автореферат диссертации по строительству, 05.23.07, диссертация на тему:Методы фильтрационного расчета земляных плотин с грунтовыми и негрунтовыми противофильтрационными устройствами

АМШОКОВ БАТЫР ХАШИРОВИЧ

МЕТОДЫ ФИЛЬТРАЦИОННОГО РАСЧЕТА ЗЕМЛЯНЫХ ПЛОТИН С ГРУНТОВЫМИ И НЕ1 РУНТОВЫМИ ПРОТИВОФИЛБТРА1ДИОННЫМИ

УСТРОЙСТВАМИ

Специальность 05 23 07 - «Гидротехническое строительство»

АВ ГОРЕФЕРАТ диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новочеркасск - 2008г

003445576

Работа выполнена на кафедре гадротехнических сооружений в ФГОУ ВПО «Новочеркасская государственная мелиоративная академия»

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Анахаев Кошкинбай Назирович

Официальные оппоненты док гор технических наук

Покровский Геннадий Иванович доктор технических наук, профессор Косиченко Юрий Михайлович

Ведущая организация - ФГОУ BIIO Дагестанский государственный

технический университет, г Махачкала Защита состоится «19» сентября 2008г в 13 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220 049 02 в ФГОУ ВПО «Новочеркасская государственная мелиоративная академия» по адресу

346428, г Новочеркасск, Ростовская область, ул Пушкинская, 111, НГМА, ауд 339 (код 86352 факс 4-51-64)

С диссертацией можно ознакомиться в научном отделе библиотеки, с авторефератом - на сайте ФГОУ ВПО «Новочеркасская мелиоративная академия» http.//ngma-meh boom ru/aspirant htm

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью предприятия, просим направлять ученому секретарю диссертационного совета Автореферат разослан «11» августа 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета

Лапшенкова С В

ОБЩАЯ ХАРАКТЕР; 1С IИКЛ РАБО'1 ы

Актуальность 1емы исследования. В решении современных проблем развития экономики страны значительная роль 01 водится дальнейшему совершенствованию строительства водохозяйственных объектов, обеспечивающих комплексное использование водных ресурсов для нужд энергетики, орошения, водоснабжения, судоходства, рыбоводства, а также охрану водных источников от загрязнений и истощения Решение этой проблемы предполагает строительство большого числа водоподпорньгх сооружений, в шм числе и трутовых плотин, которые получили чрезвычайно широкое распространение - до 80-90% из всех типов плотин Эго обусловлено, прежде всею, такими объективными факторами, как использованием в теле плотны дешеьых близлежащих местных грунтов и грунюв полезных выемок, возможностью строительства в тяжелых инженерно-геологических и сейсмических условиях, появлением мощных машин и механизмов для разработки, транспортировки и уплотнения грунтов, большими научными достижениями в области механики грунтов и фильтрационных расчетов плотин

Вместе с тем в практике отечественного и зарубежного плотиностроеиия нередки случаи повреждении ити разрушений грунтовых плотин, в том числе с человеческими жертвами и большими материальным и экологическим ущербами, как, например

- на плотине Соут Форк (США, 11^=21 5м) при разрушении которой образовалось волна высотой до 12 м, что привело к гибели около 2500 человек,

- на плотине Махчу - II (Индия Нпл=62м) в 1979г, вследствие аварии которой было затоплено 68 деревень с жертвами около 2000 человек,

- на плотине Тшон (США, НШ|=93м), разрушение которой в 1976 году привело к гибели людей и чрезвычайно большому материальному ущербу и др

Из общего числа аварии всех плотин доля грунтовых плотин составляет 60-70 %, из которой более 70% приходится на средне- и низконапорные земляные плотины

Одной из основных причин аварий и повреждений таких земляных плотин является негативное воздействие на них фильтрационного потока, возникающего в теле плотины, для борьбы с которым во многих случаях используют грунтовые (ядра, призмы) и негрунтовые (диафрагмы) противофильтрационные устройства Поэтому при проектировании и строительстве земляных плотин с противо-фильтрационными устройствами важное значение имеет правильное определение в них характеристик фильтрационного потока, таких как фильтрационный

расход, положение депрессионнои кривой, высота участка высачивания на низовых 1ранях ядра и грунтовых призм и др Решение указанной задачи и определяет актуальность выбранной темы диссертационной работы по совершенствованию методов фильтрационного расчета земляных плотин с фунтовыми и негрунтовыми противофильтрационными устройствами в виде ядер, грунтовых призм и диафрагм Работа выполнена в рамках решения проблемы «Безопасность гидротехнических сооружений»

Целыо рабо!Ы является разработка на основе теоретических и экспериментальных исследовании усовертешмвованных методов фильтрационного расчета земляных плотин с грунтовыми и негрунтовыми прогивофильтрационными устройствами и рекомендации по их расчетному обоснованию и проектированию

Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи

- обзор и критический анализ отечественного и зарубежного опыта проектирования и строительства земляных плотин с грунтовыми и негрунтовыми противофильтрационными устройствами и методов их фильтрационного расчета,

- усовершенствование на основе теоретических и экспериментальных исследований методов фильтрационного расчета земляных плотин с противофильтрационными устройствами в виде ядер различного профиля с учетом влияния подпора воды со стороны его низовои грани при разных типах дренажных устройств,

- разработка нового комбинированного метода фильтрационного расчета земляных плотин с грунтовыми призмами (верховой, центральной и низовой), в том числе с учетом наличия дренажных устройств,

- разработка нового метода расчет фильтрации в земляных плотинах с противофильтрационным устройством виде несовершенной противофильтраци-онной диафрагмы с определением всех необходимых параметров фичьтрации,

- составление рекомендаций по расчетному обоснованию и проектированию земляных водоподпорных сооружений с противофильтрационными устройствами при различных типах дренажа, в том числе при наличии проницаемого основания и водопропускных сооружений

Методы исследований. При выполнении диссертационной работы использовались теоретические и экспериментальные меюды исследований по описанию характера движения фильтрационного потока в земляной плотине с грунтовыми и негрунтовыми противофильтрационными устройствами

Теоретические исследования филырации выполнялись на основе гидравлических методов расчета фильтрации с использованием отдельных результатов, полученных гидромеханическими методами расчета Лабораторные экспериментальные исследования выполнялись методом электрогидродинамических аналогий на приборе ЭГДА 9-60, в которой в качестве юкопроводящей среды служила электропроводная бумага Для обоснования полученных теоретических результатов использовались также данные экспериментальных исследований (гидродинамические сетки, построенные по методу ЭГДА и численным методом) других авторов, в том числе зарубежных

Достоверность научных результатов. Основные положения, выводы и рекомендации обоснованы сопоставлением результатов полученных в работе расчетных зависимостей с данными, полученными из опытов по методу ЭГДА, с данными гидродинамических сеток течения фичырационно1 о потока, построенных как отечественными, так и зарубежными исследователями, а также с результатами известных методов исследований Экспериментальные исследования методом ЭГДА автором проводились по апробированной методике с использованием ап ее тированных приборов и измерительных устройств

Научная новизна работы заключается в следующих, выносимых на защиту, положениях

- усовершенствован метод фильтрационного расчет земляных плотин с ядром (несимметричным, симметричным, с вертикальными гранями и с вертикальной верховой гранью) при различных типах дренажа (наслонном, пластовом и др) с учетом влияния на осреднение толщины ядра подпора воды со стороны его низовой грани,

- обоснован новый комбинированный метод по определению основных параметров фильтрации (фильтрационного расхода, высоты высачивания'и положения кривой депрессии и др) для земляных плотин с грунтовыми противо-фильтрационными призмами (верховой, центральной и низовой),

- разработан новый метод фильтрационного расчета земляньгх плотин с противофильтрационным устройством в виде несовершенной диафрагмы, позволяющий рассчитать все необходимые параметры фильтрации, такие как фильтрационный расход, высоту высачивания и положение кривой депрессии и др;

- составлены рекомендации по расчетному обоснованию и проектированию земляных плотин с грутгтовыми и негрунтовьши противофильтрационньтми устройствами при различных типах дренажа (наслонном, пластовом, комбинированном и др) и разработкой новой конструкций противофильграционного уст-

ройства земляной плотины на проницаемом основании в виде зуба с криволинейной (круговой) низовой гранью, а также рекомендации по противофильтра-ционной защите водопропускных сооружений в составе противоселевого гидроузла

Техническая новизна полученных в диссертации конструктивных решений подтверждена Патентом на изобретение

Практическую значимость работы составляют:

- усовершенствованный метод фильтрационного расчета земляных плотин с ядрами различного профиля и разных типов дренажа, учитывающий влияние на осреднение толщины ядра подпора воды с низовои грани ядра,

- комбинированный метод фильтрационного расчета земляных плотин с грушовыми противофильтрационными призмами (верховой, центральной, низовой),

- новый метод фильтрационного расчета земляных плотин с противо-фильтрационной диафрагмой позволяющий определять необходимые параметры фильтрации (фильтрационный расход, высоту высачивания и положение кривой депрессии),

- рекомендации по расчетному обоснованию и проектированию земляных плотин с противофильтрационными устройствами (ядрами, фунтовыми призмами и диафрагмами), в том числе новой конструкции противофильтрационвого устройства земляной плотины на проницаемом основании в виде зуба с криволинейной (круговой) низовой фаныо, а также рекомендации по противофильт-рационной защите водопропускного сооружения в составе противоселевого гидроузла

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы обсуждались и получили одобрение II- й Всероссийской конференции «Вопросы повышения эффективности строительства» (Нальчик, 2004 г), III- й Всероссийской конференции «Вопросы повышения эффективности строительства» (Нальчик, 2006 г), Всероссийской научно-практической конференции «Паводковые потоки и водные бассейны проблемы регулирования водотоков, безопасность и надежность ГТС, мониторинг водных объектов и защита водоохранных зон» (Нальчик, 2007г), ежегодных семинарах- совещаниях кафедры «Природообуст-ройство» ФГОУ ВПО КБГСХА (Нальчик, 2000-2007г), на совместном заседаний кафедр «Гидротехнические сооружения, мелиорации и водоснабжения» и «Строительных конструкции и сооружений» КБГСХА и Отдела экологических исследовании ВГИ (2008г), а 1акже на семинаре в Лаборатории фильтрацион-

ных исследовании кафедры «Гидравлика и инженерная гидрология» ФГОУ ВПО НГМА (Новочеркасск, март 2004г) Кроме этого, результаты диссертационной работы были представлены для участия на конкурсе Национальной Экологической Премии «Эко-Мир-2006», где в номинации «Сохранение биоразнообразия и оздоровление ландшафтов» удосюена «Диплома I степени» (вручена в Государственной Думе РФ 23 05 Обг)

Личный вклад автора заключается в постановке и формировании задач исследования, совершенствовании методов их теоретического и экспериментального решений, анализе и выводах полученных автором результатов при консультациях научного руководителя В проведении отдельных экспериментов по исследованшо земляных плотин с противофильтрационными диафрагмами и теоретических исследований по усовершенствованию метода фильтрационного расчета земляных плотин с ядрами и конструкции противофютьтрациошгого зуба принимали участие, соответственно Гегиев К А и Ищенко А В

