Речной гидродинамики

8.3.2. Объект исследования. Построение численной гидродинамиче-
ской модели и её калибровка
Город Ярославль с населением более 700 тыс. жителей протянул-
ся по берегам р. Волги (участок Горьковского водохранилища) на 30 км 
Рис. 8.3.1 а). В 100 км выше по течению расположен Рыбинский гидроу-
зел, плотина которого образует одно из самых больших в европейской части 
России Рыбинское водохранилище многолетнего регулирования с объемом 
при НПУ 25,4 куб. км. После строительства водохранилища максимальные 
паводковые расходы в нижнем бьефе и, соответственно, уровни 1%-го за-
топления существенно снизились, однако появилась гипотетическая угроза 
возникновения волны прорыва напорного фронта гидроузла. Учитывая ин-
тенсивную застройку территории города, нужно было определить участки, 
270
Модели мелкой воды в задачах речной гидродинамики

---

на которых возможно строительство без защитных мероприятий, и участки, 
где такие мероприятия необходимы, и в каком объеме.
Для моделирования волны прорыва и определения гидрографа про-
рывного паводка была разработана численная гидродинамическая модель 
участка долины р. Волги от верховьев Рыбинского водохранилища до 
устья р. Кубань ниже г. Костромы общей протяженностью более 300 км
(Рис. 8.3.1 б), включая сооружения Рыбинского гидроузла, жилую и про-
мышленную застройку и дорожную инфраструктуру г. Ярославль. Учет в 
модели одновременно как верхнего бьефа (Рыбинского водохранилища), 
так и нижнего бьефа (Горьковского водохранилища) позволяет правильно 
рассчитывать расход излива через проран в плотине с учетом подтопления 
со стороны нижнего бьефа и является необходимым условием адекватного 
моделирования прохождения волны прорыва.
Расчеты выполнялись на основе двумерных уравнений Сен-Венана по 
оригинальному численному алгоритму, описанному в главе 2 монографии и 
реализованному в программном комплексе STREAM 2D CUDA [Алексюк, 
Беликов, 2017в].