Authors:
Svetlana A. Dvinskikh,Adeliya A. Shaydulina,Aleksandr B. Kitaev,Aleksandr T. Zinov`ev,DOI NO:
https://doi.org/10.26782/jmcms.spl.10/2020.06.00019Keywords:
Reservoir,variable backwater,modelling,water level,velocities,direction of flows,grain-size analysis,bed sediments,basin topography/relief,Abstract
The paper deals with the specific features of hydrological regime of valley reservoir in the variable-backwater zone. The emphasis is on the level regime, used to identifythree sections within the zone in question: upstream section (river conditions prevail), midsection (there are both river and reservoir conditions), downstream section (basic reservoir conditions). The distinctivecharacteristicsofvelocitieswithintheidentifiedsectionswereassessed through analyzing actual velocities and comparing them with the scouring ones. A non-dimensional coefficient was suggested that exhibits tendencies in the processes of transforming water facility basin. 3D hydrodynamic model was designed using Navier-Stokes equations. It takes into consideration turbulent exchange, special features of hydrological regimeof a reservoir and grain size of sediments.Model testing using actual material showed that it can be utilized for applied purpose: to design the navigable channel project and forecast the reservoir basin topography in the variable-backwater zone.Refference:
I. Baryshnikov N.B. Dynamics of channel flows. Textbook. St.P.: publishing house of RSHMU, 2007, 314p. / БарышниковН.Б. Динамикарусловыхпотоков. Учебник. СПб.: изд. РГГМУ, 2007, 314 с.
II. Babiński Z 1992 Modern processes of koritove of lower Vistula (Geographical works) vol 157 (Wrocław-Warszawa-Kraków) p 172
III. Babiński Z 2002 Influences of barrages on processes of koritovealuvialnickh rivers with special taking into account of water «degree of Włocławek» (Bydgoszcz: publishing House of Academy of Bydgoskiej) p 185
IV. Banach M 1993 Sedimentacja in receptacle of Włocławek and smoothing of coastline (Czas. Geogr, vol 3-4) pp 285–306.
V. Baryshnikov N.B. Channel processes: Textbook. Saint-Petersburg, RSHMU, 2008 / БарышниковН.Б. Русловыепроцессы: Учебник. Санкт-Петербург, РГГМУ, 2008
VI. Berkovich K.M. Channel processes in the rivers in the area of reservoirs’ impact. M.: Geographicalfaculty, MSU 2012. 163p. /Беркович К.М. Русловые процессы на реках в сфере влияния водохранилищ. М.: ГеографическийфакультетМГУ 2012. 163 с.
VII. Chernov A.V. Flood plain and flood plain processes. Interuniversity collection of works. Under editorship of Prof. Baryshnikov N.B. and Prof. R.S. Chalov. St.P.: Publishing house of RSHMU. 2006. 136p. / ЧерновА.В. Поймаипойменныепроцессы. Межвузовский сборник. Под редакцией проф. Н.Б. Барышникова и проф. Р.С. Чалова. СПб.: изд-во РГГМУ. 2006. 136 с.
VIII. Delft-3D FLOW. Simulation of multi-dimensional hydrodynamic flows and transport phenomena, including sediments. User Manual. Version 3.15.33641, 28 April 2014. – Delft The Netherlands: Deltares, 2014. 684 p.
IX. Doganovsky A.M., Malinin V.N. The Earth’s Hydrosphere. 2004. 630p. / Догановский А.М., Малинин В.Н. Гидросфера Земли. 2004. 630 с.
X. Fu K D, He D M, Lu X X 2008 Sedimentation in the Manwan reservoir in the Upper Mekong and its downstream impacts (Quaternary International) pp 91–99.
XI. Georgievsky Y.M., Shanochkin S.V. Hydrological predictions. Textbook. St.P., publishing house of RSHMU, 2007, 436p. / ГеоргиевскийЮ.М.,ШаночкинС.В. Гидрологическиепрогнозы. Учебник. СПб., изд. РГГМУ, 2007. 436 с.
XII. Goncharov V.N. Dynamics of channel flows. L.: Hydrometeoizdat, 1962. 374p. / Гончаров В.Н. Динамика русловых потоков. Л.: Гидрометеоиздат, 1962. 374 с.
XIII. Grishanin K.V. Fundamentals of channel flows dynamics: Textbook for water transport institutes – M.: Transport, 1990. 320p. / Гришанин К.В. Основы динамики русловых потоков: Учебник для институтов водного транспорта – М.: Транспорт, 1990. 320 с.
XIV. J.A. Cunge, F.M. Holly, A. Vervey. Numerical methods in the river hydraulics problems. – M.: Energoatomizdat, 1985. 256p. / Кюнж Ж., Холли Ф., Вервей А. Численные методы в задачах речной гидравлики. – М.: Энергоатомиздат, 1985. 256 с.