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 9 печатных работах, из которых 4 в центральной печати, в том числе в журналах «Гидротехническое строительство» (2004, 2006), «Мелиорация и водное хозяйство» (2007), а также получен Па1ент на изобретение (2006).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы, приложений Основное содержание диссертации изложено на 197 страницах псчашого текста, включая 51 рисунков, 9 таблиц и список литературы из 142 наименований, в том числе 22 зарубежных, и 7 приложений

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, определены цель и задачи исследований, показана научная новизна, достоверность и практическая значимость полученных результатов диссертационной работы

В нерпой главе приводится обобщение и критический анализ существующих конструкции земляных плотин с грунтовыми и негрунтовыми противо-фильтрационными устройствами, технологии их возведения и методов их расчетного обоснования и проектирования

Наиболее распространенным типом водоподпорных сооружений являются низконапорные однородные и неоднородные земляные плотины, основное тело которых выполняют из мелкозернистых грунтов При этом одним из важнейших

элементов земляных плотин язляются грунтовые и негрунтовые противофильт-рационные устройства (рис 1), которые служат для уменьшения фильтрационного расхода проходящего через тело плотины и основание, понижения депресси-онной кривой в теле плотины и снижения высоты высачивания на низовой откос плотины

Грунтовые противофильтрационные устройства в виде симметричных и несимметричных ядер, грунтовых призм (верховой, центральной, низовой) выполняются из малопрошщаемых глинистых грунтов

Негрунтовые противофильтрационные устройства в виде совершенных и несовершенных диафрагм выполняются из железобетона, металла и др

Основы фильтрационных расчетов земляных плотин были заложены в работах таких ученых как Дюшои Ж, Форхгеймер Ф, Козени Ж, Казагранде Л, Павловский Н.Н, Девисон Б Б, Гамель Г, Шанкин П А, Угинчус А А, Про-скурников С М, Нянько Я 'Г, Мелещенко Н Т, Нельсон-Скорняков Ф Б,, Полу-баринова-Кочина П Я, Михайлов Г К, Недрига В П, Покровский Г И, Анахаев КН идр

Изучением фильтрации в земляных плотинах с ядрами и грунтовыми проти-вофильтрационными призмами, занимались многие как отечественные, так и зарубежные исследователи. Павловский IIН., Проскурников С М, Нельсон-Скорняков Ф Б , Форхгеймер Ф., Кнорре М Е, Козени Ж, Казагранде Л, Вайниг Ф, Шильдс А, Папазчев И., Чугаев Р Р, Маллет К, Пакуант Д, Цедергрен X Р, Альт Г М, Недрига В П, Анахаев К Н, Покровский Г И., Косиченко Ю М, Румянцев И С , Белов В А, Лапшенков В.С , Кажеф И, Гузов М 3 и др

Фильтрационный поток в земляных плотинах с ядром имеет сложную картину, обусловленную значительной разницей в водопрошщаемости грунтов тела плотины и ядра Одним из важных вопросов при проектировании таких плотин является правильное определение прогнозируемых в них параметров фильтрационного потока, в частносга, величины фильтрационного расхода, высоты высачивания и положения депрессионной кривой и др

Классический метод фильтрационного расчета земляных плотин с ядром разработал акад Павловский Н Н Однако этот метод сложен, так как необходимо решать систему из пяти уравнений с пятью неизвестными, а также дает погрешности до 12-15 % и более

Для земляных же плотин с грунтовыми противофильтрационными призмами фильтрационный расчет в настоящее время проводят приближенно - по фор-

мулам для ядер или однородных земляных плотин, что неприемлемо, так как грунтовые призмы занимают промежуточное положение между ядрами и однородными земляными плотинами

Рассмотрением фильтрации в земляных плотинах с негрунтовыми противо-фильтрационными устройствами - диафрагмами занимались такие ученые как Нельсон-Скорняков Ф Б., Мхитарян А.М, Шестаков В М, Анахаев К Н, Белов В А, Башкис К , Нгуен Суан Чыонг, Гонсалес Ф и Альварадо Д и др

Имеющиеся в настоящее время методы фильтрационного расчета земляных плотин с негрунтовыми противофильтрационными устройствами в виде несовершенных диафрагм сопряжены решением сложных систем уравнении с 4-5 неизвестными и вреде случаев дают недопустимые погрешности

Недостаточная прогнозируемость характера фильтрационного потока в земляных плотинах с грунтовыми и негрунтовыми противофильтрационными устройствами приводит во многих случаях к авариям и разрушениям плотин, что и определяет актуальность выбранной темы диссертации

Во второй главе на основе теоретических и экспериментальных исследовании (методом ЭГДА) усовершенствован метод фильтрационного расчета земляных плотин с ядром (несимметричным, симметричным, с вертикальными гранями и с вертикальной верховой гранью) при различных типах дренажа (наслон-ном, пластовом и др ) с учетом влияния на осреднение толщины ядра подпора воды со стороны его низовой грани При этом получено выражение для определения эквивалентной в отношении фильтрационного расхода толщины осред-ненного ядра Ьт в виде

(О

о, Ь2

где Н\ - глубина воды в верхнем бьефе, к которой приравнивается также глубина воды на верховой грани ядра в связи с незначительностью потерь напора в верховом клине земляной плотины с ядром, Ь\пЬ2- толщины эквивалентных ядер при приведении несимметричного ядра с заложениями верховой ту < 1 и низовой тг < 1 граней к прямоугольному, /?2 - уровень подпора воды на низовой грани ядра

Сравнение значений фильтрационных расходов, полученных с учетом зависимости (1) с данными ЭГДА (ГДС) дало близкое совпадение (до 2 6 %), в то время как по известному «геометрическому» методу осреднения по Павловскому Н Н. дают до 20% и более.

а) трапецеидального ядра; б) центральной призмы; в) низовой призмы: г) диафрагмы.

Рисунок 1 - Схемы земляных плотин с противофильтрационными устройствами в виде

При этом установлено, что подпор низовой грани оказывает наибольшее влияние на осреднение толщины ядер с низовой вертикальной гранью (рис 2)

Разработанный на основе потученной зависимое I и (1) усовершенствованный метод земляных плотин с ядром (рис 1а) (несимметричного профиля {ту£т2), симметричного профиля (т\-т2), с ядром имеющим вертикальную верховую грань (иг 1=0, пъ < 1) и прямоугольною профиля {т\~ т2=0)) представлен в нижеследующей таблице 1

1, 2 и 3 - зависимости Ьп(0)/ Ь„ ~/(1г2/Н\) для ядер с низовой вертикальной гранью (т2~0) при от,=0.25, 0 5 и 0 8, 4, 5 и 6 - то же, для ядер с верховой вертикальной гранью (/и 1=0) при т2~0 25, 0 5 и 0 8 Рисунок 2 - Влияние подпора к2 со стороны нижнего бьефа на «гидравлическое» осреднение толщины трапецеидального ядра.

Предложенный метод позволяет провести фильтрационный расчет для земляных плотин с ядром (несимметричного профиля (т{Ф-тг), симметричного профиля (Ш[=т2), с ядром имеющим вертикальную верховую грань («1=0, т2 < 1) и прямоугольного профиля (тх= т2-0)), при различных типах дренажа (наслон-ном, пластовом и др )

При расчете 2го приближения величина И2, полученная в 1°" приближении, принимается равной первоначальному значению /г2 во 2" приближении и т д, пока изменение ее величины станет незначительным (< 0 1%)

Сравнение расчетных значений параметров фильтрации (фильтрационного расхода, положения и высоты высачивания кривой депрессии, а также понижения кривой депрессии в ядре) для земляных плотин с ядром при различных значениях коэффициентов фильтрации с базовыми данными,

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7

Таблица 1 - Расчет фильтрации в земляной плотине с ядром

№ п/ п Рассчитываемые величины Расчетные формулы

1 ЪСП=(Ь+ВУ2 (2)

2 1 (28) - Iе приб (27) - 2е приб

3 Д, = п\ /(/и, +1 5) (3)

4 Д2 = 0 6 т\" (4)

5 Ь, =Ь + (Д,+Л2) Я, (5)

6 К -=Ь + (щ+т2) (Н,-к2) (6)

7 а = 1-щ + В1Ъг (7)

8 д; =т,(1-1 25 25"Л) (8)

9 Д*2 = яг2(0 9 + 0 5°) (1 1-2 т2)_| (9)

10 ¿г =Л+(Д',+Л2) Аг (10)

11 (1)

12 Ьг=(кТ/к„) Ьт (П)

13 (12)

14 6,=/.-« я, (13)

15 =и (1 5 + 08'-/я') [3 75 (и + 12-")]' (14)

16 с, =и-[1 + (1 + е,+1.1 6, /Я,)"2]4 (15)

17 Ц = 6г+(г,+г2) Я, (16)

18 £0=/0+л(Я,-Я2) (17)

19 I -и Я, (18)

20 < =л(1 5 + 0.8у"') [3 75 (и + 1 2"")]-' (19)

21 е\ =«[1 + (1 + <+1.1 1г1Н2Уг\" (20)

22 и = I, + « + г2-) Я2 (21)

23 1 II И-*" | (22)

24 л. К (я,-я2>2 2 Ьг + (.€,+Ег)(Нх-Нг) (23)

25 И - — + 0 4) + 0 4 К (-24)

26 Ь, = Й; = + 0 4) + 0 4 кТ (25)

27 /г, = Я2 (1 + Я2/^Г' (26)

28 (27)

полученными из гидродинамических сеток (ГДС), построенных по методу ЭГДА (Цедегрсн Х.Р.) и численным методом (Cividini A., Gioda G.) дало близкое совпадение результатов (до 2-3%). Указанные параметры, посчитанные по нижеследующим известным методам, даю т погрешность: по Павловскому H.H. до 10%, и Гришину ММ. до 10-13%, по Гузову М.З. до 60% и более.

В третьей главе обосновывается комбинированный метод фильтрационного расчета земляных плотин с грунтовыми призмами (верховой, центральной и низовой).

Земляная плотина с верховой грунтовой призмой (рис.З) Фильтрационный расход q проходящий через такую плотину определяется на основе известной формулы АнахаеваК.Н. (22).

/Я

п

г/Г---~7/7 7/Г

MB

1fe

х

L_

lo

Рисунок 3 - Земляная плотина с верховой противофильтрационной призмой

В данном случая для замены грунтовой призмы эквивалентным в отношении расхода грунтовой призмой постоянной толщины Ът используем зависимость (]), в которой Ь\ и Ьп - толщины эквивалентных грунтовых призм при приведении не симметричной грунтовой призмы с заложениями верховой т\ >1 и низовой 0 <т2 граней к прямоугольному определяются по следующим фор-

мулам: b, -b + (г, + А,) • Я, в которых

Л', =т2 (0.9 + 0.5") -О + 2 -яг2)"';

S + 1

кТ

и Ь2 = Ь„ + (А', + £,")■ К

да, (1.5 -I- 0.8^"') . ' 3.75 - (»г, + 1.2~""7'

el • [l + (1 + А* +1,1 ■ b0 /h2)~ S = L — l -rru - h-,.

