CC BY
32УДК: 532(075.8) Арифжанов А.М., Хазратов А.Н.
ГРУНТ УЗАНЛИ КАНАЛЛАРНИ РЕКОНСТРУКЦИЯЛАШ МУАММОЛАРИ Арифжанов А.М. - д.т.н., профессор (ТИКХММИ); Хазратов А.Н.- катта укитувчи (КдрМИИ)
В данной статье анализируются проблемы проектирования, эксплуатации и реконструкции земляных каналов на примере канала Миришкор и необходимость нового подхода к реконструкции.
Ключевые слова: транспорт наносов, конструкция канала, динамически устойчивый оросительный канал, распределение отложений по сечениям, модель HEC-RAS.
This article analyzes the problems in the design, operation and reconstruction of earthen channels on the example of Mirishkor canal and the needfor a new approach to the reconstruction.
Key words: sediment transport, channel design, dynamic stable irrigation canal, distribution of deposition on cross-sections, HEC-RAS model.
Кириш. Очик грунт узанли каналларни лойих,алашнинг асосий вазифаси бу ортга кайтмас узан деформацияланиши содир булмайдиган мустах,кам канал шаклининг улчамларини х,исоблашдан иборат. Узан деформацияси умумий мустах,камликнинг йукотилишига ва канал кундаланг кесимининг сув утказиш кобилиятини пасайишига олиб келади [1,5].
Грунт узанли каналларни лойих,алаш буйича барча усуллар шартли равишда икки гурух,га булинади. Биринчиси режим назарияси усуллари булиб, каналнинг динамик мустах,камлигини аниклашга багишланган. Иккинчиси уринма куч тушунчасига ва минимал энергия диссипациясига багишланган усуллар булиб, каналнинг статик мустах,камлигини аниклашга багишланган. Йирик ва уртача каналларга катта гидротехник ва транспорт объектлари богланганлиги учун уларни динамик мустах,камликка текширган х,олда куриш хавфли х,исоблаб келинади [2].
Узбекистон Республикасида курилган грунт узанли ирригация тармокларини эксплуатация килиш харажатлари юкорилигича колмокда. Бунга асосий сабаблардан бири каналларни куриш ва кайта куриш пайтида кабул килинаётган параметрларнинг эксплуатация даври мобайнида узгарадиган сув ва чукинди сарфи, канал кундаланг кесими, оким сатх,и нишаблиги каби факторларни х,исобга олмасдан кабул килинаётганлиги натижасида кузатилаётган узан деформацияларидир [3, 5].
Табиий дала шароитидаги изланишлар. Х,озирда республикамизда 196 минг километрдан ошик ирригация каналлари 4,3 миллион гектар сугориладиган майдонга сув етказиб бериш учун хизмат килади. Амударёдан сув оладиган Миришкор, ^арши бош канали каби грунт узанли каналлар узанлари йилдан-йилга лойка босиши х,исобига деформацияланиб, асосан лойка босиши х,исобига сув утказиш кобилияти камайиб бормокда. Каналларни лойих,алаш учун республикамизда рухсат этилган тезликлар усули х,амда окимнинг ташувчанлик кобилиятини аниклаш учун Замарин формулаларидан фойдаланилиб келинмокда.
Канал куришни ва айникса деформацияланган грунт узанли каналларни реконструкциялаш учун гидравлик х,исоблашда сув сарфи, лойка концентрацияси ва фракцион таркиби каби йил мобайнида узгарадиган параметрларга эга грунт узанли ирригация тармоги каби динамик тизимни узгармас бошлангич маълумотлар билан факатгина статик мустах,камликка текшириш етарли булмаслигини эксплуатация килинаётган ирригация тармокларининг хдзирги пайтдаги коникарсиз техник х,олати курсатиб турибди.
1-расмдаги диаграммадан Миришкор каналининг бош кисмида лойихдвий нормал сув сарфи Q = 136,3 м3/с булгани х,олда 2011-2013 йиллар мобайнида берилган сув сарфлари асосан 35-100 м3/с оралигида узгарганлигини куриш мумкин. Натижада, куп йиллик эксплуатация мобайнида канал шу сув сарфларига мослашган дейишимиз мумкин, яъни узининг 30 фоизгача сув утказиш кобилиятини йукотган.
1-расм. Миришкор канали бош кисмидан 2011-2013 йиллар мобайнида берилган сув сарфи
диаграммаси.
Методология. Изланишларда оким тезлиги ва чукурлигини ГР-21М гидрометрик вертушкаси оркали улчанди. Канал деформациясини ва окимнинг параметрларини башоратлашда HEC-RAS дастуридан фойдаланилди. HEC-RAS моделлаш тизими А^Ш армияси мухдндислик корпусининг Гидрологик мухдндислик маркази томонидан ишлаб чикилган булиб, унинг ёрдамида бир ва икки улчамли гидравлик моделлаштириш; сув сатх,ини, чукурликларини, тезликларини, тошкинда сув босиши хариталари ва бошкаларни х,исоблаш; чукинди транспорти ва узгарувчан узанни моделлаштириш хдмда сув сифатини моделлаштириш мумкин [4].
