Numerical hydrological model for the spring flooding of the Volga-Akhtuba floodplain: an analysis of the effectiveness of the two-stage hydrograph

Tatyana Dyakonova

Abstract


State of unique territory of the Volga-Akhtuba floodplain (VAP) is determined by the operating mode of of the dam of the Volga hydroelectric power station. The aim of our work is to study of the hydrological regime in the flood for various hydrographs. We used software packages for numerical simulation of the dynamics of surface water, taking into account the main physical factors on the basis of the shallow water model and numerical algorithm cSPH-TVD. Dynamic flood models over the territory of VAP are built for two-stage spring hydrograph using numerical hydrodynamic modeling methods. The effectiveness of the hydrological regime flood is calculated for the hydrographs series given the time spent underwater land. For our models of hydrographs in order to preserve the natural environment the flood effectiveness depends weakly on the form of hydrograph and the optimal mode of HPP is determined by environmental and biological factors.

Full Text:

PDF (Russian)

References


Perevarjuha T.Ju., Geraskin P.P., Perevarjuha Ju.N., Mel'nik I.V. Kratkaja istorija formirovanija, sovremennoe sostojanie i predlozhenija po sohraneniju bioraznoobrazija osetrovyh ryb Kaspijskogo morja. // Estestvennye nauki. – 2010. – # 2. – S. 60–69.

Barmin A.N., Iolin M.M., Sharova I.S., Starichkova K.A., Sorokin A.N., Nikolajchuk L.F., Golub V.B. Ispol'zovanie shkal L.G. Ramenskogo i DCA-ordinacii dlja indikacii izmenenij uslovij sredy v Volgo-Ahtubinskoj pojme. // Izvestija Samarskogo nauchnogo centra Rossijskoj akademii nauk. – 2010. – T. 12. – # 1-1. – S. 54–57.

Filippov O.V., Kochetkova A.I., Baranova M.S., Bryzgalina E.S., Lunev A.M. Vodno-jekologicheskaja situacija na Nizhnej Volge i v Volgo-Ahtubinskoj pojme. // V sbornike: Problemy ustojchivogo razvitija i jekologo-jekonomicheskoj bezopasnosti regiona Materialy XI Regional'noj nauchno-prakticheskoj konferencii. – 2015. – S. 173–179.

Hodorevskaja R.P., Kalmykov V.A. Osetrovye Kaspijskogo morja - prirodnoe nasledie Rossii, sovremennoe sostojanija populjacij i rekomendacii po ih sohraneniju. // Ispol'zovanie i ohrana prirodnyh resursov v Rossii. – 2015. – # 3 (141). – S. 43–51.

Sergienko L.I. Ispol'zovanie sovremennyh tehnologij v monitoringe sostojanija prirodno ohranjaemyh territorij (na primere prirodnogo parka «Volgo-Ahtubinskaja pojma»). // Jekologija urbanizirovannyh territorij. – 2015. – # 4. – S. 16–20.

Kochetkova A.I., Filippov O.V., Papchenkov V.G., Zimin M.V. Prostranstvenno-vremennoj analiz zarastanija Volgogradskogo vodohranilishha. // Problemy regional'noj jekologii. – 2013. – # 6. – S. 260–266.

Papchenkov V.G. Ctepen' zarastanija Rybinskogo vodohranilishha i produktivnost' ego rastitel'nogo pokrova. // Biologija vnutrennih vod. – 2013. – # 1. – S. 24.

Shashulovskaja E.A. O nakoplenii tjazhelyh metallov v vysshej vodnoj rastitel'nosti Volgogradskogo vodohranilishha. // Povolzhskij jekologicheskij zhurnal. – 2009. – # 4. – S. 357–360.

Kochetkova A.I. O nekotoryh zakonomernostjah nakoplenija tjazhelyh metallov vysshej vodnoj rastitel'nost'ju na Volgogradskom vodohranilishhe // Vestnik Volgogradskogo gosudarstvennogo universiteta. Serija 3: Jekonomika. Jekologija. – 2012. – # 1. – S. 305–309.

