Peculiarities of numerical simulation of river flows in analyzing the consequences of ship accidents

Abstract

The consequence of accidents with ships may be the ingress of cargo and fuel into the riverbed. To predict the consequences of such accidents in some cases (the presence of specially protected areas, the proximity of water intake facilities, etc.), it is necessary to take into account the hydromorphological features of the riverbed. One of the stages of such accounting is numerical modeling of river flow. In this paper, the authors analyzed the features of such modeling. For this purpose, a research scheme was drawn up, a mathematical apparatus was selected, a river section was selected, on the example of which the authors studied the features of the modeling process. In addition, based on a comparison of different approaches to modeling the turbulence process, it is concluded that it is preferable for sites with the presence of backwater tanks, stagnant zones and breakaway flows to model not the dissipation of turbulent energy, but the specific kinetic energy of turbulence. It reproduces the flow structure more correctly, speeds up the calculation process and gives better convergence of solutions. The results obtained in this work can be used to analyze the influence of river flow characteristics on the spread of pollution in ship accidents.

Keywords: modeling of river flows; generation of computational grid; mathematical models; turbulence fields

References

Андрей Лаврищев "Навигация 2022 года ожидается непростой"//https://www.korabel.ru/news/comments/glava_rosmorrechflota_navigaciya-_2022_goda_ozhidaetsya_neprostoy.html (дата обращения 02.05.2022)

О Транспортной стратегии Российской Федерации до 2030 года с прогнозом на период до 2035 года / Распоряжение Правительства РФ от 27 ноября 2021 г. № 3363-р.

Инфраструктурные проекты на внутреннем водном транспорте// https://morflot.gov.ru/deyatelnost/napravleniya_deyatelnosti/rechnoy_flot/infrastrukturnyie-_proektyi_na_vnutrennem_vodnom_transporte. (дата обращения 02.05.2022)

Эксперты спрогнозировали срок восстановления грузоперевозок в России// https://iz.ru/1325102/2022-04-23/eksperty-sprognozirovali-srok-vosstanovleniia-gruzoperevozok-v-rossii (дата обращения 02.05.2022)

Домнина О.Л. Оценка риска экологических последствий от транспортных происшествий с сухогрузными судами на примере Волжского бассейна// Морские интеллектуальные технологии. 2022. Т. 1. №1 (55).С.187-193

Домнина О.Л., Липатов И.В., Влияние гидроморфологических особенностей речного русла на характер распределения шлейфа загрязнения нефтью при авариях судов, Морские интеллектуальные технологии. 2022. Т. 0. N 00. С. 00—00

Липатов И.В. Гидродинамика речных потоков и ее влияние на эксплуатационные параметры судоходных гидротехнических сооружений. - Н.Новгород: Изд-во ФГОУ ВПО ВГАВТ, 2006. – 96 с.

Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости / Пер. с англ. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 152 с.

Sajid Zaman; Khan Faisal; Veitch Brian Dynamic ecological risk modelling of hydrocarbon release scenarios in Arctic waters, Marine pollution bulletin, Volume 153. p.111001; (2020) doi:10.1016/j.marpolbul.2020.111001

Цитаты известных личностей// https://ru.citaty.net/tsitaty/457936-mikelandzhelo-buonarroti-ia-beru-kamen-i-otsekaiu-vsio-lishnee/

Шмакова М.В. Гидравлические сопротивления в математическом моделировании речных потоков. Ученые записки Российского государственного гидрометеорологического университета. 2015. № 40. С. 46-54.

Author Biographies

Igor V. Lipatov , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

Dr. Sci. (Eng), Professor, Professor of the Department of Waterways and Hydraulic Structures, Volga State University of Water Transport, 603950, N. Novgorod, Nesterova str., 5, e-mail: i_lipatov@mail.ru

Olga L. Domnina , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

Ph.D.(Eng), assistant professor, Scientific Secretary, Volga State University of Water Transport, Nesterovast., 5, N. Novgorod, 603950, Russian Federation, e-mail: o-domnina@yandex.ru

Denis A. Bandin , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

undergraduate, Volga State University of Water Transport, Nesterovast., 5, N. Novgorod, 603950, Russian Federation, e-mail: kaf_vpgs@vsuwt.ru

Published
07-06-2022
How to Cite
Lipatov, I. V., Domnina, O. L., & Bandin, D. A. (2022). Peculiarities of numerical simulation of river flows in analyzing the consequences of ship accidents . Russian Journal of Water Transport, (71), 225-238. https://doi.org/10.37890/jwt.vi71.266
Section
Waterways, ports and hydraulic engineering constructions