автореферат диссертации по строительству, 05.23.16, диссертация на тему:Переходные гидравлические процессы в магистральных каналах оросительных систем для условий динамического регулирования водораспределения

РГб од

ТКАЧЕВ Александр Александрович

ПЕРЕХОДНЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В МАГИСТРАЛЬНЫХ КАНАЛАХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ УСЛОВИЙ ДИНАМИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОДОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ

Специальность: 05.23.16 - «Гидравлика и инженерная гидрология»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новочеркасск 2000

Работа выполнена в Новочеркасской государственной мелиоративной академии (НГМА).

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор Иваненко Ю.Г.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор Коханенко В.Н.

кандидат технических наук, доцеш- Боровской В. П.

Ведущая организация - Государственное Учреждение «Юлсньн научно-исследовательски!! институт гидротехники и мелиорации) (ГУ ЮжНИИГиМ)

Зашита состоится 3 июля 2000 г п 10 00 час. на заседании диссерта щшнного совета К 120.76.02 в Новочеркасской государственной мелиора тивной академии по адресу: 346428 г. Новочеркасск Ростовской области ул. Пушкинская, 111 (ауд. 236).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НГМА.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печать» предприятия, просим направлять ученому секретарю диссертационной совета.

Автореферат разослан « 2 » ЦК?НЯ ...-ООО г

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук. •

п Об /h

о

^^VB.A. Храпковскии

ОКЩЛЯ ХЛГЛ1ГГКГИСППСЛ РЛИО'ГЫ

Лгсгуалмнмпъ темы. При разработке и исследовании технологических режимов водораенределеиия на ороси тельных системах важное значение имеют расчеты характеристик переходных гидравлических процессов.

В реальных условиях работы каналов оросительных систем практически всегда имеют место нестационарные процессы. Динамика этих процессов он-¡кделистся различными возмущающими воздействиями, которые зависят oi xapaicrcpa изменения подоподачн и водопотреблення в процессе эксплуатации каналов. Эти возмущения возникают при запусках и остановках насосных станций, дождевальных машин и их агрсчатов, при маневрировании затворами на перетражившощих и регулирующих сооружениях и др. При этом харакгс-рпстикн нестационарных процессов будут зависел, не только от возмущающих воздействий, но и от восприимчивости каналов ороагтельных систем к внешним возмущающим воздействиям. Показателями восприимчивости к внешним воздействиям являются резервы запаса емкостей каналов, емкостей регулирования и др. Полевые исследования и измерения характеристик эшх процессов в натурных условиях трудоемки и дорош. Поэтому актуальными становятся имитационные исследования переходных 1 идравлических процессов на математических моделях оросительных систем. Математическое моделирование позволяет давать количественную оценку характеристикам волновых процессов, знание которых необходимо для разработки сист ем тсхноло-шчсского и математического обеспечения для целен оптимизации процессов годоучста и водораспределения в открытых каналах оросигельных систем и ДЛЯ решения проблемы минимизации непроизводительных сбросов оросительной воды.

Цель работы - разработка теоретических зависимостей и математических моделей для определения характеристик переходных гидравлических процессов в каналах оросительных civ, геч и проведите численных экснери-

ментов и имитационных исслсдовшши на ЭВМ дач условий динамнческо регулирования водораенределения.

Задачи исследований:

разработать аналитические решения дифференциальных ур;шн Ш1Й характеристик, позволяющие,При заданных краевых условиях рассчип вать переходные гидравлические щюцессы в открьпых руслах;

- разработать аналитические решения дифференциальных ураипеш начальных характеристик, позволяющие рассчитывать кривые свободной н всрхносга в открьпых призматчсских водотоках и время добекишя иозм щеиия до контролируемых створов ;

- выполнить имитационные исследования на математических мод лях открытых каналов оросительных систем переходных гидравлических пр цессов дам условий динамического регулирования водораспределения;

- применить разработанные математические модели для реализащ способа активного управления водораспределснием в магистральных канал; с головными насосными станциями на примере Азовского машетрально! канала в Ростовской области.

Методы исследований. Основные результаты, полученные в работе, сделанные научные выводы обоснованы и достоверны. Достоверность по; таерждается аналитическими решениями дифференциальных уравнений н< установившегося течения воды в открытых руслах, проверенных в натурны условиях.

Им1гпщионные численные исследования выполнялись с применение современной вычислительной техники на математических моделях у спи к вившегося и неустановившегося течения воды в открьпых неразмыпаемы руслах, основанных на методе характеристик, который обоснован эксперимс! тально и дает достаточную степень точности.

Научную новизну составляют:

- теоретические зависимости по определению гидравлических пар; метров потока при установившемся режиме течения воды, необходимых д

построения кривых свободных поверхностей и для определения времени до-бегания начальных возмущений до контролируемых створов, на основе то п> рых рассчшывается начальная характеристика в методе характеристик;

- аналитические решения ди<}х)>ере1 пталы гых уравнений характеристик, позволяющие рассчитывать при задшшых краевых условиях переходные гидравлические процессы в открытых руслах, и методика расчета характеристик этих процессов для целей динамического регулирования водораспределе-ния;

- математические модели, применимые для реализации нового эффективного способа активного управления водораспределением в открытых магистральных каналах с головными насосными станциями.

Практическая значимость работы заключается в повышении точности гидравлических расчетов установившихся и неустановившихся течений в открытых неразмываемых руслах с применением метода характеристик, в обосновании методики применения имитационных математических моделей для расчета характеристик переходных гидравлических процессов при динамическом регулировании водораспределения, в разработанных рекомендациях по применению способа активного управления водораспределением в м inicr-ральных каналах с головными насосными станциями, в программном комплексе для решения задачи минимизации i ^производитель!гъгх сбросов воды.

На защиту выносится:

1. Аналитические решения дифференциальных уравнений характеристик, позволяющие рассчитывать при задшшых краевых условиях переходные гидравлические процессы в открытых руслах.

2. Аналитические решения дифференциальных уравнений начальных характеристик для расчета кривых свободной поверхности в открытых призматических водотоках и времени добегания начальных возмущеш1Й до контролируемых створов.

3. Результаты имитационных исследований переход! них шдравличсскт процессов, проведенные на математических моделях каналов оросшсльнь. систем для условий дннамотеского регулирования водорасиределсшш.

