РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО УЛУЧШЕНИЮ СУДОХОДНЫХ УСЛОВИЙ НА Р. ИРТЫШ В РАЙОНЕ Г. СЕМЕЙ НА ОСНОВЕ ГИБРИДНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

В статье представлены результаты комплексного исследования, направленного на улучшение судоходных условий на лимитирующем участке р. Иртыш в районе г. Семей (Верхний и Нижний Жанасемейские перекаты, 2900–2904 км судового хода). Исследование базируется на методологии гибридного (совмещенного) гидравлического моделирования, интегрирующего численные расчеты в программном комплексе HEC-RAS и эксперименты на пространственной физической модели. Цель работы – сравнительный анализ эффективности и обоснование параметров двух вариантов регулирующих гидротехнических сооружений (продольной и поперечной запруд) для обеспечения гарантированных глубин в меженный период. Проведена верификация численной модели и тарировка физической модели по данным натурных наблюдений. Установлено, что оба варианта обеспечивают значительное повышение уровня воды (до 92 см для продольной и до 62 см для поперечной запруды) при меженном расходе 625 м3/с. Выявлен и количественно оценен негативный эффект в виде косоструйного течения (до 1.5 м/с) для варианта с продольной запрудой, что потребовало коррекции ее положения. На полуразмываемой физической модели исследованы морфодинамические процессы в паводковый период (расход 3500 м3/с) и выявлены зоны потенциальных размывов, угрожающих устойчивости сооружений. Для каждого варианта разработаны и апробированы на модели инженерные мероприятия по защите от размывов (укрепление гибкими железобетонными матами и валунной отсыпкой). Доказана взаимодополняемость и высокая эффективность комбинирования численных и физических методов моделирования для получения достоверных и комплексных инженерных решений.

1. Исследование условий заносимости водозаборных сооружений для различных компоновочных решений с использованием 3D численных моделей. АО ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, 2023.

2. Католиков В.М. Проблемы моделирования деформаций речных русел в свете дискретного характера транспорта руслоформирующих наносов в реках // VI международная научно-практическая конференция «Гришанинские чтения». «Водные пути и русловые процессы, гидротехнические сооружения водных путей» – Сборник научных трудов. Вып. 6, т. 1. СПб: Изд. ГУМРФ им. адм. С.О. Макарова, 2023. С. 44–57.

3. Клавен А.Б., Копалиани З.Д. Экспериментальные исследования и гидравлическое моделирование речных потоков и руслового процесса. СПб.: Нестор-История, 2011. 504 с.

4. Кондратьев Н.Е., Попов И.В., Снищенко Б.Ф. Основы гидроморфологической теории руслового процесса. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 272 с.

5. Лоцманская карта реки Иртыш от Шульбинской ГЭС до села Майтубек. Семейский филиал РГКП «Казакстан су жолдары», 2024.