CC BY
5
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Информация об авторах Бочарников Виктор Сергеевич, профессор кафедры «Прикладная геодезия, природообустройство и водопользование» ФГБОУ ВО «Волгоградский аграрный университет» (40002, Россия, Волгоград, проспект Университетский, 26) доктор технических наук, профессор, тел. 8 (8442)41-17-84 mail: bocharnikov_vs@mail.ru.
Денисова Мария Алексеевна, доцент кафедры «Прикладная геодезия, природообустройство и водопользование» ФГБОУ ВО «Волгоградский аграрный университет» (40002, Россия, Волгоград, проспект Университетский, 26) кандидат технических наук, тел. 8 (8442)41-81-53 mail: masha2008-1988@mail.ru.
Козинская Ольга Владимировна, доцент кафедры «Прикладная геодезия, природообустройство и водопользование» ФГБОУ ВО «Волгоградский аграрный университет» (40002, Россия, Волгоград, проспект Университетский, 26) кандидат технических наук, тел. 8 (8442)41-81-53 mail: kozinska1977@mail.ru.
Бочарникова Олеся Владимировна, профессор кафедры «Прикладная геодезия, природообу-стройство и водопользование» ФГБОУ ВО «Волгоградский аграрный университет» (40002, Россия, Волгоград, проспект Университетский, 26) доктор технических наук, профессор, тел. 8 (8442)41-17-84 mail: olesya.bocharnikova@mail.ru.
DOI: 10.32786/2071-9485-2022-04-49 THEORETICAL SUBSTANTIATION OF REDUCING THE RISKS OF THE OPERATION OF HYDROTECHNICAL FACILITIES AND THE USE OF FLEXIBLE DAMS FOR ENGINEERING PROTECTION OF THE TERRITORY AGAINST FLOODING
V. A. Volosukhin, M. A. Bandurin, I. A. Prikhodko
Kuban state agrarian University named after I. T. Trubilin Received 29.09.2022 Submitted 02.12.2022
The research was carried out with the financial support of the Russian Foundation and the Kuban Science Foundation for Basic Research within the framework of the scientific project No. 22-17-20001.
Summary
The article presents the results of assessing the methods of accident risk of structures by methods of expert and quantitative assessment. The results showed the effectiveness of using the results of calculations and data from field and laboratory studies performed by the method of quantitative risk indicators. 4 standard sizes of flexible dams have been developed and implemented, which can be recommended for engineering protection of territories and flooding.
Abstract
Introduction. The collapse of the Fedorovsky hydroelectric complex in the Krasnodar Territory in April showed the existing problem of wear and tear of hydraulic structures of the water management complex of the Krasnodar Territory. Such a state of hydraulic structures operated for more than 70 years endangers not only people's lives, but also the food security of Russia. An object. The object of research is the water management complex of the Lower Kuban. Materials and methods. The article analyzes 2 methods for assessing the accident risk of structures: methods of expert and quantitative assessment. The effectiveness of using the results of calculations and data from field and laboratory studies, performed by the method of quantitative risk indicators, is proved. The issues of protecting the territory and unloading the channel of the Lower Kuban by using composite materials on a nylon (nylon) basis are considered. The analysis of domestic and foreign manufacturers of materials on a kapron (nylon) basis is carried out. The article presents the distinctive properties of polymers that affect the conduct and results of mechanical tests. The features and properties of domestic single-layer polymer fabrics and foreign heavy ones are given. The analysis of the nomenclature of rubberized fabrics suitable for use in the water industry was carried out, the characteristics of rubber for the outer coating ac-
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
cording to the produced assortments and the average values of the strength indicators of the manufactured fabrics in accordance with the regulations were given. Results and discussion. As a result of the research, it was found that for the manufacture of flexible dams, it is proposed to use fabric material with a base of nylon TK-80, TK-100, TK-120, TK-400. It has been established that the nominal tensile strength of one layer of textile warp made of TK-80 capron for the warp is 127.2 kN/m, for the weft -81.6 kN/m. The relative elongation along the base under a load equal to 10 % of the nominal strength is 2 %. Resistance to repeated bending - more than 300 thousand times. An algorithm for assigning flexible dam parameters has been developed. Recommendations are given to ensure the engineering protection of territories from flooding. Factory and design drawings of flexible dams were developed for 4 standard sizes: 20 x 2 m, 20 x 3 m, 30 x 2 m, 30 x 3 m. As a result of testing flexible dams in the Krasnodar Territory, their effectiveness has been proven and their manufacture has been organized in the city of Kursk at the Rasvet plant.