4. Математические модели для реализации способа активного унравлеш водораспределением в открьпых машстральиых каналах с головными наох ными станциями.

Апробация работы. Основные положения диссертации изложены в работах и доложены на научно-технических конференциях аспирантов и ci) денгов на кафедрах гидравлики и гидрот ехнических сооружений НГМА (1997 1999 гг). Способ активного управления водораспрсдслением внедрен на Азоп ском магистральном канале в Ростовской области.

Сгруюура и объем диссертации. Диссертация состоит из введеши четырех глав, общих выводов, списка использованной литературы 112 найме новаций и приложений. Работа содержит 136 страниц машинописного текста в том числе 14 таблиц, 19 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации цель, задачи и научная новизна исследований, практическая ценность и приводятся основные положения диссертации.

Впервой главе рассматривается современное состояние изученности вопросов неустановившегося течения воды при существующих способах управления водораспределением в каналах оросительных систем. Проанализированы основные этапы развития систем водораспределения, а также направления и научные подходы к решению проблемы уменьшения непроизводительных сбросов и потерь оросительной воды.

Вопросы технического и технологического совершенствования и повышения эксплуатационных характеристик оросительных систем, исследования переходных гидравлических процессов в системах водораспределения, моделирование этих процессов рассматривается в работах В.А. Ар-

хангельского, 13.С. Алгунина, В.М. Алышева, В.Л. Большаков, В.IF. Боровскою, Я.В. Бочкарсва, О.Ф. Васильева, Л. Вервей, М.С. Грушевского,

A.A. Гаврилона, A.A. Горбунова, A.M. Жарковского, Ю.Г.Иваненко, АЛ. Ильмсра, Г.Г1. Калинина, H.A. Картвелиншили, O.II. Кнсарова, П.И. Коваленко, В.И. Корень, В.И. Коржова, В.Н. Коханенко, Ж.А. Кюнж, Е.Е. Крушеля, Л.Д. Кузьмнчевой, B.C. Лаишенкова, Э.Э. Маковского, М.А. Михалева, В.И. Ольгаренко, Ю.П. Полякова, В.П. Рогуновича,

B.А. Рожнова, Б.А. Соколова, Дж.Дж. Стокера, P.M. 'Ггоменева, Е.Г. Филиппова, С.А. Христнановича, Ф.М. Холл», Д.В. Штеренлихта, В.Н. Щедрина и др.

Выполнен анализ отечественной и иностранной специальной научно-технической литературы и патентных источников. Обоснован комплексный подход по применению системного водоучета, при котором средства водоучета и управления водораспределением взаимосвязаны и работают согласовано, как единый комплекс. Рассмотрена классификация систем регулирования и управления технологическими процессами водораенределе-ния по степени оснащенности оросительных систем средствами связи и управления и обоснованы пути снижения непроизводительных сбросов воды на оросительных ситемах.

Подчеркнута необходимость разработки и внедрения на системах водораспредедсння оросительных систем новых ресурсосберегающих технологий, базирующихся на методе динамического регулирования. Выполнен подробный обзор работ по исследованиям переходных гидравлических процессов в открытых призматических руслах с анализом наиболее перспективных способов и схем регулирования, предложенных известными отечественными и зарубежными исследователями.

Аналитический обзор показал, что метод динамического регулирования является одним из наиболее эффективных методов, применяемых для минимизации непроизводительных сбросов воды из систем водорас-пределения. С целью реализации метода динамического регулирования на

стадии разработки ироспов ОС должны проводиться гидравлические и\и тационные исследования на моделях систем, а также вариантные сравж ния режимов эксплуатации водораспределительных каналов с целью вь бора оптимального варианта эксплуатации их.

Во второй главе расматривается метод характеристик для исслс дования закономерностей распределения параметров одномерного исуста повившегося течения воды в открытых призматических и иенрнзматнче ских руслах. Разностная схема, сконструированная для решения сформ) лированной задачи, основывается на характеристических направления* Особенностью схемы является возможность рельефного выделения дета лей, относящихся к движению волн. При выборе конечно-разностной схе мы учитывались такие факторы, как численная устойчивость, точность время вычислений, а также простота программирования и включения 1ра ничных условий.

Специфическая особенность неустановившихся течений воды в от крытых руслах для некоторых структур возмущений проявляется пр! трансформации гладких течений. Этот процесс сопровождается образова нием прерывных волн. Метод характеристик вызывает практический инте рес, как единственный из разностных методов, позволяющий выявить мо мент времени и пространственную координату, когда и где происходи] трансформация гладкой волны в прерывную. Такие течения возникают, т частности, в непризматических естественных руслах при катастрофических сбросах воды из водохранилищ, при технологических попусках расходов в машинные каналы насосных станций, а таюке при аварийных отключениях их агрегатов.

В методе характеристик исходной системе дифференциальных уравнений Сен-Венана в частных производных гиперболического типа вида:

mi ли . и- ,

- i- IJ —t-g — = ctOo - - x a dx dx н С R

cU ,, c?co , 511 ,. м-+ U — + b— = 0, Г'х дк dt

ставшся i! coo i ист с ■ чс эквивалентная система обыкновенных дифференциальных уранчеиий xapaicicpnci нк:

оз V В m VI' ' о) С R

(2)

где п уравнениях (1), (2) и далее - II - глубина водотока, м: IJ - средняя скорость движения воды, м/с; g - ускорение силы тяжести, м/с2; t - время. с ; х - пространственная координата, вдоль которой движется поток, м; til - площадь живот сечения водотока, м2; С - коэффициент Шезн, м°'5/с; R - гидравлический радиус, м; i - уклон дна водотока.

Знак (+) отвечает прямой волне возмущения и прямой характеристике, знак (-) отвечает обратной волне возмущения и, соответственно, обратной характеристике

Для частного случая установившегося течения воды при постоянном расходе воды Q = Q0 = const, дифференциальные уравнения (2) носят название дифференциальных уравнений начальных характеристик. Таким образом, дифференциальные уравнения начальных характеристик запишутся так:

,Qo + fer^Qox. ПГ. 1_„,: __QI

d(^)± Jfd® ]=S(i0 -

03 v В со V В со u со С R

d(% ± J_dco = g(i--

со у Воз 0 оз С R

(3)

Решения дифференциальных уравнений начальных характеристик описывают процесс установившегося течения воды и открытом призмаш-

ческом русле. Введем в систему соотношении (3) выражение для параме! ра кинетичности в виде:

Пк =

«(¿¿В

(4

воз

В работе получены аналитические решения системы дифферент альных уравнений начальных характеристик (3) в виде:

«о(хк-хг)=А Зз

1п

l-j,IIкk

1-УИкг

-1п

Пк,

З-у/ЕЯ

7/

1п

а+Уггк) а-У/П^)

(И-^/З'Пк^О-^З'Пк,)

±1п

Пк

(1-/Пкк)Пкг

С

(1-]'Пкг)Пкк

где постоянная интегрирования определена из заданных граничны условий между точками к -/ некоторой линии, вдоль которой ведете дифференцирование. В уравнениях (5):

ВХк

1,В,Нк , ВГНГ)>

8 =

2 со

со.

