CC BY
13КУРИЛИШ УДК: 622.79:622
GIDROTEXNIKA INSHOOTLARI LOYIHASINI TANLASH JARAYONIDA MATEMATIK MODELLASHTIRISH USULLARI
D.F. Kuchkarova
"Toshkent irrigatsiya va qishloq xo'jaligini mexanizatsiyalash muhandislari institui" Milliy tadqiqot universiteti
professori t.f.d.
B.S. Ismatov
"Toshkent irrigatsiya va qishloq xo'jaligini mexanizatsiyalash muhandislari instituti" Milliy tadqiqot universiteti
tayanch doktoranti.
Sh.G'. Suyunov
"Toshkent irrigatsiya va qishloq xo'jaligini mexanizatsiyalash muhandislari instituti" Milliy tadqiqot universiteti
magistranti
Annotatsiya. Mazkur maqolada topografik sirtga bog'langan Gidrotexnika inshootlarini loyiha chizmasini tuzish jarayoniga modellashtirish usullarini qo'llash, va avtomatlashtirish zamonaviy kompyuter grafik dasturlarini ishlatish va kompyuter texnologiyalarini yangi algoritmlarini yaratish masalalari yoritilgan. Ushbu maqolada gidrotexnik inshootlaridan biri bo'lgan damba loyiha chizmasining bir necha variantlarini chizib chiqilgan.
Damba loyiha chizmasi misolida mavjud chizish qoidalari osonlashtirilgan variantlari ko'rsatilgan, shuningdek tuzib chiqilgan loyiha chizmasining bir necha variantlaridan eng optimal varinatni tanlab olish usullari ketirilgan.
Tavsiya etilgan algoritmlar hozirgi davrda mavjud dasturlash tillariga moslashtirilgan holda yaratilgan.
Аннотация. В данной статье рассмотрено применение методов моделирования к процессу составления проектного чертежа гидротехнических сооружений, связанных с топографической поверхностью, использование современных программ компьютерной графики и создание новых алгоритмов. В данной статье показано несколько вариантов проектного чертежа дамбы, являющейся одним из гидротехнических сооружений.
На примере чертежа проекта дамбы показаны упрощенные варианты существующих правил выполнения, а также способы выбора наиболее оптимального варианта из нескольких вариантов созданного чертежа проекта.
Annotation. This article describes the application of modeling methods to the process of drawing up a project drawing of hydrotechnical structures connected to the topographic surface, the use of modern computer graphics programs and the creation of new computer technology algorithms. In this article, several variants of the project drawing of the dam, which is one of the hydrotechnical structures, are drawn.
On the example of the dam project drawing, simplified variants of existing drawing rules are shown, as well as methods of choosing the most optimal variant from several variants of the created project drawing.
Предлагаемые алгоритмы разработаны в соответствии с современными языками программирования.
Tayanch so'zlar: Geometrik modellashtirish, matematik modellashtirish, topografik sirt, splayn usullari, nishab tekisliklari, chizish algoritmlari, suniy va tabiiy gorizontallari.
Ключевые слова: Геометрическое моделирование, математическое моделирование, топографическая поверхность, сплайн-методы, плоскости уклона, алгоритмы проектирования, горизонтали.
Key words: Geometric modeling, mathematical modeling, topographic surface, spline methods, slope planes, drawing algorithms, artificial and natural horizontals.
Kirish. Bugungi rivojlanayotgan davrda xar bir tizimni raqamlashtirishga bo'lgan talab kundan-kunga ortib bormoqda, bu borada Respublikamiz tomonidan ko'plab ishlar amalga oshirilmoqda, shular qatorida Gidrotexnika inshootlarini loyihalash jarayonini ham avtomatlashtirishga bo'lgan talab ham oshib bormoqda. Davlatimiz tomonidan bu borada ko'plab qaror va farmonlar ishlab chiqilmoqda, Prezidentimizning PF-6200 2021-yil 6-apreldagi "Suv resurslaridan foydalanishda davlat boshqaruvi va nazorati tizimini yanada takomillashtirish va suv inshootlari xavfsizligini ta'minlash chora - tadbirlari to'g'risida"gi PF-6200 sonli farmonida ham hozirga kelib ushbu sohalarini rivojlantirish, Gidrotexnika inshootlar xavfsizligini ta'minlash uchun asosiy chora-tadbirlar belgilab berildi[1,2,3].
