Гладков Геннадий Леонидович — доктор технических наук, профессор
198035, г. Санкт-Петербург, ул. Двинская, 5/7
Gladkov, Gennadii L. — Dr. of Technical Sciences, professor5/7 Dvinskaya Str., St. Petersburg, 198035
Ржаковская Полина Сергеевна — аспирант, ассистент
198035, г. Санкт-Петербург, ул. Двинская, 5/7
Rzhakovskaya, Polina S. — Postgraduate, assistant
5/7 Dvinskaya Str., St. Petersburg, 198035
В работе рассматривается судоходный участок реки Свирь, расположенный в нижнем бьефе Нижне-Свирского гидроузла. На данном участке были проведены специальные натурные наблюдения по изучению гидравлического режима речного потока в условиях неустановившегося движения воды. Выполненные исследования показали, что кинематические характеристики потока в нижнем бьефе изменяются по мере удаления от створа гидроузла и зависят от режима сбросных расходов воды. Изучен характер трансформации попускового расхода воды в нижнем бьефе в условиях открытого русла и подо льдом. Выполнена оценка значений и интенсивности изменения основных характеристик речного потока при распространении волны попуска в нижнем бьефе: характера изменения уровенного режима и уклонов свободной поверхности на гидростворах, режима скоростей течения воды. Определены основные гидравлические параметры речного потока: значения числа Фруда, коэффициента Шези и модуля расхода воды. Изучен характер изменения локальных и конвективных ускорений и выполнена оценка их вклада в общую величину потерь энергии по длине потока. Численные эксперименты позволили выявить специфику движения наносов в условиях неустановившегося движения воды и разработать рекомендации для моделирования русловых переформирований в таких условиях. Установлено, что при суточном и недельном регулировании речного стока транспорт наносов активизируется в моменты прохождения волны суточного попуска воды из верхнего бьефа гидроузла. При этом основные параметры транспорта наносов: скорость перемещения гряд и расход наносов, возрастают по сравнению со стационарным движением воды.
In this paper, the navigable section of the Svir River, located in the lower reaches of the Nizhne-Svirsky hydroelectric complex, is considered. Special in-situ observations were made in this section to study the hydraulic regime of the river flow under the conditions of unsteady water movement. The study has showed that the kinematic characteristics of the flow in the downstream pool vary with the distance from the site of the waterworks and depend on the regime of the discharge flows. The nature of the transformation of releases in the downstream under open channel and ice conditions has been studied. The values and intensity of changes in the main characteristics of the river flow during the propagation of the tail water wave in the lower reaches such as the nature of changes in the level regime and the slopes of the free surface on the hydraulic structures, the regime of water flow velocities, have been evaluated. The main hydraulic parameters of the river flow such as the values of the Froude number, the Chézy’s coefficient and the water flow modulus are determined. The character of changes in local and convective accelerations is studied and their contribution to the general value of energy losses along the stream length is evaluated. Numerical experiments make it possible to identify the peculiarities of sediment movement in conditions of unsteady water flow and to develop recommendations for modelling channel transformations in such conditions. It is found that during daily and weekly regulation of the river discharge, sediment transport is activated at the moment when a wave of daily water discharge is passing from the upstream reservoir of the hydroelectric power plant. At the same time, the basic parameters of sediment transport such as the speed of dune movement and sediment discharge increase in comparison with the stationary movement of the water.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.