Особенности формирования и расчета обратных течений в Воткинском водохранилище (1d-постановка) pdf

Авторы

Лепихин Анатолий Павлович, д-р геогр. наук, профессор, заведующий лабораторией проблем гидрологии суши, «Горный институт Уральского отделения Российской академии наук» – филиал ФГБУН «Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук» (ГИ УрО РАН), Россия, г. Пермь, директор, ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов», Камский филиал (ФГБУ РосНИИВХ), Россия, г. Пермь; профессор, кафедра гидрологии и охраны водных ресурсов, ФГБОУ ВО «Пермский государственный национальный исследовательский университет» (ПГНИУ), Россия, г. Пермь;
Тиунов Алексей Александрович, инженер, лаборатория проблем гидрологии суши, «Горный институт Уральского отделения Российской академии наук» – филиал ФГБУН «Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук» (ГИ УрО РАН), Россия, г. Пермь; ведущий инженер-программист, ФГБУ «Российский научно- исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов», Камский филиал (ФГБУ РосНИИВХ), Россия, г. Пермь;
Возняк Анна Анатольевна, канд. геогр. наук, ведущий научный сотрудник, ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов», Камский филиал (ФГБУ РосНИИВХ), Россия, г. Пермь, ; доцент, кафедра гидрологии и охраны водных ресурсов, ФГБОУ ВО «Пермский государственный национальный исследовательский университет» (ПГНИУ), Россия, г. Пермь.

Аннотация

Исследованы вопросы формирования обратных течений в Воткинском водохранилище, которое является средним в каскаде Камских водохранилищ. Возникновение обратных течений определяется режимом сброса воды через Камскую ГЭС. Актуальность проблемы обратных течений обусловлена риском попадания загрязненных стоков в водозаборы, расположенные выше по течению относительно выпусков сточных вод. В верхней части Воткинского водохранилища, которая является нижним бьефом Камского водохранилища, расположен один из крупнейших промышленных узлов – Пермско-Краснокамский – с большим количеством водозаборов и водовыпусков. На основе оценки масштабов обратных течений и последствий для водопользователей устанавливаются водохозяйственные и экологические ограничения режима работы ГЭС, в т. ч. и размеры санитарных попусков. Обратные течения смоделированы в результате численного решения системы уравнений Сен-Венана в 1D-постановке при задании граничных условий первого рода непо- средственно у плотины Воткинской ГЭС. Проведена оценка роли морфометрии водохранилища в формировании обратных течений. Выполненные сопоставительные эксперименты на различных схематических моделях Воткинского водохранилища показали, что определяющим фактором формирования обратных течений являются не особенности морфометрии, а отражение от плотины Воткинской ГЭС прямой волны понижения уровней. При уменьшении периода сбросов воды в нижний бьеф область формирования обратных течений смещается в сторону плотины Воткинской ГЭС.

Ключевые слова

процессы в водохранилищах, обратные течения, гидродинамическое моделирование, одномерная модель, Воткинское водохранилище, Воткинская ГЭС.

Ссылка для цитирования

Лепихин А.П., А.А. Тиунов А.А., Возняк А.А. Особенности формирования и расчета обратных течений в Воткинском водохранилище (1d-постановка) // Водное хозяйство России. 2018. № 5. С. 21-36.
DOI: 10.35567/1999-4508-2018-5-2