Рассмотренные особенности горизонтальной циркуляции вод относятся к преобладающим в безледный период условиям гомотермии. Вместе с тем, наличие вертикальной термической стратификации, возникающей в период интенсивного весеннего прогрева водной толщи, может существенно влиять на структуру циркуляции вод в центральных частях крупных водохранилищ. Для оценки такого влияния была выполнена серия диагностических расчетов применительно к Рыбинскому водохранилищу. Результаты вычислений показали, что топография уровня весьма неоднородна и отчетливо связана как с полем температуры, так и с рельефом дна водохранилища (Демин и др., 1991). Структура горизонтальной циркуляции на глубине 1 м отражает топографию уровня. На глубине 5 м структура течений заметно меняется и в ряде районов появляются противотечения, т.е. вертикальная структура циркуляции существенно небаротропна. На глубине 1 м скорость достигает 7.8 см/с, на 5 м – 5.7 см/с. Среднесуточные значения скорости течения по данным измерения на глубине 4–6 м не превышают 8 см/с (обычно 2–4 см/с). Эти величины вполне сопоставимы с полученными на модели, т.е. роль бароклинных эффектов важна и, несмотря на короткий период существования, должна учитываться при расчете течений в весенний период.
Оценка вклада основных факторов при среднесезонных гидрометеорологических условиях показывает, что в Иваньковском, Угличском и Горьковском водохранилищах преобладающее влияние на формирование общей циркуляции вод оказывает приток. Вклад ветра и рельефа дна примерно одинаков, причем в Иваньковском водохранилище он в 2 раза больше, чем в Угличском. В центральной части и озеровидных расширениях речных плесов Рыбинского водохранилища главную роль в формировании течений играет ветер (~ 70%), а вклад притока в два раза меньше вклада рельефа дна. В приплотинном участке Рыбинского водохранилища, отличающемся от других речных плесов наибольшим объемом притока (стока), вклад ветра уменьшается до 41%, а роль стока за счет сработки через агрегаты ГЭС увеличивается до 18%. Усиление ветрового воздействия до штормовых значений и увеличение объема притока приводит соответственно к повышению вклада ветра и притока в Иваньковском водохранилище до 60 и 100%, Угличском – до 44 и 100%, Рыбинском – до 92 и 14%.
Важной характеристикой гидродинамического режима является временная изменчивость течений. Наиболее полные сведения об изменчивости течений собраны с использованием автономных измерителей течений БПВ-2р и АЦИТ на протяжении навигационного периода (май–сентябрь) в Волжском плесе Рыбинского водохранилища. На основе спектрального анализа временных рядов скорости течения, ветра и расходов воды через Угличскую ГЭС установлено, что в спектрах скорости ветра отчетливо выделяются колебания с периодами 5–6, 1–3 сут и 3–12 ч, обусловленные соответственно синоптической, суточной и внутрисуточной изменчивостью ветра. В спектрах сбросов воды через ГЭС очевидны колебания с периодами 20–26, 11–17 и 4–6 ч, связанные с неравномерностью работы гидросооружения. Спектры флюктуаций течений имеют полициклический характер. Основными элементами структуры здесь являются: синоптические недельные колебания (5–6 сут), суточные (24 ч), полусуточные (11–13 ч) и высокочастотные флюктуации. В сезонном масштабе основной вклад в энергию спектра течений вносят синоптические изменения атмосферных процессов. В более мелком масштабе существенное влияние на изменчивость течений наряду с суточными и внутрисуточными колебаниями скорости ветра оказывает неравномерность в работе Угличской ГЭС.
В высокочастотной области спектра течений колебания с периодами ∼ 5 ч, вероятно, обусловлены свободными колебаниями водной массы типа сейшевых (Литвинов, 1977; Литвинов, Рощупко, 2000), а колебания с периодом ∼ 3-4 ч − внутрисуточной изменчивостью скорости ветра.
Течения мелководной зоны[1]. В речных плесах верхневолжских водохранилищ структура течений на мелководьях обусловлена взаимодействием вдольбереговых, ветровых и стоковых течений. При этом первые из указанных в наибольшей степени проявляются только в прибойной зоне при штормовых ветрах
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.