Key words: hydraulic structures, flexible dams, composite materials, engineering protection of the territory.
Citation. Volosukhin V. A., Bandurin M. A., Prikhodko I. A. Theoretical justification for reducing the risks of operation of hydraulic structures and the use of flexible dams for engineering protection of the territory from flooding. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2022. 4(68). 407-418 (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2022-04-49.
Author's contribution. All authors of this research paper have directly participated in the planning, execution, or analysis of this study. All authors of this paper have read and approved the final version submitted.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
УДК 627.8.04
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СНИЖЕНИЯ РИСКОВ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГИБКИХ ДАМБ ДЛЯ ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ ТЕРРИТОРИИ ОТ ПОДТОПЛЕНИЯ
В. А. Волосухин, доктор технических наук, профессор М. А. Бандурин, доктор технических наук, доцент ВАК, И. А. Приходько, кандидат технических наук, доцент ВАК
ФГБОУ ВО Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина,
г. Краснодар
Исследование выполнено при поддержке РФФИ и Кубанского научного фонда в рамках научного проекта № 22-17-20001.
Дата поступления в редакцию 29.09.2022 Дата принятия к печати 02.12.2022
Актуальность. Обрушение в апреле Федоровского гидроузла в Краснодарском крае показало на существующую проблему износа гидротехнических сооружений водохозяйственного комплекса Краснодарского края. Такое состояние эксплуатируемых более 70 лет гидротехнических сооружений ставит под угрозу не только жизни людей, но и продовольственную безопасность России. Объект. Объектом исследований водохозяйственный комплекс Нижней Кубани. Материалы и методы. В статье выполнен анализ 2 методик оценки аварии риска сооружений: методами экспертной и количественной оценки. Доказывается эффективность использования результатов расчетов и данных натурных и лабораторных исследований, выполненных методом количественных показателей риска. Рассмотрены вопросы защиты территории и разгрузки русла Нижней Кубани путем использования композитных материалов на капроновой (нейлоновой) основе. Выполнен анализ отечественных и зарубежных производителей материалов на капроновой (нейлоновой) основе. В статье приведены отличительные свойства полимеров, влияющих на проведение и результаты механических испытаний. Приведены особенности и свойства отечественных однослойных полимерных тканей и зарубежных тяжелых. Вы-
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
полнен анализ номенклатуры прорезиновых тканей пригодных для использования в водном хозяйстве, даны характеристики резины для наружного покрытия согласно выпускаемым сортаментам и средние значения прочностных показателей изготовленных тканей в соответствии с нормативными. Результаты и обсуждение. В результате выполненных исследований было установлено, что для изготовления гибких дамб предлагается использовать тканевый материал с основой из капрона ТК-80, ТК-100, ТК-120, ТК-400. Установлено, что номинальная прочность на разрыв одного слоя текстильной основы из капрона ТК-80 для основы составляет 127,2 кН/м, по утку - 81,6 кН/м. Относительное удлинение по основе при нагрузке, равной 10 % номинальной прочности, составляет 2 %. Стойкость к многократному изгибу - более 300 тыс. раз. Разработан алгоритм назначения параметров гибкой дамбы. Даны рекомендации по обеспечению инженерной защиты территорий от затопления. Разработаны заводские и конструкторские чертежи гибких дамб для 4- х типоразмеров: 20 х 2 м, 20 х 3 м, 30 х 2 м, 30 х 3 м. В результате апробации гибких дамб в Краснодарском крае доказана их эффективность и организовано их изготовление в г. Курске на заводе «Рассвет».
Ключевые слова: гидротехнические сооружения, гибкие дамбы, композитные материалы, инженерная защита территорий.
