vestnik Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation 1729-5459 Кубанский государственный университет RU 822 10.31429/vestnik-15-2-55-62 Научная статья Original article Физика Physics Численные модели для расчета гидрофизических процессов в системах открытых водотоков и водоемов Numerical models for the calculation of hydrophysical processes in the open channels and water body systems Воеводин А.Ф. Воеводин Анатолий Фёдорович Voevodin Anatoliy F. voevodin@hydro.nsc.ru

д-р физ.-мат. наук, главный научный сотрудник Института гидродинамики им. М.А. Лаврентьева Сибирского отделения РАН

 Никифоровская В.С. Никифоровская Валентина Сергеевна Nikiforovskaya Valentina S. lapteva@sscc.ru

канд. техн. наук, старший научный сотрудник института гидродинамики им. М.А. Лаврентьева Сибирского отделения РАН

 Виноградова Т.А. Виноградова Татьяна Александровна Vinogradova Tatyana A. vinograd1950@mail.ru

канд. геогр. наук, старший научный сотрудник, доцент кафедры гидрологии суши Санкт-Петербургского государственного университета

 Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева Сибирского отделения РАН, НовосибирскLavrentjev Institute of hydrodynamics, Siberian Branch of the Russian Academy of Science, Novosibirsk Институт наук о земле Санкт-Петербургского государственного университета, Санкт-ПетербургInstitute of Earth Sciences, St. Petersburg State University, St. Petersburg 27 06 2018 15 2 55 62 26 01 2018 26 02 2018 27 06 2018 Copyright (c) 2018 Воеводин А.Ф., Никифоровская В.С., Виноградова Т.А. 2018 Воеводин А.Ф., Никифоровская В.С., Виноградова Т.А. Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

The present work is devoted to carry out numerical modeling for the combine mathematical model testing. In this model a possible junction of different dimension mathematical models is foresee. It is researched the possibility of this model using for the hydro-physical (thermal, water-salt) description unsteady processes in the water bodies under the influence of nature factors and different actions of the water management.

The research used the programs involving in the structure of mathematical model complex developed in HI SB RAS and based on one dimensional shallow water equations (Sent-Venan’ equations) and mean for solution of water resources efficient management problems.

The represent numerical results (a sea-water intrusion into fresh water the Ob-Taz outfall sections, formation of thermally-stratified unsteady flows at standing water body) are showed the possibility for using of the complex mathematical model, as well as its efficacy and economy for the study of hydro-physical processes in the open channels and water bodies systems contained the waterways with very different morphology and geometrical sizes.

Приводятся численное моделирование гидрофизических (термических, водно-солевых) процессов, формирующихся в системах открытых водотоков и водоемов  под влиянием природных факторов и различных водохозяйственных мероприятий. Численное моделирование  выполняется с помощью разработанных в Институте гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН одномерных, двумерных (продольно-вертикальных) математических моделей и их комбинаций. Приведены результаты расчетов (вторжение соленых вод в пресные речные воды Обско-Тазовской устьевой области, формирование термически-стратифицированных течений в непроточном водоеме).

 математические модели реальные объекты численное моделирование плотностная стратификация mathematical models real objects calculate modeling density stratification Воеводин А.Ф., Никифоровская В.С. Комплексная математическая модель для исследования волновых процессов в проточных системах открытых русел и водоемов // Метеорология и гидрология. 2012. №4. C. 64-74. , 2012, no. 4, pp. 64-74. (In Russian)] Никифоровская В.С. Численное моделирование тепломассопереноса в водных объектах // Метеорология и гидрология. 2013. №4. С. 79-88. , 2013, no. 4, pp. 79-88. (In Russian)] Воеводин А.Ф., Виноградова Т.А., Никифоровская В.С. Численные модели для расчёта гидрофизических процессов в водных объектах Сибири и Крайнего Севера // Труды V Всероссийской конференции "Ледовые и термические процессы на водных объектах России". Владимир, 11-14 октября 2016 г. М.: Изд-во РГАУ-МСХА. 2016. С. 71-76. Воеводин А.Ф., Никифоровская В.С., Овчарова А.С. Численные методы решения задачи о неустановившемся движении воды на устьевых участках рек // Труды ААНИИ. Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат. 1983. Т. 378. С. 23-34. Комплекс гидравлических моделей для решения проблем рационального использования водных ресурсов / Рекламный проспект. Внешторгиздат, 1989. Изд. № 6120 МВ. Воеводин А.Ф., Никифоровская В.С., Данилова З.В. Комплекс программ DSIGMA для расчета неустановившихся течений воды в разветвленных системах открытых русел с учетом ее качества // Алгоритмы и программы. 1989. № 02. Рег. номер № 50880000681. . 1989. no. 2. Reg. no. 50880000681. (In Russian)] Васильев О.Ф., Воеводин А.Ф., Никифоровская В.С. Численное моделирование температурно-стратифицированных течений в системах глубоких водоемов // Вычислительные технологии. 2005. Т. 10. №5. С. 29-38. , 2005, vol. 10, no. 5, pp. 29-38. (In Russian)] Воеводин А.Ф., Шугрин С.М. Методы решения одномерных эволюционных систем. Новосибирск: Наука, 1993. 230 c. Виноградова Т.А. Закономерности распространения волны половодья в Обско-Тазовской устьевой области. Автореф. ... канд. диссертации. ГГИ. Л., 1988. Квон В.И., Квон Д.В., Семчуков А.Н., Никифоровская В.С. Численное моделирование приливно-отливных колебаний и солепереноса в устьевой области реки Оби // Сб. науч. трудов "Экологический анализ региона (теория, методы, практика)". Новосибирск: Изд-во СО РАН. 2000. С. 195-203.