Аннотация

Цель: расчетная оценка коэффициентов шероховатости земляных, бетонных и частично облицованных русел крупных каналов.
Материалы и методы: в основу работы положены материалы натурных исследований каналов в земляном русле и в бетонной облицовке на примере Донского магистрального, Пролетарского, Терско-Кумского, Большого Ставропольского, Невинномысского, Гиссарского и других каналов. В статье рассмотрены современные проблемные вопросы эксплуатации крупных каналов, связанные с особенностями их работы, в т. ч. при образовании ледяного покрова в зимний период при напорном и безнапорном движении воды, формировании деформаций в руслах динамической устойчивости, а также в случаях, когда наблюдается волнистый рельеф дна в виде рифелей, дюн или гряд.
Результаты: на основании обобщающих исследований крупных каналов приведены критерии и условия их эффективности по пропускной способности, допускаемым скоростям, руслоформирующим процессам, коэффициентам шероховатости, относительной ширине русла, коэффициенту полезного действия и допускаемым потерям воды на фильтрацию. По результатам обработки натурных данных были составлены гистограммы распределения коэффициентов шероховатости земляных и бетонных русел каналов и получены их средние значения (для земляного русла n = 0,0227, для бетонного n = 0,0169).
Выводы: согласно проведенным исследованиям, при использовании натурных данных авторов по 25 каналам были получены значения коэффициента снижения пропускной способности α′ = 0,958 и снижения коэффициента полезного действия β′ = 0,935, что свидетельствует в среднем о снижении пропускной способности на 4,2 % и коэффициента полезного действия на 6,5 %. Для частично облицованных русел каналов рекомендованы расчетные зависимости для определения приведенных коэффициентов шероховатости по длине при равномерном и неравномерном движении водного потока.

DOI: 10.31774/2658-7890-2019-3-145-160

Для цитирования

Баев, О. А. Особенности гидравлических условий эксплуатации крупных каналов / О. А. Баев, Ю. М. Косиченко // Экология и водное хозяйство [Электронный ресурс]. – 2019. – № 3(03). – С. 145–160. – Режим доступа: http:www.rosniipm-sm1.ru/article?n=43. – DOI: https://doi.org/10.31774/2658-7890-2019-3-145-160.

Список литературы

1 Косиченко, Ю. М. Каналы переброски стока России / Ю. М. Косиченко. – Новочеркасск: НГМА, 2004. – 470 с.

2 Косиченко, Ю. М. Вероятностная модель эксплуатационной надежности крупных каналов / Ю. М. Косиченко, Ю. И. Иовчу, М. Ю. Косиченко // Гидротехническое строительство. – 2007. – № 12. – С. 39–45.

3 Косиченко, Ю. М. Гидравлическая эффективность крупных каналов Северного Кавказа / Ю. М. Косиченко, К. Г. Гурин, А. В. Самойленко // Водное хозяйство России. – 2005. – Т. 7, № 4. – С. 378–391.

4 Алтунин, В. С. Мелиоративные каналы в земляных руслах / В. С. Алтунин. – М.: Колос, 1979. – 255 с.

5 Карасев, И. Ф. Русловые процессы при переброске стока / И. Ф. Карасев. – Л.: Гидрометеоиздат, 1975. – 288 с.

6 Железняков, Г. В. Пропускная способность русел каналов и рек / Г. В. Железняков. – Л.: Гидрометеоиздат, 1981. – 311 с.

7 Рабкова, Е. К. Проектирование и расчет оросительных каналов в земляном русле / Е. К. Рабкова. – М.: УДК, 1990. – 252 с.

8 Косиченко, Ю. М. Повышение эффективности эксплуатации крупных каналов и обоснование формы и гидравлических сопротивлений русел полигонального сечения / Ю. М. Косиченко, Е. Г. Угроватова // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. – 2018. – № 2. – С. 93–103.

9 Абальянц, С. Х. Устойчивые и переходные режимы в искусственных руслах / С. Х. Абальянц. – Л.: Гидрометеоиздат, 1981. – 239 с.

10 Павловский, Н. Н. Теория движения грунтовых вод под гидротехническими сооружениями и ее основные приложения: собр. соч. / Н. Н. Павловский. – Т. 2. – М. – Л., 1956. – 771 с.

11 Косиченко, Ю. М. Гидравлические и эксплуатационные критерии функционирования крупных каналов перераспределения стока / Ю. М. Косиченко, Е. Г. Угроватова // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. – 2013. – № 5(174). – С. 62–66.

12 Карасев, И. Ф. Комплексы подобия и гидравлические сопротивления самоформирующихся русел рек и каналов / И. Ф. Карасев // Гидротехническое строительство. – 2006. – № 12. – С. 27–31.

13 Вербицкий, В. С. Приведенные гидравлические сопротивления рек и каналов / В. С. Вербицкий, А. Г. Ходзинская // Гидротехническое строительство. – 2018. – № 3. –С. 37–47.

14 Курбанов, С. О. К гидравлическому расчету наивыгоднейших сечений энергетических каналов полигонального профиля / С. О. Курбанов, Н. В. Ханов // Гидротехническое строительство. – 2003. – № 7. – С. 40–43.

15 Рылова, И. А. Эквивалентная шероховатость напорных и безнапорных водоводов / И. А. Рылова, В. С. Боровков // Вестник МГСУ. – 2013. – № 4. – С. 181–187.