![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Моделирование камер локальной водохозяйственной системы для рыбоохранных целей
Для каждого типа камеры можно предложить зависимости, связывающие интенсивность ската молоди рыб (определённого вида и конкретной размерной группы) во входном и выходном створах камеры. За характеристику ската молоди в некоторой камере будем принимать интенсивность ската в замыкающем (выходном) створе камеры. Очевидно, что это же значение будет характеризовать интенсивность ската во входном створе следующей (по течению реки) камеры. Под интенсивностью ската молоди рыб Для I типа камеры (участок реки без притоков и рукавов) характерно незначительное изменение общего количества скатывающейся молоди, которая возможно только за счёт естественной гибели молоди и попадания в малые водозаборы из-за не стопроцентной эффективности их рыбозащитных устройств. В случае необходимости гибель молоди можно учесть с помощью коэффициента выживаемости молоди на данном участке водотока. Схема камеры первого типа и соответствующий граф связи приведены на рисунке 3.4.
а − схема k -ой камеры; б − граф связи для k -ой камеры Рисунок 3.4 − Формализация камеры I типа
Таким образом, k -ая камера ограничена (k -1)-ым и k -ым створами реки. Причём согласно камерной модели, описанной в разделе 3.2, интенсивности ската молоди всех рассматриваемых видов и размерных групп в (k -1)-ом створе являются известными. Если скат молоди в k -ой камере происходит за время
Конкретизация данной зависимости возможна на базе статистических или аналитических моделей. В первом случае, если протяжённость участка такова, что молодь из
где
Такого типа зависимости для некоторых конкретных условий реки Волга определены С.Л. Яцыно (1989). Для построения аналитических моделей камер I типа возможно использовать следующее предложение С.Р. Гордеева и П.А. Михеева (1989). Рассмотрим модель ската молоди рыб в самой простой речной системе, т.е. когда в русле нет притоков и рукавов. Разобьём русло на всей протяжённости точками Построение модели осуществляется для каждого вида рыб в отдельности с учётом стадий развития молоди: предличинка, личинка, ранняя молодь и т.д. Всю совокупность молоди данного вида разделим на группы следующим образом. Предположим, например, что личинка на начальной стадии имеет размер 6− 7 мм и за время Распределение молоди по группам Обозначим через Тогда Предположим, что нам известны концентрации Будем считать, что концентрация от точки Расстояние между точками
Рисунок 3.5 − Расчётная схема
Выясним, какая концентрация была в точке М в момент времени
Если бы все особи выжили, то в момент времени
где
Коэффициент выживаемости равен частному от деления количества выживших особей к исходному количеству особей. Поскольку неблагоприятное воздействие различных факторов может быть неоднородным в пространстве и во времени, то коэффициент выживаемости, вообще говоря, зависит и от пространственной переменной Заметим, что поскольку в формулах (3.3) и (3.4) участвует выражение С учётом изложенного, получим зависимость для определения концентрации молоди
где
Пусть точка N принадлежит отрезку В этой точке в момент времени
Рисунок 3.6 – Расчётная схема
Если бы все особи выживали, такая же концентрация была бы и в точке
Окончательно формула (3.5) приобретёт вид
На основе зависимостей (3.4) и (3.8) полученных П.А. Михеевым и С.Р. Гордеевым для концентрации молоди можно записать подобные зависимости для интенсивностей ската молоди в камере Для II типа камеры характерно значительное изменение интенсивности ската в выходном створе камеры по сравнению с входным створом за счёт впадения притока со скатывающейся молодью или выпуска молоди рыбоводным заводом. Створ на впадающем водотоке (обозначен Протяжённость камеры по основному руслу невелика, поэтому переход молоди в следующую размерную группу в пределах камеры не происходит и, следовательно, уравнение связи для камеры II типа будет выглядеть следующим образом
где
а − схема Рисунок 3.7 − Формализация камеры II типа
III тип камеры имеет место при делении русла реки на два рукава. При этом один из рукавов является основным, т.к. для него продолжается разбиение на камеры и разработка модели. В начале второго рукава, куда поступает доля расхода реки до деления равная
а − схема Рисунок 3.8 − Формализация камеры III типа
Протяжённость камеры по основному рукаву ограничена зоной деления потока и поэтому переход молоди в следующую размерную группу не происходит. Для камеры III типа можно записать
где
Если где-то ниже по течению в пределах рассматриваемой ЛВХС РО происходит слияние не основного рукава с основным, то не основной рукав также разбивается на камеры и производится его моделирование до створа слияния. В узле слияния основного и не основного рукавов выделяется камера II типа и производится её моделирование в соответствии с зависимостью (3.9). Камера IV типа предусматривает наличие водозабора, доля расхода которого от расхода реки равна (в относительных единицах)
а − схема Рисунок 3.9 − Формализация камеры IV типа
Водозабор оборудован рыбозащитным устройством, рыбозащитная эффективность которого является известной. Конструкция РЗУ принципиального значения не имеет. Математическая модель камеры IV типа имеет следующий вид
где
|