Международная научно-практическая конференция
413 
«СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИИ И МОНИТОРИНГА
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ПРОСТРАНСТВЕ СНГ», посвященная 90-летию Российского
государственного гидрометеорологического университета
Моделирование двухфазного массопереноса большого водохранилища
Рахуба А.В.', Шмакова М.В. 2‚ Кондратьев С.А. 2
* - ИЭВБ РАН — филиал СамНЦ РАН, г. Тольятти, Россия,
гапауит@ тай.ги
° - ИНОЗ РАН, Санкт-Петербург, Россия,
т-$йтакоуа @ уапаех.ги, Копататуеу @ Птпо.от?.ги
Аннотация. 
В 
работе 
приведены 
результаты 
моделирования 
течений 
в 
акватории
водохранилища, распространения шлейфов вод притоков и переноса взвешенных частиц при
различных гидрометеорологических ситуациях в условиях средней водности.
Ключевые 
слова: 
уравнения 
«мелкой 
воды», 
конвективно-диффузионный — перенос,
аналитические формулы расхода наносов и мутности воды
Наблюдения за гидродинамикой, а также переносом растворенных веществ и взвешенных
частиц в акваториях крупных водоемов в настоящее время нерегулярны и нередко затруднены в
условиях экстремальных гидрометеорологических явлений (штормовых ветрах, высоких паводках
и половодьях). В этих случаях математическое моделирование дает возможность оценить
пространственно-временные особенности и закономерности течений и распределения мутности в
акватории в режиме численного эксперимента при воспроизведении различных неблагоприятных
гидрометеорологических ситуаций. Результаты такого моделирования могут быть востребованы
при планировании водохозяйственной деятельности на водохранилище (оценка и прогноз качества
воды в различных частях водоема, в том числе — в пунктах водозабора, размыва берегов, занесения
фарватеров и др.).
Целью настоящего исследования являлась оценка особенностей и закономерностей течений,
распространения 
шлейфов 
вод 
притоков 
и 
переноса 
взвешенных 
частиц 
в 
различных
гидрометеорологических ситуациях применительно к условиям Куйбышевского водохранилища по
результатам имитационного моделирования.
Расчеты пространственного распределения течений, минерализации и мутности воды в
акватории Куйбышевского водохранилища выполнялись для условий средней водности. В
качестве тестового был выбран 1969 год. Моделирование выполнялось для всего водохранилища,
ограниченного на западе Чебоксарским и на востоке Нижнекамским входными створами
гидроузлов, соответственно расположенных на Волжской и Камской ветках водохранилища, и на
юге — замыкающим створом Жигулевского гидроузла. В расчетах учтено влияние таких притоков
как Вятка, Свияга, Казанка, Мёша и Большой Черемшан. В качестве исходных данных на входных
створах задавались среднемноголетние расход воды, концентрация общей минерализации и
мутность воды для периода летней межени для условий средней водности.
Расчеты полей течения и распространения шлейфов вод притоков в водохранилище
проводились для стационарного режима расхода при отсутствии ветра, а также для меженного
периода доминирующих направлениях ветра с постоянной скоростью 
15 
м/с. По данным
многолетних наблюдений Росгидромета [1] за ветром в Куйбышевском водохранилище, в период
летне-осенней межени преобладают ветра северного и юго-западных румбов. Штормовые ветры
со скоростью более 15 м/с могут длиться от нескольких часов до суток и более и охватывать всю
площадь водохранилища.
Моделирование пространственной структуры течений в Куйбышевском водохранилище
показывает наличие устойчивых циркуляционных образований, обусловленных главным образом
морфометрией ложа, направленностью и активностью ветров. Установлены скорости и масштабы
таких течений в разных районах водохранилища.
Показано, что воды рек Мёши и Черемшана, распространяясь в плёсовых расширениях
самостоятельным потоком, занимают обширную площадь акватории водохранилища (264 — 565
км’) и имеют значительную протяженность (51 — 94 км). Формирование пространственной