(29)

значения Д2 и а, соответственно, ло (4) и (7).

Расчс! ведем по таблице 1, принимая первоначальное приближенное значение^ по формуле Гузова М 3 (28), в которую вместо коэффициента фильтрации ядра кя подставляется коэффициент фильтрации верховой грунтовой призмы кп

Посфоение депрессионной кривой в земляных плотинах с верховой грунтовой призмои выполняется для двух участков с низовой стороны призмы и в самой призме При этом в пределах низового участка используется уравнение

где Ьих- текущие координаты по рис 3 при значениях хх < х < {Ь-Н1 п2), х, - абсцисса точки пересечения кривой депрессии с низовой гранью призмы

Глубина воды (в точке Б) на низовой грани призмы определяется при значении х=х, по формуле (27) при 6=0 и п = п2, где п2 заложение низового откоса

земляной плотины, принимая величину Л, по формуле (28) Депрессионная кривая в призме может быть очерчена по дуге окружности радиуса г, определяемой по зависимости г = 1 5 ^ +(Ь-1г0 /и,)2 , (32)

в которой Ы - понижение депрессионной кривой в верховой призме можно определить по формуле Ио=0 8 Ъ [1+т,+0 5 т2{^-т2)\, (33)

Фильтрационный расчет такой плотины сводится к рассмотрению фильтрации через центральную призму, так как влияние упорных призм на параметры фильтрационного потока не значительно Также можно отметить, что низовая упорная призма выполняет роль дренажа

Фильтрационный расход ц проходящий через земляную плотину с центральной грунтовой призмой определяется по формуле (22), в которой значения Ь1 и Ь2 определяются по зависимостям (16) и (21), в которых с1,€2 и ь\,ь\ -коэффициенты приведения верхового и низового клиньев центральной призмы к эквивалентным (по расходу) прямоугольным перемычкам, находятся соответственно, для случаев Н\ >0, Н2=0 и #1=0, Нг >0

(31)

Земляная плотина с центральной грунтовой призмой (рис 1 б)

т, (15 + 0 8^') 3 75 (т, +1 2""')'

Ег =тг [и-(1ч гг, +1 1 Ь1Н1Уг\

¿/

/и, (1 5 н 0 8' "') 1 75 (т, +12"')'

с.

с, - т

[1 + (1 + е,' + 1 1 ¿„/Я,) "]"'

(34)

в которых L0-b + (mt+m2) (II, - Я2), L' = I„ + ml II2 а остальные обозначения приведены на рис 1 б

Высота высачивания фильтрационного потока на низовой откос центральной призмой hx (рис 16) определяется по зависимостям

- при отсутствии воды в НБ (#2=0) по формуле (25), в котором значение п заменяем величиной заложения низового откоса грунтовой прогивофнльтрационной призмы fflj,

- при наличие воды в нижнем бьефе Н2 0 по (26), где А, и /г„ - фиктивные (воображаемые) значения высоты высачивания, подсчитываемые по формуле (25), соответственно, при фактическом расходе q по (22) с учетом наличия воды в нижнем бьефе и воображаемом расходе q', определяемом зависимостью

Депрессионная кривая в земляных плотинах с центральной грунтовой призмой строится по формуле

в котором к я х- текущие координаты по (рис 15), величина £=0 5 ^Некоторую при значениях х < 0 5 Н< следует заменять переменной х

Фильтрационный расход д, проходящий через плотину с низовой груш опой призмой и наслонным дренажем (рис 1в), определяется по формуле (22), в которой значение Ь\ и ¿2 определяются по формулам (17) и (22) принимая в них значение #2, пь £2, и е'7 равными нулю

При замене грунтовой призмы эквивалентным в отношении расхода грунтовой призмой постоянной толщины Ьт используем зависимость (1), в которой Ь/ и Ь2 - толщины эквивалентных фунтовых призм при приведении несимметричной фунтовой призмы с заложениями верховой 0 </я, <1 и т2 5:1 низовой фаией к прямоугольному, соответственно, для случаев Я/>0, /7^=0 и Н^0, /г2>0, используем зависимости основанные на замене значения Д2 и А , на ф и £, , определяемы по зависимостям изложенных в таблице 1

Определение высоты высачивания кривой депрессии над подошвой плотины к\ находится по зависимости (25), в которой п = /и2

кТ (Ц-Н? 2 /,

(35)

(36)

Земляная плотина с низовой грунтовой призмой (рис \в)

Депрессионная кривая в земляных плотинах с низовой грунтовой призмой и наслонным дренажем строится для двух участков с верховой стороны ВБ плотины до верховой грани призмы и в самой призме

Для построения кривой депрессии на верховом участке плотины в интервале О< х <хр , где хр - абсцисса пересечения кривой депрессии с верховой гранью призмой (точка Р), используется формула (36), при значении ¿ш=0 и и — т2

Депрессионная кривая в низовой призме строится по формуле в интервале {Ь-В-т\ Щ>х> (Ь-т2 Ы)

(37)

(/„ -т2 А, + с)

В нижеследующей таблице 2 даны сравнение базовых и расчетных значений параметров фильтрации в земляных плотинах с верховой и низовой грунтовой призмой

В четвертой главе разработан новый метод фильтрационного расчета земляных плотин с противофильтрационным устройством в виде несовершенной диафрагмы, позволяющий рассчитать все необходимые параметры фильтрации, такие как фильтрационный расход, высоту высачивания и положение кривой депрессии и др. Приведены результаты экспериментальных исследований фильтрационного потока в земляных плотинах с несовершенными проти-вофильтрационными диафрагмами используя метод электродинамических аналогии (ЭГДА), основанный на математической и физической аналогии между потоком ламинарной фильтрации и движением электрического тока в проводящей среде При исследовании влияния диафрагмы в земляной плотине были использованы 10 вариантов различных схем земляных плотин с диафрагмами

На основе результатов экспериментальных исследовании разработан новый метод фильтрационного расчета земляных плотин с противофильтрацион-ной диафрагмой и пластовым дренажем, основанный на замене в земляной плотине с проницаемостью грунта кт противофильтрационной несовершенной диафрагмой, расположенной в центральной части плотины и имеющей высоту 5, фиктивным эквивалентным (по величине фильтрационного расхода) прямоугольным ядром с коэффициентом фильтрации к, и толщиной Ья= 0 Ш\, где Н\ -глубина воды верхнего бьефа (рис 1г)

Таблица 2 - Сравнение базовых и расчетных значений параметров фильтрации в земляных плотинах с грунтовыми призмами

№ п/ п Параметры земляных плотин с призмами (в уел ед) по Цедегрену X Р Базовые значения параметров фильтрации Расчетные значения параметров фильтрации

по Павло веко му НН % по Гузо-ву МЗ % по Гришину ММ % по Лап-шен-кову В С % по пред латаемому методу %

верховая грунтовая противофильтрационная призма

1 #,=1, #2= 0, Ъ=-0 175, 5=2 012, «1=1 575, m2=0 262, /=1 937, ¿=2 375, И1=0(нет), и2=2 0, /сп:= 1 ,k f~5, дренаж - наслонный ЭГДА (ГДС) q =0 505 0 379 -24 9 0 215 -57 4 0 396 -21 6 0317 -37 5 0.513 +1.6

h2=0 612 0 491 -19 8 0 416 -32 0 0 532 -13 1 0 500 -18 3 0.635 +3.8

hi=0 295 0 152 -48 5 0 130 -55 9 0 198 -32 9 0 063 -78 6 0.305 +3.3

2 Я,=1; #2= 0, 6=0 175,5=2 012; «1=1.575, «2=0-262, /=1 575, ¿=2 012, игО(нет), «2=0, Ап—1, kj=5, дренажная призма ЭГДА (ГДС) q =0 515 0 391 -24 1 0 355 -31 1 0 391 -24 1 - - 0.535 +3.8

h2=0 625 0 379 -39 4 0 473 -24 3 0 500 -20 0 - - 0.612 -2.1

низовая грунтовая противен зильтрационная призма

3 #1=1, #2= 0, è=0 284, 5=0 980, «1=0 466, «2=0 230,1=1 948, 1=2 462, и,=0(нет), и,=2 0, ¿п=1,Агх=1; дренаж - наслонный ЭГДА (ГДС) q =0 260 0 257 -1 15 0 097 -62.7 0 203 -21 9 0 157 -39 6 0,270 +3.8

h2=0 915 0 878 -4.0 0 621 -32 1 0 798 -12 8 0 799 -12 7 0.937 4 2.4

hi=0 784 0 513 -34 6 0 294 -62 5 0 508 -35 2 0 157 -80 0 0.808 +3.0

В нижеследующей таблице 3 приведено сравнение опытных и расчетных значений фильтрационных расходов для земляных плотин с противофильтраци-онными диафрагмами и пластовым дренажем

В таблице 3 величины щ, I и £ означают, соответсгвенно, заложение верхового откоса земляной плотины и горизонтальные расстояния по подошве плотины от уреза воды верхнего бьефа до диафрагмы и дренажа (в данном случае, пластового)

На основе данных таблицы 3 обратным пересчетом были определены коэффициенты фильтрации кя фиктивного эквивалентного (по фильтрационному расходу) прямоугольного ядра земляной плотины как функции от относительной высоты непроницаемой диафрагмы {Б/Н\)

Как видно из графика рис 4, полученная таким образом значения к% достаточно точно (до 3-4%) могут быть аппроксимированы предлагаемой расчетной зависимостью

[1-$нТ (з8)

которая позволяет свести фильтрационные расчеты земляных плотин с противо-фильтрационными диафрагмами к расчету фильтрации в земляных плотинах с прямоугольными ядрами При этом рассматриваются следующие расчетные случаи:

Фильтрационный расход ц проходящий через земляную плотину с противо-фильтрационной диафрагмой и пластовым дренажем определяется по формуле (22) при Н2=0

В формуле (22) величина ¿ь принимает следующие значения

£,=£,+С, Я,, (39)

Ьь - горизонтальное расстояние от уреза воды верхнего бьефа до начало дренажа (пластового, трубчатого, ленточного) с учетом виртуального расширения фиктивного прямоугольного ядра толщиной Ь„, определяемая по формуле

А =£+&, (40)

величина, определяемая по нижеследующей формуле

¿;ш=(к,/кя-1)-Ья; (41)

Таблица 3 - Сравнение опытных и расчетных значений фильтрационных расходов для земляных плотин с противофильтрационными диафрагмами и пластовым дренажем

№ № п/п Заданные параметры при Нг=1, кг* 1, (в уел ед) Опытные величины полученные автором по методу ЭГДА (<7оп) Расчетные значения фильтрационного расхода (?)

