PARAMETERS OF SEDIMENTS TRANSPORT IN RIVERS WITH A SIDE TYPE OF THE CHANNEL PROCESS

At present, in practice, to model channel reformations in rivers with a deformable bottom, a large number of different formulas are used to calculate the flow of bottom sediments. However, the reliability of channel forecasts performed using the apparatus of mathematical modeling, in most cases, still remains quite low. The quality of channel forecasts performed when designing engineering measures to ensure navigation on rivers is determined, on the one hand, by the correct assessment of the physical nature of sediment transport in natural channel flows, and, on the other hand, by the quality of the applied numerical models. This work is devoted to the verification of the sediment transport model based on studies in hydraulic flumes, in which microforms and mesoforms of a river channel with a secondary type of channel process were simultaneously reproduced. Such problems have not been considered yet. The previous experiments were carried out with a uniform steady-state mode of water movement at one structural level of bottom sediment movement - with the movement of bottom sediments in the form of microforms (dunes) - i. e. on a flat day. The results obtained in the course of the research make it possible to obtain new data, using which it seems possible to improve the quality of modeling of sediment transport in natural channel flows. This line of research, based on the use of the methodology for calculating the discharge of channel sediments using the parameters of dunes, can objectively lead to an increase in the reliability of forecasts of channel reformations when keeping navigation on free and regulated rivers with a moving bottom.

morphometric characteristics of the channel, water flow rate, water discharge, sediment transport, sediment discharge, parameters of dunes, Froude number, Shezy coefficient, channel transformations

1. Кондратьев Н. Е. Основы гидроморфологической теории руслового процесса / Н. Е. Кондратьев, И. В. Попов, Б. Ф. Снищенко. - Л.: Гидрометеоиздат, 1982. - 272 с.

2. Католиков В. М. Лабораторные исследования побочневого типа руслового процесса / В. М. Католиков, Б. Ф. Снищенко // Труды ГГИ. - 1990. - Вып. 337. - С. 124-137.

3. Католиков В. М. Побочни в руслах рек: условия образования и их динамика / В. М. Католиков, З. Д. Копалиани // Водные ресурсы. - 2001. - Т. 28. - № 5. - С. 579-586.

4. Клавен А. Б. Экспериментальные исследования и гидравлическое моделирование речных потоков и руслового процесса / А. Б. Клавен, З. Д. Копалиани. - СПб.: Нестор-История, 2011. - 544 с.

5. Чалов Р. С. Русловедение: теория, география, практика / Р. С. Чалов. - М.: Изд-во ЛКИ, 2008. - Т. 1: Русловые процессы: факторы, механизмы, формы проявления и условия формирования речных русел. - 608 с.

6. Чалов Р. С. Русловедение: теория, география, практика / Р. С. Чалов. - М.: КРАСАНД, 2011. - Том 2. Морфодинамика речных русел. - 960 с.

7. Чалов Р. С. Структурные уровни и морфодинамическая классификация русловых разветвлений / Р. С. Чалов, С. Р. Чалов // Водные ресурсы. - 2020. - Т. 47. - № 3. - С. 259-271. DOI: 10.31857/S0321059620030049.

8. Гришанин К. В. Динамика русловых потоков / К. В. Гришанин. - Л.: Гидрометеоиздат, 1979. - 311 с.

9. Гладков Г. Л. Гидроморфология русел судоходных рек: монография / Г. Л. Гладков, Р. С. Чалов, К. М. Беркович. - 3-е изд., стер. - СПб.: Изд-во «Лань», 2022. - 432 с.

10. Zaitsev A. A. Using computer modelling for regulation of sediment transport under hydraulic structures on a large river / A. A. Zaitsev, V. V. Belikov, A. N. Militeev // IAHS Proceedings and Reports. - 2004. - Vol. 288. - Pp. 386-394.

