Речной гидродинамики

Часть II. Моделирование практических задач речной гидродинамики
175

---

6.3. Расчет сопряжения отводящего канала ГЭС
с руслом р. Кванза в нижнем бьефе гидроузла Капанда
6.3.1. Задача и математическая модель
Гидравлика нижнего бьефа и отводящего канала ГЭС «Капанда» 
(Рис.6.3.1) на р. Кванза (Ангола) в конфигурации начала 90-х годов (в пери-
од проектирования гидроузла) была детально исследована в экспериментах 
на физических гидравлических моделях. В связи с изменением конфигу-
рации отводящего канала, принятым в последующем, а также в связи с из-
менением дна русла и береговой линии вследствие развития интенсивных 
деформаций на выходе из строительного тоннеля потребовалось провести 
математическое моделирование течений в нижнем бьефе гидроузла. Целью 
работы являлось исследование численными методами влияния изменений в 
плановых очертаниях отводящего канала на подпор ГЭС.Работа выполнена 
в 2002 г. в Центре гидравлических исследований ОАО «НИИЭС» при уча-
стии А.Н. Милитеева и Г.Ф. Онипченко.
Математическая модель.
Компьютерное моделирование течений в 
нижнем бьефе гидроузла Капанда проводилось на основе численного реше-
ния двумерных уравнений мелкой воды с применением оригинальных ал-
горитмов схемы распада разрывов над горизонтальным дном (см. Главу 2), 
реализованных на четырехугольных криволинейных сетках в программном 
комплексе БОР [Беликов, Милитеев, Кочетков, 2001]. При этом задавалась 
реальная батиметрия русла и геометрия сооружений.
Рис. 6.3.1.
Вид с плотины на нижний бьеф гидроузла Капанда на р.Кванза (Ангола)
176
Модели мелкой воды в задачах речной гидродинамики

---

6.3.2. Модель объекта и калибровка
Исходными данными для построения модели являлись:
– материалы плановой съемки русла по состоянию на октябрь 2001 года;
– материалы плановых съемок русла 1991, 1992 годов, включая участок 
нижнего порога на р. Кванза;
– чертежи и гидравлические характеристики строительного тоннеля;
– чертежи ямы гашения водосброса плотины;
– чертежи старого и нового вариантов отводящего канала ГЭС;
– фактические продольные профили водной поверхности р. Кванза по 
урезу правого берега при различных расходах воды;
– фактические отметки водной поверхности по в/п №4 при различных 
расходах;
– кривая зависимости расходов от уровней воды
Q
= 
f
(
z
) в створе лим-
ниграфа;
– кривая зависимости коэффициента шероховатости от уровней воды 
n
= 
f
(
z
) р. Кванза в створе водопоста «Лимниграф»;
– расчетные максимальные среднесуточные расходы различной обеспе-
ченности.