Научная статья на тему 'ВОПРОСЫ РЕКОНСТРУКЦИИ КРУПНЫХ КАНАЛОВ И ОЦЕНКА ИХ ЭФФЕКТИВНОСТИ'

ВОПРОСЫ РЕКОНСТРУКЦИИ КРУПНЫХ КАНАЛОВ И ОЦЕНКА ИХ ЭФФЕКТИВНОСТИ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
137
34
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КОЭФФИЦИЕНТ ШЕРОХОВАТОСТИ / МАГИСТРАЛЬНЫЙ КАНАЛ / ФИЛЬТРАЦИЯ / ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННАЯ ОБЛИЦОВКА / ГЕОКОМПОЗИТНОЕ ПОКРЫТИЕ

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Баев Олег Андреевич, Косиченко Михаил Юрьевич

Цель: определение эффективности крупных оросительных каналов на примере Донского магистрального и Большого Ставропольского при их реконструкции. Материалы и методы. Для создания комбинированных облицовок крупных каналов представляет интерес применение геокомпозитных материалов. Рассматривается геокомпозитная противофильтрационная конструкция, выполненная без защитного слоя на дне и части откоса и бетонопленочного элемента в зоне волнового и ледового воздействия. Применение такой комбинированной облицовки позволит снизить стоимость противофильтрационного экрана, сократить сроки строительства, уменьшить шероховатость русла и увеличить его пропускную способность. Методика гидравлических исследований основана на базе натурных данных Большого Ставропольского и Донского магистрального каналов для средних и максимальных значений гидравлических параметров. В частности, необходимо было определить коэффициенты шероховатости русла канала на участке между створами. Результаты. Особенностью реконструкции наиболее опасных участков Донского магистрального канала является близкое расположение уровня грунтовых вод к поверхности земли, что приводит к переходу свободной фильтрации в подпертую. Общие потери, по результатам расчетов, на участке 57-70 км составляют 13,7-103 куб. м/сут, а при наличии облицовки канала - 0,504 куб. м/сут, что в 2,09 раза меньше, чем при подпертой фильтрации в земляном русле. Выводы. Представлены наиболее эффективные типы облицовок с использованием геокомпозитов, которые, как показывают натурные обследования, являются надежными комбинированными покрытиями. Противофильтрационные устройства из бетона и железобетона обладают высокой водонепроницаемостью, но при этом с течением времени разрушаются под воздействием воды и процессов замораживания-оттаивания.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Баев Олег Андреевич, Косиченко Михаил Юрьевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

LARGE CANALS RECONSTRUCTION AND THEIR EFFICIENCY ASSESSMENT

Purpose: to define the efficiency of large irrigation canals on the example of the Donskoy main canal and the Bolshoy Stavropol canal during their reconstruction. Materials and methods. The use of geocomposite materials is of interest to creating combined linings of large canals. A geocomposite anti-seepage structure made without a protective layer at the bottom and part of the slope and a concrete-film element in the zone of wave and ice impact is considered. The application of such a combined lining makes it possible to reduce the cost of the anti-seepage screen, to shorten the construction time, to reduce the canal roughness and to increase its water-carrying capacity. The method of hydraulic research is based on the field data of the Bolshoy Stavropol and the Donskoy main canals for average and maximum values of hydraulic parameters. In particular, it was necessary to determine the roughness coefficients of the canal in the area between the sections. Results. A feature of the reconstruction of the most dangerous sections of the Donskoy main canal is the close location of the groundwater level to the surface, which leads to the transition of free filtration to a banked-up one. According to the results of calculations, the total losses are 13.7-103 cubic meters/day in the section 57-70 km, and with canal lining - 0.504 cubic meters/day, which is 2.09 times less than with banked-up filtration in the earthen bed. Conclusions. The most effective types of linings with the use of geocomposites which, as shown by field surveys, are reliable combined coatings, are presented. Anti-seepage facilities made of concrete and reinforced concrete have high impermeability, though at the same time they are destroyed over time under the influence of water and freezing-thawing processes.

Текст научной работы на тему «ВОПРОСЫ РЕКОНСТРУКЦИИ КРУПНЫХ КАНАЛОВ И ОЦЕНКА ИХ ЭФФЕКТИВНОСТИ»

Мелиорация и гидротехника. 2021. Т. 11, № 4. С. 287-301.

Land Reclamation and Hydraulic Engineering. 2021. Vol. 11, no. 4. P. 287-301.

ГИДРОТЕХНИЧЕСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО

Научная статья УДК 502/504:627.8

doi: 10.31774/2712-9357-2021-11-4-287-301

Вопросы реконструкции крупных каналов и оценка их эффективности

Олег Андреевич Баев1, Михаил Юрьевич Косиченко2

Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации, Новочеркасск, Российская Федерация, Oleg-Baev1@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0003-0142-4270 2Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М. И. Платова, Новочеркасск, Российская Федерация, kosmi74@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0003-2488-0842

Аннотация. Цель: определение эффективности крупных оросительных каналов на примере Донского магистрального и Большого Ставропольского при их реконструкции. Материалы и методы. Для создания комбинированных облицовок крупных каналов представляет интерес применение геокомпозитных материалов. Рассматривается геокомпозитная противофильтрационная конструкция, выполненная без защитного слоя на дне и части откоса и бетонопленочного элемента в зоне волнового и ледового воздействия. Применение такой комбинированной облицовки позволит снизить стоимость противофильтрационного экрана, сократить сроки строительства, уменьшить шероховатость русла и увеличить его пропускную способность. Методика гидравлических исследований основана на базе натурных данных Большого Ставропольского и Донского магистрального каналов для средних и максимальных значений гидравлических параметров. В частности, необходимо было определить коэффициенты шероховатости русла канала на участке между створами. Результаты. Особенностью реконструкции наиболее опасных участков Донского магистрального канала является близкое расположение уровня грунтовых вод к поверхности земли, что приводит к переходу свободной фильтрации в подпертую. Общие потери, по результатам расчетов, на участке 57-70 км составляют 13,7-103 куб. м/сут, а при наличии облицовки канала - 0,504 куб. м/сут, что в 2,09 раза меньше, чем при подпертой фильтрации в земляном русле. Выводы. Представлены наиболее эффективные типы облицовок с использованием геокомпозитов, которые, как показывают натурные обследования, являются надежными комбинированными покрытиями. Противофильтрационные устройства из бетона и железобетона обладают высокой водонепроницаемостью, но при этом с течением времени разрушаются под воздействием воды и процессов замораживания-оттаивания.

Ключевые слова: коэффициент шероховатости, магистральный канал, фильтрация, противофильтрационная облицовка, геокомпозитное покрытие

HYDRAULIC ENGINEERING

Original article

Large canals reconstruction and their efficiency assessment Oleg А. Baev1, Mikhail Yu. Kosichenko2

1Russian Scientific Research Institute of Land Improvement Problems, Novocherkassk, Russian Federation, Oleg-Baev1@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0003-0142-4270 2South Russian State Polytechnic University (NPI) named after M. I. Platov, Novocherkassk, Russian Federation, kosmi74@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0003-2488-0842

© Баев О. А., Косиченко М. Ю., 2021

Мелиорация и гидротехника. 2021. Т. 11, № 4. С. 287-301.

Land Reclamation and Hydraulic Engineering. 2021. Vol. 11, no. 4. P. 287-301.

Abstract. Purpose: to define the efficiency of large irrigation canals on the example of the Donskoy main canal and the Bolshoy Stavropol canal during their reconstruction. Materials and methods. The use of geocomposite materials is of interest to creating combined linings of large canals. A geocomposite anti-seepage structure made without a protective layer at the bottom and part of the slope and a concrete-film element in the zone of wave and ice impact is considered. The application of such a combined lining makes it possible to reduce the cost of the anti-seepage screen, to shorten the construction time, to reduce the canal roughness and to increase its water-carrying capacity. The method of hydraulic research is based on the field data of the Bolshoy Stavropol and the Donskoy main canals for average and maximum values of hydraulic parameters. In particular, it was necessary to determine the roughness coefficients of the canal in the area between the sections. Results. A feature of the reconstruction of the most dangerous sections of the Donskoy main canal is the close location of the groundwater level to the surface, which leads to the transition of free filtration to a banked-up one. According to the results of calculations, the total losses are 13.7-103 cubic meters/day in the section 57-70 km, and with canal lining - 0.504 cubic meters/day, which is 2.09 times less than with banked-up filtration in the earthen bed. Conclusions. The most effective types of linings with the use of geocomposites which, as shown by field surveys, are reliable combined coatings, are presented. Anti-seepage facilities made of concrete and reinforced concrete have high impermeability, though at the same time they are destroyed over time under the influence of water and freezing-thawing processes.

Keywords: roughness coefficient, main canal, filtration, anti-seepage lining, geocomposite coating

Введение. Наиболее эффективными типами облицовок, как показывают ранее выполненные обследования каналов [1-3], являются комбинированные облицовки с геокомпозитными материалами. Процент использования монолитного бетона в строительстве противофильтрационных облицовок занимает от общего объема до 20-30 %.