Gidrotexnika inshootlaridan biri bo'lgan damba chizmasini topografik sirtda loyihalash jarayonida tuzilgan loyihalardan eng optimal loyiha variantini geometrik modellashtirish, matematik modellashtirish usullari yordamida tanlash algoritmlarini tuzib chiqish va ushbu algoritmlarni avtomatlashtirilgan grafik dasturlarda qo'llash orqali loyihalash jarayonini optimallashtirish hozirgi davrda dolzarb muammolardan biri hisoblanadi
Masalaning qo'yilishi. Bugungi kunda zamonaviy kompyuter texnologiyalarining rivojlanishi bilan turli obyektlarni raqamli modellarini yaratish va ularni ishlab chiqarish jarayoniga joriy qilish imkoniyati paydo bo'ldi. Raqamli modellar kompyuter grafik dasturlari yordamida loyihalash va ishlab chiqarish jarayonlarida keng qo'llaniladi. Ush bu jarayonlarning barchasida obyektlarning geometrik shaklini tasvirlashga ehtiyoj to'g'iladi, shu sababli Amaliy matematikaning geometrik modellashtirish deb ataladigan sohasi shakllandi[4,5].
Geometrik modellashtirishda asosiy geometrik shakllari nuqtalar, to'g'ri va egri chiziqlar, tekisliklar (sirtlar)dir. Egri sirt bilan chegaralangan obyektlarning avtomatlashtirilgan loyihalash tizimlarida barcha bosqichlarda muhandislik masalalarni muvaffaqiyatli yechimi va yakuniy natijalar obyektning shaklini eng aniq geometrik modelini shakllantirish bilan bog'liq[6,7].
Geometrik va matematik modellashtirish hozirda loyihalash jarayonida keng qo'llaniladigan usullardan biri hisoblanadi, shuningdek, ushbu usullar yordamida tuzib chiqilgan loyiha chizmalari orasidan eng optimal variantni tanlab olish algoritmlarini ishlab chiqish va ushbu algoritmlar asosida avtomatlashtirilgan grafik dasturlar tuzib chiqish imkoniyatiga ega bo'lishimiz mumkin.
Asosiy qism: Gidrotexnika inshootlaridan biri bo'lgan damba loyiha chizmalarini tuzib chiqish algoritmlari va tuzib chiqilgan bir nechta loyiha variantlari orasidan eng optimal variantini tanlab olish algortimlarini tuzib chiqsak[8,9,10]:
Damba - daryo o'zani va qayirlarida suv yo'lini to'sish yoki oqim yo'nalishini o'zgartirish uchun quriladigan tuproq ko'tarma ko'rinishidagi gidrotexnika inshooti bo'lib, dambalarni loyihalash jarayoniga kompyuter grafik dasturlaridan foydalanib geometrik modellashtirish usullarini qo'llash orqali loyiha chizmasining eng optimal variantini tanlab olishimiz mumkin[10,11].
Yer gorizontallari chizib olingandan so'ng, hosil bo'lgan topografik sirtda dambani qurish uchun an'anaviy algoritmga ko'ra oldin ikkita parallel to'g'ri chiziqlar chiziladi, bu parallel chiziqlar Dambaning kengligini bildiradi. Dambaning kengligi orasidagi masofa bizlarga berilgan bo'ladi [12,13].
Masalan 2 ta parallel to'g'ri chiziqlar orqali berilgan desak, u holoda to'g'ri chiziqni o'tkazishimiz uchun istalgan gorizontalning bittasidan ixtiyoriy 2 ta nuqta tanlab olinadi. Analitik geometriyadan bizga ma'lumki berilgan 2 ta (хъ уД (x2, уг) nuqtalar orqali bitta to'g'ri chiziqni o'tkazishimiz mumkin.
Ushbu formula orqali to'g'ri chiziqning tenglamasini topib olamiz:
У2
У1 , Х2У1~Х±У2
-X H--
У =
2 ^ 2 1
Shundan so'ng, berilgan to'g'ri chiziqqa dambaning kengligi masofasini quyib parallel to'g'ri chiziq o'tkazamiz. Buning uchun:
To'g'ri chiziqning umumiy tenglamasiAï + By+ С = 0 berilgan bo'lsa
d = |jtd cos a + ydsina — p \
A
Bundan: cos я = ±
-[ЖШ
siria = +
-ПРШ
Р = +
-■[ЖШ
Masalan: х+у+1=0 umumiy tenglama bilan berilgan to'g'ri chiziqqa dambaning kengligi d=3m hisoblab parallel to'g'ri chiziq chizilsin:
Ushbu formula orqali cos a = = ^=, sina = P =
Tenglamani yechish orqali parallel to'g'ri chiziq tenglamasini olishimiz mumkin 1-rasm,
y a'ni
1-rasm. Parallel to'g'ri chiziq chizmasi
Shundan so'ng berilgan parallel to'g'ri chiziqlarga perpendikulyar to'g'ri chiziqlar o'tkazishimiz uchun y = k±x 4- ва y = к2х + b2 to'g'ri chiziq tenglamalari bilan berilgan
bo'lsa, agar K1* — 1 bo'lsa, u holda berilgan to'g'ri chiziqqa perpendikulyar bo'lgan to'g'ri chiziq kelib chiqadi.
