Паводок

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Паводок на річці Вігор

Па́водок — значне підвищення водності річки в межах річного циклу, що виникає нерегулярно; утворюється під час сильних дощів чи під час відлиги. На відміну від повені, паводки виникають нерегулярно. Значний паводок може викликати повідь.

Система каналів водовідведення[ред. | ред. код]

Канали водовідведення можуть направляти воду з однієї річки до іншої, у пониження земної поверхні або у море, або вона може бути повернена до русла тієї ж річки на деякій відстані нижче по течії. Відведення паводкових вод з однієї річки у інші тягне наступні гідрологічні дослідження:

  • визначення гідрографів паводкового зтіку для обої річок
  • виділення на гідрографі частини зтіку, яка буде відводитися
  • розрахунок трансформації перекидуваного зтіку у каналі перекидання
  • накладання перекидуваного зтіку на паводки, які можуть формуватися у річці-прийомниці
  • оцінка повторюваності паводків за нових умов на нижніх ділянках обох річок.

Накопичення поверхневих дренажних вод у зв'язку із незадовільністю природних або штучних дренажних систем призводить до наводнень у районах із помірним нахилом поверхні землі. У таких випадках ефективне руглювання паводків може бути досягнуте за рахунок збільшення потужності існуючого дренажного каналу або шляхом створення додаткових каналів для прискореного видалення паводкових вод. Перетворення русла зазвичай націлене на збільшення його пропускної здатності за рахунок поглиблення й розширення, спрямування меандр й скорочення довжини русла, а також розчищування й можливого спрямлення з метою зниженя опору руху води. Результатом цих заходів є збільшення швидкості потоку й знження рівня води у межах ділянки, а також пониження паводку в межах перетвореної ділянки. У свою чергу, це приводить до збільшення розмірів пікових паводків на нижчерозташованій ділянці. Протилежних ефектів можна досягнути за рахунок зниження пропускної здатності русла різними регулюючими спорудами, які, перешкоджаючи течії, сприяють збільшенню паводків на поверхневих ділянках й їх зниженню на нижчерозташованих ділянках[1].

Побудова моделей транспортування рідин по системам протяжних каналів із відчиненим руслом, а також по малим й середнім річкам. У першому наближенні можна умовно вважати, що по каналам рухається в'язка н'ютонівська ізотропна нестиснювана однокомпонентна або багатокомпонентна рідина із заданими фізичними властивостями. Рівняння Сен-Ванана (рівняння мілкої води), які описують невстановлену безнапірну повільно змінювану течію нестиснюваної однокомпонентної хімічно інертної рідини по ділянках довгих каналів із відкритим русом, мають вигляд:

де  — коефіцієнт шорохуватості. Поверхня русл каналу (річки) й вільна поверхня рідини описуються залежностями та відповідно. Запис позначає залежність площини поперечного перетину від рельєфу русла каналу (річки) й вільної поверхні.

Якщо розглядуване середовище представляє собою гомогенну однорідну суміш основної несучної рідини й рідких домішок, то система рівнянь, яка описує рух однокомпонентної нестиснюваної рідини зазнає деяких змін, і її необхідно доповнити рівняннями для визначення концентрацій компонент суміші. Локальна відносна масова концентрація -тої компоненти визначається як

де  — локальна (у точці) щільність суміші;  — локальна приведена щільність -тої компоненти суміші (маса -тої компоненти у одиниці об'єму суміші);  — кількість компонент суміші. Сума концентрацій усіх компонент дорівнює одиниці, тому концентрація компоненти із номером визначається як

Оскільки рідина нестиснювана, то рівняння для визначення відносних масових концентрацій для будь-яких компонент суміші буде мати вигляд

Для довільного об'єму суцільного середовища , обмеженого замкненою поверхнею , закони збереження маси й кількості руху мають вигляд

де  — щільність рідини,  — час,  — швидкість рідини,  — проекція на одиничну зовнішню нормаль до елемента поверхні  — тиск рідини,  — напруга, обумовлена дією сил в'язкого тертя на ділянці із зовнішньою нормаллю ( — тензор в'язких напруг),  — питома масова сила. Параметри із дашком визначають відповідні гідромеханічні величини у кожній точці розглядуваного об'єму рідини. Разом ці рівняння описують невстановлену течію нестиснюваної багатокомпонентної рідини по нерозгалуженому каналові із відкритим русом.

Побудову моделі течії рідини через сполучення каналів можна проводити по аналогії із виводом моделі транспортування газової суміші через сполучення трубопроводів, вперше запропонованим С. Н. Пряловим[2].

Див. також[ред. | ред. код]

Примітки[ред. | ред. код]

  1. Руководство по гидрологической практике. Том II. Управление водными ресурсами и практика применения гидрологических методов. Всемирная Метеорологическая Организация, 2009. ISBN ISBN 978-92-63-40168-7. 
  2. В.Е.Селезнев, В.В.Алешин, С.Н.Прялов - Математическое моделирование трубопроводных сетей и систем каналов. Методы, модели и алгоритмы. 

Джерела[ред. | ред. код]

Посилання[ред. | ред. код]