Все выпуски

Предлагается математическая модель развития берегового склона равнинной реки, имеющей песчаное основание. Для определения транспорта донных наносов в данной работе используется оригинальный аналитический закон, не содержащий феноменологических параметров. Для решения задачи предлагается расщепление расчетной области на две подобласти по преобладающим механизмам деформирования дна. Получена асимптотическая формула, определяющая скорость отступления берегового склона, согласующаяся с точностью до коэффициента с эмпирической формулой Л.И. Викуловой.

В работе предложена одномерная по пространству русловая математическая модель. В модели использована оригинальная равновесная формула движения влекомых наносов, учитывающая влияние морфологии дна, физико-механических и гранулометрических параметров донного материала на процесс транспорта влекомых наносов. Формула не содержит в себе новых феноменологических параметров. Гидродинамический поток описывается стационарными уравнениями движения в рамках теории «мелкой воды». Предложен численный алгоритм решения уравнений математической постановки методом контрольных объемов. В качестве верификации предложенной модели рассмотрена задача об изменении геометрии поперечной русловой прорези при движении над ней транзитного гидродинамического потока. Выполнено сравнение полученных решений с экспериментальными данными и расчетами других авторов. Предлагаемая модель хорошо восстанавливает фронт движения подветренной и напорной частей каверны и ее глубину. В среднем по области получено высокое согласование результатов численных расчетов с экспериментальными данными, средняя относительная погрешность полученных данных относительно экспериментальных данных близка к 5%. По результатам верификации предложенной модели сделан вывод о том, что математическая модель качественно и количественно описывает процесс деформации донной поверхности под действием гидродинамического потока.