CC BY
7УУТ 631.623(043.3)
ГРУНТ УЗАНЛИ КАНАЛ КУНДАЛАНГ КЕСИМИНИНГ ДЕФОРМАЦИЯСИ
Хазратов Алишер Нормуродович - т.ф.ф.д., доцент. E-mail: khazratov@gmail. com https://orcid. ors/0000-0003-1300-054 7
Карши мухандислик-иктисодиёт институти, Карши ш., Узбекистан.
Аннотация: Ушбу маколада грунт узанли канал кундаланг кесими деформациясининг кесим буйича таксимланиши масалалари лаборатория шароитида урганилган. Тадкикот натижаларининг окизик транспортини моделлаштиришда ахамияти такдим килинган.
Калит сузлар: канал кундаланг кесимининг деформацияси, оцизщ транспорти, аллювиал канал, канал ён циргоцлари.
Abstract: In this article, the distribution of the deformation of the cross-section of the earthen channel by cross-section is studied in laboratory conditions. The importance of research results in sediment transport modeling is presented.
Key words: cross-section deformation of a canal, sediment transport, alluvial channel, channel side banks
Кириш. Жахонда сугориш тармокларида узан жараёнига салбий таъсир этувчи омилларни аниклаш ва уларни камайтиришнинг самарали технологияларини ишлаб чикишга йуналтирилган максадли илмий тадкикот ишларини олиб боришга алохида эътибор каратилмокда. Бу борада сугориш каналларида эксплуатация давомида руй берадиган табиий жараёнлар тугрисида аник хулосалар берадиган ва лойихалаш жараёнида мухим карорлар кабул килиш имконини берадиган окимдаги лойка узатиш кобилиятининг математик ва гидравлик моделларини ишлаб чикиш оркали канал гидравлик параметрларини хисоблаш усулларини такомиллаштириш мухим вазифалардан бири хисобланади.
Канал узани оким ва окизик сарфи узгариши хисобига канал туби нишаблиги хамда окимнинг ташувчанлик кобилиятида сезиларли узгаришлар содир булгани окибатида узининг топографик улчамларини узгартиради. Шунинг учун аллювиал каналлар купинча ювилиши ёки лойка босиши, узан нишаблиги ва шакллари каби жараён ва параметрларнинг фазовий узгариши билан тавсифланади [10].
Купгина адабиётларда канал тубидаги морфологик узгариш dh ни аниклашда Экснер (Exner) тенгламаси сифатида аталадиган окизик окимининг узлуксизлик тенгламаси куйидаги шаклда такдим килинади [5, 11, 16]:
= (1)
ôt ôx
бунда Qs - окизик сарфи, м3 / с ; B - канал кенглиги, м ; rj- канал баландлиги, м ; x - канал узунлиги, м ; t - вакт, с ; Лр - канал узани актив катламининг говаклиги;
Ушбу тенглама асосан дарё узанлари учун муваффакиятли татбик килинади. Чунки купгина дарёларда дарё ён киргоклари дарё ён тубига нисбатан хулланган периметрда жуда кам улушни ташкил килади. Шунинг учун Экснер формуласида дарё ён киргокларидаги деформация хисобга олинмайди. Аммо унча кенг булмаган трапеция шаклидаги каналлар учун узан кундаланг кесимининг узгаришида киргокларнинг морфологик узгаришининг узига хослигини инобатга олиш зарур.
Эксплуатация давомида деформацияланган (лойка босган ёки ювилган) юзанинг кесим буйича кандай таксимланишини аввалдан башорат килишда замонавий гидравлик моделлаш дастурларида шу жумладан HEC-RAS дастурида хам деформацияланган юзани хулланган периметрга оким чукурлигига пропорционал равишда таксимлаш оркали амалга оширилади, (1-расм).
