хаманельская Обь (левый рукав) и Надымская Обь (правый рукав), берущие начало у о. Большие Яры. На протяжении 100 км дельта постепенно расширяется до 58 км и переходит в Обскую губу.

По характеру строения русловой сети дельту Оби можно разделить на две разнородные гидролого-морфологические зоны: северную и южную. Северная зона включает Хаманельскую Обь и систему последовательно отделяющихся от нее проток, впадающих в Надымскую Обь (Индийская, Худобинская, Малая и Большая Наречинская, Малая Хаманельская и др.) или вытекающих непосредственно на устьевое взморье (Лайская, Муринская и др.). К южной зоне относится Надымская Обь и ряд примыкающих к ней проток (Сохвелыгугорская и др.). Отличительная особенность южной зоны от северной заключается в том, что ее водный и русловой режим в большей степени подвержен влиянию волнения, развитию которого способствует значительная площадь акватории Надымской Оби, приблизительно равновеликая площади северной зоны вместе с островами.

В дельте Оби преобладают двухрукавные узлы, однако имеются трехрукавные и более сложные разветвления /119/. Рукава дельты довольно прямолинейны. Коэффициент извилистости Хаманельской Оби равен 1,38, Надымской - 1,44, Худобинской, Головинской, Западной Речки колеблется от 1,0 до 1,25. Относительные длины (отношение длины водотока к его ширине по урезу) для основных рукавов дельты находятся в пределах 30-105, а относительные ширины (отношение ширины водотока к средней глубине) составляют от 30 до 140 для Хаманельской Оби, от 145 в истоке до 1000 и более при выходе на бар для Надымской Оби, от 20 до 50 для маловодных проток.

Учитывая запросы хозяйственных организаций в регионе, и в первую очередь судоходства, в 193 5-193 9гг. было положено начало экспедиционным исследованиям гидрологического режима дельты Оби /7, 8/, которые были продолжены лишь в 1977-1983 гг. /62/ в связи с проблемой переброски стока сибирских рек на юг. Изученность основных элементов водного и руслового режима дельты Оби за весь период инструментальных наблюдений представлена в приложениях табл.П.1.1 и П. 1.2. Следует отметить, что многие из материалов, особенно давних экспедиций, к настоящему времени оказались утраченными. По результатам полевых наблюдений можно составить общие представления о водности основных рукавов дельты Оби, характере распространения мутности воды по ее длине, гранулометрии наносов на отдельных участках дельты, морфометрии русла. Аэродинамическое моделирование дельты р. Оби /6, II позволило получить более детальные сведения о распределении расходов воды по ее акватории. Эти сведения использовались для получения расчетных параметров при разработке и отладке гидравлических методов /71, 85/, для расчетов гидролого-морфометрических характеристик дельтовых рукавов /171/, а также при численном моделировании динамики вод синоптического масштаба в дельте Оби /152/. Обобщение экспедиционных данных о твердом стоке и гранулометрии наносов в Обской устьевой области, включая ее дельту, представлено в работах /157, 158/.

Сток воды, поступающей в дельту Оби, можно оценить по данным замыкающего створа у Салехарда. Боковая приточность на придельтовом участке по экспедиционным данным находится в пределах точности измерений расхода воды в реке. Среднегодовой расход воды р. Оби у Салехарда за период инструментальных наблюдений изменялся от 8490 до 16400 м /с, а среднесуточный - от 2000 до 44800 м3/с. В период открытого русла среднесуточные расходы воды изменялись от 6000 до 44800 м /с. Средняя продолжительность периода открытого русла у Салехарда составляет около 140 суток, а среднемноголетние сроки его начала и окончания приходятся на 31 мая и 18 октября. В вершине дельты расходы воды распределяются между основными рукавами примерно поровну при водности реки около 20000 м /с. При уменьшении ее большая доля стока поступает в Хаманельскую Обь, а при увеличении - в Надымскую. В соответствии с этим возрастает или снижается доля стока в протоках, соединяющих основные рукава. На фоне колебаний стока воды и в зависимости от высоты уровня на устьевом взморье меняется дальность проникновения сгонно-нагонных и приливо-отливных колебаний уровня по водотокам дельты. Приливы в дельте незначительны и практически затухают в районе о. Пуйко в Хаманельской Оби и несколько дальше от морского края дельты - в Надымской Оби. Влияние нагонных явлений при небольших расходах воды в реке в осенний период распространяется значительно выше дельты /7, 71/.

