Моделирование переноса и накопления взвешенных веществ в условиях маловодья и нагонных явлений в устьевой области р. Дон
Рубрики: ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
Авторы:
1.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ «ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР ЮЖНЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК» (ЮНЦ РАН)
Ростов-на-Дону, Россия
Ростов-на-Дону, Россия
2.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ «ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР ЮЖНЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК» (ЮНЦ РАН)
Ростов-на-Дону, Россия
Ростов-на-Дону, Россия
3.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ «ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР ЮЖНЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК» (ЮНЦ РАН)
Ростов-на-Дону, Россия
Ростов-на-Дону, Россия
4.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ «ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР ЮЖНЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК» (ЮНЦ РАН)
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ «ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР ЮЖНЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК» (ЮНЦ РАН)
Ростов-на-Дону, Россия
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ «ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР ЮЖНЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК» (ЮНЦ РАН)
Ростов-на-Дону, Россия
5.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ «ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР ЮЖНЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК» (ЮНЦ РАН)
Ростов-на-Дону, Россия
Ростов-на-Дону, Россия
Тип:
Статья
Страницы:
с 1
по 30
Статус:
В работе
Классификаторы:
ВАК 1.6 Науки о Земле и окружающей среде
УДК 504.454 Устья рек, эстуарии, дельты
УДК 55 Геология. Геологические и геофизические науки
УДК 550.34 Сейсмология
УДК 550.383 Главное магнитное поле Земли
ГРНТИ 37.01 Общие вопросы геофизики
ГРНТИ 37.15 Геомагнетизм и высокие слои атмосферы
ГРНТИ 37.25 Океанология
ГРНТИ 37.31 Физика Земли
ГРНТИ 38.01 Общие вопросы геологии
ГРНТИ 36.00 ГЕОДЕЗИЯ. КАРТОГРАФИЯ
ГРНТИ 37.00 ГЕОФИЗИКА
ГРНТИ 38.00 ГЕОЛОГИЯ
ГРНТИ 39.00 ГЕОГРАФИЯ
ГРНТИ 52.00 ГОРНОЕ ДЕЛО
ОКСО 05.00.00 Науки о Земле
ББК 26 Науки о Земле
ТБК 63 Науки о Земле. Экология
BISAC SCI SCIENCE
УДК 504.454 Устья рек, эстуарии, дельты
УДК 55 Геология. Геологические и геофизические науки
УДК 550.34 Сейсмология
УДК 550.383 Главное магнитное поле Земли
ГРНТИ 37.01 Общие вопросы геофизики
ГРНТИ 37.15 Геомагнетизм и высокие слои атмосферы
ГРНТИ 37.25 Океанология
ГРНТИ 37.31 Физика Земли
ГРНТИ 38.01 Общие вопросы геологии
ГРНТИ 36.00 ГЕОДЕЗИЯ. КАРТОГРАФИЯ
ГРНТИ 37.00 ГЕОФИЗИКА
ГРНТИ 38.00 ГЕОЛОГИЯ
ГРНТИ 39.00 ГЕОГРАФИЯ
ГРНТИ 52.00 ГОРНОЕ ДЕЛО
ОКСО 05.00.00 Науки о Земле
ББК 26 Науки о Земле
ТБК 63 Науки о Земле. Экология
BISAC SCI SCIENCE
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
балансовая модель, взвешенное вещество, программный комплекс HEC-RAS, штормовой нагон, дельта Дона
Финансирование:
Работа выполнена в рамках ГЗ ЮНЦ РАН: № госрегистрации 122013100131-9, № госрегистрации 122011900153-9, № госрегистрации 122103100027-3 и научного проекта РНФ № 22-27-00818 «Влияние длительного маловодья и изменений климата (на рубеже XX-XXI веков) на динамику взвешенного вещества в устьевой области Дона».
