Математическое моделирование транспорта придонных наносов в речных руслах
Разработка программы расчета транспорта однородных придонных наносов BedLoadTransp на языке Fortran Power Station. Подсчет средней высоты выступов шероховатости. Анализ критериев видов движения руслоформирующих твердых частиц, переносимых водным потоком.
| Рубрика | Экономика и экономическая теория |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.05.2018 |
| Размер файла | 41,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
УДК 556.536:631.4
Дагестанский государственный технический университет
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТРАНСПОРТА ПРИДОННЫХ НАНОСОВ В РЕЧНЫХ РУСЛАХ
А. В. Магомедова
М.Р. Гусейнова
Растет количество возводимых на реках гидротехнических и портовых сооружений, нарушая при этом его естественный режим, вызывая деформации русла. Не учет расхода руслоформирующих наносов может привести к авариям, к уменьшению пропускной способности русел и, как следствие, к наводнениям при паводках.
Расчет транспорта придонных наносов в речных руслах - одна из проблем в области гидроэкологии, которую, несмотря на интенсивные исследования в мировой науке в течение полутора столетий, нельзя считать удовлетворительно решенной. Это обусловлено сложностью процесса транспорта руслоформирующих наносов и множеством факторов, влияющих на него, а вследствие этого и чрезвычайной трудоемкостью сопоставления многочисленных методов расчета друг с другом. В этой связи является актуальной задача численного моделирования процесса транспорта придонных наносов на ЭВМ.
На гидротехническом факультете ДГТУ накоплен опыт программирования на современной версии алгоритмического языка Фортран, ориентированного на программирование вычислительных задач, - Microsoft Fortran Power Station 4.0, которая включает в себя мощную математическую библиотеку IMSL и интегрированную среду Microsoft Developer Studio, работающей под управлением Windows 95/98/2000/XP. Использование этого алгоритмического языка представляется целесообразным и для решения поставленной задачи. придонный нанос шероховатость руслоформирующий
В результате обработки экспериментальных и натурных данных различных авторов /Гончаров В.Н., Джильберт Г., Пейнтелл А.С., Магомедова А.В., Талмаза/ из большого массива исходных данных по критериям видов движения руслоформирующих наносов, предложенных Магомедовой А.В. /1990/ были отобраны экспериментальные и натурные данные, относящие к придонным (влекомые и полувзвешенные) наносам.
На основе созданного ранее алгоритма обработки данных гранулометрического анализа несвязного грунта разработана программа расчета транспорта однородных придонных наносов BedLoadTransp на языке Fortran Power Station, которая включает в себя следующие подпрограммы: BedLoadTransp_inp, BedLoadTransp_data_arrays, BedLoadTransp_out, Fall_parameter, Fall_velocity, Sediment, Velocity, Granul, Lint.
В подпрограмме ввода исходных данных BedLoadTransp_inp по признаку счета LG исходные данные распределяются отдельно по авторам и также компонуются в общий файл, то есть при LG = 0 заданы данные всех авторов, LG = 1 данные Г.Джильберта, LG = 2 данные В.Н. Гончарова, LG = 3 данные А.С. Пейнтела, входными данными являются размер частиц грунта - d, плотность материала частиц грунта, глубина потока - h, средняя скорость - V, расход потока - Q. Подпрограмма BedLoadTransp_data_arrays - модуль объявления атрибутов переменных и динамически размещаемых массивов; BedLoadTransp_out - подпрограмма вывода результатов расчета; Fall_parameter, Fall_velocity - модуль данных гидравлической крупности наносов и модуль данных параметра турбулентности потока соответственно; Velocity - подпрограмма расчета неразмыващей скорости; Lint - подпрограмма линейной интерполяции; Sediment - подпрограмма расчета характеристик транспорта придонных наносов по плоскому дну; Sediment_1 - подпрограмма расчета характеристик транспорта придонных наносов по грядам.