Средняя многолетняя мутность воды Оби у Салехарда составляет около 40 г/м при колебаниях среднегодовых значений от 13 до 57 г/м /51, 161/. Средние месячные значения мутности в июне-сентябре изменяются от 4,74 до 100,0 г/м , наибольшие среднесуточные достигают 150 г/м. По длине устьевого участка, включая акваторию дельты, единовременная мутность воды изменяется мало, хотя отмечается некоторая тенденция ее уменьшения вниз по течению /158/. В первом приближении для ее оценки может быть использована эмпирическая зависимость /85/

Отмеченные особенности распределения жидкого стока в вершине дельты и мутности воды по длине устьевого участка определяют характер распределения расходов наносов в дельтовых рукавах. Основным фактором, определяющим изменчивость стока наносов, является изменчивость расходов воды. В общем стоке наносов преобладают взвешенные, на долю влекомых приходится менее 2-3 % /158/. Основной объем стока наносов формируется в половодный период, на межень приходится менее 5% годового стока наносов.

Крупность взвешенных наносов у Салехарда составляет 0,01-0,25 мм (около 75% наносов). По пространству дельты преобладает фракция размером 0,01-0,05 мм (40-50%) и фракция менее 0,01 мм (25-30%) /158/. На морском крае дельты около 50% наносов представлены фракциями крупностью менее 0,001 мм и лишь 15% - крупностью 0,01-0,25 мм. Средний диаметр донных наносов в зависимости от расхода воды в реке равен для Надымской Оби в вершине дельты 0,23-0,25 мм, для Хаманельской у о. Пуйко - 0,25-0,26 мм, а у Горного Хаманеля - 0,11-0,19 мм, для Большой Наречинской 0,06-0,10 мм, для Малой Наречинской - около 0,09 мм, для Муринской - около 0,15 мм /85/. Плотность и удельный вес влекомых наносов составляют около 2650 кг/м . По данным эхолотирования в Обской дельте отмечается грядовая форма перемещения влекомых наносов. В среднем длина гряд составляет около 25м, длина отдельных достигает 80 м, высота 2-3 м /85/.

Ледостав на акватории дельты в среднем начинается 16 октября, очищение от льда происходит 6 июня, продолжительность безледного периода колеблется от 109 до 156 суток/43, 161/.

Таким образом, для проведения гидравлических расчетов дельта р. Оби была схематизирована в виде разветвления, насчитывающего 26 рукавов (участков) и 15 узлов (см. рис. 3). Участки V, VIII, XI, XXVI относится к Надымской Оби, участки IV, XIV, XVI, XVIII, XX, XXIII - Хаманельской, XIII - Индийской, XV -Худобинской, XIX - Большой Наречинской, XXII - Муринской. Узлы 15, 14 и 13 соответствуют постам Салехард, Аксарка, Салемал, 7 - Панаевск, 6 - Кутоп-Юган, 3 - Горный Хаманель, 1 - Ямсале. Боковая приточность не учитывалась, поскольку ее величина находится в пределах точности измерения расходов воды в реке. Граничные условия со стороны реки (Qp) задавались по замыкающему створу Салехард (участок I), со стороны губы (ZM) - по навигационному посту Ямсале.

Применение методики для оценок элементов водного и руслового режима в естественных условиях

В условиях слабой изученности гидрологического режима устьевых областей рек арктической зоны, включая их многорукавные дельты, разработанная методика может быть использована, в первую очередь, при фактических граничных условиях для получения осредненных за определенные интервалы времени (обычно принимаемые равными периоду осреднения граничных условий при приведении режима движения воды на устьевых участках к квазиустановившемуся /54, 72, 73, 126/) количественных характеристик элементов водного и руслового режима и оценки их изменений для участков и пунктов, не охваченных гидрометрическими наблюдениями. Пример применения методики для таких расчетов иллюстрируется рисунками 8, 9, на которых представлен ход подекадных значений некоторых элементов режима для узлов разветвлений дельты р. Оби, расположенных на различном удалении от устьевого взморья, в течение периода открытого русла в условиях многоводного 1979 года. На рис. 9, для сравнения, приведены результаты расчетов с учетом русловых деформаций и без их учета.