Аннотация (русский):
Предложен подход к совместному применению модели, реализованной в программном комплексе HEC-RAS, и балансовой модели для описания переноса и трансформации взвешенных веществ в речной дельте. В устьевой области реки выделяются гидрологические районы: русловые районы, пойменные районы, затапливаемые при высоких паводках и штормовых нагонах со стороны моря, и районы авандельты. Для гидрологических районов строится динамическая модель баланса воды и веществ, переносимых водным потоком. Вводится параметризация процессов осаждения взвешенных веществ и их взмучивания в зависимости от скорости движения воды и размера частиц. Рассматривается три градации взвеси по размерам: пелитовая фракция (глина), алевритовая фракция (ил) и мелкий песок. Акцент делается на оценке влияния морских штормовых нагонов на перенос взвешенных веществ в речную дельту и их осаждение. Для описания потоков воды между районами, скоростей ее движения, динамики ее уровня и процессов затопления поймы применяется детальная модель на базе программного комплекса HEC-RAS, адаптированная к условиям устьевой области р. Дон. Выполнены расчеты переноса и накопления взвешенных веществ в устьевой области Дона для двух вариантов гидрологических условий — с нагоном воды со стороны моря и без него. Рассмотрена пространственно-временная изменчивость концентрации и гранулометрического состава взвешенных наносов в зависимости от гидрологических условий. Показано, что в отсутствие нагонных явлений при небольших расходах воды взвешенные вещества в основном осаждаются в авандельте за пределами морского края дельты, а в период нагона насыщают воду и на этапе подъема ее уровня поступают в дельту, частично осаждаясь в рукавах и в пойменных районах. При этом на этапе спада уровня воды из русловых районов они выносятся за морской край дельты, а в пойменных в основном остаются. Для условий маловодья при наблюдаемой частоте нагонных явлений и при отсутствии паводков устьевая область Дона задерживает в среднем 20 % взвешенных веществ, поступающих со стоком р. Дон.
Предложен подход к совместному применению модели, реализованной в программном комплексе HEC-RAS, и балансовой модели для описания переноса и трансформации взвешенных веществ в речной дельте. В устьевой области реки выделяются гидрологические районы: русловые районы, пойменные районы, затапливаемые при высоких паводках и штормовых нагонах со стороны моря, и районы авандельты. Для гидрологических районов строится динамическая модель баланса воды и веществ, переносимых водным потоком. Вводится параметризация процессов осаждения взвешенных веществ и их взмучивания в зависимости от скорости движения воды и размера частиц. Рассматривается три градации взвеси по размерам: пелитовая фракция (глина), алевритовая фракция (ил) и мелкий песок. Акцент делается на оценке влияния морских штормовых нагонов на перенос взвешенных веществ в речную дельту и их осаждение. Для описания потоков воды между районами, скоростей ее движения, динамики ее уровня и процессов затопления поймы применяется детальная модель на базе программного комплекса HEC-RAS, адаптированная к условиям устьевой области р. Дон. Выполнены расчеты переноса и накопления взвешенных веществ в устьевой области Дона для двух вариантов гидрологических условий — с нагоном воды со стороны моря и без него. Рассмотрена пространственно-временная изменчивость концентрации и гранулометрического состава взвешенных наносов в зависимости от гидрологических условий. Показано, что в отсутствие нагонных явлений при небольших расходах воды взвешенные вещества в основном осаждаются в авандельте за пределами морского края дельты, а в период нагона насыщают воду и на этапе подъема ее уровня поступают в дельту, частично осаждаясь в рукавах и в пойменных районах. При этом на этапе спада уровня воды из русловых районов они выносятся за морской край дельты, а в пойменных в основном остаются. Для условий маловодья при наблюдаемой частоте нагонных явлений и при отсутствии паводков устьевая область Дона задерживает в среднем 20 % взвешенных веществ, поступающих со стоком р. Дон.
Ключевые слова:
балансовая модель, взвешенное вещество, программный комплекс HEC-RAS, штормовой нагон, дельта Дона
балансовая модель, взвешенное вещество, программный комплекс HEC-RAS, штормовой нагон, дельта Дона