(6

1^ = 1(11,4-11,), Д;=1(ч/н7+,/П7),

2 *■ V ч. 2'

j1, 1, Нср, ^/ТЦ-среднеарифметические значения малоизменяемы

величин между створами красчетного участка. В уравнении (6) и далс индексы к и /относятся к границам расчетного участка.

Система решений (5) служит для построения кривой свободно! поерхности в призматическом русле и для определения времен) распространения начальной волны возмущения, движущейся вдол начальной характеристики, при установившемся режиме течения воды.

Преобразуем систему дифферентп.чьных уравнений характерно! п

(2), пырп'шв nenrsucciпыс функции через параметр кинетмчносin (1). Мо;ч по получить:

(1I (ч/Пк ±1 )( \/i iic jt 2s)l I 1 + '{ 2(1 - j'lhc) Г

■II,

(л/llic ±i)d(IIic) (l-j'llK)

(VHK ±1)(Л/ПК ±2.Ч)

2(1 - j'riK)

= si0dx.

(7)

[(л/Пк i 2s)\/h] | d(IlK) d

[ (1-j'HlC) J ^ "{(l-j'llK)

(■УПк ±2s) (l-j'lk)

■ = ioA/gsdt.

где = +I!f), 7Пф +^'11,) мелшу створами k-f рас-

четного участка.

Проинтегрировав дифференциальные ураьнения (7), получим аналитические решения в виде:

UJU^tlXjU^ ±2s) (Vn^±l)(Vn^±2s)l

2(l-j'llKk)

(I't +Hf) 1

2

In

J

(l-j'llKj + 1п

(1-УПкг)

2(1 - j'llKf)

(1 - л/Тп^Г) (1 + л/]1!!^)

■(IIt-IIr)-

(l-Vj'nKjd + ^llKj

(8)

= 2si0(xk-xf)

(l-j'llKk) (l-j nKf) J V

2JI

In

(9)

= 2'oVgs(tk -tf)

где постоянные интегрирования определены из заданных граничных условий, между точками к -/ некоторой линии, вдоль которой ведется дифференцирование.

Важной характеристикой участка оросительной системы в виде линейной цепочки бьефов, вдоль которой распространяется возмущение, является время добегания расходов до контролируемых створов. Контроли-

d

руеными С1 ворами могу г быть любые, в том числе створы водоем бором в каналы низшего порядка и в хозяйства. Временем добегания расходов оценивается степень инерционности рассматриваемого участка оросительной системы и, следовательно, качество оперативного управления водораспределением на этом участке.

На канале бесконечной длины с начальным равномерным режимом течения воды время добегшшя расхода до контролируемого створа может определяться из соотношения (9), если пренебречь первым слагаемым в левой части этого уравнения:

а0 - > - 1п Р +

(10)

Расстояние до контролируемого створа с заданным расходом добегания можно определить из соотношения (8), если пренебречь первым слагаемым в его левой части:

2^о(хк-хг) = М) 11п

(1-]'Пкг)

±1п

(1

Формулы (10), (11) могут применяться для расчета времени добегания расходов в бьефах без учета влияния отражения волн. В часто встречающихся случаях коротких бьефов, разделенных перегораживающими сооружениями, следует применять алгоритмы, учитывающие характер возмущения в створах сопряжения бьефов и в концевых створах, являющихся краевыми условиями для математической модели рассматриваемой оросительной системы.

В третьей главе рассматриваются условия проведения и результаты исследований на имитационной математической модели гидравлических переходных процессов. Известно, что строительство, эксплуатация и реконструкция действующих оросительных систем невозможны без проведения специальных исследований гидравлических переходных процессов, возникающих в системах при регулировании процессов водоподачи и

водораспределепия. При этом необходимо рассматривай. особенности возможных гидравлических условий течения воды, связанных с многократной сменой режимов работы насосных станций, дождевальных агрегатов. элементов гидротехнических сооружении и пр. Следует в период эксплуатации каналов ушгывать их дополнительные возможности в связи с использованием имс ощихся емкостей каналов в качестве резервных. Очевиден положшельный эффект такого использования: можно избежать дополнительных затрат на сооружение бассейнов регулирования, более оперативно подавать воду потребителям в результате аккумуляции необходимою объема в требуемом бьефе. При этом также экономится -значительная часть как электроэнергии (периодическое отключение НС), так и водных ресурсов (за счет значительного снижения сбросов).

При проведении имитационных исследований на математической модели решались следующие задачи:

проверка пропускной способности каналов с учетом неустановившихся процессов в них;

- определение времени добегания начальных возмущении, связанных с режимом работы головной насосной станции, до заданных створов;

определение времени добегания расходов и зависимость его от различных факторов: интенсивности и величины попусков, условий эксплуатации перегораживающих сооружений на маг истральных и межхозяй-ствеппых каналах и пр.;

- оценка возможности регулировашгя водоподачн и водораспреде-ления в систему переключением агрегатов головной насосной станции.

Имитационные исследования проводились на математических моделях подводящего канала и Азовского магистрального канала с головной насосной станцией с целью выявления и изучения особенностей, соответствующих различным режимам эксплуатации открытых каналов ОС. При назначении граничных условий в качестве характерных конструктивных

узлов рассматриваемых участков каналов приняты створ волновых нозму-щсний, створы сопряжений и створ отражения волновых возмущений.

Створы возмущения. В створах возмущения задайся функция Ф = Ф (0 вида:

Ф1 (<1,

Ф = [ф^ - ^ )+ (ф2 - Ф Д1 - I,)](12 - I,), если 1,<1<12. (12) Ф2 I £ I,

В зависимости от физических условий конкретной задачи в качест ве функции Ф может приниматься расход воды 0 или глубина Н. При ном створ возмущения может располагаться как в начальном верховом, так и в конечном низовом сечениях водотока.