Dambaning yer ishlar chegarasini topish uchun qiyalikni aniqlab olishimiz, kerak qiyalik gruntning tuzilishiga ko'ra turli xil boMishi mumkin:_
Damba balandliklari bo'yicha qiyaliklar m da
Damba tanasidagi 5 m gacha 5 m dan 10 m gacha 10 dan 15 m gacha
gruntlar Yuqorigi Pastgi Yuqorigi Pastgi Yuqorigi Pastgi
m1 m2 m1 m2 m1 m2
Loy 2,5 1,75 2,5 2 3 2,5
Qumoq 2,25 2 2,75 2,25 3,25 2,75
Qumloq 2,5 2,25 3 2,5 3,5 3
Mayda qum 3 2,5 3,5 3 3,75 3,25
O'rta qum 2,5 2 3 2,5 3,25 2,75
Yirik qum shag'al 2 1,5 2,5 2 2,75 2,25
Masalan damba tanasidagi grunt o'rta qum sharoitida bo'lsa shuningdek quriladigan damba inshootning eni 3 metr, balandligi 10 metr uzunligi, 50 metr bo'lsa, uning loyiha chizmasining bir necha variantlarini qiyaliklarini berilgan normalar asosida o'zgartirib tuzib chiqsak:
1-Varinatda qiyalikni i=1:2.5, i=1:3 deb olamiz va dambaning asosiy tanasiga parallel qilib suniy gorizontallarni o'tkazamiz. Suniy gorizontallarni o'tkazish jarayoni ham yuqoridagi berilgan to'g'ri chiziqga orasidagi masofani qo'yib parallel to'g'ri chiziq o'tkazish formulasi yordamida topiladi, ya'ni dambaning asosiy konturiga qiyalik masshtab chiziqlari X=2.5m, X=3m masofalarni quyib parallel to'g'ri chiziq o'tkazamiz[13,14], 2-rasm.
2-rasm. Qiyalik masshtab chiziqlari orqali parallel o'tkazilgan to'g'ri chiziqlar
Suniy gorizontallar orasidagi masofa qiyalikga bog'liq, suniy gorizontallarni ikki tomoniga chizilgandan keyin tabiiy gorizontallar bilan suniy gorizontallarning bir nomli gorizontallarini kesishish nuqtalarini belgilab qo'yiladi va topilgan nuqtalarni o'zaro yuqoridagi splayn usulli yordamida tutashtiramiz va natijada xosil bo'lgan egri chiziq bizga yer ishlar chegarasini aniqlab beradi.[14,15]. 3-rasm.
3-rasm. Dambaning gorizontallari berilgan topografik sirtda qurilishi chizmasi.
Yuqoridagi ketma ketlik asosida berilgan damba inshootining loyiha chizmasini qiyaliklarni o'zgartirib berilgan normalarni buzmagan holatda 5 ta varianti 1 - jadvalda tuzib chiqilgan:
1-jadval
Qiyaliklarga ko'ra berilgan damba inshootining loyiha chizmalari va ko'ndalang kesim
yuzalari.
Qiyalik-lar
Dambaning loyiha chizmasi
1 KYPHHHffl 1
-v = 2.65 ■rny = 3.1 ». ■ ----------—------__I___ ï:: iJUfJ .;..*■* _ " ------- - v, : v.— - * / * : SS • ^ _ . ; ---- :------ ---- : ^ . u A"A ........ V» 41 i' • ■ . „ • -:■.. . 3» ' . "'••,'"••.
-v = 2.75 my = 3.25 - - A-A -1-• -
..... ... . - ;.... ...... ---- - — •-Ï*: N^Ä-------—T* ?" Ét *> ::: --------fca-'-C'^i-J-*" ---------- ------------- --------- ........--------- ----------
\ ^ \ V ' : ■, •. - ■• ■ >
Ushbu loyiha variantlari ichidan eng optimal loyiha variantini tanlab olishda berilgan inshootning yer ishlar hajmini hisoblash orqali tanlash mumkin, ya'ni yer ishlar hajmi o'zgarishiga qarab loyihaning transport harajatlari va loyiha narxi o'zgaradi. Buni amalga oshirish damba inshootining 5 ta variantida ham yer ishlar hajmini hisoblab chiqishga to'g'ri keladi, ushbu jarayonni hozirda kompyuter grafik dasturlari yordamida hisoblab chiqadigan dasturlar ishlatilib kelinmoqda, shuningdek, matematik modellashtirish usullaridan foydalanilgan holatda ya'ni prizmoid formulasi yordamida ham hisoblab chiqishimiz mumkin.
