Моделирование заторов льда в руслах рек (обзор)


https://doi.org/10.31857/S2076673420010028

Полный текст:


Аннотация

Обзор публикаций по проблеме моделирования заторов льда и ледовых процессов на реках показывает важность физического, математического и компьютерного моделирования заторов. Наибольшие преимущества имеет компьютерное моделирование, которое, кроме научного анализа, позволяет представить доступные инструменты анализа организациям, ответственным за принятие решений по предотвращению негативных последствий заторообразования.

Об авторе

А. С. Тарасов
Национальный исследовательский Томский государственный университет
Россия
Томск


Список литературы

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

2. Healy D., Hicks F. Experimental study of ice jam formation dynamics // Journ. of Cold Regions Engineering. 2006. V. 20. № 4. P. 117–139. doi: 10.1061/(ASCE)0887-381X(2006)20:4(117).

3. Healy D., Hicks F. Experimental study of ice jam thickening under dynamic flow conditions // Journ. of Cold Regions Engineering. 2007. V. 21. № 3. P. 72–91. doi: 10.1061/(ASCE)0887-381X(2007)21:3(72).

4. Pahlavan H., Clark S., Wang M., Malenchak J. An experimental investigation of turbulent flow charac teristics beneath an ice jam // 18 th Workshop on the Hydraulics of Ice Covered Rivers. Quebec, Canada: CRIPE, 2015.

5. Shen H. Mathematical modeling of river ice processes // Cold Regions Science and Technology. 2010. V. 62. № 1. P. 3–13. doi: 10.1016/j.coldregions.2010.02.007.

6. Debolskaya E., Derbenev M., Maslikova O. Numerical modeling of ice jams // Hydrophysi cal Processes. 2004. V. 31. № 5. P. 533–539. doi: 10.1023/B:WARE.0000041917.09525.de.

7. Debolskaya E., Debolskii V., Maslikova O. Two-dimensional model of channel deformations caused by icejam formation // Power Technology and Engineering. 2009. V. 43. № 4. P. 218–222.

8. Wang J., Sui J., Chen P. Numerical simulations of ice accumulation under ice cover along a river bend // Intern. Journ. of Environmental Science & Technology. 2009. V. 6. № 1. P. 1–12. doi: 10.1007/BF03326055.

9. Wang J., Shi F., Chen P., Wu P., Sui J. Simulations of ice jam thickness distribution in the transverse direction // Journ. of Hydrodynamics. Ser. B. 2014. V. 26. № 5. P. 762–769. doi: 10.1016/S1001-6058(14)60085-8.

10. She Y., Hicks F. Ice jam release wave modeling: considering the effects of ice in a receiving channel // 18 th IAHR Intern. Symposium on Ice. Sapporo, Japan: IAHR, 2006. V. 28. P. 125–132.

11. Wang J., Sui J., Guo L., Karney B., Jupner R. Forecast of water level and ice jam thickness using the back propagation neural network and support vector machine methods // Intern. Journ. of Environmental Science & Technology. 2010. V. 7. № 2. P. 215–224. doi: 10.1007/BF03326131.

12. Luo D. Risk evaluation of ice–jam disasters using gray systems theory: the case of Ningxia–Inner Mongolia reaches of the Yellow River // Natural Hazards. 2014. V. 71. № 3. P. 1419–1431. doi: 10.1007/s11069-013-0952-z.

13. Mahabir C., Hicks F., Favek A. Transferabili ty of a neuro–fuzzy river ice jam flood forecast ing model // Cold Regions Science and Technology. 2007. V. 48. № 3. P. 188–201. doi: 10.1016/j.coldregions.2006.12.004.

14. Малыгин И.В. Методика прогноза образования ледовых заторов на реках на основе теории распознавания образов // Вестн. МГУ. Сер. 5. География. 2014. T. 3. C. 43–47.

15. Mahabir C. Regression and fuzzy logic based ice jam flood forecasting // Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2008. P. 307–325. doi: 10.1007/978-3-540-75136-6–16.

16. Шлычков В.А. Плановая динамико–стохастическая модель ледохода // Вычислительные технологии. 2008. Т. 13. № 2. C. 131–137.

17. Eliasson J., Grondal G. Development of a river ice jam by a combined heat loss and hydraulic model // Hydrology and Earth System Sciences. 2008. V. 12. № 6. P. 1249–1256. doi: 10.5194/hess-12-1249-2008.

18. Nolin S., Roubtsova V., Morse B., Quach T. Smoothed particle hydrodynamics hybrid model of ice–jam formation and release // Canadian Journ. of Civil Engineering. 2009. V. 36. № 7. P. 1133–1143. doi: 10.1139/L09-051.

19. Healy D., Hicks F. Comparison of ICEJAM and RIVJAM Ice Jam Profile Models // Journ. of Cold Regions Engineering. 1999. V. 13. № 4. P. 180–198. doi: 10.1061/(ASCE)0887-381X(1999)13:4(180).