При расположении створа возмущения в конечном сечении подводящего канала (створ головной насосной станции) в точке М1 на исходной характеристике известны все параметры неустановившегося движения: время 11 , расстояние Х1, средняя скорость , площадь поперечного сечения оц . В точке М, расположенной в сгворс возмущения, известно только расстояние х. Соединим точки М1 и М прямой характеристикой. Гогда два неизвестных параметра неустановившегося движения - время и площадь поперечного сечения, определятся из соотношений:

| = (13)

+ Кш = и,+Кст, 4-1(1-1,), (14)

(л

г де О задается в виде (12).

При 1>:н;|1Ш10)кс11п>| епшрп возмущения и начальном ссчеипи Л юн ского магистрального канала исходная характеристика - обратная. 13 точке М1 па исходной характеристике известны псс параметры : время 1) , расстояние Х[ , средняя скорость , площадь поперечного сечения го 1 . В точке М , расположенной в створе возмущения , известно только расстояние х . Соединим точки М] и М обратной характеристикой . Тогда

дна неизвестных najxiMcrpa неустановившегося движения - время и пло щадь поперечного есчения, определятся из соотношений:

t =

х - Х| ч-Qlj

Q

Q(t)

- Коз = U. -Koi. bl(t-t,).

(15) (1С')

M формулах (13) (16) принят:

W:

u,+

gf'lx

B.

, £2= u,

V ,

, i=g

UiN

K =

ra,B,

Створы отражения. Для случая подводящего канала створ отражения располагается в начале расчетного участка. В створе отражения задается глубина 11= const. Исходная характеристика - обратим. В точке Mi известим все параметры неустановившегося течения воды: tхь Ub oi(. Неизвестные параметры t, Q в точке М ccikh характеристик очредсля-Ю1СЯ из уравнений:

t =

х-х, + £2t,

Q

— - Ксо = U, - Km, + l(t - t, ).

(17)

(18)

Для случая Азовского магистрального канала створ отражения располагается в конце последнего расчетного участка. В створе отражения величина расхода Q задается формулой Шези:

Q = о) -C^Ri . (19)

11('>;одм:ш \:ip:m юрпс mi::i прим.ш II тчке M| irnicci iii.i me n:ip:i метры неустановившегося течении поды: lb X|, IJ| , o)|. 11еи:шссшые параметр!,i t , U, (о и точке M сетки характсрисшк опредслякмся из уравнений:

х-х, + Wt,

t =

W

C^Rio + Kra = U, + Kco, + l(t -1,).

(20) (21)

Створы сопряжения. Сгворы сопряжения расматривакнся юлько для случая Азовского магистрального канала. В створах сопряжения рассматриваются перегораживающие сооружения, в которых выполняются условия:

Q = Qt+q> q = const,

(22)

Q = alIIB+b1III(^ cjl^+d,,

где q - расход водовынусков на расчетном участке капала, сосредоточенный в верхнем бьефе перегораживающею сооружения; Пв, Нн — глубины воды в верхнем и нижнем бьефах перегораживающего сооружения; Нщ - открытие затвора;

ai. bi, Сь d( - коэффициенты линейной зависимости сооружения. Зависят от коэффициента скорости, коэффициента вертикального сжатия струи, коэффициента бокового сжатия струи, ширины пролета затвора, числа пролетов, и определяются по формулам, приведенным в диссертации.

Рассмотрим случай с прямой исходной характеристикой. В точке М известны все параметры неустановившегося течения воды: t, х, U, со. Из точки М2 проводим прямую характеристику х-х2 = W(t ~t2) до пересечения со створом сопряжения в точке М. Тем самым определяются координаты точки М на характеристической плоскости. Нужно определить значения средних скоростей U и площадей со в этой точке в верхнем и нижнем бьефах. Для этого необходимо замкнуть систему характеристик со стороны верхнего и нижнего бьефов.

Полагаем, что обратная характеристика х-х4 =Q(t-t4), построенная из точки М4, дает значение t' больше значения t в точке М. Тогда на отрезке характеристики M3M» должна существовать точка Mi, для которой обратная характеристика х - х4 = Q(t -14) пересечется со створом соиря-

жсния п точке М. Таким обратом, имеем замкнутую систему характеристик М2М4 и М1М. Точка М| на отрезке МзМщаходится способом итерации.

Полученная замкнутая система характеристик вместе с условиями сопряжения даюг систему уравнений для определения семи неизвестных параметров в точке 41 (1, ив, и,„ Н„, Н,„ со„, со,,) при заданном значении открытия затвора Нщ:

х-х2 = \У(1-12),

=и,.®п+Ч,

инсо„ =а1Нв+Ь1Нн +с1Нщ+<1,, и, - и2 =-К2(т,-со2)+12(1-12), (23)

ии -И, =К,(сон-со,)-*12(1-1,), со„ = (Ь + тНв)Н„ юп =(Ь + шНп)Нл, где юв, оз№ ив, ип - площади и средние скорости течения воды в верхнем и нижнем бьефах.

Имитационные исследования переходных гидравлических процессов проводились на математических моделях подводящего и Азовского магистрального канала. Для расчетов гидравлических процессов использован программный комплекс, разработанный на основе математических имитационных моделей установившегося и неустановившегося режимов течения воды. В программный комплекс входят несколько версий программы «СТАТИКА» и несколько версий программ!.! «ДИНАМИКА». Результаты расчетов приведены в табличном виде в диссертации. На рис. 1 представлены результаты обработки данных численных экспериментов но связям функций <3=ДЧ) в створе насосной станции подводящего капала. Результаты обработки данных численных экспериментов в контрольных створах Азовского магистрального канала приведены в диссертации.

о, м3/с а)

Рис.1. Зависимости изменения расхода при остановке и запуске одного агрегата в створе насосной станции подводящего канала: а) при за пуске; б) при остановке.

В четвертой главе рассмотрен способ активного управления ио-дораспределением в открытых каналах оросительных систем с головной насосной станцией на примере Азовского магистрального канала.

Способ активного управления водораспределением в открытых каналах оросительных сиситем является разновидностью «Способа динамического регулирования движения воды в водопроводящей сети», запатентованного во Франции. В приведенном изобретении сосредоточены все основные принципиальные положения, важные для решения задачи без-сбросного регулирования и управления ТП водораспределения с учетом явления инерционности течения и транспортного запаздывания.