(i )в
Мирмшор какали ПК 14+25
P 26.00 -
рз
О
/ / /
/ \ \ / /
J \ / /
■ j 1
А / /
\ \_ / ,
— 03JAN2011 12:00:00 01 №N2012 00:00:00
60.00 60,00
Масофа, м
1-расм. Миришкор канали ПК14+125 да HEC-RAS дастурида башоратланган кундаланг
кесим юзасининг деформацияланиши
Узан шаклининг узгаришини эмпирик формулалар билан прогнозлаш. Узан шаклининг эволюцион узгаришини эмпирик формулалар билан прогнозлаш буйича С.Х.Абаляньц, А.Е.Михинов, А.М.Арифжанов, С.С.Эшев каби бир катор олимлар томонидан тадкикотлар утказилган [1 , 2, 3, 5, 6, 7]. Шунга карамай деформациянинг кесим буйича таксимланиш конуниятлари уринма зурикишнинг кундаланг кесим буйича ва вакт буйича узгарувчан кийматларига боглик булиб, уни аввалдан башорат килиш мураккаб масала хисобланади.
Г.Алиев ва Х.Шапиро томонидан ^оракум каналида утказилган тадкикотлар натижасида хар хил грунт шароитлари учун грунтнинг богланишига караб грунт узанли каналлар кундаланг кесимини куриш учун тавсиялар берилган [4].
Шунингдек, Е.Рабкова, М.Мостков, Ю.Кузьминов, Г.Скребков ва бошка муаллифлар томонидан гидравлик мустахкам каналнинг кундаланг кесимини хисоблаш усуллари такдим этилган. Шунга карамасдан маълум бир вакт интервалида узан ювилиши ёки лойка босиши жараёнлари натижасида канал кундаланг кесимидаги морфологик узгаришларнинг канал кундаланг кесими буйича таксимланиши кенг ёритилмаган.
Маълум вакт интервали мобайнидаги ювилган ёки лойка босган юзанинг канал кундаланг кесими буйлаб таксимланишини хисоблаш ва окизик транспортини моделлаштиришда вакт интерваллари учун кундаланг кесим юзи шаклини ва хулланган периметрнинг узгаришини башорат килиш имконини беради.
Айтайлик, канал участкасидаги уртача деформацияланган юзани куйидаги формула билан прогнозлаш мумкин [12, 13, 14, 15]:
А® = Ж /1, м2
жами >
Деформацияланган юза А® нинг лойихавий юза с га булиб нисбий деформацияланган юза В ни аниклаймиз:
В = А®/® . (1)
Канал кесимининг бирор бир вертикалидаги деформация чукурлиги АИ нинг шу вертикалдаги лойихавий оким чукурлиги И га нисбати эса нисбий деформация чукурлиги Т ни ифодалайди:
T] = Ah / h . (2)
Нисбий деформация чукурлигининг нисбий деформацияланган юзага тугри пропорционаллигидан фойдаланиб, канал кесимининг бирор бир вертикалидаги деформация чукурлиги Ah ни куйидаги формула билан аниклашимиз мумкин:
* 7 Aa- h
Ah = а--(3)
a
бунда а - деформацияланган юзанинг кесим буйича таксимланиш коэффициенти.
Лаборатория шароитидаги тадкикотлар. Окизик транспортини моделлаштиришда грунт узанли каналларнинг бирор участкасида узан деформациясининг хажмий узгаришини окизик сарфининг узлуксизлик тенгламаси оркали аникланганидан сунг канал кундаланг кесими буйлаб таксимлаш масаласи долзарб масала хисобланади. Чунки кейинги хисоблаш интерваллари учун кабул килинадиган бошлангич узан шакли оким параметрларига жуда катта таъсир курсатади. Купгина моделлаш дастурларида деформацион узгаришларнинг вертикаллар буйича оким чукурлигига тугри пропорционал таксимоти кабул килинган. Аммо бундай таксимотда башорат килинадиган каналнинг кундаланг кесим шакли реал хаётда шаклланадиган узан шаклларидан буткул фарк килади.
Шунинг учун, лаборатория шароитида канал кундаланг кесимининг ювилиш жараёнида деформацион узгаришини тадкик килишни максад килиб олдик. Бунда канал модели узунлиги буйича урта кисмида жойлашган 3 та кундаланг кесимини танлаб олиб, баркарор оким натижасида кундаланг кесимнинг морфологик узгаришларини лазерли дальномер ёрдамида улчов ишларини олиб бордик.