2016-2019 йилларда ПК245+00 да утказилган сув сарфи ва кундаланг кесим юзасининг улчов натижалари канал кундаланг кесимининг вакт буйича кандай узгараётганлиги тугрисида тасаввур х,осил килиш имконини берди.
1-жадвал
Канал участкасининг ПК 245+00 да хар хил сарфларда улчанган хакикий
курсаткичлари
№ Сув сарфи, Q, м3/с Сув юзаси буйича кенглиги, В, м Окимнинг максимал чукурлиги, ^ м Оким жонли кесим юзаси, со, м Уртача оким тезлиги, 3, м/с Улчанган сана
1 54.403 42.4 3.05 86.965 0.626 07.03.2016
2 79.873 47.4 3.32 106.49 0.75 16.07.2016
3 84.683 48.7 3.52 104.39 0.811 14.04.2017
4 55.003 44.24 3.28 97.03 0.567 10.07.2017
5 51.95 41.42 3.31 92.74 0.56 02.04.2018
6 53,179 41,12 3,24 90.86 0,585 16.08.2019
2016 йил 7 март куни улчов натижалари буйича сув сарфи Q = 54.4 м3/с булишига карамасдан оким кундаланг кесим юзаси а = 86.96 м2 булиб, 2018 йил 2 апрелда кузатилган Q = 52.95 м3/с даги кундаланг кесим юзаси а = 92.74 т2 дан кичик. Бу х,олат бизда каналнинг морфометрик параметрлари вакт буйича сув ва чукинди сарфи узгаришига мос равишда узгараётганлиги (яъни баъзида узан ювилиши, баъзида эса лойка чукиши) аммо умумий х,олда эса 35-100 м3/с оралигидаги сарфлар учун куп йиллик динамик мустах,камликка эришганлигини тахмин килиш имконини беради (2-расм).
Ч -О. б4Г/
9 -1.
\.47
\.8б • л.
? .5 -3— \ 13 -2.58^* 2.28 -у/
^2.91 3.05 -3.03 =2: -з 73 -З.Об
-3.3 -3.32
3 8 13 18 23 28 33 38 43 —•—07.03.2016, А=86.965 м2, 0=54.4 мЗ/с —•-02.04,2018, А=Э2.74 лл2, «3=52.95 мЗ/с
2-расм. Миришкор канали ПК245+00 да 2016 ва 2018 йилларда утказилган улчов натижалари
Бу эса Миришкор каналининг ПК0+00 дан ПК245+00 гача участкаси каби тармокланмаган ирригация тармокларида каналнинг сув утказиш кобилияти етарли булса канални тубдан таъмирлашда лойкадан механик тозалаш зарурияти йуклигини билдиради. Канални тубдан таъмирлашда бундан кейинги канал экплуатациясида сув истеъмоли графигидаги максимал сарфлар узгармас экан, канални х,озирда каналдан утказиб келинаётган куп йиллик максимал сарфларга (35-100 м3/с ) нисбатан катта лойихдвий сарф (136,3 м3/с) учун катта жонли кесим юзасига эга булган лойихдвий параметрларга кайтариш каналда оким тезлигининг пасайишига ва такрорий интенсив лойка босиши жараёнини келтириб чикариши мукаррар.
ЬГаПОП ° 20 а 60 80 100 120 140 51й|]оп 160
■СГОББ БеЙЮП ¡П 2011, с1е5|^ес1 [ОГ гесаПБ^ИС^ОП —■—СГОБББеШсШ 1П 2011, геа! СОПСЙЮП —Сгок 5есгюп ¡п 2011, геа! согиЛйоп —•— Сго55 Бесгюп ¡п 2011, йеэ£пе(1 Гог гесогшгиаюп
Миришкор канали ПК 13+00 Миришкор канали ПК 15+00
3-расм. Миришкор каналида 2011 йилдаги табиий х,олатдаги ва тубдан таъмирлаш учун
лойихдланган кундаланг кесим юзалари
Шуларни инобатга олган х,олда, канални реконструкция килишда канал параметрларининг эксплуатация жараёнида узгаришини башоратлаш имконини берадиган
замонавий моделлаш тизимларидан фойдаланиб канални динамик мустахкамликка текшириш максадга мувофик хисобланади.
