Речной гидродинамики

Часть II. Моделирование практических задач речной гидродинамики
143

---

Третья часть расчета паводкового стока состоит в моделировании тече-
ния в руслах и на пойме (Рис.5.3.1). Для каждого элементарного участка 
русла (на которые оно было разбито при формировании модели водосбора) 
задается расход воды во входном створе и линейно распределенная по дли-
не участка русла боковая приточность. Обе величины являются переменны-
ми во времени и получаются из расчетов течения на вышележащем участке 
и склонового стока соответственно. Расход на входной границе распределя-
ется между руслом и поймой с использованием уравнения Шези в предпо-
ложении одинакового продольного уклона водной поверхности в русле и на 
пойме (во входном створе).
Рис. 5.3.1.
Схематизация элементарной расчетной области (стоковый модуль)
Течение в русле и на пойме описывается двумя уравнениями диффузион-
ной волны с различными геометрическими параметрами (ширина и глубина 
в бровках) и коэффициентами шероховатости, продольные уклоны дна рус-
ла и поймы принимаются одинаковыми. При этом длина русла приводится 
к длине поймы с учетом коэффициента развития русла путем умножения 
коэффициента шероховатости русла на корень квадратный из коэффициен-
та развития. Взаимодействие руслового и пойменного потоков описывает-
ся специально разработанной моделью перетекания расходов из русла на 
пойму и обратно, численная реализация которой обеспечивает устойчивый 
счет при любых параметрах течения. Ширина поймы и ее гидравлическое 
сопротивление влияют на объем аккумуляции расхода на пойме (для неста-
ционарных режимов) и на ее пропускную способность. Для расчета русло 
и пойма разбиваются в продольном направлении на ячейки обычно в ко-
личестве 10–20 на каждый элементарный стоковый модуль. Результатами 
расчетов для каждого участка являются расход и глубина воды на нижней 
(выходной) границе участка в зависимости от времени, которые использу-
ются в качестве граничных условий для нижележащего стокового модуля 
или основной русловой сети.
144