Накопленный отечественными исследователями [4-7] опыт строительства и реконструкции оросительных и магистральных каналов гидромелиоративных систем свидетельствует о целесообразности устройства комбинированных облицовок в качестве противофильтрационных элементов. Бетонные покрытия, как правило, в последние годы применяются лишь в качестве защитных устройств (непосредственно в зоне волновых воздействий), для предотвращения размыва и деформаций.

Цель исследований - определение гидравлических характеристик Большого Ставропольского канала первой очереди (БСК-1) по данным натурных исследований, а также расчет подпертой фильтрации из Донского магистрального канала (ДМК) в земляном русле и при наличии облицовки.

2

Мелиорация и гидротехника. 2021. Т. 11, № 4. С. 287-301.

Land Reclamation and Hydraulic Engineering. 2021. Vol. 11, no. 4. P. 287-301.

Для создания комбинированных облицовок крупных каналов представляет интерес применение геокомпозитных материалов. Рассмотрим вариант конструкции экрана оросительного канала, выполненного без защитного покрытия на дне и части откоса и бетонопленочной облицовки в зоне волнового и ледового воздействия (рисунок 1).

2 - геомембрана из полиэтилена; 3 - сборные плиты НПК; 4 - шов соединения;

ФПУ - форсированный подпорный уровень; УВ - уровень воды

Рисунок 1 - Комбинированная облицовка с использованием геокомпозитного материала

Данная конструкция комбинированной облицовки была использована на БСК-1 (5-й километр), она состоит из сборных плит НПК с геомембраной и монолитного бетона без геомембраны по дну (рисунок 2). Применение противофильтрационного экрана в данном исполнении позволило снизить стоимость и сроки строительства, уменьшить шероховатость русла и увеличить его пропускную способность [5-7].

Г еомембранные покрытия на каналах в соответствии с рекомендациями компании Carpi [8] целесообразно выполнять открытыми с целью уменьшения живого сечения канала и повышения гидравлической эффективности. Для открытого геомембранного покрытия имеются следующие преимущества: такое покрытие не подвержено обрастанию и легко ремонтируется, поскольку повреждения, даже самые малые, можно обнаружить и устранить. В случае, когда требуется высокая гидравлическая эффективность, для исключения в геомембране складок осуществляется ее натяжение с помощью анкерных устройств [8].

3

Мелиорация и гидротехника. 2021. Т. 11, № 4. С. 287-301.

Land Reclamation and Hydraulic Engineering. 2021. Vol. 11, no. 4. P. 287-301.

а - компенсатор деформаций в виде складок противофильтрационного элемента; б - образование складки из противофильтрационного элемента при нагнетании инъекционного раствора и выход раствора через контрольное отверстие;

1 - монолитный бетон; 2 - железобетонные плиты; 3 - противофильтрационный элемент; 4 - защитное покрытие; 5 - место проклейки; 6 - компенсатор в виде складки; 7 - затвердевающий состав из цементно-песчаной смеси;

8 - инъекционный раствор; 9 - отверстие для контроля выхода раствора;

10 - упоры в виде бетонных кубиков; 11 - цементный раствор

Рисунок 2 - Противофильтрационное устройство облицовки канала

Так, например, для канала Сеньора до Порто (Португалия) длиной 2,5 км из-за образования крупных трещин, повышенной шероховатости облицовки и бетона наблюдалось значительное снижение пропускной способности. Поэтому целью реконструкции была герметизация трещин и улучшение пропускной способности за счет устройства новой облицовки и наращивания высоты стен на 10 %. Проведенные гидравлические расчеты свидетельствуют о том, что вариант с покрытием из геомембраны с ПВХ при таком же наращивании высоты стен обеспечивал пропускную способность на 50 % выше, чем вариант с армированным бетоном [8].

Для повышения эксплуатационной надежности и эффективности про-

4

Мелиорация и гидротехника. 2021. Т. 11, № 4. С. 287-301.

Land Reclamation and Hydraulic Engineering. 2021. Vol. 11, no. 4. P. 287-301.

тивофильтрационной защиты каналов [9] разработана конструкция комбинированной облицовки с бетонопленочным покрытием из сборных плит НПК на откосах и геомембраны, а также монолитного бетона (см. рисунок 2).

Материалы и методы. Определение гидравлических характеристик для Большого Ставропольского канала (в частности, БСК-1) осуществлялось по данным натурных исследований по следующей схеме.

1 Проводились натурные наблюдения на участках канала. Для этого выбирались четыре створа наблюдений на первой очереди БСК.

