Фільтраційні процеси навколо дрен і зволожувачів і їх вплив на водоприймальну здатність конструкцій

РІВНЕНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

 

Спеціальність 05. 23. 16 – Гідравліка та інженерна гідрологія

 

Іващенко Алла Павлівна

УДК 626. 862. 3: 532. 001

 

Рівне – 1999

 

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Рівненському державному технічному університеті (колишня Українська державна академія водного господарства) Міністерства освіти України.

Науковий керівник: Хлапук Микола Миколайович, кандидат технічних наук, доцент, докторант кафедри гідротехнічних споруд Рівненський державний технічний університет, Офіційні опоненти: Олійник Олександр Якович, доктор технічних наук, професор, член. -кор. НАН України, завідуючий відділом прикладної гідродинаміки Інституту гідромеханіки НАН України Черенков Андрій Васильович, кандидат технічних наук, доцент кафедри гідромеліорацій Рівненського державного технічного університету.

Провідна установа: кафедра мостів і тунелів Українського транспортного університету Міністерство освіти України, м. Київ

Захист відбудеться « 2 « червня 1999 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 47. 104. 01 при Рівненському державному технічному університеті за адресою: 266000, м. Рівне, вул. Соборна, 11

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Рівненського державного технічного університету за адресою: м. Рівне, вул. Приходька, 75

 

 

Актуальність теми. В пористих середовищах під дією сил з боку фільтраційного потоку відбуваються деформації, які значно погіршують гідравлічний режим гідротехнічних споруд. В найбільш складних умовах знаходяться водозабірні свердловини, дренажні устрої в гідротехнічних спорудах, меліоративний дренаж. Деформації грунтового середовища призводять до локальних змін його коефіцієнта фільтрації та змінюють гідравлічні характеристики потоку. Фільтраційні деформації в більшості випадків є основною причиною руйнування грунтових гребель. Деформації грунтового середовища в зоні влаштування водозабірних свердловин можуть призводити до збільшення припливу та зниження рівня грунтових вод (РГВ), що обумовлює просідання грунту та вихід з ладу насосного обладнання. Так із-за суфозійних процесів приплив до дренажу осушувально-зволожувальних систем (ОЗС) значно зменшується, збільшуються гідравлічні градієнти, що в окремих випадках призводить до виходу конструкцій з ладу. З іншого боку можливе локальне збільшення коефіцієнта фільтрації в навколодренній зоні, із-за чого збільшується приплив та інтенсивність пониження РГВ і зменшуються гідравлічні опори. Отже, проблема фільтраційних деформацій пористого середовища є важливою й актуальною. Існуючі методи розрахунку меліоративного дренажу не враховують ці процеси.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана за планами науково-дослідних робіт Рівненського державного технічного університету, що розроблялись за госпдоговірною та держбюджетною тематиками відповідно до комплексних галузевих наукових програм з меліорації та сільського господарства.

Мета і задачі дослідження. Наукове обгрунтування та розробка методики розрахунку горизонтального трубчастого дренажу в середовищах, що деформуються, і який працює в гідравлічному режимі двосторонього регулювання РГВ.

В задачу досліджень входило:

1.Аналіз і оцінка впливу різних фільтраційних і гідравлічних процесів в середовищах, що деформуються, на роботу дренажних конструкцій.

2.Встановлення закономірності характеру зміни коефіцієнта фільтрації в несуфозійному та суфозійному грунті й обгрунтування, в зв'язку з цим, можливих моделей фільтраційних деформацій в навколодренній зоні.

3.Розробка рекомендацій по розрахунку дренажу з урахуванням фільтраційних деформацій в навколодренній зоні.

Наукова новизна одержаних результатів. На основі виконаних експериментальних і теоретичних досліджень встановлений характер зміни коефіцієнта фільтрації в несуфозійному та суфозійному середовищах в навколодренній зоні при роботі дренажних конструкцій в гідравлічних режимах осушення і зволоження. На основі цього обгрунтовані моделі деформаційних процесів, які відбуваються при фільтрації в навколодренній області при роботі дренажних систем в режимах осушення і зволоження в несуфозійному та суфозійному грунтах, отримані залежності для визначення гідравлічних напорів в області фільтрації та питомих витрат.

Практичне значення одержаних результатів. За результатами виконаних досліджень розроблені практичні рекомендації по визначенню фільтраційних опорів дренажу при роботі його в середовищах, що деформуються, які використані при будівництві та в науковому експерименті на модулі дослідно-виробничої автоматизованої ОЗС, яка розташована в с. Кам’яниця Дубнівського району Рівненської області.

Особистий внесок здобувача полягає в:

підготовці та проведенні експериментальних досліджень на аналогових моделях, обробці, аналізі та узагальненні їх результатів;

встановленні характеру зміни коефіцієнта фільтрації в несуфозійному та суфозійному середовищах;

проведенні теоретичних досліджень з метою отримання залежностей для визначення фільтраційних опорів трубчастого дренажу, який працює в двостороньому режимі регулювання РГВ в середовищах, що деформуються;

розробці інженерних методів розрахунку меліоративного дренажу з урахуванням деформацій середовища в навколодренній зоні.

Апробація результатів дисертації. Окремі положення роботи доповідались на науково- технiчних конференцiях рiзного рiвня (Рівне, 1994 – 1998) та базуються на 11-и наукових працях; на розширенному засідання кафедри гідротехнічних споруд Української державної академії водного господарства (м. Рівне, 1998) ; вiдображенi в звiтах науково-дослiдних робiт.

Публікації. По темі дисертації опубліковано 8 статей, в тому числі: в наукових журналах – 3, в збірниках наукових праць – 3, в матеріалах конференцій – 2, та тез конференцій – 3.

Структура та об'єм дисертаційної роботи. Робота складається з вступу, п'яти розділів, висновків, списку використаних джерел із 122 найменувань і додатків. Загальний обсяг роботи складає 132 сторінок, в тому числі 41 таблиця і 38 рисунків.