Математическая модель и алгоритмизация процесса решения задачи внутрисуточного регулирования сброса воды через Нижегородский низконапорный гидроузел

  • А.Н. Ситнов Волжский государственный университет водного транспорта, Нижний Новгород,Ю Россия
  • С.О. Агеев Администрация Волжского бассейна внутренних водных путей, Нижний Новгород, Россия

Аннотация

Введение мероприятий по внутрисуточному регулированию стока поступающих с Нижегородской ГЭС расходов и их сброса через водослив Нижегородского низконапорного гидроузла требует конкретного алгоритма действий диспетчеров создаваемого гидроузла. При этом возникают серьезные трудности при прогнозировании водного режима во времени: как показали предыдущие исследования, имеется большая неравномерность и нерегулярность сбросов воды не только в течение одних суток, но и в одни и те же периоды каждых суток, а также недели, месяца, года. В работе проведен анализ граничных условий при введении мероприятий по регулированию стока, разработаны математическая модель и алгоритм решения задачи внутрисуточного регулирования, описывающий последовательность действий для решения задачи «сглаживания» подаваемых расходов в нижний бьеф Нижегородского низконапорного гидроузла. Реализация предложенных мероприятий осуществляется по трехступенчатому (или двухступенчатому) графику регулирования расхода и уровня воды. Предлагаемые мероприятия позволят улучшить гидравлические и гидрологические условия нижнего бьефа Нижегородского низконапорного гидроузла, при которых за счет более равномерного и щадящего режима попусков воды будут достигнуты необходимые глубины для судоходства, а также созданы условия для смягчения эрозионных процессов на нижележащем участке.

Ключевые слова: Нижегородский низконапорный гидроузел, нижний бьеф, неравномерность сбросов воды, расходы воды, суточный гидрограф, транспортный попуск, математическая модель, граничные условия, алгоритм регулирования стока, колебание уровней воды, кривые свободной поверхности воды, переформирование русла

Литература

Агеев, С.О. Анализ проблемных вопросов безопасности судоходства на участке Городец – Нижний Новгород до и после строительства Нижегородского низконапорного гидроузла / С.О. Агеев, М.А. Матюгин // Труды конгресса «Великие реки - 2017». Вып. 6. – Н. Новгород: Изд – во ФГБОУ ВО «ВГУВТ», 2017. – с.1-4. https://doi.org/10.37614/2588-0039.2020.43.034

Строительство Нижегородского низконапорного гидроузла. Проектная документация. Этап проектных работ. Корректировка материалов инженерных изысканий по замечаниям ФАУ «Главгосэкспертиза России». Инженерно-гидрометеорологические изыскания. Откорректированный отчет - ООО «ВОЛГАЭНЕРГОПРОЕКТ», 2017. – 174 с.

Агеев, С.О. Анализ изменений навигационных расходов через Нижегородскую ГЭС в навигацию 2017 года и рекомендации по улучшению водного режима участка р. Волги ниже створа Нижегородского низконапорного гидроузла (ННГУ) /С.О. Агеев // Труды конгресса «Великие реки - 2018». Вып. 7. – Н. Новгород: Изд – во ФГБОУ ВО «ВГУВТ», 2018. – с. 1 - 7. https://doi.org/10.37614/2588-0039.2020.43.034

Агеев, С.О. Регулирование сброса воды на неразмываемой модели в состоянии подпора / С.О. Агеев, А.Н. Ситнов // Труды конгресса «Великие реки - 2019». Вып. 8. – Н. Новгород: Изд – во ФГБОУ ВО «ВГУВТ», 2019. – с. 1 - 5.

Агеев, С.О. Обоснование целесообразности суточного регулирования стока низконапорным гидроузлом. / С.О. Агеев // Научные проблемы водного транспорта. Вестник ВГАВТ. Вып. 62. - Н. Новгород: Изд – во ФГБОУ ВО «ВГУВТ», 2020. – с. 136 - 146. https://doi.org/10.37890/jwt.vi62.44

Агеев, С.О. Результаты расчета параметров суточного регулирования стока в створе низконапорного гидроузла и оценка его эффективности. / С.О. Агеев // Морской регистр, 2020. – с. 136 - 146.

Агеев, С.О. Методические подходы решения вопросов поддержания безопасных условий судоходства в нижнем бьефе Нижегородского низконапорного гидроузла/ С.О. Агеев, А.Н. Ситнов // Труды конгресса «Великие реки - 2020». Вып. 8. – Н. Новгород: Изд – во ФГБОУ ВО «ВГУВТ», 2020. – с. 1 – 5.

