Моделирование затоплений населенных пунктов в период весеннего паводка
Автор: Кликунова Анна Юрьевна, Дьяконова Татьяна Андреевна, Агафонникова Екатерина Олеговна, Маковеев Илья Сергеевич, Корнаухова Мария Анатольевна, Радченко Виктор Павлович
Журнал: Математическая физика и компьютерное моделирование @mpcm-jvolsu
Рубрика: Моделирование, информатика и управление
Статья в выпуске: 3 т.24, 2021 года.
Бесплатный доступ
Рассматривается проблема затопления территорий паводковыми водами для населенных пунктов Волгоградской области. Построена численная модель динамики паводковых вод, учитывающая топографию рельефа местности. В основе цифровой модели рельефа русла и поймы лежат пространственные данные SRTM3 и SRTMGL, топографические карты местности, продольные профили рек. Определены расходы воды для рек Бузулук и Перевозинка и построен гидрограф Волжской ГЭС для заданных вероятностей превышения уровня воды. Получены карты затоплений для следующих населенных пунктов: г. Новоаннинский, х. Березовка 1-я, х. Вязовка. Приведены максимальные значения глубин для 1 %, 3 %, 5 %, 10 %, 25 % и 50%-ной водной обеспеченности. Проведен анализ паводковой ситуации и предложены соответствующие инженерно-защитные мероприятия для г. Новоаннинского, х. Березовка 1-я и х. Вязовка.
Численное моделирование, паводковое затопление, дамба обвалования, карта затопления, визуализация данных
Короткий адрес: https://sciup.org/149139552
IDR: 149139552 | DOI: 10.15688/mpcm.jvolsu.2021.3.6
Список литературы Моделирование затоплений населенных пунктов в период весеннего паводка
- Барышников, Н. Б. Коэффициенты шероховатости речных русел / Н. Б. Барышников, Е. С. Субботина, Ю. А. Демидова // Ученые записки Российского государственного гидрометеорологического университета. — 2010. — № 12. — C. 14-19.
- Дьяконова, Т. А. Метод оценки эффективного коэффициента шероховатости в меандрированных руслах на основе численного моделирования / Т. А. Дьяконова // Математическая физика и компьютерное моделирование. — 2018. — Т. 21, № 1. — C. 64-69. — DOI: https://doi.Org/10.15688/mpcm.jvolsu.2018.1.7.
- Определение границ зон затопления на основе гидродинамического моделирования / Т. А. Дьяконова, В. В. Кривко, Е. О. Агафонникова, А. Ю. Кликунова, Е. В. Соколовский, Е. С. Савин // Математическая физика и компьютерное моделирование. — 2020. — Т. 23, № 3. — C. 12-22. — DOI: https://doi.Org/10.15688/mpcm.jvolsu.2020.3.2.
- Свод правил СП 104.13330.2016 «Инженерная защита территории от затопления и подтопления. Актуализированная редакция СНиП 2.06.15-85». — Электрон. текстовые дан. — Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/456054204. — Загл. с экрана.
- Agafonnikova, E. O. Computer Simulation of the Volga River Hydrological Regime: Problem of Water-Retaining Dam Optimal Location / E. O. Agafonnikova, A. Yu. Klikunova, A. V. Khoperskov // Bulletin of the South Ural State University. Series: Mathematical Modelling, Programming and Computer Software. — 2017. — Vol. 10, № 3. — P. 148-155.
- Creation of cadastral maps of flooding based on numerical modeling / A. Y. Klikunova, A. V. Khoperskov, E. O. Agafonnikova, A. S. Kuz'mich, T. A. Dyakonova, S. S. Khrapov, I. M. Gusev // Journal of Computational and Engineering Mathematics. — 2019. — Vol. 6, № 2. — P. 3-17.
- Dyakonova, T. Bottom friction models for shallow water equations: mannings roughness coefficient and small-scale bottom heterogeneity / T. Dyakonova, A. Khoperskov // Journal of Physics: Conference Series. — 2018. — Vol. 973, № 012032. — P. 1-10.
- Dyakonova, T. Numerical model of shallow water: The Use of Nvidia Cuda Graphics Processors / T. Dyakonova, A. Khoperskov, S. Khrapov // Communications in Computer and Information Science. — 2016. — Vol. 687. — P. 132-145.
- Justification of Hydrological Safety Conditions in Residential Areas Using Numerical Modelling / V. V. Belikov, A. I. Aleksyuk, N. M. Borisova, E. S. Vasilieva, S. V. Norin, A. B. Rumyantsev // Water Resources. — 2018. — Vol. 45, № 1. — P. 39-49.
- Klikunova, A. Creation of digital elevation models for river floodplains / A. Klikunova, A. Khoperskov // CEUR Workshop Proceedings. — 2019. — Vol. 2391. — P. 275-284.
- Khoperskov, A. A Numerical Simulation of the Shallow Water Flow on a Complex Topography / A. Khoperskov, S. Khrapov // Numerical Simulations in Engineering and Science. — 2018. — P. 237-254.
- Khrapov, S. S. Application of Graphics Processing Units for Self-Consistent Modelling of Shallow Water Dynamics and Sediment Transport / S. S. Khrapov, A. V. Khoperskov // Lobachevskii Journal of Mathematics. — 2020. — Vol. 41, № 8. — P. 1475-1484.
- Zhang, Q. A note on the Riemann problem for shallow water equations with discontinuous topography / Q. Zhang, W. Sheng // Applied Mathematics Letters. — 2021. — Vol. 116. — P. 1-22.
- Regularized shallow water equations and an efficient method for numerical simulation of shallow water flows / O. V. Bulatov, T. G. Elizarova, J. Fernandez-Pato, I. Echeverribar, M. Morales-Hernandez // Computational Mathematics and Mathematical Physics. — 2011. — Vol. 51, № 1. — P. 160-173.
- The shallow water equations and their application to realistic cases / P. García-Navarro, J. Murillo, J. Fernandez-Pato, I. Echeverribar, M. Morales-Hernandez // Environmental Fluid Mechanics. — 2019. — Vol. 19, № 5. — P. 1235-1252.