Для реализации на практике указанного метода динамическою регу-лиропания на стадии разработки ироекгоп ОС должны проводиться гидравлические имитационные исследования и сравнения вариантов эксплуатации водорапределительных каналов при различных режимах движения воды в них, в том числе н подпорио-перемеппых.

Способ активного управления водораспрсделспия состоит во временном отключении одного из четырех агрегатов головной насосной станции Азовского магистрального канала. По согласованию со службой эксплуатации канала минимальный временной период отключения агрегата принят равным 'Г = 6 час.

В качестве математической модели канала рассматривается схематизированный участок длиной Ь = 82.2 км, приведенный на всем протяжении канала к тринадцати бьефам, с гидравлическими элементами и схематизированными расходами водопотребления, начиная от головы канала и далее но бьефам на всем его протяжении. Исходные данные по бьефам представлены в табличном виде в диссертации. Расчетный продольный профиль Азовского магистрального канала приведен на рис. 2.

В качестве начального и граничных условий, приняты гидравлические параметры канала по бьефам, соответствующие установившемуся неравномерному течению воды, с расходом воды в голове канала (2= 20 м3/с.

Расчеты установившегося неравномерного течения воды выполнены с реализацией программного обеспечения «Статика». Расчеты неустановившегося течения воды выполнены с реализацией программного обеспечения «Динамика».

Процесс неустановившегося движения воды начинается с момента отключения одного агрегата головной насосной станции и сопровождается понижением уровня воды п бьефах капала в течение шести часов. Затем отключенный .при ; г внопь пгглючастся и начинается пп;п>см уровне)!

0 - ПЕРЕГОРАЖИВАЮЩЕЕ СООРУЖЕНИЕ, О - НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ, О - ВОДОВЫПУСК (ИЛИ СОСРЕДОТОЧЕННЫЙ Д - КОНЦЕВОЙ СБРОС. ВОДООТБОР,

Рнс.2.Расчетный продольный профиль Азовского магистрального кан.

поды и бьефах канала. Через шесть последующих часов рабо!ы всех ацетатов насосной станции уровни воды в бьефах канала восстанавливаю!«! Таким образом, временной цикл активного управления водопотреблением в Азовском магистральном канале включает две фазы с общей временной продолжительностью двенадцать часов. Первой шестичасовой фазе ш нечаст период сработктг уровней воды в бьефах и второй шестичасовой фазе -период восстановления первоначальных уровней воды. Далее цикл активного управления водопотреблепием повторяется.

В диссертации приведены данные расчетов неустановившегося течения воды в намеченных створах Азовского магистрального канала по выбору оптимального режима эксплуатации методом характеристик для цикла активного регулирования, составляющего 12 часов.

Службой эксплуатации был задан лимитирующий фактор: максимальное понижение уровней воды в бьефах не должно превысить 0,3 - 0,35 м. Анализ расчетов показывает, что для условий рассматриваемой задачи периоду цикла соответствуют 90 расчетных характеристик. За этот период снижение уровня достигает своего максимального значения А =32 см в первом бьефе магистрачыюго канала. Во всех других бьефах величины снижения уровней воды меньше максимального значения, и тем меньше, чем дальше располагаются расчетные бьефы от головного створа первого бьефа канала (Рис. 3). С целыо оценки достоверности математической модели были проведены натурные исследования но определению времени добегания уровней воды до контролируемого створа, результаты которых подтвердили данные численных экспериментов.

В четвертой главе диссертации рассматривается также профаммиый комплекс компьютерной диалоговой системы по выбору оптимального уровня технологического обеспечения управления водораспрсдслспнем.

Программный комплекс состоит из нескольких версий программ, отличающихся друг от друга особенностями граничных и начальных

Понижению у|>0Ш1Р 1.'ОД)Г [3 Г0ПС|10 АЗООСКОШ |.'||. при

н,и Восстановление уровня Воды п голове Азовского МК при

20000 25000 30000 35000 40000 45000

I

Максииальное понижение уровня воды в стиоро 1-го бьофа

Бь«ФЫ

Рис.3. Изменение уровней воды в с!ворах Азовского магистрального канала.

/слонин. Входные данные вводятся с клавиатуры в режиме диалога с поль-ювателем, что уменьшает вероятность ошибок при вводе исходной информации и допускает повторяемость процесса расчет а при одной загрузке ЭВМ. Расчетная информация можег выводиться по желанию пользователя 1а монитор (для визуального наблюдения за имитируемым физическим гроцсссом и, если нужно, соответствующего иарамегра) или на печать (для шализа, обработки и использования расчетных данных). Система позволя-п следить за ходом имитационного моделирования, управлять ггм, изменять в процессе расчетов распределение параметров в зависимости от результатов моделирования.

Пакет программ включает следующие программные блоки: голов-гую программу; блок программ расчета установившегося течения воды СТАТИКА); блок программ расчета неустановившегося течения воды ДИНАМИКА). Головная программа обеспечивает диалог оггератора с ЭВМ и выбор ггм из пользовательского меню соответствующего режима заботы.

Блок программ «СТАТИКА» обеспечивает: конфигурирование рас-гепгой схемы; ввод исходных данных о параметрах расчетных участков юдотока; расчет установившегося режима течения водьг; просмотр резуль-агов расчета; вьгвод результатов расчета на печать. Рассчитанные блоком грограмм СТАТИКА данные служат исходной информацией для расчета ^установившегося режима. Блок программ ДИНАМИКА обеспечивает: (вод ггсходггьгх данных для расчета; расчет неустановившегося режима; гросмотр результатов расчета; печать результатов расчета.

Осиовпме пьшодм

1. Анализ литературных и патентных источников показал, что расче-ы переходных гидравлических процессов в открытых водопроводящнх :аншгах ороеггтелыгьгх систем для целей динамического регулирования юдораспределсння, целесообразно выполнять методом характеристик, яв-1ЯЮЩИМСЯ наиболее простым и достаточгго легко реализуемым.

2. Предложен метод схематизации морфометрических характеристик водотоков по длине участка русла, позволяющий приводить непризматические участки русел к призматическим. Получены теоретические зависимости по определению гидравлических параметров потока при установившемся режиме течения воды, необходимые для построения кривых свободных поверхностей и для определения времени добегания начальных возмущений до контролируемых створов, на основе которых рассчитывается начальная характеристика.

