Гидросфера: Опасные процессы и явления (Dec 2020)

РОЛЬ ЛЕДОВЫХ ЯВЛЕНИЙ В ДИНАМИКЕ ПОТОКОВ НА ПРИДЕЛЬТОВОМ УЧАСТКЕ СЕВЕРНОЙ ДВИНЫ

  • Serafima V. Lebedeva,
  • Leonid S. Odoev

DOI
https://doi.org/10.34753/HS.2020.2.4.330
Journal volume & issue
Vol. 2, no. 4

Abstract

Read online

Ледовые явления и их влияние на динамику потока на придельтовом участке реки Северная Двина рассмотрены на примере зимнего периода 2019-2020 годов. Мониторинг, расчеты и прогнозы гидрологических условий во время прохождения ледохода – актуальнейшие задачи для устьевой области реки Северная Двина. Гидрологический режим приливного многорукавного устья очень сложен, а заторные явления – одни из самых трудных для количественного описания гидрологических явлений. Используемые статистические методики краткосрочных прогнозов не обновляются много лет. В данной работе проводится попытка реализации интегрированного подхода к изучению заторов, включающего натурные ледовые обследования, анализ космических снимков, материалы наблюдений на сети гидрологических постов и гидродинамическое моделирование. Для двумерного численного моделирования используется программный комплекс STREAM_2D CUDA, включающий блок для учета воздействия ледяного покрова. Очевидно, что ледовые явления вносят значительные изменения в уровенный и скоростной режим реки на устьевом участке реки Северная Двина. Однако гидрологический 2019/2020 год был в этом отношении особенным. С осени и всю зиму поддерживалась большая величина дополнительного подпора, создаваемого ледяным покровом, которая при подходе основного ледохода весной еще увеличилась, произошел резкий скачок уровня воды и сформировался затор, который продержался в течение 5 суток, создавая угрозу затопления волной прорыва села Холмогоры. Методик прогноза развития таких ситуаций и количественной оценки характеристик возможных затоплении при том или ином сценарном варианте не существует. На данном этапе работы выявлен ряд трудностей, возникающих при анализе ледовой обстановки и при моделировании, а также сформулированы шаги по оптимизации проводимых наблюдений и обследований ледяного покрова, измерений расходов и уровней воды Литература Бузин В.А. Заторы льда и заторные наводнения на реках. СПб.: Гидрометеоиздат, 2004. 202 с. Васильев Л.Ю. Весеннее наводнение и противозаторные мероприятия в устьевой области Северной Двины // Доклады VI Всероссийского гидрологического съезда. Секция 2. Наводнения и другие опасные гидрологические явления: оценка, прогноз и смягчение негативных последствий (г. Санкт Петербург, 28 сентября – 1 октября 2004 г.). М.: Метеоагенство Росгидромета, 2006. С. 223-229. Донченко Р.В. Ледовый режим рек СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 242 с. Завадский А.С., Иванов В.В., Рулева С.Н., Чалов Р.С., Чалов С.Р. Русловые процессы, ледовые явления и регулирование русла в Холмогорском разветвлении на реке Северной Двине // Эрозия почв и русловые процессы. 2010. Т. 17. С. 198-217. Лебедева С.В., Алабян А.М., Крыленко И.Н., Федорова Т.А. Наводнения в устье Северной Двины и их моделирование // Геориск. 2015. №1. С. 18-25. Alabyan A.M., Lebedeva S.V. Flow dynamics in large tidal delta of the Northern Dvina river: 2D simulation // Journal of Hydroinformatics. 2018. Vol. 20. Iss. 4. P. 798-814. DOI: 10.2166/hydro.2018.051. Krylenko I., Alabyan A., Aleksyuk A., Belikov V., Sazonov A., Pimanov I., Potryasaev S., Zelentsov V. Modeling Ice-Jam Floods in the Frameworks of an Intelligent System for River Monitoring // Water Resources. 2020. Vol. 47. P. 387-398. DOI: 10.1134/S0097807820030069.

Keywords