по Башки-су К % по Нгуен Суанг Чыонг % по автоРУ ЖТпГ %

1 Ь=3,05, /= 1,0, П1= 1 , 8=0,6 0,119 0,026 -77,8 0,148 +24,4 -0,8 | | 1

2 Ь=3,01,/=1,0, п,= 3 ; 8=0,2 0,139 0,033 -76,2 0,408 +193,5 0,139 0 1

3 Т~ Ь=3,07;/= 1,06, п,= 2 , 8=0,4 0,130 0,031 -76,1 0.254 +95,4 0,131 -•-0,8

Ь=3,02, / = 1,0, п,= 1 , 8=0,2 0,145 0,032 -77,9 0,408 +181,4 0,144

5 Ь=3,01;/= 1,01, П(=1 , 8=0,4 0,137 0,031 -77,3 0,250 -'-82,5 0,136 -0,7

6 Ь=3,03,/= 1,02, щ=2 , 8=0,2 0,140 0,032 -77,1 0,405 +189,3 0,140 0

1 Ь=3,07;/= 1,06, прЗ , 8=0,4 0,128 0,031 -75,8 0,254 +98,4 0,129 4 0,8 -0,8

8 Ь=3,05,/= 1,05, п,= 0 , 8=0,6 0,129 0,0264 -79,5 0,148 +14,7 0,128

9 1.=3,03,/= 1,03, пр 0, 8=0,2 0,157 0,032 -79,6 0,403 +156,7 0,158 +0,6

10 Ь=3; п,= 0, Б=0 0,170 0,032 -81,2 0,652 +283,5 0,167 -1,8

в н,

1 О

08

\

~т

\

\ Л

06

04

X

02

О

0 2

0 4

0 6

0 8

10

Кг

1 - знамения к* полученные на основе опытных исследовании методом ЭГДА , 2- кривая предлагаемой расчетной зависимости (38)

Депрессионная кривая в земляной плотине с противофильтрационной диафрагмой и пластовым дренажем строится для двух участков - верхового и низового На низовом участке (после диафрагмы) в пределах (/+0 ?Л\) <х<Ь депрессионная кривая описывается зависимостью

где Ьих- текущие координаты по рис 1г, е - коэффициент, определяемый по формуле £=0,5 6; Н\

При построении же кривой депрессии на верховом участке (до диафрагмы) в пределах 0< х <(/-0 1 -Я,) в числителе формулы (42) значение принимается равной а для случаев х <0,581Н1 значение £=х

В области створа диафрагмы депрессионные кривые обоих участков тангенциально сопрягаются друг с другом плавной кривой.

Для случая земляной плотины с противофильтрационной несовершенной диафрагмой и вертикальным дренажем (рис 5) фильтрационный расход д, опре-

Рисунок 4 - График зависимости кя = кг - в з>

фрагмой и пластовым дренажем

в земляной плотине с диа-

(42)

деляется по формуле (22) при Н2 и 112 равными нулю, а значение Ь\ по формулам (39-41)

Высота высачивания кривой депрессии на вертикальную грань дренажа Н\ в земляной плотине с противофильтрационной диафрагмой и вертикальным дренажем находится по зависимости (25) при «2=0.

Ь-Ь

4 - фиктивное прямоугольное ядро, 5- вертикальный дренаж Рисунок 5 - Расчетная схема земляной плотины с противофильтрационной диафрагмой и вертикальным дренажем

Депрессионная кривая в земляной плотине с противофильтрационной диафрагмой и вертикальным дренажем строится для двух участков - верхового и низового На низовом участке (после диафрагмы) в пределах (/+0 2Н\)< х< I, последняя описывается зависимостью

Й = Я, II-

1-Д)2

(* + £._+*) (43)

(1,+е)

где ¿ь - горизонтальное расстояние от уреза воды верхнего бьефа до начала вертикального дренажа с учетом виртуального расширения фиктивного прямоугольного ядра определяемая по зависимости (40), С» - величина определяемое по формуле (41)

При построении же кривой депрессии на верховом участке (до диафрагмы) в пределах 0< х <(1-0 1 Н\) в числителе формулы (43) значение принимается равной £Гш=0, а для случаев х <0,58^1 значение е=х

В области створа диафрагмы депрессионные кривые обоих участков тангенциально сопрягаются друг с другом плавной кривой

В пятой главе даны рекомендации по расчетному обоснованию противо-фильтрационных устройств земляных водоподпорных сооружений Разработаны

методы фильтрационного расчета земляных плотин с фунтовыми и нефунтовыми противофильфационными устройствами при различных типах дренажа

Разработана усовершенствованная консфукция фупговой плотины с зубом, низовая фань которой, в месте примыкания к подошве водоупорного элемента тела плотины выполнена с плавной выпуклостью и соединена с последней тангенциально, позволяющая снизить выходные градиенты напора в месте сопряжения низовой грани зуба с подошвой водоупорного элемента тела плогины и повысить надежность сооружения Предлагаемая конструкция подтверждена Патентом РФ №2290472 Бюл №36 от 27 12 06г

Разработаны рекомендации по противофильфационной защите земляных плотин с водопропускными сооружениями

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 В последние 50-60 лет в практике отечественного и зарубежного плотино-строения получили широкое распросфанение средне- и низконапооные земляные плотины, что обусловлено такими факторами, как экономичность, высокая степень механизации земляных работ, возможностью строительства в сложных инженерно-геологических и сейсмических условиях и др Во многих случаях они снабжены грунтовыми и нефуптовыми противофильтрационными устройствами с целью уменьшения негативного воздействия фильтрационного потока, проходящего через тело плотины Вместе с тем, нередки случай аварий и повреждений таких плотин, обусловленные неверным расчетом парамефов фильфации при их проектировании Выполненные в диссертации исследования позволяют восполнить в определенной мере указанные пробелы и рекомендовать новые усовершенствованные методы расчетного обоснования и проектирования таких плотин

2 На основе проведенного обзора опыта отечественного и зарубежного плоти-ностроения выявлены наиболее характерные типы фунтовых и нефунтовых противофюгьфационньгх устройств земляных плотин в виде ядер и фунтовых призм различного профиля и несовершенных диафрагм Дан критический анализ существующих методов фильтрационного расчета земляных плотин с различными противофильфационными устройствами

3 На основе теоретических и экспериментальных (методом ЭГДА) исследований предложен усовершенствованный метод фильтрационного расчета земляных

плотин с ядрами различною профиля, учитывающий влияние подпора воды на фильтрационный расход при осреднении толщины ядра Получены расчетные формулы для определения всех необходимых параметров фильтрационного потока в земляных плотинах с ядрами постоянной и переменной толщины при различных тинах дренажей, результат подсчетов по которым достаточно близко (до 2-5%) совпадают с данными экспериментов по методу ЭГДА, в том числе и зарубежных исследователей

4 Разработан новый комбинированный метод расчета фильтрации земляных плотин с грунтовыми противофильграционными призмами (верховой, цетпраль-ной, низовой), занимающих промежуточное положение между ядрами и однородными земляными плогинами Получены расчешые зависимости для определения всех необходимых параметров фильтрации в них, результаты подсчетов по которым дают достаточно близкое (до 4-5%) совпадение с данными моделирования по методу злектрогидродинамических аналогий с учетом различных типов дренажей Для частных же случаев крутых (пологих) откосов грунтовых призм полученные зависимости совпадают с известными решениями для ядер и однородных земляных плотин

5 На основе экспериментальных и теоретических исследовании разработан новый метод фильтрационного расчета земляных плотин с несовершенной диафрагмой Получены расчетные формулы для определения основных параметров фильтрационного потока, подсчеты по которым дают достаточно близкое совпадение (до 2-5 %) с опытными данными, полученными по методу ЭГДА как автором, так и другими исследователями

6 Предложены рекомендации по расчетному обоснованию и проектированию земляных плотин с противофильтрационными устройствами (ядрами, грунтовыми призмами и диафрагмами) при различных типах дренажа (наслониом, пластовом, комбинированном и др ) Разработана новая конструкция противофильт-рационного устройства земляной плотины на проницаемом основании в виде зуба с криволинейной (круговой) низовой гранью, а также рекомендации по проти-вофильтрационной защите водопропускных сооружений, в составе противосе-левого гидроузла Результаты работы внедрены в состав вариантного решения рабочего проекта «Строительство селезащитного гидроузла в русле р Баксан для защиты г Тырныауза от затопления в условиях селевой опасности р Камык-Су» (институт ОАО «Севкавгипроводхоз»)

Основные положения диссертации опубликованы автором в следующих 9 работах, в т.ч. 2 в рекомендованных ВАК изданиях:

1 Аиахаев, К Н Об авариях и повреждениях земляных плотин с водоводами причины и способы совершенствования противофильтрационной защиты / К.Н Анахаев, К А Гегиев, Б X Амшоков // Гидротехн стр-во -2004 - №3 - С 3036 (автор -30%)

2 Анахаев, К Н О фильтрационном расчете земляных плотин с ядром / К Н Анахаев, Б X Амшоков, А В Ищенко // Гидротехн стр-во -2006 - №5 -С 26-34 (автор-40%)

3 Анахаев, КН Расчет фильтрации в земляных плотинах с противофильтра-ционными диафрагмами / К Н Анахаев, Б X Амшоков, К А Гегиев // Мелиорация и водное хозяйство - 2007 - №2 - С 27-29 (автор -40%)

4 Амшоков, Б X О водоподпорных сооружениях с грунтовыми противофильт-рационными призмами // Вопросы повышения эффективности строшельства Сб ст /КБГСХА - Нальчик, 2004 -Вып 2 - С 164-168

5 Гегиев, К А О фильтрационных деформациях земляных плоти с трубчатыми водоводами / Гегиев К А, Амшоков Б X // Вопросы повышения эффективности строительства сб ст / КБГСХА - Нальчик, 2004 - Вып 2 - С 161-162 (автор -40%)

6 Пат 1Ш 2290472 С2 Российская федерация, МПК Е02В7/06 Грунтовая плотина на проницаемом основании / Анахаев К Н , Ляхевич Р А, Гегиев К А , Амшоков Б X, Ищенко А В , заявитель и патентообладатель ФГ ОУ ВПО КБГСХА; опубл 2006, Бюл №36 -С 5 (автор-25%)

7 Амшоков, Б X Совершенствование метода расчета фильтрации в земляных плотинах противофильтрационными диафрагмами / Б X Амшоков, К А Гегиев //Вопросы повышения эффективности строительсгва сб ст/КБГСХА - Нальчик, 2006 - С 106-111 (автор -50%)

8 Амшоков, Б X К методу фильтрационного расчета земляной плотины с противофильтрационной диафрагмой / Б X Амшоков, Ж X Шогенова // Паводковые потоки и водные бассейны- проблемы регулирования водотоков, безопасность и надежность ГТС, мониторинг водных объектов и защита водоохранных зон сб ст / КБГСХА - Нальчик-Махачкала, 2007 - С 140-144 (автор - 60%)

9 Залиханов, М Ч Противоселевые мероприятия по защите г Тырныауза от затопления. / М Ч Залиханов, К А Анахаев , К А Гегиев, Б X Амшоков // Тез Всерос конф по селям (26-28 октября 2005 г. Нальчик)/ ВГИ - Нальчик, 2005 -С 76-77 (автор-20%)

Подписано в печать 01 06 2008г Формат 60><841/|6

Объем 1 0 уч изд листов_Тираж 100 экз_Заказ № др^_

Типография НГМА, 346428, г Новочеркасск, ул Пушкинская, 111

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБОБЩЕНИЕ И КРИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИИ И МЕТОДОВ ФИЛЬТРАЦИОННОГО РАСЧЕТА ЗЕМЛЯНЫХ ПЛОТИН С ГРУНТОВЫМИ И НЕГРУНТОВЫМИ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫМИ УСТРОЙСТВАМИ.

