Аннотация

 Цель: научное обоснование оптимального варианта течения потока для предотвращения попадания из русла р. Казым в ковшовый водозабор наносов, шуги, сора, обеспечение бесперебойной работы водоприемных оголовков в условиях интенсивного цветения акватории и защита молоди рыб от гибели.
 Материалы и методы: для изучения ковшового водозабора разработана гидродинамическая модель транзитного русла по линии наибольших глубин. Методология исследований основана на использовании данных гидрометеорологических изысканий, касающихся изменения глубин, по шести поперечникам. Для определения скорости течения применялись гидравлические методы расчета установившегося равномерного движения. Для исследования распределения глубин в ковшовом водозаборе проведено компьютерное моделирование в программе Femlab с использованием уравнения Лапласа. Граничные условия задавались во входном и выходном сечении ковшового водозабора. Рассматривалась плановая двумерная и пространственная трехмерная модели.
 Результаты: построена гидродинамическая модель ковшового водозабора в г. Белоярском, представляющая собой план течений, включающая входное и выходное сечение и четыре промежуточных сечения внутри водозабора. Получены основные гидравлические характеристики (площади живых сечений, средние глубины в каждом сечении, средние скорости). Расход по гидравлическим расчетам во входном сечении 1 – 1 при уровне воды z₁ = 15,31 м составил Q₁ = 6,24 м³/с, а в выходном сечении 6 – 6 Q₁ = 6,07 м³/с (с учетом подачи воды в водозабор Qвз = 0,17 м³/с).
Выводы: в настоящее время средние скорости на вертикали во входном сечении равны 0,105 м/с, а средние скорости в живом сечении 0,057 м/с, что создает благоприятные условия для развития водорослей в летний период. Устройство углубленного транзитного русла позволит увеличить его расход до 10,2 м³/с при повышении средних скоростей на вертикалях в 2,0–2,5 раза.

DOI: 10.31774/2658-7890-2019-3-60-76

Для цитирования

Косиченко, Ю. М. Гидродинамическая модель течения потока в ковшовом водозаборе на реке Казым в городе Белоярском / Ю. М. Косиченко, М. Ю. Косиченко, Е. С. Попов // Экология и водное хозяйство [Электронный ресурс]. – 2019. – № 3(03). – С. 60–76. – Режим доступа: http:www.rosniipm-sm1.ru/article?n=38. – DOI: https://doi.org/10.31774/2658-7890-2019-3-60-76.

Список литературы

1 Курганов, А. М. Водозаборные сооружения систем коммунального водоснабжения: учеб. пособие / А. М. Курганов; СПбГАСУ. – М.; СПб.: Изд-во АСВ, 1998. – 246 с.

2 Водозаборные сооружения из поверхностных источников / А. С. Образовский, Н. В. Ереснов, Е. А. Казанский, В. Н. Ереснов. – М.: Стройиздат, 1976. – 365 с.

3 Образовский, А. С. Гидравлика водоприемных ковшей / А. С. Образовский. – М.: Стройиздат, 1963. – 104 с.

4 Улучшение забора воды на водозаборных сооружениях / Е. В. Орлов,

Е. С. Иванов, Л. А. Квитка, М. Н. Юнчина, Ф. А. Мельников, А. Е. Серов // Естественные и технические науки. – 2015. – № 2. – С. 148–149.

5 Улучшение забора воды. Строительство водоприемных ковшей на реках / 

Е. В. Орлов, Ф. А. Мельников, А. Е. Серов, М. Н. Юнчина // Техника и технологии мира. – 2014. – № 9. – С. 41–45. 

6 Орлов, Е. В. Районы Крайнего Севера. Особенности забора воды из поверхностных источников / Е. В. Орлов // Технологии мира. – 2013. – № 8. – С. 39–42.

7 К вопросу о необходимости усовершенствования водозаборных сооружений / Е. В. Орлов, Л. А. Квитка, Е. С. Иванов, Ф. А. Мельников, М. Н. Юнчина, А. Е. Серов // Естественные и технические науки. – 2015. – № 2. – С. 152–153.

8 Улучшение забора воды с помощью водоприемных ковшей на водных объек-тах / Е. В. Орлов, В. В. Тайбарей, А. В. Саймуллов, А. М. Аушев // Системные технологии. – 2018. – № 1(26). – С. 125–127.

9 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения: СП 31.13330.2012. Актуализированная редакция СНиП 2.04.20-84* (с изменениями № 1, 2, 3): утв. Минрегионом России 29.12.11: введ. в действие с 01.01.13. – М., 2012. – 123 с.

10 Справочник по гидравлическим расчетам / П. Г. Киселев [и др.]; под ред. П. Г. Киселева. – М.: Энергия, 1972. – 312 с.

11 Чугаев, Р. Р. Гидротехнические сооружения. Водосливные плотины / Р. Р. Чугаев. – М.: Высш. шк., 1978. – 352 с.

12 Шалаев, В. В. Водозаборный щелевой оголовок-фильтр с низким гидродинамическим сопротивлением для водопроводных станций большой производительности / В. В. Шалаев // Вода и экология: проблемы и решения. – 2013. – № 2–3. – С. 13–33.