Моделирование колебаний уровня воды в дельте дона по прогнозам ветровой ситуации
Автор: Чикин А.Л., Кулыгин В.В., Чикина Л.Г.
Рубрика: Краткие сообщения
Статья в выпуске: 3 т.16, 2023 года.
Бесплатный доступ
Представлена математическая модель, состоящая из модели гидродинамики всего Азовского моря, включая Таганрогский залив, и модели движения воды в русле Дона. Данная модель позволяет рассчитывать колебания уровня воды в устьевой области Дона в зависимости от ветровой ситуации над акваторией Азовского моря и Таганрогского залива. Такой подход дает возможность заблаговременно предсказать изменение уровенной поверхности в основных рукавах реки Дон, а также в его основном русле. Гидродинамика Азовского моря описывается уравнениями мелкой воды, а движение воды в основных рукавах дельты Дона - уравнением Сен-Венана. Задача решается конечно-разностными методами. Программа написана на языке FORTRAN и реализуется на высокопроизводительных вычислительных системах в среде MPI с применением пакета Aztec. Для прогнозов ветровой ситуации использовались данные Норвежского метеорологического института. Прогнозируемая ветровая нагрузка над акваторией Азовского моря задавалась по точкам, соответствующим расположению береговых гидрометеорологических станций с последующей интерполяцией на всю акваторию. Рассмотрены две задачи прогнозирования колебаний уровня воды. Первая задача заключалась в расчете колебаний уровня в зависимости от прогноза ветровой ситуации с заблаговременностью три дня. Во второй задаче изучалась динамика изменения качества прогноза в фиксированном промежутке времени по мере приближения к его началу. Качество прогнозов определялось сравнением прогнозируемых и наблюденных значений уровня, полученных на гидропостах. Результат сравнения показал, что представленная модель достаточно адекватно описывает гидродинамику в дельтовой области Дона в зависимости от ветровой ситуации над акваторией Азовского моря.
Неустановившееся течение, вычислительный эксперимент, сгонно-нагонное явление, русловой поток, заблаговременный прогноз, дельта дона
Короткий адрес: https://sciup.org/147241748
IDR: 147241748 | DOI: 10.14529/mmp230307
Список литературы Моделирование колебаний уровня воды в дельте дона по прогнозам ветровой ситуации
- Остроумова, Л.П. Исследование нагонных и сгонных явлений в морских устьях рек на примере устьевой области р. Дон / Л.П. Остроумова // Метеорология и гидрология. -2017. - Т. 12. - С. 69-82.
- Симов, В.Г. Гидрология устьев рек Азовского моря / В.Г. Симов. - М.: Гидрометеоиздат, 1989.
- Пономаренко, Е.П. Сгонно-нагонные явления в дельте реки Дон в 2007-2010 гг. и их прогнозирование / Е.П. Пономаренко, В.В. Сорокина, П.А. Бирюков // Вестник Южного научного центра РАН. - 2012. - Т. 8, № 1. - С. 28-37.
- Родионов, Н.А. Гидрология устьевой области Дона / Н.А. Родионов. - М: Гидрометеоиздат, 1958.
- Матишов, Г.Г. Мир каравайки и взморья глазами донских казаков / Г.Г. Матишов, А.И. Ермолаев. - Ростов-на-Дону: ЮНЦ РАН, 2016.
- Матишов, Г.Г. Экстремальное затопление дельты Дона весной 2013 г./ Г.Г. Матишов, С.В. Бердников // Известия Российской академии наук. Серия географическая. - 2015. -№ 1. - С. 111-118.
- Матишов, Г.Г. Экстремальное затопление дельты Дона весной 2013 г.: хронология, условия формирования и последствия / Г.Г. Матишов, А.Л. Чикин, С.В. Бердников, И.В. Шевердяев, А.В. Клещенков, Е.Э. Кириллова // Вестник Южного научного центра РАН. - 2014. - Т. 10, № 1. - С. 17-24.
- Борщ, С.В. Краткосрочное прогнозирование уровней воды на реке Амур / С.В. Борщ, Ю.А. Симонов, А.В. Христофоров, Н.М. Юмина // Результаты испытания новых и усовершенствованных технологий, моделей и методов гидрометеорологических прогнозов. -М., 2017. - Т. 44. - С. 136-151.
- Кошелева, Е.Д. Краткосрочное прогнозирование уровней воды реки Обь у города Барнаула во время половодья 2018 года / Е.Д. Кошелева, А.В. Кудишин // Известия Алтайского отделения Русского географического общества. - 2018. - Т. 3, № 50. - С. 27-37.
- Землянов, И.В. Краткосрочный прогноз уровней воды в устьевой области р. Дон на основе гидродинамического моделирования / И.В. Землянов, А.Е. Павловский, И.Ю. Милютина, О.В. Горелиц, А.А. Сапожникова // Водные ресурсы. - 2022. - Т. 49, № 5. -С. 596-607.
- Филиппов, Ю.Г. Об одном способе расчета морских течений / Ю.Г. Филиппов // Труды государственного океанографического института. - М., 1970. - Т. 103. - С. 87-94.
- Корень, В.И. Математические модели в прогнозах речного стока / В.И. Корень. -Л: Гидрометеоиздат, 1991.
- Чикин, А.Л. Об одном из методов расчета параметров течений в водоемах с большой неоднородностью глубин / А.Л. Чикин // Водные ресурсы. - 2005. - Т. 32, № 1. -С. 55-60.
- Чикин, А.Л. Сгонно-нагонные колебания уровня воды устьевой области Дона: численное моделирование и сценарии изменения / А.Л. Чикин, А.В. Клещенков, Л.Г. Чикина, А.М. Коршун // Наука юга России. - 2017. - Т. 13, № 3. - С. 39-49.