Ya'ni, damba loyiha chizmasining berilgan qiyaliklar bo'yicha kesib chiqilishi natijasida har bir qiyalik orasida prizmoid shakli hosil bo'ladi va har bir bo'lak uchun alohida hajm quyidagi formula yordamida hisoblab chiqiladi:
bu yerda, A±- prizmoidning bir tomonining yuzasi, A2- ikkinchi tomonining yuzasi, Am-prizmoidning ikkita tomonlari masofasi ya'ni eni,bo'yi va balandliglarining o'rtacha qiymati, d -prizmoidning ikkita tomonlari orasidagi masofasi.
Ushbu formula orqali har bir loyiha chizmasining hajmi hisoblab chiqilib 2-jadvalda keltirilgan:
2-jadval
№ m^ bo'yicha hajm m^. bo'yicha hajm Umumiy hajm
1-v 412.5 m3 494.3 m3 906.8 m3
2-v 429.4 m3 511.5 m3 940.9 m3
3-v 412.5 m3 536.25 m3 948.75 m3
4-v 437.25 m3 519.75 m3 957 m3
5-v 453.75 m3 536.25 m3 990 m3
Hisoblab chiqilgan inshootning yer ishlar hajmi orasidan optimal loyiha chizmasini tanlab olishda bir nechta usullar mavjud, berilgan qiyaliklarning normalariga asosan ikkinchi variantdagi loyiha chizmasi mq = 2.6, my = 3.1 qolganlariga nisbatan eng optimal variantdagi
loyiha chizmasiga yaqinroq bo'lganligi uchun ushbu loyiha chizmasini tanlash mumkin.
Shuningdek, ushbu loyiha chizmasining uch o'lchamli modelli ham 4-rasmda keltirilgan:
4-rasm. Damba inshootining uch o'lchamli modelli.
Xulosa. Maqolada tavsiya qilingan algortimlar gidrotexnik inshootlarni loyiha tuzosh vaqtini kamaytiradi. Ushbu algoritmlar universal xarakterga ega bo'lib nafaqat damba va boshqa gidrotexnik inshootlarni loyihasida ham qo'llanilishi mumkin. Shuningdek, ushbu algoritmlar asosida tuzilgan kompyuter dasturlari SAPR tizimida ham ishlatilishi mumkin.
АДАБИЁТЛАР
1. O'zbekiston Respublikasi Prezidentining PF-6200-sonli farmoni "Suv resurslaridan foydalanishda davlat boshqaruvi va nazorati tizimini yanada takomillashtirish va suv inshootlari xavfsizligini ta'minlash chora - tadbirlari to'g'risida"gi Farmoni 2021-yil 6-aprel, Toshkent sh.
2. O'zbekiston Respublikasi Prezidentining PF-6200-sonli farmoni "Suv resurslaridan foydalanishda davlat boshqaruvi va nazorati tizimini yanada takomillashtirish va suv inshootlari xavfsizligini ta'minlash chora - tadbirlari to'g'risida"gi Farmoni 2021-yil 6-aprel, Toshkent sh.
3. "Amaliy Geometriya" D.F.Kuchkarova, A.A.Qaxxarov Toshkent -2021 pp.110-118
4. Кашенко Н.А., Попов А.В. Геоинформационные системы. Учебное пособие. Н.новгород, 2012.пп.15-16
5. Книга 2., Информационное геомоделирование модели и методы. Часть 1. пп.21-
23
6. Руковишников В.А. Геометрическое моделирование как методологическая основа подготовки инженера, Казань, 2003, Казань государственный университет. пп.18-19
7. Замятин А.В. Развитие каркасно-кинематичных. Методов для формообразования сложноструктурированных поверхностей. Автореферат Н.Новгород, 2013. пп.31-32
8. Фокс А., Пратт М. Вычислительная геометрия. Применение в проектировании и на производстве. М.: Мир. 1982. 304 с.