Цитирование. Волосухин В. А., Бандурин М. А., Приходько И. А. Теоретическое обоснование снижения рисков эксплуатации гидротехнических сооружений и использование гибких дамб для инженерной защиты территории от подтопления. Известия НВ АУК. 2022. 4(68). 407-418. DOI: 10.32786/2071-9485-2022-04-49.
Авторский вклад. Все авторы настоящего исследования принимали непосредственное участие в планировании, выполнении или анализе данного исследования. Все авторы настоящей статьи ознакомились и одобрили представленный окончательный вариант.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Введение. В нижнем течении р. Кубань во второй половине ХХ в. построен крупный водохозяйственный комплекс России, включающий 4 водохранилища (Краснодарское, Варнавинское, Крюковское, Шапсугское), 2 гидроузла (Федоровский, Тиховский), 760 км земляных дамб. Комплекс защищает 600 тыс. га пойменных земель, на которых расположены сельскохозяйственные угодья и поселения, где проживает более 350 тыс. чел.
По данным многолетних наблюдений среднегодовой расход р. Кубань составляет 428 м3/с, среднегодовой наибольший - 542 м3/с (1963 г.), среднегодовой наименьший -238 м3/с. Наибольший расход в Низовье Кубани составил 2830 м3/с, наименьший - 60 м3/с. Следует отметить, что в средней части Кубани в створе г. Армавир в 2002 г. отмечен расход 4760 м3/с.
В настоящее время при оценке технического состояния различных гидротехнических сооружений широко применяется количественная оценка риска аварии, работа которой основана на различных пороговых показателях, проставляемых экспертами, как правило, имеющими большие разбросы [3].
По нашему мнению, правильнее получать количественные показатели риска, основываясь на результатах расчетов и данных натурных и лабораторных исследований.
Материалы и методы. Теория риска получила развитие в работах отечественных ученых - А. Н. Крылова (1906), Б. Н. Жемочкина (1924), В. В. Болотина (1960, 1961), А. П. Синицина (1971-1978), Н. П. Ваучского (1975) и др., а также зарубежных авторов T. S. Aziz (1977), R. G. Chantwood (1977), L. Esteva (1970) и др. [5]. В США расчет сооружений с использованием теории риска входит в нормативные документы.
В соответствии со СП 104.13330.2016 и СП 58.13330.2019 основные положения» при расчетах недопущение наступления предельного состояния обеспечивается по выражению [13]:
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Я
УесР < - (1)
Уп
где уес - коэффициент сочетания нагрузок; F - расчетное значение обобщенного силового воздействия; R - расчетное значение обобщенной несущей способности; уп - коэффициент надежности по ответственности сооружения.
Введем обозначение:
F = YecP, Я < f. (2)
Уп
Силовое воздействие и несущая способность определяются с некоторой вероятностью, поэтому несложно определить дисперсию ор, ор и коэффициенты вариации 8р, , а также расчетные параметры [6]:
v0 = | и m=F - R. (3)
Далее вычисляем дисперсию arfl:
ош=\о} + о1. (4)
Вводим новую переменную и = (х — и, используя формулы теории вероятностей, получаем величину риска:
risk = P[(F — R) > 0} = Р{т > 0} = Ф Г——). (5)
При значении Р < 1 • 10"5 риск низкий, при Р « 1 • 10 "4 риск умеренный, при Р = 1 • 10"3 и выше риск высокий.
Остаточный ресурс гидротехнического сооружения по полученным результатам визуального обследования позволяет предположить безопасный срок его дальнейшей эксплуатации. Однако, несмотря на многовековую борьбу с паводками на реках Южного федерального округа вопросы защиты территории и разгрузки русла Нижней Кубани остаются актуальными и в настоящее время.
В условиях Краснодарского края протяженность дамб обвалования рек Кубань и Протока составляет 750 км, срок их эксплуатации - уже более 50 лет. Средняя высота дамб в условиях Краснодарского края равна 2,25м, максимальная - 4,8 м. Заложение сухого откоса mсух = 1,25...2,00; mсух = 2,00...2,50. Фактическая ширина по гребню дамб обвалования составляет b = 4,0...6,0 м [7, 8].
