университета в о д н ы х коммуникаций
УДК 627.74:624.132.6
В. В. Беликов,
д-р техн. наук, ст. науч. сотр.,
_L . XI сиу Т.. V-W-LJJ.j
ОАО «НИИЭС» (Москва);
Н. М. Борисова,
ОАО «НИИЭС» (Москва);
Г. Л. Гладков,
д-р техн. наук, профессор,
СПГУВК
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТРАНСПОРТА НАНОСОВ ДЛЯ РАСЧЕТА ЗАНОСИМОСТИ ДНОУГЛУБИТЕЛЬНЫХ ПРОРЕЗЕЙ И РУСЛОВЫХ КАРЬЕРОВ
MATHEMATICAL MODEL OF SILT TRANSPORT FOR CALCULATION OF SEDIMENT ACCUMULATION IN DREDGING CUTS AND BED QUARRIES
Предложена математическая и численная модель деформаций дна в неравномерных и нестационарных речных потоках, пригодная для описания процессов заносимости дноуглубительных прорезей и русловых карьеров. Модель содержит минимальное число уравнений и эмпирических констант. Выполнено сопоставление с данными экспериментальных исследований.
The authors offer mathematical and numerical deformations model of the bottom deformation in irregular and transitional river streams suitable for the description of sediment accumulation in dredging cuts and bed quarries. The model contains minimum of equations and empirical constants. Comparison with data of experimental investigations is given.
Ключевые слова: математическая модель, деформации дна, русло, поток, заносимость, карьеры, модель транспорта наносов.
Key words: mathematical model, bottom deformation, bed, stream, sediment accumulation, quarries, model of sediment transport.
РОГНОЗ трансформации дноуглубительных прорезей и заносимости русловых карьеров в реках имеет
ется численная модель для расчета подобного рода течений с деформируемым дном и проводится ее верификация на результатах экспериментальных исследований размыва подводного откоса и заносимости руслового карьера.
важное значение для обеспечения безопасности и эффективности судоходства. В последнее время для прогнозных расчетов все чаще применяется численное моделирование (это направление всегда поддерживал Кирилл Владимирович Гришанин). Очевидно, необходимо, чтобы математическая модель адекватно отражала реальное явление и описывала все основные эффекты, присущие этому явлению. Для рассматриваемых задач важным условием является возможность учета в модели процесса переформирования подводного откоса, образующая которого направлена вдоль скорости течения. Известное уравнение баланса наносов (Экснера) в двумерной (плановой) постановке не пригодно для описания этого эффекта. В представленной работе предлага-
Натурные исследования и анализ закономерностей заносимости дноуглубительных прорезей и русловых карьеров неоднократно проводились многими учеными. На основе анализа промеров дноуглубительных прорезей К. В. Гришанин (1974) показал, что основными факторами заносимости являются: надвижение на прорезь средних русловых форм (побочней, осередков, ленточных гряд); превышение расхода наносов, поступающих в прорезь сверху, над транспортирующей способностью потока в прорези (продольная зано-
К истории вопроса
во
V
о X 2
Рис. 6. Переформирования дна в лотке на участке размещения одиночного карьера в процессе его занесения, где а — рельеф дна на момент окончания разработки карьера; б-е — соответственно через 21.2. 46,9, 73,8, 96,5, 136,9 ч после его отработки
Рис. 7. Отметки дна при расчете заиления одиночного карьера на 0, 21,2, 46,9, 73,8, 96,5, 136,9 ч
К I о 3? ж Ш _ Н
к н
5<х а>