2 Г лубина канала определялась с помощью механических измерителей глубин - наметки лота ручного или эхолота. Глубина канала находилась дважды: при средних глубинах (h , м) и максимальных (hmax, м).

3 Ширина русла канала по урезу также определялась дважды: при среднем значении (В , м) и максимальном (Втах, м).

4 Далее определялась площадь живого сечения канала при средних глубинах (ш , м2) и максимальных (штах, м2).

5 Затем вычислялась средняя скорость течения при средних глубинах в створах (и , м/с), максимальная скорость течения в створе (итах, м/с).

Скорости замерялись в трех точках вертикали гидрометрическими вертушками ГР-55.

6 Расход воды (Q, м3/с) определялся методом «скорость - площадь» между вертикалями с последующим суммированием между скоростными вертикалями (Z AQ) по следующей формуле:

Q = Z AQi = Q0 + Q1 + Q2 + — + Qn ,

где Q0, Q, Q2, ..., Qn - расходы между скоростными вертикалями, м3/с.

7 Уклон дна канала (i0) принимается равным уклону свободной поверхности воды J, i0 = J (%) - в промилле.

8 Гидравлический радиус (R, м) определяется по формуле:

5

Мелиорация и гидротехника. 2021. Т. 11, № 4. С. 287-301.

Land Reclamation and Hydraulic Engineering. 2021. Vol. 11, no. 4. P. 287-301.

R = -,

X

где — - площадь живого сечения, м2;

X - смоченный периметр, м.

9 Коэффициент Шези (C) определяли по зависимости Г. В. Желез-някова для установившегося неравномерного движения потока:

U.

C =

ср

JJ•R

где и - средняя скорость течения в створе, м/с;

J - уклон водной поверхности, %;

а - коэффициент Кориолиса, определяемый в среднем как для речных потоков (а « 1,25);

U , и - средние скорости движения потока в начале и конце участка, м/с; g - ускорение свободного падения, м/с2;

l - длина участка канала, м;

R - гидравлический радиус, м.

10 В заключение методики определяется важная гидравлическая характеристика - средний условный коэффициент шероховатости русла канала (n ) на участке между створами по следующей формуле [10]:

n

ср

R2/3 - J12

и

ср

Результаты и обсуждение. В таблице 1 представлены результаты определения гидравлических характеристик канала БСК-1.

Результаты определения гидравлических характеристик канала БСК-1 показывают, что полученные значения практически всех характеристик существенно отличаются по створам наблюдений: по глубинам h и hmax,

по ширине В , площади живого сечения потока — и —тах, скорости тече-

6

Мелиорация и гидротехника. 2021. Т. 11, № 4. С. 287-301.

Land Reclamation and Hydraulic Engineering. 2021. Vol. 11, no. 4. P. 287-301.

ния и и umax, а также по уклону дна /0, расходу Q, гидравлическому радиусу R, коэффициенту Шези C. Важным результатом этих исследований является определение коэффициентов шероховатости при средних и максимальных скоростях. Эти значения отличаются по коэффициентам шероховатости в 1,4—1,2 раза. При этом коэффициенты шероховатости отличаются в сторону их снижения при максимальных характеристиках, в частности расходах, что подтверждается исследованиями И. Карасева, Г. В. Железнякова, Е. К. Рабковой и др.

В последние годы (с 2012 г.) проводится реконструкция ДМК на первой очереди канала с 45-го до 115-го километра. Особенностью реконструкции ДМК является близкое расположение уровня грунтовых вод (УГВ) к поверхности земли на глубине hrB = 5,2 м.

Достаточно высокий УГВ, который установился на приканальной территории в период остановки канала, объясняется тем, что за период эксплуатации магистрального канала (50 лет) при фильтрации из ДМК наблюдалось значительное подтопление при слабом оттоке УГВ. После остановки ДМК в 2004 г. уровень воды в канале был на 1 м выше дна, что свидетельствовало о наличии подпертой фильтрации.

Наблюдения за такими условиями фильтрации из ДМК показывают подъем УГВ, который снижает потери на фильтрацию. Затем после понижения УГВ условия фильтрации поменяются, а процесс фильтрации переходит из подпертого режима в свободный. При свободном режиме фильтрации потери из канала значительно увеличатся. В этом случае для исключения больших потерь из ДМК в дальнейшем необходимо устройство противофильтрационных покрытий, особенно на участках грунта основания с коэффициентом фильтрации более 0,20 м/сут.

Расчетная схема подпертой фильтрации из канала в двухслойном основании приведена на рисунке 3.