Использованные при этом расчетные параметры приведены в приложениях рис.П.1.3, П.1.4, П.1.5, табл. П.1.6, П.1.7. Расход наносов вычислялся по формуле (46)К.В.Гришанина/57/.

К этой же категории вариантов практического использования методики можно отнести оценки хода осредненных режимных характеристик при реальных граничных условиях (осредненных за допустимый период), которые из-за редкой повторяемости одновременно в течение сезона не наблюдались, но могут совместно проявиться в более продолжительном ряду.

Методика может быть использована и при рассмотрении обобщенных (типовых) либо схематизированных (гипотетических) ситуаций хода граничных условий, что бывает необходимо для выделения вклада колебаний стока реки или уровня приемного бассейна в изменчивость того или иного элемента режима на акватории дельты.

Для примера обратимся к дельте Колымы, рассмотрим возможность учета заданных кривых /JjkiQi), конфигурация которых может быть различной. Необходимая исходная информация для применения методики к данному примеру приведена в приложениях рис.П.3.3, П.3.4, П.3.5, табл.П.3.6, П.3.7, П.3.8 и на рис. 10. Как видно из рис. 10-А, кривая juik(Qi) для замыкающего створа Колымское за 1980 г. имеет петлеобразный вид и, фактически, период открытого русла полностью описывается ветвью спада. Однако, поскольку используемые в методике формулы для расчета сопротивлений (8)-(10), (13)-(15) и заданные зависимости Ft{ Z,) (см. приложение рис.П.3.3) предусмотрены для периода открытого русла, условно будем считать, что начало периода свободного от льда совпадает с началом ветви подъема. Произвольная конфигурация кривых jundQ,) учитывается при расчетах путем ввода, в данном случае для первых двух шагов по времени, зависимости, описывающей ветвь подъема, а для дальнейших шагов — ветвь спада. Петлеобразные зависимости для расчетных створов в дельте Колымы для данного примера задавались условно, исходя из известных по экспедиционным материалам диапазонов изменчивости расходов и мутности воды в рукавах. Вид такой кривой для одного из створов в дельте дан на рис. 10-Б.

Ход рассчитанных для каждой декады величин деформаций в ряде створов дельты Колымы с учетом и без учета петлеобразности кривых ju iQi) представлен для многоводного 1985 года на рис. 11. При этом апробировался вариант с синхронным переходом кривых с подъема на спад для всех рассматриваемых участков. В необходимых случаях точки перегиба кривых могут задаваться для разных створов со смещением во времени.

Несмотря на то, что береговые деформации в методике не рассчитываются, предусмотрена возможность их учета в случаях, если известны их величина и привязка по времени. Это могут быть как фактические, так и ожидаемые, вычисленные с помощью специальных методов, величины береговых деформаций. Учет их достигается путем задания для соответствующих шагов по времени новых зависимостей BiK(ZK), отражающих изменение ширины русла по вертикали (суммарное для обоих берегов) на данный расчетный шаг. В качестве примера выполнен расчет для дельты Колымы для граничных условий 1985 года с заданием изменения конфигурации кривых BiK(ZK) в двух створах. При этом гипотетическое увеличение ширины русла (в рабочем диапазоне уровней) было принято преднамеренно большим (для получения результатов, хорошо отображаемых на графике) и равным 20 м для III декады мая, 15 и 10 м для I и II декад июня соответственно (рис. 12). Результаты расчетов (рис. 13) показывают, что заданное изменение ширин приводит к некоторому изменению средних глубин и русловых деформаций.

Применение методики для оценок элементов водного и руслового режима в антропогенно измененных условиях

На водный и русловой режим дельт рек могут оказывать влияние мероприятия, проводимые как в бассейне реки - регулирование речного стока, так и непосредственно в дельтах рек - искусственное изменение размеров русла и др.