3. Получены аналитические решения дифференциальных уравнений характеристик, позволяющие рассчитывать при заданных краевых условиях переходные гидравлические процессы в открытых руслах, и разработана методика расчета характеристик этих процессов для целей динамического регулирования водораспределения.

4. Для начального условия, соответствующего равномерному установившемуся режиму течения воды в русле, получены теоретические зависимости для определения времени добегания расходов воды до контролируемых створов, на основе которых выполняются предварительные расчеты харктеристик переходных гидравлических процессов в бесконечно длинных бьефах.

5. Предложены две модели численного расчета неустановившегося течения воды в подводящем и Азовском магистральном канале с головной насосной станцией для исследования и выполнения расчетов переходных гидравлических процессов. На математических моделях каналов оросительных систем проведены имитационные исследования переходных гидравлических процессов для условий динамического регулирования водораспределения.

6. Разработаны алгоритмы для расчета характеристик неустановившегося течения воды в открытых руслах для способа активного управления водораспределением, внедренного на Азовском магистральном кана-

I

ле в Ростовской области.

Оснопные публикации по тенте работы:

1. Повышение эффективности работы РЗС водозабора Азовского магистрального канала. Сб.ст.: Охрана н возобновление пщрофлоры и нхтио-фауны, Новочеркасск, НГМА, 1999., с. 130 (в соавторстве).

2. Проекгнрование устойчивого русла в несвязных 1рунгах и опгнмнзация гидравлических режимов в подподящих каналах насосных станций. Тезисы докладов научно-технической конференции аспирантов и студентов «Актуальные вопросы мслиораций и природопользования», Новочеркасск, 1997, с 38.

3. Математическое моделирование активных средств управления водорас-пределеннем в открытых руслах // Изв. ВУЗов. Сев. - Кавк. Регионов, Техн. науки, 1999, № 4, с. 124 (в соавторстве).

4. Численный метод решения дифференциальных уравнений характеристик неустановившегося течения воды в открытых руслах // Изв. ВУЗов. Сев. - Кавк. регионов, Техн. науки, 1999, № 4, с. 124 (в соавторстве).

5. Алгоритмы для способа водоизмерения при переходных динамических режимах течения воды в руслах полуограниченной протяженности, Сб.ст.: Охрана и использование водных ресурсов юга России, Новочеркасск, НГМА, 1999., с. 260 (в соавторстве).

Подписано е почать 30.05.2000г Тираж 100экз Заказ Л 141 Типография ИША г.Новочеркасск ул.Пушкинская III

ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ НЕУСТАНОВИВШЕГОСЯ ТЕЧЕНИЯ ВОДЫ ПРИ СУЩЕСТВУЮЩИХ СПОСОБАХ УПРАВЛЕНИЯ ВОДОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ В КАНАЛАХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

1.1. Влияние непроизводительных сбросов воды на ухудшение экологической обстановки в орошаемых регионах

1.2. Основные направления и этапы развития систем водораспределения

1.3. Неустановившееся движение воды в каналах оросительных систем. Методы расчета

1.4. Имитационные математические модели для расчета нестационарных режимов

2. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ХАРАКТЕРИСТИК ДЛЯ РАСЧЕТА ОДНОМЕРНОГО НЕУСТАНОВИВШЕГОСЯ ТЕЧЕНИЯ ВОДЫ В ОТКРЫТЫХ ПРИЗМАТИЧЕСКИХ НЕРАЗМЫВАЕМЫХ РУСЛАХ

2.1. Дифференциальные уравнения одномерного неустановившегося течения воды в открытых руслах

2.2. Установившееся неравномерное течение воды в открытых руслах

2.3. Аналитический метод решения дифференциального уравнения неравномерного установившегося течения воды в открытых призматических руслах с прямым уклоном дна

2.4. Точное аналитическое решение дифференциального уравнения неравномерного установившегося течения воды в призматических руслах с прямоугольной формой поперечного сечения

2.5. Обеспеченность данными и приведение расчетных участков естественных непризматических русел к призматическим.

2.6. Дифференциальные уравнения характеристик неустановившегося течения воды в открытых руслах

2.7. Численный метод решения дифференциальных уравнений характеристик неустановившегося течения воды в открытых руслах

2.8. Аналитический метод решения дифференциальных уравнений начальных характеристик неустановившегося течения воды в открытых руслах

2.9. Аналитический метод решения дифференциальных уравнений характеристик неустановившегося течения воды в открытых руслах

2.10. Аналитические решения для расчета времени добегания расходов в бьефах без учета влияния отражения волн

3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ АКТИВНЫХ СРЕДСТВ УПРАВЛЕНИЯ ВОДОРАСПРЕДЕЛЕНИЕМ В ОТКРЫТЫХ КАНАЛАХ

3.1, Имитационные исследования переходных гидравлических процессов в открытых неразмываемых каналах ¡

3.2. Имитационные исследования переходных гидравлических процессов в подводящем канале головной насосной станции Азовского магистрального канала Зесзловской оросительной системы

3.2.1. Краевые условия для подводящего канала головной насосной станции

3.2.1.1, Створы возмущения

12.1.2. Створ отражения

3.2.2. Гидравлический расчет установившегося движения воды в подводящем канале АзМК. Начальная характеристика

3.2.3. Гидравлический расчет неустановившегося движения воды б подводящем канале

3.3. Имитационные исследования АзМК

3.3.1. Краевые условия для Азовского магистрального канала

3.3.1.1. Створы возмущения

3.3.1.2. Створы отражения

3.3.1.3. Створы сопряжения

3.3.2. Гидравлический расчет установившегося движения воды в

Азовском магистральном канале. Расчет начальных характеристик

3.3.3. Гидравлический расчет неустановившегося движения воды в

Азовском магистральном канале

3.3.4. Исследование «петли Гистерезиса» S

4. СПОСОБ АКТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ

ВОДОРАСПРЕДЕЛЕНИЕМ В ОТКРЫТЫХ МАГИСТРАЛЬНЫХ

КАНАЛАХ ОС С ГОЛОВНОЙ НАСОСНОЙ СТАНЦИЕИ

4.1. Системный водоучет на оросительной сети

4.2. Пути снижения непроизводительных сбросов на оросительных системах

4.3. Способ активного управления водораслредалением на

Азовском магистральном канале

4.3. Программный комплекс по выбору оптимального уровня технологического обеспечения управления зсдораспределением

ВЫВОДЫ i S £.

