Аннотация

Целью исследований являлось создание математической модели, описывающей взаимосвязь поверхностных и грунтовых вод, и установление ее адекватности. Так как проблема установления взаимосвязи поверхностных и грунтовых вод в задачах мелиорации, инженерной гидрологии возникает достаточно часто, то проведение полевых исследований, позволяющих установить эту взаимосвязь, является трудоемким и дорогостоящим мероприятием. Поэтому актуальной задачей является разработка математической модели, адекватно описывающей эту взаимосвязь. Используя уравнение водного баланса, формулу Шези, Дарси, формулу для уровня грунтовых вод и выражение для уклона водной поверхности было произведено разбиение зоны грунтовых вод на конечное число элементов, и определена средняя скорость фильтрационного потока, взаимодействующего между рекой и грунтовыми водами. Численная проверка результатов моделирования произведена на основании данных, полученных при полевых исследованиях на участке реки Маныч в районе хутора Тузлуков. Некоторые параметры, используемые в модели, были определены опытным путем по результатам исследований комплексной гидрогеологической экспедиции. В процессе моделирования были составлены алгоритм и программа расчета выклинивающегося расхода грунтовых вод для рассматриваемого участка реки. На основании результатов моделирования построен гидрограф выклинивания грунтовых вод в русло реки на участке р. Маныч в районе х. Тузлуков. Как показано в работе, гидрограф выклинивающихся расходов, построенный по результатам моделирования мало отличается от гидрографа, построенного по опытным данным. В результате апробации разработанной математической модели, показано соответствие между теоретическими и опытными данными с коэффициентом детерминации равным 88,63 %.

DOI: 10.31774/2658-7890-2019-2-117-129

Для цитирования

Шевченко, А. В. Математическая модель взаимосвязи поверхностных и грунтовых вод / А. В. Шевченко, М. В. Власов // Экология и водное хозяйство [Электронный ресурс]. – 2019. – № 2(02). – С. 117–129. – Режим доступа: http:www.rosniipm-sm1.ru/article?n=31. – DOI: https://doi.org/10.31774/2658-7890-2019-2-117-129.

Список литературы

1 Щедрин, В. Н. Негативные почвенные процессы при регулярном орошении
различных типов почв / В. Н. Щедрин, Л. М. Докучаева, Р. Е. Юркова // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. – 2018. – № 2(30). –
С. 1–21. – Режим доступа: http:rosniipm-sm.ru/archive?n=542&id=543.
2 Всеволожский, В. А. Основы гидрогеологии: учебник / В. А. Всеволожский. –
2-е изд. – М.: Изд-во МГУ, 2007. – 448 с.
3 Черданцев, В. А. Методические указания по дисциплине: «Гидрология» /
В. А. Черданцев, Ю. И. Пивон. – Новосибирск: НГАЭиУ, 2004. – 112 с.
4 Groundwater contribution to river flows – using hydrograph separation, hydrological
and hydrogeological models in a southern Quebec aquifer / M. Larocque, V. Fortin,
M. C. Pharand, C. Rivard // Hydrology and Earth System Sciences Discussion [Электронный
ресурс]. – Режим доступа: http:hydrol-earth-syst-sci-discuss.net/7/7809/2010/hessd-7-7809-
2010-print.pdf, 2010.
5 Бабиков, Б. В. Гидротехнические мелиорации (осушение лесных земель): учеб.
пособие / Б. В. Бабиков, В. В. Пахучий; Сыктывкар. лесн. ин-т. – Сыктывкар: СЛИ,
2014. – 160 с.
6 Гусев, А. А. Основы гидравлики: учеб. для СПО / А. А. Гусев. – 2-е изд., испр.
и доп. – М.: Изд-во Юрайт, 2018. – 285 с.
7 Леонтьев, Н. Е. Основы теории фильтрации / Н. Е. Леонтьев. – М.: Изд-во ЦПИ
при мех.-мат. фак. МГУ, 2009. – 88 с.
8 Авлакулов, М. Закономерности динамики процессов влаги-соли переноса в
почво-грунтах / М. Авлакулов, А. Н. Хазратов // Инновационное развитие. – 2017. –
№ 5(10). – С. 9–10.
9 Арушанян, О. Б. Решение систем обыкновенных дифференциальных уравнений методами Рунге-Кутта [Электронный ресурс] / О. Б. Арушанян, С. Ф. Залеткин. –
Режим доступа: http:num-anal.srcc.msu.ru/prac_pos/poslist/posobie%201%20zal%202014.pdf,
2014.
10 Мышенков, В. И. Численные методы. Ч. 2. Численное решение обыкновенных
дифференциальных уравнений: учеб. пособие / В. И. Мышенков, Е. В. Мышенков. – М.:
МГУЛ, 2005. – 109 с.
11 Шестаков, В. М. Геогидрология / В. М. Шестаков, С. П. Поздняков. – М.:
ИКЦ «Академкнига», 2003. – 176 с.