Шунингдек, 3-расмдан яккол куриниб турибдики, каналнинг сув утказиш кобилиятини ошириш учун тубдан таъмирлашни лойихалашда «AGROMELIOMASLAHAT» МЧЖ лойихалаш институти томонидан 2011 йилда ишлаб чикилган "Миришкор каналини ПК0+00 дан ПК215+00 кисмини механизм билан тозалаш" ишчи лойихасида факатгина канални лойихавий кийматларга кайтариш учун механик тозалаш асосий вазифа сифатида белгиланмокда. Реконструкциялаш харажатларини камайтириш учун лойихалашга янгича ёндашув кузатилмайди.
HEC-RAS моделлаш дастури оркали канал узани деформацияларини башоратлаш. Миришкор каналининг ПК9+50 дан ПК19 гача булган кисмидаги 950 метр узунликдаги канал участкасини танлаб олиб, каналнинг реконструкция килишга таклиф этилган геометрик улчамлари асосида канал параметрларининг 2011 йилда эксплуатация жараёнида узгаришини HEC-RAS дастури ёрдамида моделлаштирдик ва уларни хакикий холат билан такдосладик (4-расм).
2SOOO
20000 ______2G386
Е -То 15000 __ •-16845 l^82 _____—. 15790
OJ ____________"336__ --------- ^^ 12435
S lOOOO
Е Е => о
SOOO
О
O-ISO 150-350 350-550 5SO-7SO Channel distance, m real bed change estimated bed change with HEC-RAS in 2011 7 SO 9 SO
4-расм. Миришкор канали ПК9+50 дан ПК19+00 гача участкасида узаннинг хажмий
узгариши.
4-расмдан канал участкасидаги табиий ва моделлаштирилган узаннинг хажмий узгаришининг кийматлари буйлама профиль буйича умумий трендга эга эканлигини пайкаш мумкин.
Миришкор канали ПК9+50 дан ПК19+00 гача участкасида 2011 йил давомида кузатилган сарф кийматлари ва канал улчамларининг лойихдвий кийматлари асосида канал туби сатхининг эволюцион узгаришини HEC-RAS дастури ёрдамида башоратлаш натижалари 5-расмда келтирилган. Куриниб турибдики, каналда сув сарфлари нисбатан кичиклиги туфайли интенсив лойка босиши жараёни юз бераётган йилда канал тубининг умумий нишаблиги ошиб бориши тенденциясини кузатиш мумкин. Яъни, канал узани шу вакт мобайнида кейинги куп сувлик даврида юз берадиган каналнинг янги деформация жараёнларигача табиий равишда окизиклар транспортининг мувозанат холатига караб эволюцион ривожланади, нишаблиги ошиб боради.
Ушбу мухим хулоса асосида бизга Миришкор канали каби грунт узанли каналларни реконструкциялашда асосий вазифа сифатида канални лойихавий кийматларга кайтариш учун механик тозалашни асосий максад сифатида белгилаш шарт эмаслигини курсатади. Унинг урнига канал участкасида каналга богланган бошка гидротехник иншоотлар булмаса ёки уларга каналдаги сув нишаблиги ошишининг таъсири салбий таъсир курсатмаса, канални тубдан таъмирлашда канал дамбасини кутариш оркали реконструкциялаш зарур. Бунда
каналдаги оким нишаблигининг ошиши х,исобига каналнинг сув утказиш кобилиятини
5-расм. Миришкор канали ПК9+50 дан ПК19+00 гача участкасида 2011 йил давомида канал туби сатх,ининг эволюцион узгаришини лойихдвий кийматлар асосида HEC-RAS дастури ёрдамида башоратлаш (оким йуналиши унгдан чапга).
Хулоса. Миришкор каналининг сув утказиш кобилиятини ошириш учун реконструкциялашни лойихдлашда асосий вазифа сифатида канални лойихдвий кийматларга кайтариш учун механик тозалаш эмас, балки реконструкция учун кабул килинаётган янги канал параметрларини ва манбадан олинаётган сув окими ва окизиклар параметрларининг куп йиллик узгариш динамикасини хисобга олиб, канал узанининг эксплуатация давридаги морфологик узгаришларини башоратлаш, шунинг асосида оптимал канал параметрларини кабул килиш асосий вазифа килиб олиниши лозим.
АДАБИЁТЛАР
1. Арифжанов A.M., Фатхуллаев А., Самиев Л., Узандаги жараёнлар ва дарё чукиндилари, Монография - T.: TIMI. 2017: - 247 бет.
2. Ибадзаде Ю.А. Транспортирование воды в открытых каналах. - M.: Стройиздат, 1983. 272 стр.
3. Khazratov A.N. A Sediment transport model for irrigation canals of Uzbekistan, European science review, Vienna, №3-4, 2019, pages 104-108.
4. HEC-RAS, River Analysis System, User's Manual, US Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center, Davis, Version 5.0, 2016, 960 pages.
5. Авлакулов М., Эшев С.С., Латипов Ш. Расчет параметров живого сечения устойчивых ирригационных каналов. //Научные исследования XXI века №2 (2) 2019 г. 108-113 с.