Лабораторияда курилган моделда нов бошидан купайиб бориш тартибида хар бир такрорланишда 6 соат мобайнида сув куйилиб, хажмий усулда сув сарфлари улчаб борилди. Тадкикот давомида каналнинг танланган кесимларида ювилиш натижасида деформацияланган, аммо берилган сув сарфи учун шаклланган динамик баркарор кесим геометрик улчамлари аникланди (1,2-жадвал ва 1,2,3-расмлар).
1-жадвал
Лаборатория тажрибалари туFрисида маълумот
Т/Р Тажриба вакти i, канал туби нишаблиги b, канал туби кенглиги, см B, канал юкори кисми кенглиги Q, сув сарфи, л/сек D, узан грунти диаметри, мм
1 23.08.2019 соат 10:23 дан 16:23 гача 0,03 15 87 1,96 0,25
2 24.08.2019 соат 9:35 дан 15:35 гача 0,03 15 87 4.09 0,25
3 25.08.2019 соат 9:30 дан 15:30 гача 0,03 15 87 5.39 0,25
4 26.08.2019 соат 13:21 дан 19:21 гача 0,03 15 87 6.75 0,25
"[aiiiopaTopHH iu Lipo hthj & je(|topM:a nun hhht kcchm Svfti-ma tliucjim.i:ihulii KO'xlii^HUHeHTiiHH a.HHVLiaui HaTHn;a.iapH
riHteT Kana.1- DfflET jmrti. h , CM Jei^opiia-cra-naHr^H 103a. Ä£5 HöHEsa- KHH K33. fi? , c*3 HHCSKH uamu, D - Am £j Han mprouaH EepiHKai- raqa Maco^a, Cli HHTE. AA, CM ^a CT-xaüKH EaH3n TIYliVP-7THI3L tli HHCÖHH jB^jc-pMamia ganEmmrH, Tf = Ah/h He<£opua®£H-HHKT KCCHU 5yHHta TaECEDiiaEHin UHeHiH. A = TJ;D
1- KÖCEJI 11=9 68rM0 611,650 ö,113 9 -0.3 3.1 -0.097 -0.359
19 -0.4 6.3 -0.063 -0.563
29 0 9.6 0.000 0.000
3 9 1.9 12 0.15 S 1.405
49 0.5 115 0.042 0.373
59 1.1 9.1 0.121 1.073
69 0.9 6.2 0.145 1.2SS
2- BBCEJI 12,7 51,467 659,350 0„07B 9 -0.2 4.4 -0.045 -0.582
19 -0.1 S -0.013 -0.160
29 -0.7 11.4 -0.061 -0.786
39 1.9 12.7 0.150 1.916
49 u 12.1 0.099 1.270
59 0.4 9 0.044 0.569
69 0.5 6 0.0S3 1.067
3- r€CHU 12j9 59,537 679,500 0;0B£ 9 -0.2 4.5 -0.044 -0.507
19 1? 7.8 -0231 -2.631
29 -0.3 11 -0.027 -0.311
39 1.6 12.9 0.124 1.414
49 1.4 12.S 0.109 1.247
59 -Ii 9.S -0.134 -2.094
69 0.5 6.6 0.076 0.S64
37 cw
1- KyHfla^aHr KecHM STcm
2- KyHfla^aHr KecHM
3- кундаланг кесим
2-расм. Узан ювилиши натижасида хосил булган канал кундаланг кесими
деформацияси шакллари:
-1 - ювилган юза -1 - лойка босган юза
#
■в-
л
о _
=
о -е-
-1
-2
-3
1.916
lJW-^ um 1.073 1.288 1.067
—0:864
-0.160 о.ооа/У 0Ж1 \0.373^ /
mm -0,.563 -те 11.4 11.4 8.3 5.3
\ \ \_/ \--/ -2.631 V / / \ / \ / -2.094 V
Верти кал да ги лойих,ааий ок,им чук,урлиги, м
—•— 1-кесим (нисбий деформацпяланган юза 0.113 га тенг) —•—2-кесим (нисбий деформацияланган юза 0.078га тенг) 3-кесим (нисбий деформацияланган юза 0.088га тенг)
3-расм. Лаборатория шароитида узан ювилиши натижасида хосил булган канал кундаланг кесими деформациясининг кесим буйича таксимланиш коэффициенти кийматлари.