1.1 Земляные плотины с грунтовым противофильтрационным устройством в виде ядра.

1.1.1 Конструкции земляных плотин с ядром.

1.1.2 Методы фильтрационного расчета земляных плотин с ядром

1.1.2.1 Земляная плотина с прямоугольным ядром.

1.1.2.2 Земляная плотина с трапецеидальным ядром.

1.2 Земляные плотины с противофильтрационным устройством в виде грунтовых призм.

1.2.1 Конструкции земляных плотин с грунтовыми призмами.

1.2.2 Методы расчета фильтрации в земляных плотинах с грунтовыми призмами.

1.2.2.1 Земляная плотина с верховой грунтовой призмой.

1.2.2.2 Земляная плотина с центральной грунтовой призмой.

1.2.2.3 Земляная плотина с низовой грунтовой призмой.

1.3 Земляные плотины с негрунтовым противофильтрационным устройством в виде несовершенной диафрагмы.

1.3.1 Конструкции земляных плотин с несовершенной диафрагмой.

1.3.2 Методы расчета фильтрации в земляной плотине с

1.4 Сопряжения противофильтрационных устройств земляных плотин с основанием.

Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ФИЛЬТРАЦИОННОГО РАСЧЕТА ЗЕМЛЯНЫХ ПЛОТИН С ЯДРОМ ПРИ

РАЗЛИЧНЫХ ТИПАХ ДРЕНАЖА.

2.1 Учет влияния наличия подпора воды на низовой грани ядра на фильтрационный расход при осреднении толщины ядра.

2.2. Предлагаемый метод расчета фильтрации через земляную плотину с ядром и наслонным дренажем.

2.2.1 Земляная плотина с ядром несимметричного профиля (mi^m2).

2.2.2 Земляная плотина с ядром симметричного профиля (тх=гп2).

2.2.3 Земляная плотина с ядром, имеющим вертикальную верховую грань (mr=0; т2 < 1).

2.2.4 Земляная плотина с ядром прямоугольного профиля {т\-т2=0).

2.3 Расчет фильтрации через земляную плотину с ядром и внутренним пластовым, ленточным и др.) дренажом.

2.3.1 Земляная плотина с ядром несимметричного профиля (т\Фт2).

2.3.2 Земляная плотина с ядром симметричного профиля (mi=m2).

2.3.3 Земляная плотина с ядром имеющим, вертикальную верховую грань (mi=0; т2< 1).

2.3.4 Земляная плотина с ядром прямоугольного профиля (т\= /«2=0).

2.4 Расчет фильтрации через земляную плотину с ядром при наличии

2.4.1 Земляная плотина с ядром и сильнопроницаемой верховой упорной призмой кj —> оо и наслонным дренажем.

2.4.2 Земляная плотина с ядром и сильнопроницаемой низовой упорной призмой кт —>оо. gg

2.4.3 Земляная плотина с ядром и сильнопроницаемыми верховой и низовой упорными призмами (квт —» со\к"т —>со).

Выводы по главе 2. ЮЗ

ГЛАВА 3. МЕТОДЫ ФИЛЬТРАЦИОННОГО РАСЧЕТА ЗЕМЛЯННЫХ

ПЛОТИН С ГРУНТОВЫМИ ПРИЗМАМИ.

3.1 Метод фильтрационного расчета земляной плотины с верховои грунтовой призмои.

3.2 Фильтрационный расчет земляной плотины с центральной грунтовой призмои.

3.3 Фильтрационный расчет земляной плотины с низовой грунтовои призмои.

3.3.1 Земляная плотина с низовой грунтовой призмой и наслонным дренажем.

3.3.2 Земляная плотина с низовой грунтовой призмой и внутренним дренажем.

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА НОВОГО МЕТОДА ФИЛЬТРАЦИОННОГО РАСЧЕТА ЗЕМЛЯНЫХ ПЛОТИН С НЕГРУНТОВЫМ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫМ УСТРОЙСТВОМ НЕСОВЕРШЕННОЙ ДИАФРАГМОЙ.

4.2 Экспериментальные исследования фильтрации (методом ЭГДА) в земляной плотине с пластовым дренажем и несовершенной диафрагмой.

4.2.1 Цель и задачи экспериментальных исследовании.

4.2.2 Основы моделирования фильтрации методом ЭГДА.

4.2.3 Методика моделирования фильтрации в земляных плотинах с несовершенной диафрагмой.

4.3 Разработка нового метода расчета фильтрации в земляной плотине с пластовым дренажем и несовершенной противофильтрационной диафрагмой.

4.4 Расчет фильтрации в земляной плотине с несовершенной противофильтрационной диафрагмой и вертикальным дренажем.

Выводы по главе 4.

ГЛАВА 5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТНОМУ ОБОСНОВАНИЮ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ ЗЕМЛЯННЫХ ПЛОТИН.

5.1 Расчетные зависимости по фильтрационному расчету земляных плотин с ядром (несимметричным, симметричным, с вертикальной верховой гранью, прямоугольного профиля).

5.1.1 Фильтрационный расход.

5.1.2 Высота высачивания (для внутреннего дренажа - величина захода кривой депрессии).

5.1.3 Положения кривой депрессии.

5.2 Расчетные зависимости по фильтрационному расчету земляных плотин с грунтовыми призмами (верховой, центральной, низовой).

5.2.2 Высота высачивания (для низовой грунтовой призмы).

5.2.3 Положения кривой депрессии.

5.3 Расчетные зависимости по фильтрационному расчету земляных плотин с негрунтовым противофильтрационным устройством в виде несовершенной диафрагмы.

5.4 Расчетные зависимости по фильтрационному расчету земляной плотины с комбинированным дренажем.

5.5 Совершенствование конструкции противофильтрационного устройства (зуба) земляной плотины на проницаемом основании малой мощности.

5.6 Противофильтрационная защита земляных водоподпорных сооружений с водоводами.

5.6.1 Водопропускные сооружения в теле земляных плотин.

5.6.2 Водопропускные сооружения в составе противоселевых гидроузлов.

Выводы по главе 5.

Актуальность темы исследования. В решении современных проблем развития экономики страны значительная роль отводится дальнейшему совершенствованию строительства водохозяйственных объектов, обеспечивающих комплексное использование водных ресурсов для нужд энергетики, орошения, водоснабжения, судоходства, рыбоводства, а также охрану водных источников от загрязнений и истощения. Решение этой проблемы предполагает строительство большого числа водоподпорных сооружений, в том числе и грунтовых плотин, которые получили чрезвычайно широкое распространение - до80- 90% из всех типов плотин. Это обусловлено, прежде всего, такими объективными факторами, как: использованием в теле плотины дешевых близлежащих местных грунтов и грунтов полезных выемок; возможностью строительства в тяжелых инженерно-геологических и сейсмических условиях; появлением мощных машин и механизмов для разработки, транспортировки и уплотнения грунтов; большими научными достижениями в области механики грунтов и фильтрационных расчетов плотин.

Вместе с тем в практике отечественного и зарубежного плотиностроения нередки случаи повреждений или разрушений грунтовых плотин, в том числе с человеческими жертвами и большими материальным и экологическим ущербами, как, например [8; 28; 51; 54]:

- на плотине Соут Форк (США, Hra=21.5M) при разрушении которой образовалось волна высотой до 12 м, что привело к гибели около 2500 человек[34];

- на плотине Махчу — II (Индия, Нпл=62м) в 1979 г., вследствие аварии которой было затоплено 68 деревень с жертвами около 2000 человек[51];

- на плотине Титон (США, Нпл=93м), разрушение которой в 1976 году привело к гибели людей и чрезвычайно большому материальному ущербу и др. [51; 34; 62].

Из общего числа аварии всех плотин доля грунтовых плотин составляет 6070 %, из которой более 70% приходится на средне- и низконапорные земляные плотины [22; 33; 46].

Одной из основных причин аварий и повреждений таких земляных плотин является негативное воздействие на них фильтрационного потока, возникающего в теле плотины, для борьбы с которым во многих случаях используют грунтовые (ядра, призмы) и негрунтовые (диафрагмы) противофильтрационные устройства [26, 27, 37, 119;]. Поэтому при проектировании и строительстве земляных плотин с противо фильтрационными устройствами важное значение имеет правильное определение в них характеристик фильтрационного потока, таких как фильтрационный расход, положение депрессионной кривой, высота участка высачивания на низовых гранях ядра и грунтовых призм и др. Решение указанной задачи и определяет актуальность выбранной темы диссертационной работы по совершенствованию методов фильтрационного расчета земляных плотин с грунтовыми и негрунтовыми противофильтрационными устройствами в виде ядер, грунтовых призм и диафрагм. Работа выполнена в рамках решения проблемы «Безопасность гидротехнических сооружений»

Целью работы является разработка на основе теоретических и экспериментальных исследовании усовершенствованных методов фильтрационного расчета земляных плотин с грунтовыми и негрунтовыми противофильтрационными устройствами и рекомендации по их расчетному обоснованию и проектированию.

Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи:

- обзор и критический анализ отечественного и зарубежного опыта проектирования и строительства земляных плотин с грунтовыми и негрунтовыми противофильтрационными устройствами и методов их фильтрационного расчёта;

- усовершенствование на основе теоретических и экспериментальных исследований методов фильтрационного расчета земляных плотин с противофильтрационными устройствами в виде ядер различного профиля с учетом влияния подпора воды со стороны его низовой грани при разных типах дренажных устройств;

- разработка нового комбинированного метода фильтрационного расчета земляных плотин с грунтовыми призмами (верховой, центральной и низовой), в том числе с учетом наличия дренажных устройств;

- разработка нового метода расчёта фильтрации в земляных плотинах с противофильтрационным устройством виде несовершенной противофильтрационной диафрагмы с определением всех необходимых параметров фильтрации;

- составление рекомендаций по расчетному обоснованию и проектированию земляных водоподпорных сооружений с противофильтрационными устройствами при различных типах дренажа, в том числе при наличии проницаемого основания и водопропускных сооружений.

Методы исследований. При выполнении диссертационной работы использовались теоретические и экспериментальные методы исследований по описанию характера движения фильтрационного потока в земляной плотине с грунтовыми и негрунтовыми противофильтрационными устройствами.

Теоретические исследования фильтрации выполнялись на основе гидравлических методов расчета фильтрации с использованием отдельных результатов, полученных гидромеханическими методами расчета. Лабораторные экспериментальные исследования выполнялись методом электрогидродинамйческих аналогий на приборе ЭГДА 9-60, в которой в качестве токопроводящей среды служила электропроводная бумага. Для обоснования полученных теоретических результатов использовались также данные экспериментальных исследований (гидродинамические сетки, построенные по методу ЭГДА и численным методом) других авторов, в том числе зарубежных.

Достоверность научных результатов. Основные положения, выводы и рекомендации обоснованы сопоставлением результатов полученных в работе расчетных зависимостей с данными, полученными из опытов по методу ЭГДА, с данными гидродинамических сеток течения фильтрационного потока, построенных как отечественными, так и зарубежными исследователями, а также с результатами известных аналитических методов исследований. Экспериментальные исследования методом ЭГДА автором проводились по апробированной методике с использованием аттестированных приборов и измерительных устройств.