7

8

Таблица 1 - Результаты определения гидравлических характеристик первой очереди

Большого Ставропольского канала (по данным натурных исследований)

Створ наблю- дений Пикет Глубина, м Ширина по урезу B, м Площадь живого сечения, м2 Скорость течения, м/с Уклон дна канала, %0 Расход воды, м3/с Гидравлический радиус, м Коэффициент Ше- зи, м0,5/с Коэффициент шероховатости

- - КР h "max Вср D Bmax ®ср ®max ^ср ^max Z0 Q R C Пср

1 ПК 36 + 00 -ПК 38 + 01 3,52 5,20 47,0 49,0 166 175 1,0 1,42 0,129 166 3,43 45 0,0258 0,0182

2 ПК 86 + 66 -ПК 92 + 00 3,19 4,86 48,3 49,0 154 159 1,17 1,58 0,108 181 3,11 67 0,0189 0,0140

3 ПК 213 + 40 -ПК 214 + 23 2,88 4,91 45,3 45,5 130 135 1,41 1,80 0,210 184 2,82 70 0,0205 0,0160

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

4 ПК 350 + 00 -ПК 350 + 80 3,56 5,23 47,3 48,0 168 171 1,14 1,39 0,135 196 3,33 61 0,0227 0,0186

Примечание - Коэффициенты шероховатости по формуле Г. В. Железнякова (п. 9) отличаются в сторону снижения при максимальных скоростях.

Мелиорация и гидротехника. 2021. Т. 11, № 4. С. 287-301.

Land Reclamation and Hydraulic Engineering. 2021. Vol. 11, no. 4. P. 287-301.

Мелиорация и гидротехника. 2021. Т. 11, № 4. С. 287-301.

Land Reclamation and Hydraulic Engineering. 2021. Vol. 11, no. 4. P. 287-301.

Рисунок 3 - Расчетная схема фильтрации на участке канала

Исходные данные для расчета на участке канала от 57-го до 70-го километра (скв. 2): h = 5 м; B = 67 м; b = 27 м; К = 15 м; ш1 = 11 м; т2 = 50 м; к1 = 0,20 м/сут; к2 = 1 м/сут; z0 = 4,0 м; еп = 0,0033 мм/сут.

Вычислим подпертую фильтрацию на участке ДМК (земляное русло) в полуограниченном пласте в двухслойном основании по зависимости [11]:

Як = T'

h

AL + Л/T'■ (z0/ s„) ’ где q - односторонний погонный отток на фильтрацию из канала, м/сут;

T' - средняя проводимость водоносной толщи для двухслойного основания, м/сут, определяемая как:

T ' = к- (h+ К/2),

где к - коэффициент фильтрации первого слоя основания (суглинка), м/сут;

h - пьезометрический напор, м;

К - расстояние от уровня воды до подошвы первого слоя, м;

К - расстояние между уровнем воды в канале и границей между первым и вторым слоем, м:

k = К - h1;

9

Мелиорация и гидротехника. 2021. Т. 11, № 4. С. 287-301.

Land Reclamation and Hydraulic Engineering. 2021. Vol. 11, no. 4. P. 287-301.

AL - сопротивление, обусловленное гидродинамическим несовершенством канала, м:

AL = AL + 2AL",

к

AL = S • . т . f' + к___

AL So ^ тпр J к + --Т JKX-

К

т • f

где So - поправочный коэффициент;

к2 - коэффициент фильтрации второго слоя основания (песка), м/сут; т - расстояние от отметки уровня воды в канале до водоупора, м:

тпр = К + т2 ,

где т - мощность второго слоя грунта, м;

/" - фильтрационное сопротивление для приведенного слоя:

/" = -В^ - 1,466 • lgch пБк

2тпр 4тпр

где Вк - ширина канала по урезу воды, м:

Вк = b + 2тЛ,

где b - ширина канала по дну, м;

т - коэффициент заложения откосов канала;

К - глубина воды в канале, м;

т - мощность естественного УГВ до подошвы первого слоя, м; f - фильтрационное сопротивление для первого слоя:

/ = - 1,466 • lgch пВк

2тх

к

AL" = So • к2 • тПр • /" + К к2

т • /1

к "пр ^ к где /" - фильтрационное сопротивление для приведенного слоя:

кВ

/"= 0,733 • lgcth КВк •

пр

10

Мелиорация и гидротехника. 2021. Т. 11, № 4. С. 287-301.

Land Reclamation and Hydraulic Engineering. 2021. Vol. 11, no. 4. P. 287-301.

/к" - фильтрационное сопротивление для второго слоя:

/’ = 0,733 • lgcth

пБк

4m

z0 - критическая глубина грунтовых вод, при которой испарение равно

нулю, м:

zo = К;

sn - интенсивность испарения с поверхности земли, мм/сут.