XV. Koshelev K.B., Marusin K.V., Zinov’ev A.T., Shaydulina A.A. Mathematical modelling of channel processes at the section of large valley reservoir in variable-backwater conditions // Modern problems of reservoirs and their catchment areas / Proceedings of the VIth International scientific and practical conference. Perm, 2017. V.1. 69-73pp. / Кошелев К.Б., Марусин К.В., Зиновьев А.Т., Шайдулина А.А. Математическое моделирование русловых процессов на участке крупного долинного водохранилища в условиях переменного подпора // Современные проблемы водохранилищ и их водосборов / труды VI Международной научно-практ. конф. Пермь, 2017. Т.1. C 69-73.
XVI. Kovalenko V.V. Partially infinite modelling and prediction of the river run-off formation process. Saint-Petersburg. PublishinghouseofRSHMU, 2004, 198p. / Коваленко В.В. Частично инфинитное моделирование и прогнозирование процесса формирования речного стока. Санкт-Петербург. Изд-во РГГМУ, 2004. 198с.
XVII. Kovalenko V.V., Viktorova N.V., Gaydukova E.V. Modelling of hydrological processes. 2ndedition, revised and amended. St.P.: RSHMU, 2006, 558p./ В.В. Коваленко, Н.В. Викторова, Е.В. Гайдукова. Моделирование гидрологических процессов. 2-е изд., испр. и доп. СПб: РГГМУ, 2006. 558 с
XVIII. Makkaveev N.I., Belinovich I.V., Khmeleva N.V. Channel processes in variable-backwater zones. From book: Channel processes: Collection of articles. M., Publishing house of the Academy of Sciences of the USSR, 1958. pp. 318-337/ МаккавеевН.И.,БелиновичИ.В., ХмелеваН.В. Русловыепроцессывзонахпеременногоподпора. В кн.: Русловые процессы: Сборник статей. М., Изд-во АН СССР, 1958. С. 318-337.
XIX. Matarzin Y.M. Hydrology of reservoirs. Perm, 2003. 296p./ Матарзин Ю.М. Гидрология водохранилищ. Пермь, 2003. 296 с.
XX. Popov I.V. Methodological fundamentals of hydromorphological theory of channel process: Selected works. St.P.:NestorIstoria, 2012. 304p. / Попов И.В. Методологические основы гидроморфологической теории руслового процесса: Избранные труды. СПб.: НесторИстория, 2012. 304 с.
XXI. Rathburn S, Finley J, Klein S, Whitman B 2004 Assessing reservoir sedimentation using bathymetric comparison and sediment loading measurements (Geological Society of America, Abstracts with Programs,) vol 36, No 5 p 12.
XXII. Shaydulina A.A., Dvinskikh S.A. Flow speed mode in the variable backwater area of the Kama reservoir// Geographical bulletin. 2017. No. 3 (42). 61–70pp. doi 10.17072/2079-7877-2017-3-61-70 / Шайдулина А.А., Двинских С.А. Режим скоростей течения в районе переменного подпора Камского водохранилища // Географический вестник = Geographicalbulletin. 2017. №3(42). С. 61–70. doi 10.17072/2079-7877-2017-3-61-70.
XXIII. Shaydulina A.A. Features of the level regime in the variable backwater area of the Kama reservoir// Geographical bulletin2016. No. 4 (39). pp.44–56. doi 10.17072/2079-7877-2016-4-44-56 / Шайдулина А.А. Особенности уровенного режима в районе переменного подпора Камского водохранилища // Географический вестник = Geographicalbulletin. 2016. № 4 (39). С. 44–56. doi 10.17072/2079-7877-2016-4-44-56.
XXIV. Shaydulina A.A., Kitaev A.B. Features of hydrodynamic regime in the Kama Reservoir variable-backwater zone// Scientific Journal “Advances in current natural sciences”. 2017. No.11 / Шайдулина А.А., Китаев А.Б. Особенности гидродинамического режима в районе переменного подпора Камского водохранилища // Успехи современного естествознания. 2017. № 11.
XXV. Williams G P, Wolman M G 1984 Downstream Effects of Dams on Alluvial Rivers (U.S. Geological Survey Professional Paper) 1286 p 83.
XXVI. Zinov’ev A.T., Koshelev K.B. Modelling of the process of flooding bottomlandareas for segments of large rivers with complex morphometryof channel and flood plain // Water Sector of Russia. 2013. No.6. 17-31pp. / Зиновьев А.Т., Кошелев К.Б. Моделирование процесса затопления пойменных территорий для участков крупных рек со сложной морфометрией русла и поймы // Водное хозяйство России. – 2013. №6. С. 17-31.
View | Download