Первый вид антропогенного воздействия в полной мере относится к р. Колыме, на которой с 1981 г. проводится регулирование стока Колымской ГЭС. Планировалось так же строительство каскада ГЭС на этой реке, в связи с чем велись научные проработки (в том числе с использованием методов /71, 153/) по оценке возможных изменений гидрологического режима в ее устьевой области /146/. При этом данные о среднедекадном стоке воды по замыкающему створу Колымское для естественных условий и при регулировании стока каскадом ГЭС были предоставлены Гидропроектом.

Граничные условия для гидравлических расчетов, охватывающие период открытого русла маловодного 1983 г. и многоводного 1985 г., даны на рис. 14. Необходимые параметры представлены в приложениях рис.П.3.3, П.3.4, П.3.5, табл.П.3.6, П.3.7, П.3.8. Примеры полученных с помощью предложенной методики характеристик основных элементов водного и руслового режима в дельте Колымы в естественных условиях и при регулировании стока каскадом ГЭС для указанных лет помещены на рис. 15-18.

Возможно также использование методики для оценок последствий искусственного изменения размеров русла в водотоках дельты. Для этого необходимо знать пошаговые изменения площадей поперечного сечения (что несложно) и соответствующих им гидравлических сопротивлений в проектном рукаве (что обычно представляет непростую задачу, поэтому часто используются коэффициенты шероховатости бытовых условий). При необходимости

Задаваемый при гидравлических расчетах ход среднедекадных значений расходов воды (Qp), поступающих в дельту р.Колымы в естественных (Е) условиях и при регулировании каскадом ГЭС (К), отметок уровней (ZJ на морском крае (у Амбарчика) и температуры воды (Т) в дельте в период открытого русла в год малой водности (1983) и многоводный (1985).

Ход расчетных среднедекадных значений расходов воды (Q;), русловых деформаций (AGO) И веса отложившихся наносов в рукаве VII (вершина дельты Колымы) и рукаве XX (низовья дельты) в период открытого русла в естественных условиях (Е) и при работе каскада ГЭС (К) в 1983 (маловодный) и 1985 (многоводный) годы. Нумерация участков и узлов - по рис. 7.

Зависимость площади поперечного сечения (со) от отметки уровня воды (z) для рукава VII в узле 10 на начало периода открытого русла 1985 г. (t0) и на конец этого периода (11-й шаг) для естественных условий (t,, Е) и при регулировании стока каскадом ГЭС (tn К) - А).

Изменение расчетных значений площади зеркала в рукаве VII дельты Колымы в течение периода открытого русла 1985г. в естественных (Е) и проектных (К) условиях - Б). Нумерация рукавов и узлов - по рис. 7.

Для иллюстративных целей на примере дельты Колымы показаны некоторые результаты расчетов (рис. 19) для гипотетического случая увеличения площади поперечного сечения (рис. 19-А) и изменения модулей сопротивления (рис. 19-Б) в рукаве IX в сравнении с бытовым режимом. Расчеты выполнены для периода открытого русла 1985 г. с декадным шагом. Искусственное изменение площадей поперечного сечения и соответствующих им зависимостей Fj( Z,) для проектного рукава задавалось начиная со II декады июля, когда водность реки снизилась до расходов примерно 20%-ной обеспеченности.

Приведенные примеры ограничены периодом открытого русла исключительно по той причине, что заданные зависимости F,( Z,) предназначены именно для безледного периода. Предусмотренная в методике возможность варьирования зависимостями F,( Z,) на разных расчетных шагах At позволяет выполнять вычисления непрерывно в годовом цикле. Для этого необходимо задать для соответствующих шагов времени At зависимости Ft( Z,), отвечающие

Ход элементов режима при искусственном изменении пропускной способности русла (на примере рукава IX дельты Колымы). Задаваемые параметры: А - площади поперечного сечения, Б - модули сопротивления (в долях относительно бытовых условий). Расчетные значения: В - расходы воды (относительно стока, поступающего в дельту), Г - коэффициенты подвижности дна русла (V/V0). 1 - результаты для бытовых условий, 2 - при искусственном изменении пропускной способности русла. Граничные условия - на рис. 14 (для 1985 г.). Нумерация рукавов и узлов - по рис. 7.

Похожие диссертации на Методика расчета водного и руслового режима в сложноразветвленных дельтах рек при отсутствии данных наблюдений за русловыми деформациями