Одно из инновационных современных решений данной проблемы в настоящее время является применение современных композиционных материалов. По химической классификации компоненты таких тканей представляют собой высокомолекулярные полимеры различных групп, поэтому далее отметим некоторые отличительные свойства полимеров, влияющих на проведение и результаты механических испытаний [10]. Общая теория механических свойств современных полимеров к настоящему времени разработана недостаточно полно, что обусловлено их сравнительно недавним распространением и не традиционностью свойств этого типа материалов.
Результаты и обсуждение.
Для изготовления гибких дамб применяется современный отечественный материал с основой из капрона. Расчетная схема гибкой дамбы для расчетного случая приведена на рисунке 1.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Из технической теории тонких безмоментных оболочек (В. В. Новожилов, А. Л. Гольденвейдер и др.), находящихся под радиальной нагрузкой, имеем [1, 7]:
Ri Ri
(6)
где Т1 (Т2) - усилие в кольцевом (продольном) направлениях, кН/м; Rl ^2) - радиус кривизны в кольцевом (продольном) направлениях, м; Р - нормальное давление, кПа.
Рисунок 1 - Расчетная схема гибкой дамбы для расчетного случая Figure 1 - Design scheme of a flexible dam for the design case Для длинной цилиндрической оболочки К2 = 0 (R2^ да) выражение (6) принима-
ет вид:
Ri
(7)
где Т1 - усилие в кольцевом направлении является постоянной величиной (из условия равно-действия действующих сил на касательную).
Для рассматриваемой задачи давление в гибкой дамбе вычисляется по выраже-
нию:
где у - удельный вес жидкости, кН/м3.
р = Y ■ у,
(8)
или
Или
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Так как Р > 0, Т > 0, то кривизна принимает вид:
Выражение (7) с учетом (8) имеет вид:
у-у
и 1 У
Т, = .21з/2. (9)
fi+ÜO2
Jrí = —, (10)
F{y,y' ,У") = 0. (11)
Полагаем у' = Р(у), тогда — = у" =--^ = — -р.
у dx у dy dx dy
Следовательно,
PdP _ y-ydy
(12)
[1 + (р)2]3/2 т •
Полагаем 1+Р2 = Z2, тогда 2Р^Р = 2ZdZ и выражение (12) принимает вид:
ZdZ _ y■ydy
~ = т • (13)
Проинтегрировав (13) и вернувшись к начальным обозначениям, получаем:
__^= = у£ + с
^ФТ 2Т (14)
Используя граничные условия в (15) получаем у = Н0, у'= tgф, ф = к. _созф=п1 + С1, С1 = _С08П_^=1_^.
т 2Т 1 2Т 2Т
Выражение (15) представим в виде:
уу1+1_У^1=_созФ.
2Т 2Т ^
у2 = Я2 -y(l + cos0). (16)
Перейдем к новой переменной ф = к - 2у, тогда cosy = cos(%- 2щ) = -cos2y и выражение (16) примет вид:
у2 = Я2 - Щ; (l - cos 2 гр) = Я2 - fsin2 гр = Я2 (l - ^sin2 гр). (17) Из выражения (17) с учетом физических условий задачи (у>0) имеем:
у = Я0V l - k2 sin2 гр = Н0Л (к, гр) = Н0Л (в, гр) (18)
где
Л(к,-ф) =Jl-k2sin2^; (19)
к2 = ^ (Щ
412
***** ИЗВЕСТИЯ *****
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
к = sin в;
IT _ Н0 sin в
Jr= 2 ;
У-Но
Так как
То
dy _ Н0(-к22 sin-ф cos-ф) _ к2Н0 sin2ip dx 2Д(к,ф) 2Д(к,ф) '
^ = dy _ k2H0cos2^d^ _ k2H0(k-2sin2 ^d-ф
tg 2ф 2Д(к,ф) 2Д(к,ф)
k2H0dф + Н0(-к2 sin2 фл 2й(к,ф) й(к,ф)
Н0А(к,-ф)й-ф + Но(0,5к2 — 1)
dф А(к,фУ
отсюда
где Р(к, ф) = Г* - эллиптический интервал I рода;
Е(к, -ф) = — к2 51П2 -ф - эллиптический интервал II рода.
