5.3. Распределение сейшевых течений по акватории водоема

Нередко для решения вопросов хозяйственного использования водоема или с целью оценки влияния хозяйственной деятельности на экологическую обстановку перед изыскателям ставится задача выявить изменения характеристик сейш по акватории водоема. Наибольший интерес при этом обычно представляют сведения о распределении сейшевых течений. Такие сведения в настоящее время можно получить несколькими методами: расчетами с использованием подходящих математических моделей, постановкой наблюдений в натуре и лабораторными исследованиями на гидравлической модели или комплексным методом.

Самым простым и доступным при наличии ЭЦВМ и разработанных программ считается метод математического моделирования. Однако результаты математического моделирования обычно целесообразно верифицировать путем сопоставления хотя бы части их с данными натурных наблюдений. В этом и состоит главное затруднение при использовании математической модели. Кроме этого, для численного решения задачи отдельные исходные сведения приходится также определять по данным натурных наблюдений, что не всегда оказывается выполнимым.

Сведения о распределении сейшевых течений по створам водоема или отдельным его частям в натурных условиях можно получить по данным, авиасъемок течений и путем измерений с судов.

Для получения распределения поверхностных течений по створам или отдельным частям водоема наиболее приемлемой считается авиасъемка. Авиасъемки поверхностных течений выполнялись на озерах Байкал, Ладожском, Балхаш и многих других [3, 24, 137]. Широко использовался этот метод и на водохранилищах [188], что неизменно способствовало получению весьма объективных материалов, особенно в случаях надежной привязки маршрутов съемки к береговым ориентирам.

По материалам авиасъемок получено распределение сейшевых течений по нескольким створам Западного Балхаша. Материалы одной из съемок, выполнявшейся в 1982 г. при действии двухузловой сейши и ветра скоростью 3-4 м/с, представлены для примера на рис. 5.1. Наибольшие скорости сейшевых течений получены в створах 2—2 и 5—5, первый из которых расположен в узком (около 4 км) прол. Узунарал, а второй — примерно в 20 км к югу от створа двухузловой сейши.

Наиболее детальные сведения о распределении по створам поверхностных и глубинных течений получены на оз. Блхаш с судов глубинными привязными поплавками. По материалам поплавочных измерений в створах оз. Балхаш установлена, в частности, различная степень изменения скорости с удалением от берегов — незначительная при малых скоростях и весьма существенная при больших скоростях.

Детальные сведения о распределении сейшевых течений одновременно по всей акватории водоема можно получить только при использовании гидравлической модели.

На гидравлической модели сравнительно легко определяется не только распределение количественных характеристик по створам, частям и всей акватории водоема, но и довольно надежно выявляются основные качественные черты течений, особенно места завихрений потока и места формирования крупномасштабных циркуляций.

Рис. 5.1. (см. скан) Распределение векторов сейшевых течений по створам Западного Балхаша при слабом ветре (авиасъемка 1982 г.).

Характеристики таких пространственных формирований, выявленные на гидравлических моделях нескольких водоемов, приведены в гл. 2. Здесь же попутно отметим, что сформированные в оз. Балхаш макроциркуляции обнаружены в последнее время на космических снимках. Эти данные вселяют уверенность в том, что и для других водоемов, рассмотренных в гл. 2,

будет подтверждена возможность формирования макроциркуляций в условиях затухания сейшевых течений.

Перейдем к более детальному рассмотрению характеристик сейш конкретных водоемов, полученных с использованием одного, двух и даже трех из перечисленных методов.