Речной гидродинамики

Результаты моделирования сценария №2
(наиболее тяжелого). Ана-
логично предыдущему сценарию в качестве начальных условий в Воткин-
ском водохранилище задавался уровень воды 89,00 м, равный НПУ, на ГЭС 
226
Модели мелкой воды в задачах речной гидродинамики

---

задавался меженный расход 1200 м
3
/с, далее на выходе численной модели 
подбиралось значение уровня воды реки, при котором уровень нижнего бье-
фа ГЭС составлял бы 66,00 м, при этом в Чайковском шлюзе АЭВ были от-
крыты, а РДВ закрыты. После установления течения по реке Каме, модели-
ровалось мгновенное разрушение РДВ отдельно для левой и правой камер 
шлюза. Максимальные скорости течения при разрушении РДВ левой каме-
ры шлюза представлены на Рис. 7.2.4, при разрушении РДВ правой камеры 
картина аналогична.
Рис. 7.2.4.
Максимальные скорости течения при разрушении ворот нижней головы левой 
камеры шлюза при открытых воротах верхней головы (по реке – меженный расход)
Для этого сценария параметры волны прорыва более разрушительные. 
Максимальные скорости воды в камере шлюза до 10 м/с, на выходе из шлю-
за до 16 м/с, в низовом канале от 6 м/с до 2 м/с. Такие скорости однозначно 
приведут к сильным повреждениям шлюзующихся или ожидающих шлюзо-
вания судов, Максимальные уровни затопления в нижнем бьефе превышают 
нормальный судоходный уровень 66,0 м от 4 м (у нижней головы шлюза и 
Часть II. Моделирование практических задач речной гидродинамики
227

---

причальной стенки) до 0,5 м (на выходе из канала) и поэтому не приводят к 
каким-либо затоплениям застроенной территории, лежащей на отметках 73 
м и выше. Волна прорыва из-за асимметрии нижнего бьефа ударяет сначала 
в правый берег, отражается от него и ударяет в левобережную причальную 
стенку.
Как видно из Рис. 7.2.5, при сценарии №2 расходы излива из левой и пра-
вой камер практически совпадают. Максимальный расход около 3800 м
3
/с 
наблюдается в самом начале аварии (при максимальном напоре) и уже через 
100 с уменьшается примерно до 1000 м
3
/с. За это время опорожнение каме-
ры шлюза практически заканчивается, и далее расход воды определяется 
глубиной над порогом верхних ворот шлюза (что аналогично сценарию №1, 
см. Рис. 7.2.3). Если их удастся закрыть или хотя бы прикрыть (поднять на 
некоторую высоту), то расход через шлюз уменьшится.
Результаты выполненных исследований легли в основу оценки вероятно-
го вреда от аварии напорного фронта Чайковского шлюза.
Рис. 7.2.5.
Расход воды через створ РДВ при аварии по сценарию №2. Сплошная линия – 
створ РДВ левой камеры, кружки – правой камеры шлюза