Научная новизна работы заключается в следующих, выносимых на защиту, положениях:

- усовершенствован метод фильтрационного расчета земляных плотин с ядром (несимметричным, симметричным, с вертикальными гранями и с вертикальной верховой гранью) при различных типах дренажа (наслонном, пластовом и др.) с учетом влияния на осреднение толщины ядра подпора воды со стороны его низовой грани;

- обоснован комбинированный метод по определению основных параметров фильтрации (фильтрационного расхода, высоты высачивания и положения кривой депрессии и др.) для земляных плотин с грунтовыми противофильтрационными призмами (верховой, центральной и низовой);

- разработан новый метод фильтрационного расчета земляных плотин с противофильтрационным устройством в виде несовершенной диафрагмы, позволяющий рассчитать все необходимые параметры фильтрации, такие как фильтрационный расход, высоту высачивания и положение кривой депрессии и др.; составлены рекомендации по расчетному обоснованию и проектированию земляных плотин с грунтовыми и негрунтовыми противофильтрационными устройствами при различных типах- дренажа (наслонном, пластовом, комбинированном и др.) и разработкой новой конструкций противофильтрационного устройства земляной плотины на проницаемом основании в виде зуба с криволинейной (круговой) низовой гранью, а также рекомендации по противофильтрационной защите водопропускных сооружений в составе противоселевого гидроузла.

Техническая новизна полученных в диссертации конструктивных решений подтверждена Патентом на изобретение.

Практическую значимость работы составляют:

- усовершенствованный метод фильтрационного расчета земляных плотин с ядрами различного профиля и разных типов дренажа, учитывающий влияние на осреднение толщины ядра подпора воды с низовой грани ядра;

- комбинированный метод фильтрационного расчета земляных плотин с грунтовыми противофильтрационными призмами (верховой, центральной, низовой);

- новый метод фильтрационного расчета земляных плотин с противофильтрационной диафрагмой позволяющий определять необходимые параметры фильтрации (фильтрационный расход, высоту высачивания и положение кривой депрессии);

- рекомендации по расчетному обоснованию и проектированию земляных плотин с противофильтрационными устройствами (ядрами, грунтовыми призмами и диафрагмами), в том числе новой конструкции противофильтрационного устройства земляной плотины на проницаемом основании в виде зуба с криволинейной (круговой) низовой гранью, а также рекомендации по противофильтрационной защите водопропускного сооружения в составе противоселевого гидроузла.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы обсуждались и получили одобрение II- й Всероссийской конференции «Вопросы повышения эффективности строительства» (Нальчик, 2004 г.), III- й Всероссийской конференции «Вопросы повышения эффективности строительства» (Нальчик, 2006 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Паводковые потоки и водные бассейны: проблемы регулирования водотоков, безопасность и надежность ГТС, мониторинг водных объектов и защита водоохранных зон» (Нальчик, 2007г.), ежегодных семинарах- совещаниях кафедры «Природообустройство» ФГОУ ВПО КБГСХА (Нальчик, 2000-2007г.), на совместном заседаний кафедр «Гидротехнические сооружения, мелиорации и водоснабжения» и «Строительных конструкции и сооружений» КБГСХА и Отдела экологических исследовании ВГИ (2008г.), а также на семинаре в Лаборатории фильтрационных исследовании кафедры «Гидравлика и инженерная гидрология» ФГОУ ВПО НГМА (Новочеркасск, март 2004г.). Кроме этого, результаты диссертационной работы были представлены для участия на конкурсе Национальной Экологической Премии «Эко-Мир-2006», где в номинации «Сохранение биоразнообразия и оздоровление ландшафтов» удостоена «Диплома I степени» (вручена в Государственной Думе РФ 23.05.06г.).

Личный вклад автора заключается в постановке и формировании задач исследования, совершенствовании методов их теоретического и экспериментального решений, анализе и выводах полученных автором результатов при консультациях научного руководителя. В проведении отдельных экспериментов по исследованию земляных плотин с противофильтрационными диафрагмами и теоретических исследований по усовершенствованию метода фильтрационного расчета земляных плотин с ядрами и конструкции противофильтрационного зуба принимали' участие, соответственно Гегиев К.А. и Ищенко А.В.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 9 печатных работах, из которых 4 в центральной печати в том числе в журналах «Гидротехническое строительство» (2004,2006), «Мелиорация и водное хозяйство» (2007), а также Патент на изобретение (2006).

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы, приложений. Основное содержание диссертации изложено на 197 страницах печатного текста, включая 51 рисунков, 9 таблиц и список литературы из 142 наименований, в том числе 22 зарубежных, и 7 приложений.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. В последние 50-60 лет в практике отечественного и зарубежного плотиностроения получили широкое распространение средне- и низконапорные земляные плотины, что обусловлено такими факторами, как экономичность, высокая степень механизации земляных работ, возможностью строительства в сложных инженерно-геологических и сейсмических условиях и др. Во многих случаях они снабжены грунтовыми и негрунтовыми противофильтрационными устройствами с целью уменьшения негативного воздействия фильтрационного потока, проходящего через тело плотины. Вместе с тем, нередки случай аварий и повреждений таких плотин, обусловленные неверным расчетом параметров фильтрации при их проектировании. Выполненные в диссертации исследования позволяют восполнить в определенной мере указанные пробелы и рекомендовать новые усовершенствованные методы расчетного обоснования и проектирования таких плотин.

2. На основе проведенного обзора опыта отечественного и зарубежного плотиностроения выявлены наиболее характерные типы грунтовых и негрунтовых противофильтрационных устройств земляных плотин в виде ядер и грунтовых призм различного профиля и несовершенных диафрагм. Дан критический анализ существующих методов фильтрационного расчета земляных плотин с различными противофильтрационными устройствами.

3. На основе теоретических и экспериментальных (методом ЭГДА) исследований предложен усовершенствованный метод фильтрационного расчета земляных плотин с ядрами различного профиля, учитывающий влияние подпора воды на фильтрационный расход при осреднении толщины ядра. Получены расчетные формулы для определения всех необходимых параметров фильтрационного потока в земляных плотинах с ядрами постоянной и переменной толщины при различных типах дренажей, результаты подсчетов по которым достаточно близко (до 2-5%) совпадают с данными экспериментов по методу ЭГДА, в том числе и зарубежных исследователей.

4. Разработан новый комбинированный метод расчета фильтрации земляных плотин с грунтовыми противофильтрационными призмами (верховой, центральной, низовой), занимающих промежуточное положение между ядрами и однородными земляными плотинами. Получены расчетные зависимости для определения всех необходимых параметров фильтрации в них, результаты подсчетов по которым дают достаточно близкое (до 4-5%) совпадение с данными моделирования по методу электрогидродинамических аналогий с учетом различных типов дренажей. Для частных же случаев крутых (пологих) откосов грунтовых призм полученные зависимости совпадают с известными решениями для ядер и однородных земляных плотин.

5. На основе экспериментальных и теоретических исследовании разработан новый метод фильтрационного расчета земляных плотин с несовершенной диафрагмой. Получены расчетные формулы для определения основных параметров фильтрационного потока, подсчеты по которым дают достаточно близкое совпадение (до 2-5 %) с опытными данными, полученными по методу ЭГДА как автором, так и другими исследователями.

6. Предложены рекомендации по расчетному обоснованию и проектированию земляных плотин с противофильтрационными устройствами (ядрами, грунтовыми призмами и диафрагмами) при различных типах дренажа (наслонном, пластовом, комбинированном и др.). Разработана новая конструкция противофильтрационного устройства земляной плотины на проницаемом основании в виде зуба с криволинейной (круговой) низовой гранью, а также рекомендации по противофильтрационной защите водопропускных сооружений, в составе противоселевого гидроузла. Результаты работы внедрены в состав вариантного решения рабочего проекта «Строительство селезащитного гидроузла в русле р. Баксан для защиты г. Тырныауза от затопления в условиях селевой опасности р. Камык-Су» (институт ОАО «Севкавгипроводхоз»).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Об авариях и повреждениях земляных плотин с водоводами: причины и способы совершенствования противофильтрационной защиты.// Гидротехническое строительство. 2004. №3. С. 30-36 (в соавторстве).

2. О фильтрационном расчете земляных плотин с ядром. //Гидротехническое строительство. 2006. №5. С.26-34 (в соавторстве).

3. Расчет фильтрации в земляных плотинах с противофильтрационными диафрагмами.//Мелиорация и водное хозяйство. 2007. №2. С. 27-29(в соавторстве).

4. О водоподпорных сооружениях с грунтовыми противофильтрационными призмами. // Вопросы повышения эффективности строительства: Сб. ст. / КБГСХА. Нальчик, 2004. Вып. 2. С. 164-168.

5. О фильтрационных деформациях земляных плоти с трубчатыми водоводами. // Вопросы повышения эффективности строительства: Сб. ст. / КБГСХА. Нальчик, 2004. Вып. 2. С. 161-162 (в соавторстве).

6. Грунтовая плотина на непроницаемом основании: Патент №2290472 /Заявл. (10.04.2006г), Бюл. 27.12.06. № 36. 5с. (в соавторстве).

7. Совершенствование метода расчета фильтрации в земляных плотинах противофильтрационными диафрагмами. // Вопросы повышения эффективности строительства: Сб. ст./ КБГСХА. Нальчик, 2006. С. 106-111 (в соавторстве).

8. К методу фильтрационного расчета земляной плотины с противофильтрационной диафрагмой. // Паводковые потоки и водные бассейны: проблемы регулирования водотоков, безопасность и надежность ГТС, мониторинг водных объектов и защита водоохранных зон: Сб. ст. / КБГСХА. Нальчик-Махачкала, 2007. С. 140-144 (в соавторстве).

9. Противоселевая защита г. Тырныауз от затопления.// Труды Всероссийской селевой конференции по селям: 26-28 октября 2005г. М., 2008. С. 283-288 (в соавторстве).

179

1. Аварии земляных плотин (Индия) // Гидротехническое строительство.1971. № 1.

2. Айрапетян Р.А. проектирование каменно земляных и каменнонабросных плотин. М., «Энергия», 1975. 328с.

3. Амшоков Б.Х. О водоподпорных сооружениях с грунтовыми противофильтрационными призмами. // Вопросы повышения эффективности строительства. В. 2. / КБГСХА. г. Нальчик, 2004. С. 164168.

4. Амшоков Б.Х., Гегиев К.А. О фильтрационных деформациях земляных плоти с трубчатыми водоводами // Вопросы повышения эффективности строительства. Вып. 2. / КБГСХА. г. Нальчик, 2004. С. 161-162.

5. Амшоков Б.Х., Гегиев К.А Совершенствование метода расчета фильтрации в земляных плотинах противофильтрационными диафрагмами. // Вопросы повышения эффективности строительства: Сб. ст./ вып.2. КБГСХА. Нальчик, 2006. С. 106-111.

6. Анахаев К.Н. Выбор экрана для каменно-земляных плотин. // Мелиорация и водное хозяйство. №3, 1991. С.40-42.

