Храпов С.С., Агафонникова Е.О., Кликунова А.Ю., Радченко В.П., Баскаков Е.В., Савин Е.С., Маковеев И.С., Храпов Н.С. Численное моделирование самосогласованной динамики поверхностных вод, влекомых и взвешенных наносов: I. Влияние промышленной добычи песка
Рейтинг:
/ 1
- Подробности
- Просмотров: 537
https://doi.org/10.15688/mpcm.jvolsu.2022.3.3
Сергей Сергеевич Храпов
Кандидат физико-математических наук, доцент кафедры информационных систем и компьютерного моделирования,
Волгоградский государственный университет
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
https://orcid.org/0000-0003-2660-2491
просп. Университетский, 100, 400062 г. Волгоград, Российская Федерация
Екатерина Олеговна Агафонникова
Доцент кафедры информационных систем и компьютерного моделирования,
Волгоградский государственный университет
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
https://orcid.org/0000-0002-2862-4531
просп. Университетский, 100, 400062 г. Волгоград, Российская Федерация
Анна Юрьевна Кликунова
Старший преподаватель кафедры информационных систем и компьютерного моделирования,
Волгоградский государственный университет
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
https://orcid.org/0000-0002-4055-4601
просп. Университетский, 100, 400062 г. Волгоград, Российская Федерация
Виктор Павлович Радченко
Старший преподаватель кафедры информационных систем и компьютерного моделирования,
Волгоградский государственный университет
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
https://orcid.org/0000-0002-3786-3884
просп. Университетский, 100, 400062 г. Волгоград, Российская Федерация
Евгений Владимирович Баскаков
Ассистент кафедры информационных систем и компьютерного моделирования,
Волгоградский государственный университет
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
https://orcid.org/0000-0003-2296-3740
просп. Университетский, 100, 400062 г. Волгоград, Российская Федерация
Егор Сергеевич Савин
Ассистент кафедры информационных систем и компьютерного моделирования,
Волгоградский государственный университет
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
https://orcid.org/0000-0002-7915-121X
просп. Университетский, 100, 400062 г. Волгоград, Российская Федерация
Илья Сергеевич Маковеев
Ассистент кафедры информационных систем и компьютерного моделирования,
Волгоградский государственный университет
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
https://orcid.org/0000-0002-8037-3514
просп. Университетский, 100, 400062 г. Волгоград, Российская Федерация
Никита Сергеевич Храпов
Учащийся 11 «А» класса,
Муниципальное общеобразовательное учреждение «Лицей № 11 Ворошиловского района Волгограда»,
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
ул. Елецкая, 9 Б, 400120 г. Волгоград, Российская Федерация
Аннотация. Построена математическая модель совместной динамики поверхностных вод, влекомых и взвешенных наносов, в которой учитываются нелинейная динамика жидкости, деформация дна и перенос наносов потоком воды. Динамика поверхностных вод описывается уравнениями Сен-Венана с учетом пространственно-неоднородного распределения рельефа местности. Перенос влекомых наносов описывается уравнением Экснера, обобщенным на случай неоднородного распределения параметров подстилающей поверхности. Динамика взвешенных наносов описывается уравнением переноса, включающим конвективный перенос потоком воды и процесс диффузии взвеси в слое жидкости. Для численного интегрирования уравнений Сен-Венана, Экснера и динамики взвешенных наносов применяется устойчивый и хорошо апробированный CSPH-TVD метод второго порядка точности, параллельный CUDA-алгоритм которого реализован в виде программного комплекса «EcoGIS-Simulation» для высокопроизводительных вычислений на суперкомпьютерах с графическими сопроцессорами (GPUs). Рассмотрены условия разработки карьера нерудных строительных материалов, расположенного в устье воложки Куропатка Волго-Ахтубинской поймы на участке 2549-2550 км р. Волги. Для исследования безопасности судоходства от нижнего бьефа плотины Волжской ГЭС до входа в ВДСК проведено численное гидродинамическое моделирование динамики русловых процессов на этом участке р. Волги. На основе результатов математического моделирования совместной динамики поверхностных вод, влекомых и взвешенных наносов в русле р. Волги сделан вывод, что разработка рассматриваемого в работе карьера НСМ не оказывает существенного влияния на безопасность судоходства как по основному судовому ходу «Нижний бьеф плотины Волжской ГЭС — ВДСК», так и по дополнительным — «Волгоградский затон» и «Воложка Куропатка».
Ключевые слова: гидродинамика поверхностных вод, модель мелкой воды, влекомые и взвещенные наносы, численное моделирование, CSPH-TVD метод, параллельные вычисления, CUDA-алгоритм, суперкомпьютеры с GPU.
Произведение «Численное моделирование самосогласованной динамики поверхностных вод, влекомых и взвешенных наносов: I. Влияние промышленной добычи песка на безопасность судоходства в русле р. Волга», созданное авторами по имени Храпов С.С., Агафонникова Е.О., Кликунова А.Ю., Радченко В.П., Баскаков Е.В., Савин Е.С., Маковеев И.С., Храпов Н.С., публикуется на условиях лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Цитата: Математическая физика и компьютерное моделирование. Том 25 № 3 2022, с. 31-57
 Khrapov-32-58.pdfURL: https://mp.jvolsu.com/index.php/ru/component/attachments/download/1051 | 294 Скачивания |