Хулоса. Грунт узанли каналлардаги нисбий деформация микдорини окизиклар сарфини узгарувчанлигини инобатга олиб хисоблаш усули ишлаб чикилди. Бу эса динамик мустахкам каналларни реконструкция килишда деформация хажмини аниклаш имконини беради. Деформацияланиш коэффициентини аниклаш услуби асосида деформация таысимоти коэффициентнинг кийматлари лаборатория шароитида хисобланди. Х,исоблаш натижалари лойка босиш ва ювилиш шароитларининг иккаласида хам оким чукурлигига нисбатан олиб каралганда узан ён киргокларида деформацияланиш микдори узан тубига нисбатан катта кийматларда содир булади, деб хулоса килиш имконини беради.
АДАБИЁТЛАР
3. Абальянц С.Х., Устойчивые и переходные режимы в искусственных руслах- Ленинград.: Гидрометеоиздат, 1981. - С. 239.
4. Абальянц С.Х. Форма русла предельного равновесия. - Сб. научн. трудов Среднеаз. НИИ
ирригации, 1981, № 162, - С. 12-21.
5. Ибадзаде Ю.А., Транспортирование воды в открытых каналах. - M.: Стройиздат, 1983. - С.
272.
6. Михинов А.Е., Эшев С.С., Экспериментальное исследование формирования устойчивого
поперечного профиля больших земляных каналов в нестационарных гидравлических условиях. Деп. в ВИНИТИ 1.10.1987, № 7080-В87. - С. 39.
7. Арифжанов, А.М. and Хазратов, А Н., 2020. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЗЕМЛЯНЫХ
КАНАЛОВ. In Приоритетные направления инновационной деятельности в промышленности (pp. 13-17).
8. Авлакулов, М. and Хазратов, А.Н., 2017. Закономерности динамики процессов влаги-соли
переноса в почво-грунтах. Инновационное развитие, (5), pp.9-10.
9. Эшев, С.С., Авлакулов, М. and Латипов, Ш.А., 2019. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ЖИВОГО
СЕЧЕНИЯ УСТОЙЧИВЫХ ИРРИГАЦИОННЫХ КАНАЛОВ. Научные исследования XXIвека, (2), pp.108-113.
10. Эшев, С.С., Авлакулов, М. and Бобомуродов, Ф.Ф., 2022. Богланган грунтларнинг физик хусусиятларини узан ювилиш жараёнига таъсирини бах,олаш. Инновацион технологиялар, 3(3 (47)), pp.48-54.
11. Эшев, С.С. and Хазратов, АН., 2016. К ВОПРОСУ МОДЕЛИРОВАНИЕ НАРУШЕННОЙ СТРУКТУРЫ СВЯЗНЫХ ГРУНТОВ В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ. Инновационное развитие, (5), pp.25-28.
12. Joanna C.C., Kevin A.W., Kristen M., C., Real time measurements of sediment transport and bed morphology during channel altering flow and sediment transport events, Geomorphology 244 (2015), - P. 169-179.
13. Depeweg H., Paudel K.P. and Méndez N.V, Sediment Transport in Irrigation Canals: A New Approach // UNESCO-IHE lecture note series, 2015, - P. 309.
14. Eshev, S., Rahmatov, M., Khazratov, A., Mamatov, N., Sagdiyev, J. and Berdiev, M., 2021. Critical flow velocities in cohesive saline soils. In E3S Web of Conferences (Vol. 264, p. 03071). EDP Sciences.
15. Eshev, S.S., Khazratov, A.N., Rakhimov, A.R. and Sh, A.L., 2019. The study of bottom sediments in streams with mixed movement of clarified flow. ACADEMICIA: An International Multidisciplinary Research Journal, 9(9), pp.61-66.
16. Eshev, S.S. and Khazratov, A.N., 2018. THE CALCULATION OF THE PARAMETER OF FRICTION IN BORDER LAYER OF NON-STATIONARY FLOW. Инновационное развитие, (5), pp.178-180.
17. Khazratov, A.N., 2021. Hydraulic Calculations of Earthen Channels for Reconstruction. Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies, 14(4), pp.472-481.
18. Normurodovich, K.A., 2019. A sediment transport model for irrigation canals of Uzbekistan. European science review, (3-4), pp.104-108.
