Речной гидродинамики

Модели мелкой воды в задачах речной гидродинамики

---

дельта описывались в двумерной (плановой) постановке. Причины такого 
выбора:
•
Большая длина расчетной области (> 400 км) при большой ширине за-
тапливаемой поймы и особенно дельты и относительно небольшой ширине 
основных русел
•
Расстояния между измеренными поперечниками до 10–15 км, что при 
ширинах русел порядка километра делает нерациональным применение 
двумерной схематизации для русел
•
Задачи исследования, основной из которых являлось определение зон 
затопления поймы при паводках, и, следовательно, чрезмерная детализация 
течений в руслах не требовалась.
Компьютерная модель распространения волны прорыва при разрушении 
плотины на крупной сибирской реке (п. 7.4) исследовалась в однослойной 
двумерной схематизации, хотя протяженность расчетной области составила 
около 300 км. Причина в том, что ширина русла и водохранилища в этом 
случае сопоставима с шириной затапливаемой поймы, и в тоже время дета-
лизация расчетов течения волны прорыва на пойменных участках чрезвы-
чайно важна, поскольку позволяет оценить степень возможных разрушений 
конкретных городских районов (в отличие от одномерной схематизации).
Для большинства задач, связанных с исследованием течения на отно-
сительно коротких участках русла, применяется стандартная однослойная 
двумерная схематизация (Глава 2). Однако в некоторых случаях ее оказыва-
ется недостаточно. Так бывает, когда размер гидротехнического сооружения 
настолько мал либо его конструкция такова, что там становятся существен-
ными трехмерные эффекты. Например, при проектировании водозаборного 
ковша г. Якутска для правильной оценки процесса заиления ковша мелкими 
фракциями наносов пришлось на участке вблизи ковша и в нем самом про-
изводить расчеты по трехмерной численной модели. При этом граничные 
условия для расчетов по трехмерной модели брались из расчетов по дву-
мерной модели, выполненных на значительно более протяженном (в 10 раз) 
участке русла. Такой подход называется многомасштабным, или многоуров-
невым компьютерным моделированием и применяется в практике гидрав-
лических расчетов весьма часто. 
При расчете паводковых течений на полуострове Ямал [Belikov, Militeev, 
Rodionov, 2002] применялось трехмасштабное (трехуровневое) моделиро-
вание. Сначала по двухслойной двумерной модели рассчитывалось течение 
в области размером 60 
×
70 км в междуречье рек Се-яха, Морды-яха, На-
дуй-яха (глобальная модель 1-го уровня). Затем выбирался фрагмент разме-
ром примерно 10 
×
15 км в районе слияния рек Се-яха и Морды-яха, на кото-
ром более детально моделировалась сеть промысловых автодорог (глобаль-
ная модель 2-го уровня). Параллельно с этим рассчитывались небольшие 
фрагменты размером 2 
×
1 км (локальные модели 3-го уровня) на участках 
мостовых переходов, которые позволили правильно задать гидравлические