В условиях сложного неустановившегося течения воды, характерного для высокодинамичных оросительных систем с поливом дождеванием, при разработке и исследовании технологических процессов водораспределения на оросительных системах важное значение имеют расчеты параметров переходных гидравлических процессов.

В реальных условиях работы каналов оросительных систем практически всегда имеют место нестационарные процессы. Динамика этих процессов определяется различными возмущающими воздействиями, которые зависят от характера изменения водоподачи и водопотреблепия в процессе эксплуатации каналов. Эти возмущения возникают при запусках и остановках насосных станций, дождевальных машин и их агрегатов, при маневрировании затворами на перегораживающих и регулирующих сооружениях и др. При этом характеристики нестационарных процессов в каналах будут зависеть не только от возмущающих воздействий, но и от восприимчивости оросительных систем к внешним возмущающим воздействиям. Показателями восприимчивости к внешним воздействиям ; являются резервы запаса емкостей каналов, емкостей регулирования и др. / Полевые исследования и измерения характеристик этих процессов в ^ у натурных условиях трудны и дороги. Поэтому актуальными становятся [ имитационные исследования переходных гидравлических режимов на : математических моделях оросительных систем, основой для которых являются алгоритмы функционирования активных средств управления ' переходными гидравлическими процессами в открытых каналах. Математическое моделирование позволяет давать количественную оценку характеристикам волновых процессов, знание которых необходимо для разработки систем технологического и математического обеспечения для целей оптимизации процессов водоучета и водораспределения в открытых каналах оросительных систем и для решения проблемы минимизации непроизводительных сбросов оросительной воды.

Цель и задачи исследований. Целью работы является разработка теоретических зависимостей и математических моделей для определения характеристик переходных гидравлических процессов в каналах оросительных систем и проведение численных экспериментов и имитационных исследований на ЭВМ для условий динамического регулирования водораспределения.

Для реализации данной цели были поставлены следующие задачи:

- разработать аналитические решения дифференциальных уравнений характеристик, позволяющие рассчитывать при заданных краевых условиях переходные гидравлические процессы в открытых руслах;

- разработать аналитические решения дифференциальных уравнений начальных характеристик, позволяющие рассчитывать кривые свободной поверхности в открытых призматических водотоках и время добегания возмущения до контролируемых створов;

- выполнить имитационные исследования на математических моделях открытых каналов оросительных систем переходных гидравлических процессов для условий динамического регулирования водораспределения;

- применить разработанные математические модели для реализации способа активного управления водораспределением в магистральных каналах с головными насосными станциями на примере Азовского магистрального канала в Ростовской области.

Методы исследований. Основные результаты, полученные в работе и сделанные научные выводы обоснованы и достоверны. Достоверность подтверждается аналитическим решением дифференциальных уравнений неустановившегося течения воды в открытых руслах, проверенных в натурных и лабораторных условиях с применением современной вычислительной техники.

Имитационные численные эксперименты выполнялись на математических моделях установившегося и неустановившегося течения воды в открытых неразмываемых руслах, основанных на методе характеристик, который обоснован экспериментально и дает достаточную степень точности.

Научную новизну составляют: теоретические зависимости по определению гидравлических параметров потока при установившемся режиме течения воды, необходимых для построения кривых свободных поверхностей и для определения времени добегания начальных возмущений до контролируемых створов, на основе которых рассчитывается начальная характеристика в методе характеристик.

- аналитические решения дифференциальных уравнений характеристик, позволяющие рассчитывать при заданных краевых условиях переходные гидравлические процессы в открытых руслах и методика расчета характеристик этих процессов для целей динамического регулирования водораспределения.

- математические модели, применимые для реализации нового эффективного способа активного управления водораспределением в открытых магистральных каналах с головными насосными станциями.

Практическая значимость работы заключается: в повышении точности гидравлических расчетов установившихся и неустановившихся течений в открытых неразмываемых руслах с применением метода характеристик; в обосновании методики применения имитационных математических моделей для расчета характеристик переходных гидравлических процессов при динамическом регулировании водораспределения; в разработанных рекомендациях по применению способа активного управления водораспределением в магистральных 5 каналах с головными насосными станциями; в программном комплексе для решения задачи минимизации непроизводительных сбросов воды.

Апробация работы. Основные положения диссертации изложены в 5 работах и доложены на научно-технических конференциях аспирантов и студентов на кафедрах гидравлики и гидротехнических сооружений НГМА (1997-1999 гг). Способ активного управления водораспределением внедрен на Азовском магистральном канале в Ростовской области.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка использованной литературы 108 наименований и приложений. Работа содержит 136 страниц машинописного текста, в том числе 14 таблиц, 19 рисунков.

1. Абдураупов P.P., Иваненко Н.Г. Начальные характеристики переходных процессов в открытых руслах // Материалы X конференции молодых ученых Узбекистана по сельскому хозяйству (секция гидротехники орошения, мелиорации и ирригации). - Ташкент: 1980, С.3-7.

2. Айбушев P.M., Есин А.И. О частном решении уравнений Сен-Венана для трапецеидального русла // Совершенствование методов гидравлических расчетов водопропускных и очистных сооружений: Межвуз. Науч. Сб. Саратов, СПИ, 1992. - С.82-86.

3. Айдаров И.П., Голованов А.И. Мелиоративный режим орошаемых земель и пути его улучшения // Гидротехника и мелиорация. №8, 1986.

4. Алтунин B.C., Рассолов Б.К., Соколов С.А. Охрана экологической среды при гидротехническом строительстве. / Гидротехническое строительство. №5.- М.: 1987.

5. Архангельский В.А. Расчеты неустановившегося движения в открытых руслах- М,; Л.: Из-во АН СССР, 1947. 134 с.

6. Атавин A.A., Гладышев М.Т., Шугрин С.М. О разрывных течениях в открытых руслах. // Динамика сплошной среды. 1975. Вып.22. С22-35.

7. Багров М.Н., Кружи лип И.П. Оросительные системы и их эксплуатация. Изд-во ВО Агропромиздат, 1980.

8. Билик O.A. автоматизация водораспределения в оросительных системах // Автоматизация технически совершенных мелиоративных систем: Материалы совещания ВНИИГиМ. -М.: 1981. -С.77-91.