Ситнов, А.Н. Обоснование параметров обеспеченности водохозяйственных балансов и режима работы водохранилища Нижегородского низконапорного гидроузла / А.Н. Ситнов, Н.В. Кочкурова, Д.А. Мильцын // Вестник ВГАВТ. Вып. 50. - Н. Новгород: Изд–во ФГБОУ ВО «ВГУВТ», 2017. – с. 23-31.

Строительство Нижегородского низконапорного гидроузла. Этап проектных работ. Моделирование гидравлических режимов р. Волги на участке от Нижегородской ГЭС до г. Н. Новгород. Отчет 0715-000-ГИД4-1.1.01/09.14 - ОАО «ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР ЭНЕГЕТИКИ ПОВОЛЖЬЯ», 2015. – 76 с.

Строительство Нижегородского низконапорного гидроузла. Проектная документация. Этап 2. 16-ти пролётная водосбросная плотина с 6-ти пролётным водосбросом-регулятором, с сопряжениями, эксплуатационной автодорогой по гребню, подкрановыми путями, подводящим и отводящим каналами. 001-РР-2-1.01/06.17. - ООО «ВОЛГАЭНЕРГОПРОЕКТ», 2017. – 129 с.

Агеев, С.О. Расчет кривых свободной поверхности воды в водохранилище ННГУ с целью обоснования резервного объёма воды для осуществления регулирования / С.О. Агеев, А.Н. Ситнов, В.В. Агеева, Ю.А. Градинар // X Всероссийский фестиваль науки [Электронный ресурс]: сборник докладов. – Н. Новгород: ННГАСУ, 2020. – с. 40 – 44 с.

The Theory of Storage. By P. A. P. Moran (Methuen's Monographs on Applied Probability and Statistics). [Pp. 111. London: Methuen and Co. Ltd. New York: Wiley and Sons, Inc., 1959. 13s. 6d.] https://doi.org/10.1017/s0020268100038300

S. Dutta. Determination of Reservoir Capacity Using Linear Programming / S. Dutta // VIT University, Vellore, Tamil Nadu, India, 2015 – s. 9549 - 9556.

Habel, M. Dynamics of the Vistula River chane nel deformations downstream of the Włocławek Reservoir. Wyd. UKW w Bydgoszczy. 2013. S. 138.

Агеев, С.О. Мероприятия по снижению негативного воздействия на нижний бьеф нижегородского низконапорного гидроузла / С.О. Агеев, А.Н. Ситнов, В.В. Агеева, Ю.А. Градинар // Труды 5-й всероссийской научной конференции «ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИИ ВОЛЖСКОГО БАССЕЙНА» («ВОЛГА 2020»). Выпуск 3. - Н. Новгород: Изд–во ФГБОУ ВО «ВГУВТ», 2020 – с. 1-5. https://doi.org/10.37614/2588-0039.2020.43.034

Graf WL, Downstream hydrologic and geomorphic effects of large dams on American rivers‖, Geomorphology/ 79, 2006 - s. 336–360. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2006.06.022

Simon A. Adjusnment and recovery of unstable alluvial channels: identification and approaches for engineering management// Earth Surface Processes and Landforms. Vol. 20. 1995. https://doi.org/10.1002/esp.3290200705

Данные авторов

Александр Николаевич Ситнов , Волжский государственный университет водного транспорта, Нижний Новгород,Ю Россия

профессор, д.т.н., заведующий кафедрой водных путей и гидротехнических сооружений, Волжский государственный университет водного транспорта , 603951, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5, e-mail: stnv1952@rambler.ru.

 

Сергей Олегович Агеев , Администрация Волжского бассейна внутренних водных путей, Нижний Новгород, Россия

главный геолог (заместитель начальника) службы главного маркшейдера, Администрация Волжского бассейна внутренних водных путей, 603001 г. Нижний Новгород, ул. Рож­дест­венская, д. 21 «Б», e-mail: gg6258@yandex.ru.

Опубликован
23-03-2021
Как цитировать
Ситнов, А. Н., & Агеев, С. О. (2021). Математическая модель и алгоритмизация процесса решения задачи внутрисуточного регулирования сброса воды через Нижегородский низконапорный гидроузел. Научные проблемы водного транспорта, (66), 153-164. https://doi.org/10.37890/jwt.vi66.153
Раздел
Эксплуатация водного транспорта, судовождение и безопасность судоходства