Так как ^ = sin ф = sin(n — 2ф>) = sin 2 ф>,
То
А = fyi2 xdx = xDyD — f ydx.
№ 4 (68), 2022 (21) (22)
= 0,5 sin в; (23)
(24)
k2H0dф + H0(-k2 sin2 ф+l-l)dф = (25)
x = HQ[E(k,\p) — (1 — 0,5k2)F(k,}p)] , (26)
dS = ^=— (27)
sin 2ф 2Д(к,фУ v '
следовательно,
Ь=Щи- F(k,xp). (28)
Длина дуги DCB равна:
LDCB=05Hosin26F(e,f). (29)
Длина дуги ND равна:
Lnd = —Н0 [е (0,|) — (1 — 0,5 sin2 e)F (fl,f)]. (30)
Длина дуги NDCB равна:
LNDCB=H0[F(6,f) — E(e^)]. (31)
Площадь нижней части гибкой дамбы равна:
То
где
***** ИЗВЕСТИЯ *****
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: № 4 (68) 2022
НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Так как
J ydx = j;/2 Н0А(к, V • k2Ho;°k7dXP = k2H2° fo/2 C0S 2 = 0,
A _ xDH0 _ H2 [-E (fl,f) + (l - 0,5 sin2 9)F (fl,f)]. (32) Из выражений (7), (17), (19) следует:
^ _ _ T _ fí0 sin2 в; (33)
yy уН0А(к,-ф) 4Д(9,ф) ' ^ '
Радиус кривизны в (•) В, при у/= л/2 равен:
^ _ H0sin2^ _ Hosin2 0 (34)
В ~ 4Vl-sin29~ Acose ' ^ '
Из рисунка 1 следует:
(l-it)
а _ arccos ( l--1 _ arccos
Rb
l- H0(l-cos9)
H0 sin2 9 i /а
■ arccos arccos
4 eos 9-
„ 4 eos 9(1—eos 0)1 [sin2 9—4 eos 9+4 eos2 01
1--^-1 = arccos -—-1 =
sin2 9 J sin2 9 J (35)
1-3 eos9—cos 9 + 3 eos201
Л \(1-cos9)(1-3COS9)~\
_ -I _ arccosI--j—--7-I
l-cos29 J L (1-cos9)(1+cos9) J
Г1-3 eos 01
arccos I-1
L 1+cos9 J
Длина дуги АВ равна
Длина AN равна
LAB_RBa_"-^a; (36)
п ■ Hq sin2 9 . í^¡n\
RBsina_-—sin а; (37)
и лат — AR Jt/t U — л
AN в 4 cos 9
Суммарный раскройный периметр дамбы равен:
^ = Но [F (в.|) — £ (в, I) + i • eg (a + s«)|. (38)
/1-3 cos9\ , .
a = arccos I-1. (39)
V 1+COS0 ) v '
Определяющими для назначения параметров гибкой дамбы являются расчетные усилия в композитном материале и рабочая высота дамбы. Из выражений (17) и (19) имеем:
^_(l -cose);
^_sin29. . <YHo
Из системы (40) имеем:
Тр _ sin2 9 _ 1 -cos2 9 _ l+cos0
уН2 4(l-cos9)2 4(l-cos9)(l-cos9) 4(1 -cos 9)'
(40)
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Отсюда
в = агссоз
О)-
(42)
Объем воды в гибкой дамбе на единицу ширины вычисляется по выражению: Ш = Н1-1\—Е (в, + (1 — 0,5зт2в)Е(в,^ +
+
Бт4 в 16 СОБ2 в
--— 51Я 2 а ) I.
4360° 4 Л
(43)
где а = агссоБ
/1-3 СОБв\ \1 + 3 СОБв/.
Для расчетного случая, приведенного на рисунке 2, суммарный раскройный периметр будет вычисляться по выражению:
Ьоб = 2Н0[Е(в,^—Е(в,^]. Объем воды в гибкой дамбе на единицу ширины будет равен: = 2Н2 [(1 — 0,5 зт2 в)Е (в,|) — Е (в,|)].
