У тривимірну модель гідротермодинаміки THREETOX включено числову модель теплообміну з дном, яка описує розподіл температури в донних відкладеннях. У цьому випадку параметризація теплових потоків у дно включає механізми вимушеної та вільної конвекцій. Для аналізу впливу донних теплових потоків на добовий режим невеликого озера проведено числові експерименти для водойм різної глибини. Показано, що в результаті врахування теплообміну з дном підвищується температура на глибині водойми та знижується біля поверхні. Це призводить до збільшення турбулентного потоку з атмосфери та зменшення тепловіддачі за рахунок довгохвильового випромінювання, в результаті чого підвищується середня температура водойми. Модельні розрахунки для ідеалізованих озер показали, що для водойм, на кшталт мілких озер і лагун, вплив теплообміну з дном є суттєвим у масштабах добових коливань. Крім того, для мілкого озера спостережено згладження добових коливань температури води за рахунок теплових потоків із дна.

Алгоритм двостороннього вкладення застосовано до числового моделювання різномасштабних процесів на криволінійній ортогональній сітці на прикладі розповсюдження тепла у водоймі складної форми. Зіставлено результати розрахунків на трьох різних сітках: прямокутній, криволінійній і криволінійній з вкладеною областю поблизу джерела теплового забруднення. Показано, що використання алгоритму двостороннього вкладення дозволяє краще описати процеси поблизу джерела теплового забруднення за помірного об'єму розрахунків.

Розроблено нову комплексну модель для розрахунку гідротермодинаміки й екодинаміки мілких водойм, яка складається з взаємодіючих між собою моделей: циркуляції, хвиль, переносу намулів та екодинаміки. Встановлено, що лише одночасне врахування тривимірних радіаційних напружень, додаткового донного тертя й ефективних поверхневих напружень за рахунок обвалення хвиль дозволяє правильно описати процеси взаємодії хвиль і течій, що доведено зіставленням результатів моделювання з даними лабораторного експерименту. Вперше детально описано теплові потоки в системі атмосфера - вода - дно. За допомогою розв'язання рівняння теплопровідності розраховано профіль температури в донних відкладеннях. Показано, що в мілких водоймах ігнорувати процеси теплообміну між водою та дном не можна. Вдосконалено числові алгоритми, які розширюють області застосування моделі. Побудовано зворотні зв'язки між придонною рослинністю та фітопланктоном як складовими моделі екодинаміки, та параметрами моделей гідротермодинаміки та переносу намулів.

Побудовано тривимірну систему моделей мілких водойм, яка складається з термогідродинамічної моделі ТРИТОКС, а також моделі переносу намулів та моделі екодинаміки. Модель екодинаміки описує перенос і реакції перетворення основних органічних та неорганічних речовин, в тому числі розвиток придонної рослинності. Досліджено зв'язки між моделями, а саме вплив придонної рослинності на гідродинаміку, процеси переносу намулів та поживних речовин, а також вплив концентрації змучених намулів та поживних речовин на розвиток придонної рослинності. Проведено розрахунок характеристик мілкої водойми з використанням описаного комплексу моделей.

Приведено описание трехмерной модели циркуляции THREETOX, интегрированной со спектральной волновой моделью SWAN, и рассмотрены вопросы параметризации придонного волнового пограничного слоя, трехмерных радиационных напряжений и обрушения волн. Результаты моделирования сопоставлены с лабораторным экспериментом, в котором под действием поверхностных волн, падающих под углом к берегу, формировалась вдольбереговая струя.

Произведена адаптация трехмерной модели термогидродинамики "ТРИТОКС" для расчетного моделирования изменения температуры воды в пруде-охладителе Запорожской АЭС. Проведен сравнительный анализ моделей теплообмена между водой и атмосферой с целью наиболее точного воспроизведения данных измерений. Показано, что расхождение между рассчитанными значениями поверхностной температуры воды и измерениями существенно зависит от применяемой модели теплообмена воды с атмосферой.

Індекс рубрикатора НБУВ: Е0*820*801.1-652.15

Рубрики:

Загальна біологія

Шифр НБУВ: Ж23045 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Д222.23 + Д241.6

Рубрики:

Стік вод суші

Атмосферні опади

Шифр НБУВ: Ж23045 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Д221.13

Рубрики:

Радіоактивність морської води

Шифр НБУВ: Ж23045 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Д222.13 + Д222,8

Рубрики:

Радіоактивність вод суші

Шифр НБУВ: РА445911 Пошук видання у каталогах НБУВ