11. Belikov V. V. On the Effect of the Froude Number and Hydromorphometric Parameters on Sediment Transport in Rivers / V. V. Belikov, N. M. Borisova, T. A. Fedorova, O. A. Petrovskaya, V. M. Katolikov // Water Resour. - 2019. - Vol. 46. - Is. 1. - Pp. S20-S28. DOI: 10.1134/S0097807819070029.

12. Гришанин К. В. Гидравлическое сопротивление естественных русел / К. В. Гришанин. - СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. - 182 с.

13. Гладков Г. Л. Гидравлическое сопротивление движению воды и транспорт наносов в реках / Г. Л. Гладков, М. В. Журавлев // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2019. - Т. 11. - № 6. - С. 1044-1055. DOI: 10.21821/2309-5180-2019-11-6-1044-1055.

14. Гладков Г. Л. Исследование зернистой шероховатости дна речных русел / Г. Л. Гладков // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2020. - Т. 12. - № 2. - С. 333-346. DOI: 10.21821/2309-5180-2020-12-2-336-346.

15. Gladkov G. Sediment transport and water flow resistance in alluvial river channels: modified model of transport of non-uniform grain-size sediments / G. Gladkov, M. Habel, Z. Babiński, P. Belyakov // Water. - 2021. - Vol. 13. - Is. 15. - Pp. 2038. DOI: 10.3390/w13152038.

16. Самохвалова О. А. Оптимизация методов расчета донных наносов с учетом гидравлических параметров рек: дис. … канд. техн. наук / О. А. Самохвалова. - СПб.: Гос. гидролог. институт, 2018. - 252 с.

17. Копалиани З. Д. База данных «Данные измерений гидравлических характеристик транспорта донных наносов в больших, малых и средних равнинных реках» (свид. о гос. регистрации базы данных № 2017620992) / З. Д. Копалиани, О. А. Петровская // Офиц. бюллетень «Программы для ЭВМ. Базы данных. Топологии интегральных микросхем». - 2017. - № 9 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www1.fips.ru/wps/PA_FipsPub/res/BULLETIN/PrEVM/2017/09/20/INDEX.HTM (дата обращения: 01.11.2017).

18. Копалиани З. Д. База данных «Данные измерений гидравлических характеристик транспорта донных наносов в гидравлических моделях горных рек и лотковых экспериментах» (свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2017620878) / З. Д. Копалиани, О. А. Петровская // Офиц. бюллетень «Программы для ЭВМ. Базы данных. Топологии интегральных микросхем». - 2017. - № 8

19. Гладков Г. Л. Транспорт наносов в реках: зависимость параметров донных гряд от определяющих факторов / Г. Л. Гладков, П. В. Беляков // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2021. - Т. 13. - № 1. - С. 52-63. DOI: 10.21821/2309-5180-2021-13-1-52-63.

20. Sukhodolov A. N. Flow dynamics in alluvial channels: the legacy of Kirill V. Grishanin / A. N. Sukhodolov, V. I. Nikora, V. M. Katolikov // Journal of Hydraulic Research. - 2011. - Vol. 49. - Is. 3. - Pp. 285-292. DOI: 10.1080/00221686.2011.567760.

21. Katolikov V. M. Hydraulic resistance at side bars formation during channel process / V. M. Katolikov // Proceedings of the Int. Symp. East-West North-South Enc. State Art River Eng. Methods Des. Philos., St. Petersburg, Russia, 16-20 May 1994. - 1994. - Volume II. - Pp. 122-129.

22. Католиков В. М. Экспериментальные исследования побочневого типа руслового процесса: автореф. дис. … канд. техн. наук / В. М. Католиков. - СПб.: Гос. гидролог. институт, 2000. - 24 с.

23. Гладков Г. Л. Обеспечение устойчивости русел судоходных рек при дноуглублении и разработке русловых карьеров: автореф. дис. … докт. техн. наук / Г. Л. Гладков. - СПб.: Государственный университет водных коммуникаций, 1996. - 32 с.