(44)
(45)
Рисунок 2 - Гибкая дамба, изготовленная по патенту №2291931заводом «Рассвет»
в бассейне Нижней Кубани
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Рисунок 3 - Разработчики гибкой дамбы обсуждают с сотрудниками
ФГБУ «Краснодармелиоводхоз» вопросы ее эксплуатации при пропуске паводков
редкой обеспеченности
Figure 3 - Flexible dam developers discuss with employees Federal State Budgetary Institution "KrasnodarmeHovodkhoz" issues of its operation during the passage of floods of rare security
Выполним назначение эксплуатационных характеристик гибкой дамбы [2, 12]:
1. Назначаем расчетное усилие с учетом композита.
2. Из условий эксплуатации гибкой дамбы принимаем ее высоту для расчетного случая Н.
3. По выражению (26) вычисляем модулярный угол в.
н
4. Из выражения (25) определяем параметр Н0, Н0 =-- давление воды в ос-
1—COS и
новании дамбы Р0 = уН0.
5. По выражению (24) вычисляем раскройный периметр дамбы.
6. По выражению (27), зная расчетную ширину В гибкой дамбы, определяем объем воды, находящийся в дамбе.
7. Определяем геометрические параметры дамбы.
8. Находим устойчивость гибкой дамбы на сдвиг.
Для поддержания заданного уровня гибкой дамбой при принятых раскройных параметрах (Lo6) и типе материала (Тр) важно знать ее параметры на период монтажа. В качестве известных величин для данного расчетного случая будет Lo6 и объем воды W или площадь поперечного сечения [9, 11].
Возведя выражение (44) в квадрат и поделив его на выражение (45), получаем:
Wo _ (l-0,5»in28)K»|)-c(»|)] _ f (д) ,4,.
5 _ _/l(e). (46)
Зная Wo и Lo6, из выражения (46) находим модулярный угол в.
416
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Из выражения (44) имеем:
Н° _ 2\f(0.?-CE(0.?-W (47)
Из выражения (22) получаем:
j, _ уЯр sin2 в (48)
4 '
Высота гибкой дамбы для монтажного случая определяется по выражению:
Н = Н0(1 - eos)). (49)
Выводы.
Инженерная защита территорий от затопления должна обеспечивать:
- надежность защитных сооружений, бесперебойность их эксплуатации при наименьших затратах;
- возможность проведения систематических наблюдений за работой и состоянием сооружений и оборудования;
- оптимальные режимы эксплуатации сооружений.
Возможны различные оптимизационные задачи исследования гибких дамб в инженерной защите территории от затопления. На стадии проектирования это возможны задачи:
- оптимизации компоновочно-конструктивного решения;
- оптимизации стыковых типов секций гибких дамб и их количества;
- оптимизации подаваемого расхода на кратковременно затопленную территорию с целью разгрузки русла реки и др.
Нами разработаны заводские и конструкторские чертежи гибких дамб для 4-х типоразмеров: 20 х 2 м, 20 х 3 м, 30 х 2 м, 30 х 3 м. Мелкосерийное производство гибких дамб организовано на заводе «Рассвет» (г. Курск). Защитное сооружение (гибкая дамба многоразового и многоцелевого использования) защищена патентом Российской Федерации (патент № 2291931).
Библиографический список
1. Волосухин В. А., Бандурин М. А. Необходимость многофакторной диагностики Донской шлюзованной системы в условиях роста дефицита водных ресурсов и безопасности сооружений // Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С. О. Макарова. 2017. Т. 9. № 2. С. 346-354.
2. Карпенко Н. П., Юрченко И. Ф. Теоретическое обоснование структуры классификатора критериев безопасности ГТС мелиоративного водохозяйственного комплекса // Ириродо-обустройство. 2015. № 1. С. 12-15.
3. Пятьдесят лет научной школе мягких гидротехнических конструкций в водохозяйственном строительстве / Б. И. Сергеев, В. Л. Бондаренко, В. А. Волосухин, А. И. Ылясов. Новочеркасск: Южно-Российский государственный политехнический университет (НИИ) имени М. И. Платова, 2020. 248 с.