20. Carson R., Beltaos S., Groeneveld J., Healy D., She Y., Malenchak J., Morris M., Saucet J.-P., Kolerski T., Shen H. Comparative testing of numerical models of river ice jams // Canadian Journ. of Civil Engineering. 2011. V. 38. № 2. P. 669–678. doi: 10.1139/l11-036.

21. Земцов В.А., Вершинин Д.А., Инишев Н.Г. Имитационное моделирование заторов (на примере р. Томь, Западная Сибирь) // Лёд и Снег. 2014. Т. 54. № 3. С. 59–68. doi: 10.15356/2076-6734-2014-3-59-68.

22. Beltaos S., Burrell B. Hydrotechnical advances in Canadian river ice science and engineering during the past 35 years // Canadian Journ. of Civil Engineering. 2015. V. 42. № 9. P. 583–591. doi: 10.1139/cjce-2014-0540.

23. Бузин В.А., Зиновьев А.Т. Ледовые процессы и явления на реках и водохранилищах. Методы математического моделирования и опыт их реализации для практических целей (обзор современного состояния проблемы). Барнаул: Пять плюс, 2009. 168 с.

24. Lagadec A., Boucher E., Germain D. Tree ring analysis of hydro–climatic thresholds that trigger ice jams on the Mistassini River, Quebec // Hydrological Processes. 2015. V. 29. № 23. P. 4880–4890. doi: 10.1002/hyp.10537.

25. Beltaos S., Burrell B. Ice-jam model testing: Matapedia River case studies, 1994 and 1995 // Cold Regions Science and Technology. 2010. V. 60. № 1. P. 29–39. doi: 10.1016/j.coldregions.2009.05.014.

26. Вершинин Д.А., Татарников А.В., Орлов Е.И. Возможности прогнозирования возникновения ледовых заторов на основе компьютерных моделей русла // Вестн. Томского гос. ун-та. 2011. № 352. С. 221–224.

27. Тарасов А.С., Вершинин Д.А. Определение локализации ледовых заторов на разветвлённом участке русла р. Томь с помощью компьютерного гидравлического моделирования // Вестн. Томского гос. ун-та. 2015. № 390. С. 218–224.

28. Beltaos S. Burrell B. Hydroclimatic aspects of ice jam flooding near Perth-Andover, New Brunswick // Canadian Journ. of Civil Engineering. 2015. V. 42. № 9. P. 686–695. doi: 10.1139/cjce-2014-0372.

29. Lever J., Daly S. Upstream effects of Cazenovia Creek ice-control structure // Journ. of Cold Regions Engineering. 2003. V. 17. № 1. P. 3–17. doi: 10.1061/(ASCE)0887-381X(2003)17:1(3).

30. Sui J., Karney B., Fang D. Ice jams in a small river and the HEC-RAS modeling // Journ. of Hydrodynamics. Ser. B. 2005. V. 17. № 2. P. 127–133.

31. Aaltonen J., Huokuna M. Flood mapping of river ice breakup jams in River Kyrönjoki delta // 19 th Workshop on the Hydraulics of Ice Covered Rivers. Whitehorse, Yukon, Canada: CRIPE, 2017.

32. Shen H., Liu L. Shokotsu River ice jam formation // Cold Regions Science and Technology. 2003. V. 37. № 1. P. 35–49. doi: 10.1016/S0165-232X(03)00034-X.

33. She Y., Andrishak R., Hicks F., Morse B., Stander E., Krath C., Keller D., Abarca N., Nolin S., Tanekou F., Mahabir C. Athabasca River ice jam formation and release events in 2006 and 2007 // Cold Regions Science and Technology. 2009. V. 55. № 2. P. 249–261. doi: 10.1016/j.coldregions.2008.02.004.

34. Lindenschmidt K.-E. RIVICE – A Non-proprietary, open source, one dimensional river ice model // Water. 2017. V. 9. № 5. P. 314–329. doi: 10.3390/w9050314.

35. Morse B., Hicks F. Advances in river ice hydrology 1999–2003 // Hydrological Processes. 2005. V. 19. № 1. P. 247–263. doi: 10.1002/hyp.5768.

36. Debolskaya E. Numerical modeling of ice regime in rivers. UK, Oxford: UNESCO, Eolss Publishers, 2009. P. 137–165.

37. Hicks F. River Ice. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2008. P. 281–305. doi: 10.1007/978-3-540-75136-6_15

38. Бузин В.А. Заторы льда и заторные наводнения на реках. СПб.: Гидрометеоиздат, 2004. 204 с.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Тарасов А.С. Моделирование заторов льда в руслах рек (обзор). Лёд и Снег. 2020;60(1):121-133. https://doi.org/10.31857/S2076673420010028

For citation: Tarasov A.S. Modeling of ice dams in riverbeds (overview). Ice and Snow. 2020;60(1):121-133. (In Russ.) https://doi.org/10.31857/S2076673420010028

Просмотров: 22

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2076-6734 (Print)
ISSN 2412-3765 (Online)