На основании перечисленных выше исходных данных в подпрограмме Sediment расчитываются: средняя высота выступов шероховатости, осредненная во времени фактическая донная скорость потока (на высоте выступов шероховатости)
,
допускаемая неразмывающая донная скорость потока по формуле И.Е. Мирцхулава
,
отношение фактической и неразмывающей донных скоростей , актуальная непередвигающая и актуальная срывающая донная скорость потока, среднеквадратичные отклонения составляющих скорости в придонной области, вертикальная скорость на уровне выступов шероховатости, длительность срывающих выбросов донной скорости, средняя частота пульсаций донной скорости, частота срывающих возмущений, эффективная скорость продольного переноса придонных наносов, средняя гидравлическая крупность подвижных фракций грунта, высота, длительность и длина скачка движущихся у дна частиц.
В подпрограмме линейной интерполяции осуществляется расчет параметра турбулентности поведения зерен грунтов, определяемый в зависимости от диаметра частиц и температуры воды /Гончаров, 1954/.
После вычисления всех характеристик придонных наносов, определяем удельный расход по формуле предложенной Магомедовой А.В. /1990/. Далее определяем относительный теоретический расход придонных наносов , его логарифмическое значение, так же определяем логарифм опытного значения расхода придонных наносов.
Признак счета Ltyp по критериям предложенным Магомедовой А.В. (табл. 1) осуществляет отбор из общего массива данных влекомые, полувзвешенные и взвешенные наносы.
Таблица 1 Критерии видов движения руслоформирующих наносов
|
Придонные наносы |
Взвешенные наносы |
||
|
Влекомые |
Полувзвешенные |
||
Программа включает в себя текстовые файлы вывода результатов расчета BedLoadTransp_rez_1-8: вывод скоростей потока (средняя скорость потока, неразмывающая донная скорость потока, фактическая донная скорость потока, относительная скорость), удельных расходов (логарифм относительных расчетных и опытных расходов).
Полученные данные результатов BedLoadTransp_rez вносим в электронную таблицу Microsoft Excel и по ним строим точечную диаграмму между безразмерными параметрами (зависимость относительной скорости от экспериментальных и теоретических данных относительного расхода ).
В результате при сопоставлении расчетных данных с экспериментальными и натурными, получаем, что математическая модель транспорта придонных наносов дает удовлетворительное соответствие (рис. 1).
Библиографический список
1. Гончаров В.Н. Основы динамики русловых потоков. Л., 1954.
2. Магомедова А.В. Эрозионные процессы в руслах рек и каналов. М., 1990.
3. Рыжиков Ю.И. Программирование на Фортране PowerStation для инженеров. Практическое руководство. СПб.: КОРОНА принт, 1999.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Классификация видов транспорта в Республике Беларусь: автомобильный, железнодорожный, водный (морской, речной), воздушный и трубопроводный. Доля транспорта в валовом внутреннем продукте страны. Основные методы повышения конкурентоспособности отрасли.
реферат [184,2 K], добавлен 03.03.2012Оценка работы транспорта, показатели его влияния на экономику страны. Анализ взаимодействия и взаимовлияния транспорта и экономического роста. Состояние транспортной системы России. Характеристика IV этапа реформирования железнодорожного транспорта.
курсовая работа [781,3 K], добавлен 14.12.2013Предмет экономики автомобильного транспорта. Продукция транспорта и ее отличие от продукции других отраслей материального производства. Технико-экономическая характеристика отдельных видов транспорта. Органы управления транспортной деятельностью РФ.
презентация [2,5 M], добавлен 16.02.2016Проект открытия стоянки для частного автомобильного транспорта. Описание законодательной базы. Построение деревьев целей, критериев, решений. Оценка эффективности принятого решения. Финансирование проекта. Процесс преодоления административных сложностей.
курсовая работа [43,0 K], добавлен 03.10.2012Методы расчета потребности в материальных и вспомогательных ресурсах. Организация обеспечения железнодорожного транспорта материально-техническими ресурсами, реализуемыми в порядке свободной торговли. Анализ финансового плана посреднической организации.
контрольная работа [62,2 K], добавлен 18.06.2010Определение расчетного расхода воды. Выбор вида городского пассажирского транспорта на вновь открываемый маршрут. Определение объемов накопления твердых бытовых отходов, потребного количества спецтехники и очередности объезда домовладений мусоровозами.