7. Анахаев К.Н. Совершенствование конструкции, методов расчетного обоснования и проектирования противофильтрационных устройств грунтовых плотин. Дисс. д-ра. техн. наук (05.23.07). М.: МГУП, 1997. 521с.

8. Анахаев К.Н. Амшоков.Б.Х., Гегиев К.А. Грунтовая плотина на непроницаемом основании. Патент №2290472. 2006.

9. Анахаев К.Н. Дисс. к-та. техн. наук (05.23.07). М.: «ВОДГЕО», 1984.209с.

10. Анахаев К.Н. Методические указания к выполнению лабораторных работ по расчету фильтрации в каменно- земляных плотинах.//Нальчик. КБАМИ, 1989.35с.

11. Анахаев К.Н. Пространственная фильтрация в ядрах каменно-земляных плотин. // Гидротехническое строительство. №7, 1994. С. 24-29.

12. Анахаев К.Н. Расчет фильтрации через грунтовую перемычку на непроницаемом основании.//Изв. Вузов. Строительство и архитектура, №7, 1990. С. 78-82.

13. Анахаев К.Н. Фильтрационные расчеты земляных плотин. Нальчик: КБГСХА, 1998. 34 с.

14. Анахаев К.Н., Амшоков Б.Х. , Гегиев К.А. Расчет фильтрации в земляных плотинах с противофильтрационными диафрагмами. //Мелиорация и водное хозяйство. №2, 2007. С. 27-29.

15. Анахаев К.Н., Амшоков Б.Х., Ищенко А.В. О фильтрационном расчете земляных плотин с ядром. //Гидротехническое строительство, №5, 2006. С. 26-34.

16. Анахаев К.Н., Гегиев К.А., Амшоков Б.Х. Об авариях и повреждениях земляных плотин с водоводами: причины и способы совершенствования противофильтрационной защиты. // Гидротехническое строительство. №3, 2004. С. 30-36.

17. Анахаев К.Н., Гегиев К.А., Амшоков Б.Х. и др. Селезащитный гидроузел по предотвращению затопления г. Тырныауза от затопления в условиях селевой опасности р. Камык-Су. НИР. 2006г., конкурс ЭКО-МИР-2006. ВГИ, Нальчик, 57с.

18. Анахаев К.Н., Гегиев К.А., Амшоков Б.Х. Строительство селезащитного гидроузла в русле р. Баксан для защиты г. Тырныауза от затопления в условиях селевой опасности р. Камык-Су. Отчет по хоздоговору №195/220, 2005. ВГИ, Нальчик, 47с.

19. Андрейчиков М. Е. Новый способ расчета земляных плотин и перемычек на фильтрацию.// Вестник инженеров и техников, №4, 1936. С. 209-212.

20. Анисимов В. А., Сорокин В. А. Ремонтные работы на мерзлой плотине // Гидротехническое строительство. 1975. № 5.

21. Аравин В.И., Носова О.Н. Натурные исследования фильтрации. Л.Э., 1969. 256с.

22. Бахтин Б.М., Корюкин С.Н. Гидротехнические сооружения.// М.:Агропромиздат,1991. 351с.

23. Башкис К. Фильтрация через земляные плотины с замком. Доклады Литовской СХА, Том IV, 1958.

24. Белов В.А. Научное обоснование мелиораций малых водоемов и их инженерной защиты; дис. д-ра техн. наук. НГМА, 2001.

25. Белов В.А. Противофильтрационные мероприятия на малых водоемах. Ростов-на-Дону: СКНЦ ВШ, 2000.

26. Белов В.А. Устройство диафрагм на водопропускных сооружениях. //Мелиорация и водное хозяйство, №3, 1999. С. 23-24.

27. Бисвас А.К. Человек и вода. Гидрометеоиздат, 1975. 287с.

28. Веригин Н.Н. Расчет дрены в потоке грунтовых вод с учетом высоты высачивания. // Доклады АН СССР, том LXX. М., 1950. С. 581-584.

29. Водосбросы трубчатые с ковшовым оголовком на расход воды до 50 м3/с при перепадах от 7 до 15 м: ТП 820 — 208. Альбом I. / Мосгипроводхоз.

30. Войнич — Сяноженцкий Т.Г., Аскурава З.И. К расчету потерь фильтрационного напора в верховом и низовом клиньях земляных плотин и определению высоты высачивания. Сообщения АН Гр ССР, 78, №2, 1975. С. 425-428.

31. Волнина М.Б. Некоторые характеристики современных каменно-земляных плотин. // Гидротехническое строительство №4, 1976. С. 4446.

32. Вуцель В.И. Обеспечение надежности грунтовых плотин.// Гидротехническое строительство, №7, 1983. С. 16-17.

33. Гельфер А.А. Причины и формы разрушения гидротехнических сооружений. Л. -М., ОНТИ, 1936. 320с.

34. Герсеванов Н.М. Итерационное исчисление и его приложения. М., Машстрой издат., 1950. 69с.

35. Герсеванов Н.М. Приложение функционального анализа при решении задач по фильтрации грунтовых вод. Изв. АН СССР, отн, №7, 1943. С. 73-89.

36. Гогоберидзе М. И. и др. Обобщение данных статистического анализа аварий и инцидентов в аспекте надежности плотин: Сообщения АП Груз. ССР. 1977. 86. №3.

37. Голик С. С. Новая жизнь Чернореченского водохранилища // Гидротехника и мелиорация. 1985. № 10.

38. Голик С.С. Реконструкция приплотинного водозабора в условиях непрерывной эксплуатации водохранилища // Гидротехническое строительство. 1984. № 10.

39. Горюнов С.М. Фильтрационные исследования земляной плотины Бадамского водохранилища. Бюллетень НТИ, №6. Ташкент, 1968. С. 54-55.

40. Гришин М.М. Гидротехнические сооружения. Ч. 1. М.: В. школа, 1979. 615с.

41. Гришин М.М. Гидротехнические сооружения. М. ГСИ, 1962. 763с.

42. Гузов М.З. Фильтрационный расчет разнородных земляных плотин на непроницаемом основании, сб.// Фильтрационные исследования и расчеты. Гидромеханика. «Н. думка» Киев. 1967. С. 36-40.

43. Гузов М.З. До разрахунку фшьтраци в земляних греблях з пластичним ядром. Доповцц АН УРСР, №6, 1953. С. 425-428.

44. Девиссон Б.Б. Об установившемся движении грунтовых вод через земляные плотины. Записки Государственного гидрологического института, т. 6, Л., 1932. С. 11-19.

45. Жиленков В.Н. Водоупорные свойства грунтовых ядер и экранов высоких плотин. Л., Энергоиздат, 1968. 114с.

46. Журавлев Г.И. Гидротехнические сооружения. М.: «Колос», 1979. 423 с.

47. Залиханов М.Ч., Анахаев К.Н., Гегиев К.А., Амшоков Б.Х. Противоселевая защита г. Тырныауз от затопления. Гегиев // Труды Всероссийской селевой конференции по селям: 26-28 октября 2005г. М., 2008. С. 283-288.

48. Запорожченко Э. В. и др. Природно-антропогенные процессы и явления // Сб. научных трудов института "Севкавгипроводхоз". Пятигорск, 1999. в. 14.

49. Илюшин В. Р. Дренаж стальных облицовок напорных подземных водоводов ГЭС и ГАЭС // Фильтрационные исследования и расчеты при проектировании гидротехнических сооружений: Материалы конференции и совещании по гидротехнике. Л.: ЭАИ, 1983.

50. Кавешников Н.Т. Эксплуатация и ремонт гидротехнических сооружений. М.: «Аропромиздат», 1989. 272с.

51. Кнорре М.Е. Работа песчаных перемычек в физическом отношении и метод расчета их. Методология гидравлических расчетов принятых при составлении проекта Запорожской ГЭС на реке Днепре. В. I. М., 1925. С. 285-327.

52. Князев К. А., Эйдельман С.Я. Опыт эксплуатации гидротехнических сооружений Братской ГЭС имени 50-летия Великого Октября // Гидротехническое строительство. 1975. № 5.

53. Кореньков В.А., Ковшова Е.П. Причины разрушения земляных плотин прудов и малых водохранилищ в Красноярском крае и пути повышения их безопасности.// Проблемы использования и охраны природных ресурсов Центральной Сибири, Вып. 2, 2000. С.60-63.

54. Косиченко Ю. М. и др. Оценка уровня фильтрационной безопасности земляных плотин и эффективности инженерной защиты малых водохранилищ. Новочеркасск: НГМА. 2001.

55. Косовцева Л.В., Покровский Г.И. Расчет фильтрации в высоких плотинах на непроницаемом основании с учетом напряженно-деформированного состояния сооружения.//В.24 «Гидравлика и гидротехника». Киев, «Техника», 1977. С. 80-85.

56. Кремез С. А. Опыт строительства и эксплуатации малых водохранилищ ЦЧО. Воронеж: Воронежский ун-т, 1965.

57. Кузнецов B.C. и др. Состояние сооружений Колымской ГЭС по данным натурных наблюдений // Гидротехническое строительство. 1995. № 4.

58. Лапшенков В. С. Противоэрозионные гидротехнические сооружения. Новочеркасск: НГМА, 1996.

59. Лапшенков В. С., Богуславская Т. А. Приближенные решения некоторых задач фильтрации. Новочеркасск, НГМА, 2001. 26с.

60. Ляхевич Р.М, Амшоков Б.Х., Шогенова Ж.Х. // Вопросы повышения эффективности строительства. В. 2. / КБГСХА. г. Нальчик, 2004. С. 161162.

61. Малаханов В.В. Техническая диагностика грунтовых плотин. М., ЭАИ, 1990. 121с.

62. Мелещенко Н.Т. О расчете фильтрации через земляные плотины по методу проф. Н.Н. Павловского. //Гидротехническое строительство. №23, 1932. С. 21-24.

63. Михайлов Г.К. К задаче о фильтрации в анизотропных земляных плотинах трапецеидального профиля на горизонтальном водоупоре. Докл. АН СССР, т.80, №4, С.553-556.

64. Михайлов Г.К. О фильтрации в трапецеидальных плотинах на горизонтальном водоупоре.// Гидротехника и мелиорация, №1, 1952. С. 33-42.

65. Михайлов Г.К. О фильтрации в трапецеидальных плотинах с вертикальным верховым откосом. ПММ. т. 17, в. 2, 1953. С. 189-199.

66. Михайлов К.А. Ирригационные сооружения. M.-JI., 1937. 675с.

67. Моргулис М.М. Некоторые задачи безнапорного и напорного плоского движения грунтовых вод в однородной среде. Кандидатская диссертация. М., 1948.

68. Мхитарян A.M. Теория и расчет фильтрации через земляные плотины. Докторская диссертация. М., 1951.

69. Нгуен Суан Чыонг. Развитие гидравлических основ современной инженерной теории проектирования грунтовых напорных сооружений и оснований. Дисс. д-ра техн. наук (05.23.07). Л., 1981.

70. Недрига В.П. Гидротехнические сооружения. Под общ. ред. М.: Стройиздат, 1983. 543 с.