9. Фукс А.Л. Разработка и исследование алгоритмов интерполяции однозначных поверхностей цифровых моделей рельефа. Автореферат, Томск, 2001. пп.11-13
10. Spline curves (chapter 14) pp.5-9
11. Tom Lyche and Knut M0rken "Spline Methods Draft" Department of Informatics Centre of Mathematics for Applications University of Oslo April 5, 2011 пп.51-53
12. Завьялов Ю.С. Метод сплайн-функций. М.Наука. 1980.350 с
13. "Injenerlik grafikasi" Sh.K.Murodov, D.F.Kuchkarova, M.Djurayev, B.U.Xaitov Toshkent-2013. pp.97-99.
14. "Gidrotexnika inshootlari" M.Bakiev, I.Majidov, B.Nosirov, R.Xo'jaqulov, M.Raxmatov "Yangi asr avlodi" nashriyoti Toshkent 2008-yil. pp. 29-35
[
15. "Gidrotexnika inshootlarini 1оуШа^^' Bakiev М., Majidov I., Nosirov В., Xo'jaqulov R., Saidov I. 'Тап va texnologiya" nashriyoti ТовЬкеП 2013-уП. рр. 6-8.
ГИПС БОГЛОВЧИ ЦУРИЛИШ МАТЕРИАЛИ БУЮМЛАРИ УЧУН МАДАЛЛЛИЙ
БУГДОЙ СОМОНИДАН ФОЙДАЛАНИШ
М.С. Эгамбердиев т.ф.н., профессор
К.Х. Мажидов т.ф.д., профессор
М. Акмалов мустакил тадкикотчи
Аннотация: Турли хил таркибдаги ва узига хос сирт майдонидаги майдаланган махаллий бугдой сомони кушимчаларининг курилиш гипсининг асосий физик-техник хусусиятларига таъсирини тавсифловчи богликликлар аникланди. Майдаланган махаллий бугдой сомонини курилиш гипсига киритилганда кушиш самарадорлиги унинг таркибидаги сувсизланмаган лой микдори 14,1% дан 9,5% гача камайиши билан ортади. Бунда гипс-сомон богловчи композициялари ишлаб чикилган булиб, уларда курилиш гипсининг 20 дан 30% гача физик-техник курсаткичлари сезиларли даражада камаймаган холда кишлок хужалиги ишлаб чикариш чикиндилари - майдаланган бугдой сомони билан алмаштирилади.
Калит сузлар: майдаланган махдллий бугдой сомони, курилиш гипси, гипсли бугдой сомон коришмаси,стерик чеклов эффекти, сувсизланмаган сомон гипс коришмаси
Кириш: Энергия ресурсни тежаш ва экология нуктаи назаридан "баркарор ривожланиш"ни таъминлаш муаммосини хал этиш кишлок хужалиги чикиндилари асосидаги ва улардан фойдаланган холда курилиш материаллари, шунингдек, турли тармокларнинг кушимча махсулотлари ишлаб чикаришни кенгайтириш билан боглик [1]. Хусусан, кишлок хужалигидан келиб чиккан тулдирувчи моддаларни уларнинг таркибига киритиш оркали богловчи моддалар ишлаб чикариш учун табиий хом ашё сарфини камайтириш ривожланган йуналишлардан биридир [2]. Кишлок хужалиги ишлаб чикаришининг йирик тоннали чикиндилари таркибига махаллий бугдой сомони киради, уларнинг хажми хар йили Бухоро вилоятида 200~250 минг тоннани ташкил килади.
Ушбу тадкикот ишининг максади хар хил кимёвий таркибдаги махаллий бугдой сомонининг ва майдалаш нозиклигининг курилиш гипсининг хусусиятларига таъсирини урганишдан иборат.
Усуллар ва материаллар: Ишларни бажаришда ГОСТ 125-79 буйича "Бухорогипс" ОА томонидан ишлаб чикарилган Г5АИИ курилиш гипсидан фойдаланилган.
Асл курилиш гипсининг таркиби махаллий бугдой сомон ишлаб чикариш учун бугдой етиштирувчи корхоналардан танланган узунлиги 20мм, 30 ва 40,60 мм улчамли ва диаметри 2.2 мм 3.2 3.5мм, 4.2 ммли олдиндан майдаланган махаллий бугдой сомонининг кушимчалари билан тулдирилди: Бунда Бухоро агрокластер "Чиллаки" навли бугдой (БС-1 намунаси) ва шу корхонанинг Бобур (БС-2намунаси); Бухоро вилоятидаги Вобкент тумани "Зиё Бако замини" фермер хужалигини Туркистон навли бугдой (БС-3намунаси); " Бухоро вилоятидаги Когон тумани "Неъмат бобо" фермер хужалиги Андижон -2 бугдой нави (БС-4 намунаси) олинди.