В таблице 2 представлено сравнение результатов расчета подпертой фильтрации из ДМК в земляном русле и при наличии облицовки.

Таблица 2 - Результаты расчета подпертой фильтрации из Донского

магистрального канала в земляном русле и при наличии облицовки

Участок ДМК, км к Он 2 и ё ^ И 2 о К кон # Й >1 Е Он О Он § II к S О к н Он 2 >> 2 s ^ g Uls Н Он нн й й 4" £ к Ц н н Ч И о Он g, ^ ^ 1 ^7 2 2 § 1л 77 £ 2 о S О Д v Л ^ 5 н рм В 5 § Ю ^ Й II X F 11 U to >> Потери в земляном русле при свободной фильтрации ^ м2/сут S К . а4 ч ti, ю К о н 5 § ^ 6 ё % к g 2 & § н ю о о с S в Т ^ ^ & * & ^ О 7 О") к о Д S Он к 7 - Н Ю У? о о о К „ И •& g к о О) | £ ? 11 IQ Ч н.1®" О g % О)

57-70 0,526 1,052 13,7-103 16,0 0,504 6,55-103

Анализ результатов расчета подпертой фильтрации (см. таблицу 2) из ДМК в земляном русле с потерями при наличии облицовки показывает, что при применении противофильтрационных покрытий потери на фильтрацию снижаются в 2,09 раза, а общие потери на участке 57-70 км -в 6,55-103 раз.

Конструкции противофильтрационных устройств с применением геосинтетических и композитных материалов находят все большее применение в гидротехническом строительстве [12-15], что доказывает их большую эффективность по сравнению с традиционными бетонными, железобетонными и другими типами облицовок.

11

Мелиорация и гидротехника. 2021. Т. 11, № 4. С. 287-301.

Land Reclamation and Hydraulic Engineering. 2021. Vol. 11, no. 4. P. 287-301.

Выводы

1 Опыт проектирования и строительства крупных каналов свидетельствует о целесообразности применения для противофильтрационной защиты комбинированных облицовок, которые являются наиболее эффективными и в последние годы выполняются из современных строительных композитных материалов.

2 Результаты определения гидравлических характеристик канала БСК-1 (по данным натурных исследований) показывают, что полученные значения практически всех характеристик отличаются по створам наблюдений. Так, значения коэффициентов шероховатости отличаются в 1,2-1,4 раза в сторону их снижения при максимальных значениях.

3 Проводимая реконструкция ДМК на первой очереди канала (с 45-го по 115-й километр) свидетельствует об особенностях, которые состоят в близком расположении УГВ и подпертой фильтрации, снижающих потери по сравнению со свободной фильтрацией. При наличии облицовки расход потерь на фильтрацию также будет снижаться в 2,09 раза, а общие потери на участке 57-70 км - в 6,55-103 раз.

Список источников

1. Косиченко Ю. М. Исследования фильтрационных потерь из каналов оросительных систем // Мелиорация и водное хозяйство. 2006. № 6. С. 24-25.

2. Косиченко Ю. М., Ломакин А. В. Гибкие конструкции противофильтрационных и берегоукрепительных покрытий с применением геосинтетических материалов // Известия высших учебных заведений. Технические науки. 2012. № 2. С. 73-79.

3. Абдразаков Ф. К., Рукавишников А. А. Современные облицовочные материалы для оросительных каналов и требования к ним // Основы рационального природопользования: материалы VI Нац. конф. с междунар. участием. Саратов, 2020. С. 11-14.

4. Kosichenko Yu. M., Baev O. A. Efficiency and durability of the linings channels of geosynthetics // Magazine of Civil Engineering. 2020. Iss. 4, vol. 96. P. 42-59. DOI: 10.18720/МСЕ.96.4.

5. Косиченко Ю. М., Баев О. А. Теоретическая оценка водопроницаемости противофильтрационных облицовок нарушенной сплошности // Известия вузов. СевероКавказский регион. Технические науки. 2014. № 3. С. 68-74.

6. Бандурин М. А., Юрченко И. Ф. Обоснование эколого-экономической эффективности применения противофильтрационных геотекстильных покрытий водопроводящих сооружений оросительных систем // Вестник Южно-Российского государствен-

12

Мелиорация и гидротехника. 2021. Т. 11, № 4. С. 287-301.

Land Reclamation and Hydraulic Engineering. 2021. Vol. 11, no. 4. P. 287-301.

ного технического университета (Новочеркасского политехнического института). Серия: Социально-экономические науки. 2018. № 3. С. 95-103.

