Numerical Modelling of the Hydrothermal Regime of the Krasnoyarsk Reservoir

Abstract

Mathematical models of hydrothermal processes for stratified flows in flow-through reservoirs are con- sidered in the paper. Models are based on the equations of fluid mechanics and heat transfer. They are applied to describe the hydrothermal regime of the Krasnoyarsk Reservoir. It is assumed that the reservoir depth is varied continuously, and the reservoir width is varied in a stepwise way. A numerical algorithm to study two-dimensional vertically stratified flows in terms of the streamfunction and the vorticity is con- sidered. Parametrization of coefficients of the vertical turbulent exchange is proposed. Numerical results for currents at the dam area of the Krasnoyarsk reservoir are presented. The numerical model allows one to determine the temperature of water entering the intake openings in relation to the stratification, the position of water intake and the flow rate of water

Для описания стратифицированных течений в проточных водоемах используются математические модели гидротермических процессов в водоемах на основе уравнений механики жидкости и теплопереноса с учетом специфики рассматриваемых задач. Для численного исследования гидротермического режима Красноярского водохранилища применяется схема ложа водохранилища в виде районов с непрерывным изменением глубины и скачкообразным изменением ширины. Рассматривается численный алгоритм для исследования двумерных в вертикальной плоскости стратифицированных течений в проточных водоемах в переменных функции тока. Предложена параметризация коэффициентов вертикального турбулентного обмена. Приводятся примеры расчетов течений на приплотинном участке Красноярского водохранилища. Численная модель позволяет определить температуру воды, поступающей в водозаборные отверстия, в зависимости от стратификации, положения водозабора, расхода воды