Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,074

УПРАВЛЕНИЕ ВОДООБМЕНОМ В ПРИБРЕЖНОЙ ЛАГУНЕ ПРИ РЕГУЛЯРНЫХ КОЛЕБАНИЯХ УРОВНЯ ВОДЫ В ВОДОЕМЕ

Турлов А.Г.

Одним из путей повышения рекреационной вместимости побережья является использование врезанных вглубь берега мелководных лагун. При этом значительно удлиняется полоса пляжа, создается защищенная от излишнего волнения акватория, значительно повышается безопасность купания или освоения водных плавсредств. Особенно актуально создание таких объектов в средней полосе России, так как вода в мелководной акватории лучше прогревается, что позволяет удлинить сезон активного рекреационного использования водоема. В то же время в воде лагуны накапливаются сопутствующие рекреационному использованию загрязняющие вещества и создаются условия для роста микроорганизмов и водной растительности. Поэтому чрезвычайно важным является вопрос правильной организации водообмена лагуны с основным водоемом. Оптимальным является использование регулярных приливно-отливных явлений, наблюдаемых как у побережий морей, так и на участках рек ниже гидроэлектростанций с суточным режимом регулирования расхода.

Нами был исследован процесс организации водообмена на планируемой искусственной лагуне, расположенной в 17 км ниже Чебоксарской ГЭС на р.Волга. Место расположения лагуны выбрано на прибрежной отмели с глубинами 1,5-2,5 м. На основании проведенных наблюдений и анализа работы ГЭС был установлен суточный гидрограф изменения уровней в створе лагуны в летние месяцы. При проведении исследований ставилась задача определения оптимальных вариантов расположения водовпускных и водовыпускных устройств, позволяющих обеспечить равномерный водообмен по всей площади лагуны за период подъема уровней. Для проведения исследований в лотке гидротехнической лаборатории была построена модель рассматриваемого участка реки в уменьшенном масштабе. В качестве основных критериев при моделировании использовались критерии Фруда и Струхаля. Соответствие модели области автомодельного режима контролировалось по критерию Рейнольдса. Моделирование велось с искажением вертикального и горизонтального масштабов для лагуны и линейного масштаба и масштаба диаметров для трубчатых водовпусков. Несоответствие линейных масштабов водовпусков и горизонтального масштаба лагуны компенсировалось удлинением водовпускных труб за счет их части, выдвинутой в реку.

Эксперименты включали опыты с расположением коротких водовпусков по всему боковому фронту лагуны, а также с длинными водовпусками и с выходом потока у противоположного берега, или равномерным выходом потока по всей длине. При этом моделировался режим реального гидрографа. Степень водообмена контролировалась по изменению электрического сопротивления воды в 18 контрольных точках, равномерно расположенных по площади лагуны, а также в лотке вне лагуны. Перед проведением очередного опыта в лагуну добавлялся соляной раствор.

По данных эксперимента строились поля распределения интенсивности водообмена и проводилось сравнение статистических характеристик. Установлены зависимости изменения средних значений водообмена, а также их среднеквадратических отклонений от размеров водовпусков и вариантов их расположения. Наиболее равномерно водообмен происходит при перфорированных водовыпусках со среднеквадратичным отклонением от 7 до 9%. При расположении водовпусков вдоль всего фронта увеличение интервала между ними приводит к ухудшению водообмена только в начальный период подъема уровней. В дальнейшем из-за устанавливающейся внутренней циркуляции, водообмен выравнивается. Результаты проведенныех исследования могут быть использованы при проектировании систем водообмена в лагунах.


Библиографическая ссылка

Турлов А.Г. УПРАВЛЕНИЕ ВОДООБМЕНОМ В ПРИБРЕЖНОЙ ЛАГУНЕ ПРИ РЕГУЛЯРНЫХ КОЛЕБАНИЯХ УРОВНЯ ВОДЫ В ВОДОЕМЕ // Фундаментальные исследования. – 2005. – № 2. – С. 86-87;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=5763 (дата обращения: 11.12.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074