7. Косиченко Ю. М., Баев О. А. Гидравлическая эффективность оросительных каналов при эксплуатации // Вестник МГСУ. 2020. № 8, т. 15. С. 1147-1162.

8. Зверев А. О., Саинов М. П., Лукичев Р. В. Результаты экспериментального исследования полимерных геомембран на двухосное растяжение // Вестник евразийской науки. 2018. Т. 10, № 4. С. 27-28.

9. Косиченко Ю. М., Баев О. А., Ищенко А. В. Современные методы борьбы с фильтрацией на оросительных системах // Инженерный вестник Дона. 2014. № 3. С. 30-43.

10. Латышенков А. М. Выбор наивыгоднейших размеров каналов трапецеидальной формы // Гидротехника и мелиорация. 1966. № 5. С. 5-12.

11. Олейник А. Я. Геодинамика дренажа. Киев: Наукова думка, 1982. 283 с.

12. Проблемы применения геосинтетических материалов (геомембран) в конструкции противофильтрационных элементов гидротехнических сооружений / С. В. Сольский, М. Г. Лопатина, С. А. Быковская, В. А. Клушенцев // Известия Всероссийского научноисследовательского института гидротехники им. Б. Е. Веденеева. 2020. Т. 296. С. 22-43.

13. Пат. 2141552 Российская Федерация, МПК6 E 02 B 7/02. Подпорно-аэрационное регулирующее сооружение и способ его возведения / Кашарина Т. П., Кашарин Д. В., Волошков В. М., Косиченко Ю. М.; заявители и патентообладатели Юж. науч.-исслед. ин-т гидротехники и мелиорации, Ростовводэксплуатация. № 96121488/13; заявл. 30.10.96; опубл 20.11.99. 6 с.

14. Абдразаков Ф. К., Рукавишников А. А. Исключение непроизводительных потерь водных ресурсов из оросительной сети за счет использования инновационных облицовочных материалов // Аграрный научный журнал. 2019. № 12. С. 35-38.

15. Sainov M. P. Artificial materials in seepage-control structures of embankment dams: A review // AlfaBuild. 2020. Vol. 14. Article number: 1405. DOI: 0.34910/ALF.14.5.

References

1. Kosichenko Yu.M., 2006. Issledovaniya fil'tratsionnykh poter' iz kanalov orositel'nykh sistem [Research of filtration losses from canals of irrigation systems]. Melioratsiya i vodnoe khozyaystvo [Irrigation and Water Management], no. 6, pp. 24-25. (In Russian).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2. Kosichenko Yu.M., Lomakin A.V., 2012. Gibkie konstruktsiiprotivofil'tratsionnykh i beregoukrepitel'nykh pokrytiy s primeneniem geosinteticheskikh materialov [Flexible structures of anti-seepage and bank protection coatings with the use of geosynthetic materials]. Tekhnicheskie nauki [Technical Sciences], no. 2, pp. 73-79. (In Russian).

3. Abdrazakov F.K., Rukavishnikov A.A., 2020. Sovremennye oblitsovochnye materi-ly dlya orositel'nykh kanalov i trebovaniya k nim [Modern facing materials for irrigation canals and requirements for them]. Osnovy ratsional'nogo prirodopol'zovaniya: materialy VI Nats. konf. s mezhdunar. uchastiem [Fundamentals of Rational Environmental Management: Proc. of VI National Conference with International Participation]. Saratov, pp. 11-14. (In Russian).

4. Kosichenko Yu.M., Baev O.A., 2020. Efficiency and durability of the linings channels of geosynthetics. Magazine of Civil Engineering, iss. 4, vol. 96, pp. 42-59, DOI: 10.18720/МСЕ.96.4.

5. Kosichenko Yu.M., Baev O.A., 2014. Teoreticheskaya otsenka vodopronitsaemosti protivofil'tratsionnykh oblitsovok narushennoy sploshnosti [Theoretical assessment of water permeability of impervious facing discontinuities]. Izvestiya vuzov. Severo-Kavkazskiy region. Tekhnicheskie nauki [University News. North-Caucasian Region. Technical Sciences Series], no. 3, pp. 68-74. (In Russian).

6. Bandurin M.A., Yurchenko I.F., 2018. Obosnovanie ekologo-ekonomicheskoy effek-tivnosti primeneniya protivofil'tratsionnykh geotekstil'nykh pokrytiy vodoprovodyashchikh

13

Мелиорация и гидротехника. 2021. Т. 11, № 4. С. 287-301.

