Представлена математическая модель, объединяющая в себе модель распределения солености в Азовском море и модель транспорта вещества в рукавах дельты Дона. В русловой модели дельтовой области Дона входными данными являются уровень воды и соленость в принимающем водоеме – Таганрогском заливе. Гидродинамическая составляющая модели для Азовского моря описывается уравнениями мелкой воды, а движение в рукавах дельты Дона – уравнениями Сен-Венана. Распределение концентрации соли в море и в рукавах Дона определяется с помощью уравнений конвекции – диффузии, записанных соответственно для двухмерного и одномерного случаев. Задача решается конечно-разностными методами на равномерных сетках. В морской модели полученные системы линейных алгебраических уравнений решаются с помощью пакета Aztec. В речной модели используется пакет LAPACK. Предлагаемая модель позволяет в зависимости от ветровой ситуации над акваторией Азовского моря рассчитать параметры течения и распределение солености во всем Азовском море, включая Таганрогский залив. Эти параметры являются входными данными для русловой модели с дальнейшим определением скорости течения, уровня водной поверхности и солености в основных рукавах дельты Дона. Приводится сравнение расчетных значений гидрофизических параметров с данными, зафиксированными в ходе морских экспедиций. Сравнение показало достаточную адекватность модели.
The paper presents a mathematical model that combines a model of salinity distribution in the Sea of Azov and a model of substance transport in branches of the Don delta. In the channel model of the Don delta area, the input data are the water level and salinity in the recipient water body, Taganrog Bay. The hydrodynamic component of the model for the Sea of Azov is described by the shallow water equations, and the movement in branches of the Don delta is described by the Saint-Venant equations. The distribution of salt concentration in the sea and in the Don branches is determined using the convection–diffusion equations written for two-dimensional and one-dimensional cases, respectively. The problem was solved by finite difference methods on uniform grids. In the marine model, the resulting systems of linear algebraic equations were solved using the Aztec package. In the channel model, the LAPACK package was used. Depending on the wind situation over the Sea of Azov, the proposed model allows calculating the current parameters and salinity distribution in the entire Sea of Azov, including Taganrog Bay. These parameters are input data for the channel model which further determines the velocity of currents, the water surface level, and salinity in the main branches of the Don delta. The paper compares the calculated values of hydrophysical parameters with the observed data obtained during sea expeditions. The comparison showed the adequacy of the model.
Текст статьи не включен.