курсовая работа [314,5 K], добавлен 13.02.2013Априорный анализ исходных статистических данных на примере предприятия автомобильного транспорта Тюменской области. Оценка однородности и характера распределения совокупности данных. Моделирование и интерпретация связи социально-экономических явлений.
курсовая работа [393,3 K], добавлен 07.03.2011Выявление и анализ особенностей функционирования транспорта в условиях рыночной экономики. Изучение макроэкономических показателей системы по оценке технико-экономического состояния транспорта. Параметры оценки работы транспортного хозяйства предприятия.
контрольная работа [44,2 K], добавлен 22.12.2012Достоинства и недостатки автомобильного транспорта, особенности, сферы взаимодействия и конкуренции с другими видами транспорта. Основные показатели грузовых и пассажирских перевозок. Учет стоимости грузов при сравнении перевозок по видам транспорта.
курсовая работа [128,7 K], добавлен 26.05.2015Организация вывозки заготовленного леса. Разработка технологической карты на строительство дорожной одежды. Содержание и ремонт дорог. Составление графика движения лесовозных автопоездов. Расчет потребности в топливно-смазочных материалах и авторезине.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 22.04.2014Функционирование транспортных систем. Анализ данных об объемах пассажирских или товарных перевозок. Системы тарифов и скидок. Система показателей статистки транспорта с группировкой по экономическим, территориальным и технологическим признакам.
реферат [34,4 K], добавлен 03.05.2011Топливо как основа энергетики, промышленности, сельского хозяйства, транспорта. Общая характеристика видов деятельности компании "Лукойл", знакомство с целями и задачами предприятия. Рассмотрение особенностей технологического расчета нефтепровода.
отчет по практике [8,9 M], добавлен 16.06.2015Воздушный транспорт как вид экономической деятельности: понятие, структура и сущность. Тенденции, факторы, условия функционирования и перспективы развития воздушного транспорта. Крупнейшие хозяйствующие субъекты сферы воздушного транспорта в России.
курсовая работа [665,9 K], добавлен 04.03.2016Современный железнодорожный транспорт как один из самых удобных, быстрых, комфортабельных и популярных видов транспорта. Общая характеристика принципов и методов экономического управления безопасностью движения на железнодорожном транспорте, особенности.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 06.12.2013Анализ структуры расходов предприятия железнодорожного транспорта, которое проводится на основе данных бухгалтерского учета и статистической отчетности. Структура эксплуатационных расходов, затраты по статьям калькуляции, себестоимости грузов, пассажиров.
курсовая работа [32,4 K], добавлен 10.05.2012Технико-экономические особенности железнодорожного транспорта и его место в Единой транспортной системе страны. Анализ динамики показателей, характеризующих объемы перевозок пассажиров и грузов. Возможные пути развития железнодорожного комплекса России.
курсовая работа [255,7 K], добавлен 25.04.2014Роль автомобильного транспорта в экономике России, особенности производства и продукции. Структура исследуемого предприятия, производственная программа эксплуатации и технико-эксплуатационные показатели. Определение балансовой стоимости автомобиля.
курсовая работа [737,9 K], добавлен 18.05.2015Анализ эксплуатационных расходов и себестоимости перевозок. Методы определения себестоимости на продукцию транспорта. Расчет себестоимости методом расходных ставок. Определение перевозочной работы. Дополнительное время работы локомотивных бригад.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 25.06.2011Изучение проблемы развития строительного потенциала железнодорожного транспорта в экономической науке. Финансовый, ресурсный, маркетинговый и сбытовой потенциал предприятия. Анализ жизненного цикла, производственного и логистического ресурса предприятия.
курсовая работа [89,3 K], добавлен 30.06.2014Сущность, особенности и формы управления деятельностью городского пассажирского транспорта. Характеристика зарубежного опыта управления городским пассажирским транспортом. Анализ функционирования рыночного механизма регулирования транспортных услуг.
дипломная работа [287,9 K], добавлен 06.02.2018
