Речной гидродинамики

Проектные решения.
Сразу же после прохода паводка в Минтрансстрое 
СССР состоялось Техническое совещание по капитальному восстановле-
нию земляного полотна на рассматриваемом участке железной дороги, на 
котором было решено построить два новых двухпролетных моста по схеме 
2 × 55 м или 2 × 66 м на местах проранов на железной и автомобильных 
дорогах Хабаровск-Владивосток. Этот проект являлся логическим продол-
жением принятого в период паводка 1989 г. решения отвода воды от желез-
нодорожных мостов.
После подробного изучения обстоятельств прохождения осеннего па-
водка 1989 г. появились сомнения в целесообразности строительства новых 
мостов. Требование более детальной проработки вопроса для принятия 
оптимального проектного решения было высказано на техническом сове-
щании у директора Дальгипротранса в сентябре 1989 г. В октябре 1989 г. 
Часть II. Моделирование практических задач речной гидродинамики
(а)
(б)
261

---

ЦНИИСом и Мосгипротрансом были подготовлены «Предварительные со-
ображения по повышению надежности работы участка ст. Чалданка – ст. 
Дальнереченск Дальневосточной железной дороги», в которых указывались 
недостатки строительства новых мостов и предлагалось рассмотреть вари-
ант увеличения отверстий мостов на железнодорожной линии через р. Б.Ус-
сурка. Анализ предлагаемых проектных решений дается ниже.
8.2.2. Численное моделирование паводкового течения в районе же-
лезнодорожной линии
Постановка задачи.
Математическая модель явления. Методика иссле-
дования паводкового течения в долинах рек Б. Уссурка и Малиновка выби-
ралась с учетом гидравлических и ситуационных особенностей рассматри-
ваемого района, описанных в разделе 8.2.1. К ним относятся:
1. возможность поступления части расхода из долины р. Б. Уссурка в 
долину р. Малиновка через автодорогу на Звенигородку;
2. сильная извилистость русел, наличие разветвленной системы русел;
3. малая ширина русел по отношению к ширине пойм, большие размеры 
расчетной области (примерно 25 × 25 км);
4. переменный по длине уровень воды в р. Уссури, который является гра-
ничным условием модели;
5. наличие сети железных и автомобильных дорог, существенно влияю-
щих на течения в расчетной области;
6. наличие пяти существующих и двух новых мостов, в том числе на 
поймах.
Все перечисленные факторы в совокупности ставят под сомнение воз-
можность применения в указанных условиях традиционных методов расче-
та распределения расходов и уровней воды (например, морфометрических). 
Физическое моделирование также затруднено в силу разномасштабности 
русловых и пойменных участков, больших перепадов уровней, необходи-
мости сильного искажения геометрических масштабов модели.
Напротив, математическая и численная модель паводкового течения, 
реализованная в виде комплекса программ «FLOOD» [Беликов, Милитеев, 
2002а], позволяет учесть все отмеченные выше особенности. Модель прове-
рена на данных экспериментальных исследований русло-пойменного пото-
ка, специально проведенных с этой целью; по ней проведены расчеты мно-
гих реальных объектов. По сведениям разработчиков модели, ее аналоги в 
России и за рубежом отсутствуют.
Математическая формулировка модели приводится в п.1.3.2 моногра-
фии. Отметим, что используются двумерные двухслойные уравнения мел-
кой воды в диффузионном приближении, решаемые на ЭВМ методом ко-
нечных элементов. Исходными данными для расчета являются отметки дна 
и коэффициенты шероховатости в узлах сетки, на которую разбивают всю 
область. В качестве граничных условий должны быть заданы удельные рас-
ходы воды на входных границах расчетной области и уровни водной по-
верхности на выходных границах.
262