71. Недрига В.П., Анахаев К.Н. Особенности расчета фильтрации в земляных плотинах на непроницаемом основании.// Конструкции грунтовых плотин и методы их возведения Труды ВНИИ ВОДГЕО, М., 1987. С. 58-60.

72. Недрига В.П., Анахаев К.Н. Расчет фильтрации в трапецеидальных ядрах каменно-земляных плотин// В сб.: Конструкции грунтовых плотин и методы их возведения. Труды ВНИИ «ВОДГЕО», М.,1987. С. 29-31.

73. Нельсон Скорняков Ф.Б. О новом способе расчета земляных плотин и перемычек на фильтрацию, предложенном инж. Андрейчиковым. Вестник инженеров и техников. №8, 1936. С.496-497.

74. Нельсон Скорняков Ф.Б. Фильтрация в однородной среде. Изд. 2-е, М., Сов. наука. 1949. 568с.

75. Нельсон Скорняков Ф.Б. Фильтрация через плотины и дамбы с ядрами и экранами (основание водонепроницаемое). Докл. АН СССР, т. 60, №7, 1948. С. 1137-1140.

76. Ненько Я.Т. Фильтрация воды через перемычки и плотины на непроницаемом основании. Харьков, 1936. 84с.

77. Ничипорович А.А., Истомина B.C. Проектирование и постройка укатанных земляных плотин. M.-JL: ОНТИ, 1936.

78. Описание геологий оснований высоких отечественных и зарубежных плотин. М. ВОДГЕО. Гидроэнергопроект, 1959.

79. Павловский Н.Н. О фильтрации воды через земляные плотины. Изв. сектора гидротехники и гидротехнических сооружений. Научно-мелиоративный институт, 1931. в. 24. С. 1-196.

80. Павловский Н.Н. Собрание сочинений. Т. II, M.-JL, 1956. 771с.

81. Папазчев И., Шейтанова Л., Абаджиев X. Ръководство за упражнения по хидротехнически съоржения. София. Техника. 1975. 335с.

82. Перекрытие водовыпуска плотины Брахмани (Индия) // Гидротехническое строительство. 1984. № 6.

83. Покровский Г.И. Конструкция фильтрующей дамбы хвостохранилища Красиво-Меченского месторождения // Тр. ин-та /ВНИИ ВОДГЕО,- М., 1983. С. 35-38.

84. Покровский Г.И. Рациональные методы возведения и расчета противофильтрационных устройств взрывонабросных плотин. // Гидротехническое строительство, 1996. №10, С. 24-28.

85. Покровский Г.И. Фильтрационные расчеты взрывонабросных плотин при нелинейном режиме.//В сб.: Строительство водоподпорных сооружений из грунтовых материалов. Труды института «ВОДГЕО», М.,1983. С. 35-38.

86. Полубаринова Кочина П.Я. Расчет фильтрации через земляную перемычку. ПММ т.ч., №1, 1940. С. 53-64.

87. Полубаринова Кочина П.Я. Теория движения грунтовых вод. М., 1977. 664с.

88. Попов И.Г., Щукин В.Л. Ремонт трубчатого дренажа плотины в условиях действующего напора // Гидротехническое строительство. 1968. № 6.

89. Проектирование и строительство больших плотин. Вып. 13. Павчич М.П., Гинзбург М.Б., Радченко В.Г. Проблемы сопряжения плотин. М., ЭАИ, 1986. 149с.

90. Проскурников С.С. Применение метода ЭГДА к расчету фильтрации через земляные валы и плотины. Труды Государственного гидрологического института. Л., В.8 (62), С. 188-196.

91. Радченко В.Г., Иванова Е.М., Романова В.Н. Способы сопряжения каменно земляных плотин с основанием и бортами каньонов. Л., ВНИИГ, 1971.

92. Ремонт уплотнения стыков железобетонных труб 1/ Гидротехническое строительство. 1975. Мин 5.

93. Розанов Н. С. и др. Проектирование и строительство больших плотин (X 111). Аварии и повреждения больших плотин. М.: ЭАИ, 1986.

94. Розанов Н.Н Плотины из грунтовых материалов. М., «Стройиздат», 1983. 296с.

95. Розанов Н.П. Гидротехнические сооружения. Под общ. ред. М.: Агропромиздат, 1985. 432 с.

96. Розанов Н.П. и д.р. Лабораторные работы по гидротехническим сооружениям.//М.: ВО «Агропромиздат», 1989. 208с.

97. Розанов Н.П., Румянцев И.С. и др. Особенности проектирования и строительства гидротехнических сооружений в условиях жаркого климата. М.: «Колос». 1993. 303с.

98. Руководство по расчетам фильтрационной прочности напорных сооружений ГАЭС. И93-83/ВНИИГ, Л., 1981. 76с.

99. Румянцев И.С. Страницы истории российской гидротехники. М.: МГУП, 1999.

100. СНиП. II- И. 4-62. Плотины земляные насыпные. Нормы проектирования. М., 1963. С. 1-36.

101. СНиП 2.06.08.84 Плотины из грунтовых материалов. М., 1989. 32с.

102. Стабилизация основания земляной плотины методом электроосмоса // Гидротехническое строительство. 1968. № 5.

103. Тартаковский Д. М., Васильев И. М. О неравномерных деформациях земляных плотин в областях примыкания грунтов к жестким неровным поверхностям // Вопросы проектирования высоких плотин: Труды J11Ш. 1968. № 292.

104. Угинчус А.А. Москва волгострой. № 6, 7, 1936. С. 60-61. Юб.Угинчус А.А. Новая гидравлическая теория фильтрации через земляныеплотины. Гидротехническое строительство. №11-12, 1944. С. 1-5.

105. Угинчус А.А. Новые формулы для расчета фильтрации через земляные плотины. Гидротехническое строительство. №5, 1947. С. 1-6.

106. Угинчус А.А. Расчет фильтрации через земляные плотины. JL- М., 1940. 174с.

107. Фильчаков П.В. Электромоделирование задач фильтрации в разнородном грунте. Доклад АН СССР, 1949. т. 66, №4, С.593-596.

108. Форхгеймер Ф. Гидравлика, ОНТИ, M.-JL, 1935. (перевод с нем.), 616с.

109. Хрупа И.Ф., Иванов В.П. Гидротехнические сооружения и сельскохозяйственная мелиорация. М., «Колос», 1983. 351с.

110. Цицкишвили А.Р. Об итерационном методе Н.М. Герсеванова. ПММ, 21, №26, 1965. С. 291-296.

111. ИЗ.Чарный И.А. Строгое доказательство формул Дюпюи для безнапорной фильтрации с промежутком высачивания. Докл. АН СССР, т. 79, №6, 1951. С. 937-940.

112. Чугаев P.P. Гидротехнические сооружения. Глухие плотины 4.1. М.: Агропромиздат, 1985. 318с.

113. Чугаев P.P. Земляные гидротехнические сооружения (теоретические основы расчета). JL, Энергоиздат, 1967. 460с.

114. Шанкин П.Я. Расчет фильтрации в земляных плотинах. М. Л., 1947. 179с.

115. Шестаков В.М. Расчет фильтрации через земляные плотины на проницаемом прослое. Гидротехническое строительство. №1, 1957. С. 42-46.

116. Шешеня Н. JI. Состояние гидротехнических сооружений в зоне влияния Спитакского землетрясения // Гидротехническое строительство. 1989. №8.

117. Эристов B.C. Аварии плотин.//Энергохозяйство за рубежом. №5, сен. -окт. 1966. С. 1 7.

118. Alt Н. М. Numerical Solution of Steadu-State Porous Flow Free Boundaru Problems. //Numerische Mathematik, v.36, F.l, 1980. 73-98.

119. Beier H., Schade D., Lorenz W. Penetration of impervious earth cores by structures. 13 Congres des Grands Barraqes. New Delhi, 1979, Q. 48, R. 13, V. 1.

120. Biswas V.A. Yistory of hydrology. Amsterdam London, 1970, 336p.

121. Breht H. Der Staudammbau, Versuch einer Standortbestimmung anlasslich der Neufassung der DIN 19700 // Wasserwirtschaft. 1980, Jg. 70. H. 3.

122. Breitenoder M. Ebene Grundwasserstromungen mit freier Oberflache. Berlin, 1942.

123. Casagrande L. Naherungsverfahren fur Ermitelung der Sickening in geschutten Dammen auf undurchlassiger Solche. Bautechnik. Jg. 12, H.15, April, 1934, 205-208.

124. Cederqren H.R. Seepaqe, drainaqe, and Ion Nets. New-York, London- Sydm/ Toronte, 1977. 534 c.

125. Cividini A., Gioda G. An approximate F.E. analysis of seepage with a free surface.// Int. I. Numer. Anal. Methods Geomech. V.8, №6, 1984. 549-566.

126. Darcy H. Les fontaines de la ville de Dijon. Paris, 1856.

127. Dupuit J. Etudes theoriques et pratiques sur le movement des eaux. Paris, 1863,304р.

128. Hamel G. Ueber Grundwasserstromung. "Zeitsch. f. Angewandte Math. u. Mech. " H.14, 1934.

129. Hamel G. und Cunther E. Numerische Durchrechnung der Abhandlimg uber Grundwasserstrommung. "Zeitsch. f. Andewandte Math. u. Mech." B.15,H.5, 1935, 255-256.

130. Harr M.E. Groundwater and Seepage. New York, 1962, p. 315.

131. Hentze J. Wasserbau. T. 2. Leipzig u. Berlin. 1942.

132. Jahn O. Untersuchung uber die Wesserbewgung in durchlassigen Erdkorpern. Wasserkraft und Wasserwirtschaft. Jg.12, H.16, Augusn, 1932, 181-186.

133. Joungs E.G. Seepage Rates and the Horisontal flow Approximation. Water Resonrces Research. V. 10, №4, August 1974, p. 874-876.

134. Kashef J. A.-A. Seepage through Earth Dams. J. of Geoghysical Research. V. 70, №24, December 15, 1965, 6121-6128.

135. Kozeny J. Grundwasserbewgung bei freiem Spiegel, Flus und Kanal-versickerung. Wasserkraft und Wasserwirtschaft. Jg. 26, H. 3, 1931, 28-29.

136. Mallet C., Pacguant J. Erdstandamme. Berlin, 1954,s.345.

137. Matta G. — Fomules empiriques la determination de la surface libre dams les econlements a travers les dignes en terre. Le cenie civil, T. 138, № 11, Jnin, 1961, Paris.

138. Mioduszewski W. Wyznaczenie siatki hydrodynamicznej w zaporach ziemnych metoda elektrohydroanalogii. Zeszyty Naukowe SGGW-Melioracje Rolne. Z.7, Warszawa, 1967, 19-30.

139. Weinig F. und Shields A. Graphisches Verfahren zur Ermittlung der Sickerstromung durch Staudamme. Wasserkraft und Wasserwirtschaft. Jg. 31, H.18, September, 1936, 233-240.

140. МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

141. E-mail AGRON @ KBR. NET.RU. в ГРКЦ НБ КБР Банка России г. Нальчик'/'//?.£//С « .IF? 200^1. СПРАВКА