4. Солодунов А. А., Бандурин М. А. Вопросы безопасной эксплуатации внутрихозяйственной сети рисовых оросительных систем. Научное обеспечение агропромышленного комплекса // Сборник тезисов по материалам Всероссийской (национальной) конференции. 2019. С. 492-493.
5. Юрченко И. Ф. Расчет риска мероприятий повышения работоспособности объектов мелиоративного водохозяйственного комплекса // Известия Нижневолжского агроуниверситет-ского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2018. № 3 (51). С. 330-338.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
6. Юрченко И. Ф. Специфика цифровых технологий по регулированию мелиоративного режима агроэкосистемы // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2021. № 3 (63). С. 376-388.
7. Юрченко, И. Ф. Цели и задачи трансформации сферы мелиоративной деятельности на основе цифровизации // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2022. № 2 (66). С. 414-422.
8. Bandurin M. A., Volosukhin V. A., Vanzha V. V. Technology for water economy monitoring of technical state of closed drainage on irrigation systems // Materials Science Forum. 2018. Vol. 931. P. 214-218.
9. Bandurin M. A., Yurchenko I. F., Bandurina I. P. Computer technology to assess the capacity reserve of the irrigation facilities of the agro-industrial complex // International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies, FarEastCon 2019. 2019. P. 8933970.
10. Numerical analysis of static strength for different damages of hydraulic structures when changing stressed and strained state / V. A. Volosukhin, M. A. Bandurin, V. V. Vanzha, A. V. Mikheev, Y. V. Volosukhin // Journal of Physics: Conference Series. International Conference Information Technologies in Business and Industry 2018 - Enterprise Information Systems. 2018. P. 042061.
11. Price characteristics of the project to construct the precipitation runoff system regulation / T. I. Safronova, O. G. Degtyareva, S. A. Vladimirov, I. A. Prikhodko // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2018. V. 9. № 6. P. 1845-1852.
12. Reducing the anthropogenic impact of natural risks on small rivers in the south of Russia / M. A. Bandurin, A. A. Rudenko, I. P. Bandurina, I. A. Prikhodko // IOP International Science and Technology Conference "Earth Science. 2022. P. 042037.
13. Vladimirov S. A., Prikhodko I. A., Verbitsky A. Y. Justification of rice watering methods and crop cultures // Journal of Agriculture and Environment. 2019. No 1 (9). P. 15.
Информация об авторах Волосухин Виктор Алексеевич, доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, почётный работник высшего профессионального образования РФ, профессор кафедры сопротивления материалов ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина», ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2877-0985, director@ibgts.ru
Бандурин Михаил Александрович, доктор технических наук, доцент ВАК, заслуженный изобретатель РФ, декан факультета гидромелиорации ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина», ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0986-8848, chepura@mail.ru Приходько Игорь Александрович, кандидат технических наук, доцент ВАК, исполняющий обязанности заведующего кафедрой строительства и эксплуатации водохозяйственных объектов ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина», ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4855-0434, prihodkoigor2012@yandex.ru.
DOI: 10.32786/2071-9485-2022-04-50 IMPROVING THE PROCESS OF CUTTING SOIL AND WEEDS IN ORGANIC
CROPTATION SYSTEM
N. I. Dzhabborov1, A. V. Dobrinov1, V.A. Eviev2, S. V. Chugunov1, S.D. Fomin3
institute of Agroengineering and Environmental Problems of Agricultural Production -branch of the Federal State Budgetary Institution FNAC VIM 2Kalmyk State University named after B. B. Gorodovikov 3Volgograd State Agrarian University
Received 02.10.2022 Submitted 02.12.2022
Summary
Relevance. The relevance of the research topic is related to the problem of increasing the efficiency of the tillage process and the destruction of weeds with a powerful root system in organic crop rotation. The purpose of the research is to study and simulate the process of changing the structural and technological parameters of the developed working organ in the form of a sickle-shaped one-sided paw when cutting the