Land Reclamation and Hydraulic Engineering. 2021. Vol. 11, no. 4. P. 287-301.

sooruzheniy orositel'nykh sistem [Substantiation of the ecological and economic efficiency of the use of anti-seepage geotextile coatings for water supply structures of irrigation systems]. Vestnik Yuzhno-Rossiyskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta (Novocher-kasskogo politekhnicheskogo instituta). Seriya: Sotsial'no-ekonomicheskie nauki [Bulletin of the South Russian State Technical University (Novocherkassk Polytechnic Institute). Series: Socio-Economic Sciences], no. 3, pp. 95-103. (In Russian).

7. Kosichenko Yu.M., Baev O.A., 2020. Gidravlicheskaya effektivnost' orositel'nykh kanalovpri ekspluatatsii [Hydraulic efficiency of irrigation canals in the course of operation]. Vestnik MGSU [Bulletin of MGSU], no. 8, vol. 15, pp. 1147-1162. (In Russian).

8. Zverev A.O., Sainov M.P., Lukichev R.V., 2018. Rezul'taty eksperimental'nogo issle-dovaniya polimernykh geomembran na dvukhosnoe rastyazhenie [Results of an experimental study of polymer geomembranes for biaxial tension]. Vestnik evraziyskoy nauki [Bulletin of Eurasian Science], vol. 10, no. 4, pp. 27-28. (In Russian).

9. Kosichenko Yu.M., Baev O.A., Ishchenko A.V., 2014. Sovremennye metody bor'by s fil'tratsyey na orositel'nykh sistemakh [Modern methods of filtration control in irrigation systems]. Inzhenernyy vestnik Dona [Engineering Bulletin of the Don], no. 3, pp. 30-43. (In Russian).

10. Latyshenkov A.M., 1966. Vybor naivygodneyshikh razmerov kanalov trapetsei-dal'noy formy [Selection of the most advantageous sizes of trapezoidal canals]. Gidrotekhnika i melioratsiya [Hydraulic Engineering and Land Reclamation], no. 5, pp. 5-12. (In Russian).

11. Oleinik A.Ya., 1982. Geodinamika drenazha [Drainage Geodynamics]. Kiev, Naukova Dumka Publ., 283 p. (In Russian).

12. Solskiy S.V., Lopatina M.G., Bykovskaya S.A., Klushentsev V.A., 2020. Problemy primeneniya geosinteticheskikh materialov (geomembran) v konstruktsii protivofil'tratsionnykh elementov gidrotekhnicheskikh sooruzheniy [Problems of geosynthetic materials (geomembranes) application in the design of hydraulic structures impervious elements]. Izvestiya Vserossiyskogo nauchno-issledovatel'skogo instituta gidrotekhniki im. B. E. Vedeneeva [Bulletin of All-Russian Scientific Research Institute of Hydraulic Engineering named after B.E. Vedeneev], vol. 296, pp. 22-43. (In Russian).

13. Kasharina T.P., Kasharin D.V., Voloshkov V.M., Kosichenko Yu.M., 1999. Podpor-no-aeratsionnoe reguliruyushchee sooruzhenie i sposob ego vozvedeniya [Backwater Aeration and Regulation Structure and Method of Its Erection]. Patent RF, no. 2141552. (In Russian).

14. Abdrazakov F.K., Rukavishnikov A.A., 2019. Isklyuchenie neproizvoditel'nykhpo-ter' vodnykh resursov iz orositel'noy seti za schet ispol'zovaniya innovatsionnykh oblitsovochnykh materialov [Elimination of unproductive losses of water resources from the irrigation network through the use of innovative facing materials]. Agrarnyy nauchnyy zhur-nal [Agrarian Scientific Journal], no. 12, pp. 35-38. (In Russian).

15. Sainov M.P., 2020. Artificial materials in seepage-control structures of embankment dams: A review. AlfaBuild, vol. 14, article number: 1405, DOI: 0.34910/ALF.14.5.

Информация об авторах

О. А. Баев - старший научный сотрудник, кандидат технических наук;

М. Ю. Косиченко - доцент кафедры прикладной математики, кандидат технических наук.

Information about the authors

O. A. Baev - Senior Researcher, Candidate of Technical Sciences;

M. Yu. Kosichenko - Associate Professor of the Department of Applied Mathematics, Candidate of Technical Sciences.

14

Мелиорация и гидротехника. 2021. Т. 11, № 4. С. 287-301.

Land Reclamation and Hydraulic Engineering. 2021. Vol. 11, no. 4. P. 287-301.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interests.

Статья поступила в редакцию 01.09.2021; одобрена после рецензирования 12.10.2021; принята к публикации 14.10.2021.

The article was submitted 01.09.2021; approved after reviewing 12.10.2021; accepted for publication 14.10.2021.

15

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.