Filippov O.V., Kochetkova A.I., Baranova M.S., Bryzgalina E.S. Sovremennoe sostojanie i problemy vodnogo pitanija Volgo-Ahtubinskoj pojmy. // Grani poznanija. – 2015. – # 4 (38). – S. 31–41.

Levit-Gurevich L.K. Metod dinamicheskogo programmirovanija dlja vybora racional'nogo vodoraspredelenija v del'te reki. // Izvestija Samarskogo nauchnogo centra Rossijskoj akademii nauk. – 2010. – T. 12. – # 1 (4). – S. 950–956.

Voronin A.A., Vasil'chenko A.A., Pisareva M.V., Pisarev A.V., Hoperskov A.V., Hrapov S.S., Podshhipkova Ju.E. Proektirovanie sistemy jekologo-jekonomicheskogo upravlenija territoriej Volgo–Ahtubinskoj pojmy na osnove gidrodinamicheskogo i geoinformacionnogo modelirovanija // Upravlenie bol'shimi sistemami. Vypusk 55. M.: IPU RAN, 2015. S. 79-102.

Hrapov S.S., Hoperskov A.V., Kuz'min N.M., Pisarev A.V., Kobelev I.A. Chislennaja shema dlja modelirovanija dinamiki poverhnostnyh vod na osnove kombinirovannogo SPH-TVD-podhoda. // Vychislitel'nye metody i programmirovanie. – 2011. – T. 12. – # 1. – S. 282–297.

Khrapov S., Pisarev A., Kobelev I., Zhumaliev A., Agafonnikova E., Losev A., Khoperskov A. The Numerical Simulation of Shallow Water: Estimation of the Roughness Coefficient on the Flood Stage. // Advances in Mechanical Engineering. – 2013. – V. 2013. – D 787016. – 11 p.

Kuz'min N.M., Hrapov S.S., Hoperskov A.V. Baza dannyh gidrologicheskogo monitoringa Volgo-Ahtubinskoj pojmy. – Svidetel'stvo ob oficial'noj registracii programmy dlja JeVM # 2014620449 ot 19.03.2014 g.

Kuz'min N.M., Hrapov S.S., Hoperskov A.V. Baza dannyh aktualizirovannoj cifrovoj modeli rel'efa Volgo-Ahtubinskoj pojmy. – Svidetel'stvo o gosudarstvennoj registracii bazy dannyh # 2014620448 ot 19.03.2014 g.

Eliseeva M.V., Pisarev A.V. Veb-orientirovannaja sistema podgotovki cifrovoj modeli rel'efa mestnosti. // Vestnik Volgogradskogo gosudarstvennogo universiteta. Serija 1: Matematika. Fizika. – 2014. – # 1. – S. 46–51.

Hrapov S.S., Pisarev A.V., Voronin A.A., Hoperskov A.V. Programmnyj kompleks dlja chislennogo modelirovanija poverhnostnyh vod na osnove kombinirovannogo lagranzhevo-jejlerova metoda sSPH-TVD. - Svidetel'stvo o gosudarstvennoj registracii programmy dlja JeVM # 2012614040 ot 03.05.2012 g.

D'jakonova T.A., Hrapov S.S. Parallel'naja CUDA-versija programmy dlja chislennogo modelirovanija gidrodinamicheskih techenij na osnove SSPH-TVD metoda. - Svidetel'stvo o gosudarstvennoj registracii programmy dlja JeVM # 2016610820 ot 19.01.2016 g.

Shushkevich T.S., Kuz'min N.M., Butenko M.A. Trehmernyj parallel'nyj chislennyj gazodinamicheskij kod na osnove smeshannogo Lagranzhevo-Jejlerova podhoda. // Vestnik Volgogradskogo gosudarstvennogo universiteta. Serija 1: Matematika. Fizika. – 2015. – # 4 (29). – S. 24–34.

Ivanov A.I., Dudkin E.A. Ozero Sanderka v Luninskom rajone Penzenskoj oblasti kak model'nyj ob"ekt dlja izuchenija jekosistem pojmennyh vodoemov // Modeli, sistemy, seti v jekonomike, tehnike, prirode i obshhestve. – 2014. – # 4 (12) – S. 200–207.


Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Abava   Servletsuite

ISSN: 2307-8162