9. Большаков В.А., Клещевникова Т.П. Численные расчеты регулирования расходов и уровней воды в оросительных каналах // Гидравлика и гидротехника: Респ. Межвед. Науч.-тех. Сб.—Киев, 1974 вып. 18.гл рс 1 О'Ч

10. Бочкарев Я.В. Основы автоматики и автоматизации производственных процессов в гидромелиорации. М.: Изд-во «Колос», 1981.

11. БочкаревЯ.В., Овчаров Е.Е. Основы автоматики и автоматизации производственных процессов в гидромелиорации. М.: Колос, 1981. -336 с.

12. Воеводин А.Ф., Никифоровская В.С., Чернышева Р.Т. Об одном численном методе для расчета резко изменяющихся течений в руслах и водотоках // Динамика сплошной среды. 1975. - Вып.22. - С.89-98.

13. Вопросы автоматизации систем орошения в зарубежных странах. Союзводпроект. М.: 1985.

14. Временное руководство по проектированию и эксплуатации автоматизированных оросительных систем. 2 части. /' Щедрин В.Н., Иваненко Ю.Г. и др. Новочеркасск; Изд-во НПО «Югмелиорация», 1989.-160 и 157с.

15. Выбор направлений автоматизации на основе гидравлических исследований в системе открытых каналов для целей управленияводораспределением на МОС. Отчет о НИР; НПО «Югмелиорация». Новочеркасск, 1988.

16. Выбор оптимальной структуры системы оперативного управления водораспределением на магистральных и межхозяйственных каналах / A.C. Юрасов, А.И. Михайленко, В.К. Видгоков и др. // Комплексная мелиорация мелиоративных систем. Фрунзе: 1985 -С.99-106.

17. Гаврилов A.A. Имитация управления процессом водораспределения на математической модели гидромелиоративной системы // Методы системного анализа в управлении водохозяйственными системами. -Новочеркасск: Изд-во НИМИ, 1979.-С.46-51.

18. Гисберт Глазер. Исследование влияние ирригации на экологические условия // Проблемы освоения пустынь. -№6. Ашхабад: Изд-во «Ылым», 1986.

19. Горбунов A.A. Совершенствование системы водораспределения на оросительной сети с групповой работой ДМ «Кубань»: Автореф. Дис. К.т.н. Киев, 1985,-18с.

20. ГОСТ 24. 601-86. Автоматизированные системы управления. Состав и содержание работ по стадиям создания. М.: Изд-во стандартов, 1986. -12 с.

21. Васильев О.Ф., Лятхер В.М. Гидравлика. В кн.: Механика в СССР за 50 лет. Т.2. М., Наука, 1970.

22. Грушевский М.С. Волны попусков и паводков в рзках. -Л.: Гидрометеоиздат, 1969. -338с.

23. Грушевский М.С. Неустановившееся движение воды в реках и каналах. Л.: Гидрометеоиздат, 1982.—288 с.

24. Еременко Е.В., Синельщиков B.C. Гидравлический расчет автоматического регулирования водоподачи в системе оросительных каналов // Гидротехника и мелиорация, 1975. jY«2. - С.56-61.

25. Жарковский А.М., Марголин М.Ш. Проектирование саморегулирующихся каналов оросительных систем // Мелиорация и водное хозяйство. Мелиоративные системы: Обзор, информ. / ЦБНТИ Минводхоза СССР. М., 1989. - вып. 2 - 60 с.

26. Иваненко Ю.Г. Устойчивые потоки в неразмываемых и размываемых руслах. Новочеркасск: НПО «Югмелиорация», 1990.

27. Иваненко Ю.Г., Щедрин В.Н., КоржовВ.И., Красовский М.Ю. Программирование водораспределения в оросительной системе открытых каналов // Гидротехнические сооружения и вопросы эксплуатации оросительных систем. Новочеркасск: Изд-во ЮжННИГиМ, 1987. -С.3-10.

28. Ивонин В.М. Противоэрозионные системы водосбросов. Новочеркасск: Изд-во НИМИ, 1989. -95с.

29. Инструкция по оперативному межхозяйственному водораспределению на оросительных системах. Ташкент: Изд-во САНИИРИ, 1985.

30. Историк В.Л. Численное исследование резко изменяющихся течений в открытых руслах // Гидравлика и фильтрация. -М.: 1979 -С. 16-27.

31. Исходные материалы под типовые технические решения для проектирования автоматизированных систем управления водораспределения в ОС в равнинных регионах. Отчет о НИР. Союзводпроект. -М.: 1989.

32. Калинин Г.П., Милюков П.И. Приближенный метод расчета неустановившегося движения воды водных масс / Тр. ЦИП. 1958. -С.66-72.

33. Каналы саморегулирующиеся с расходом воды до 2 м3/с для оросителей и тупиковых распределителей автоматизированных оросительныхсистем с широкозахватной дождевальной техникой. Технические решения. М., В/О Союзводпроект, 1984. - 100с.

34. Канторович В.К., Кучмент J1.C. Применение метода конечных элементов к расчетам неустановившнгося движения воды по уравнениям Сен-Венана // Водные ресурсы, 1981. — № 6.

35. Картвелишвили H.A. Неустановившиеся открытые потоки. Л.: Гидрометеоиздат, 1968. — 126 с.

36. Картвелишвили H.A. Потоки в недеформированных руслах. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. - 279 с.

37. Киенчук А.Ф., Пардаев Х.В. Вопросы межхозяйствепного водораспределения при децентрализации управления // Вопросы мелиорации и использования водных ресурсов. -Ереван: Айастан, 1985. -Зс.

38. Кисаров О.П., Косолапов А.Е. Системное управление я эксплуатации оросительных систем. -Новочеркасск: Изд-во НИМИ, 1980. -90с.

39. Кис-аров О.П., Шереметов В.К. Организация проектирования АСУ на оросительных системах Ростовской области // Методы системного анализа в управлении водохозяйственными системами. Новочеркасск: Изд-во НИМИ, 1979. -С.3-9.

40. Коваленко П.И. Автоматизация мелиоративных систем. -М.: Колос. 1983.-304с.

41. Коваленко П.И. Выбор режима водораспределения автоматизированных оросительных систем // Гидротехника и мелиорация. 1983. - №6. -С.31-33.

42. Коваленко П.И. Принципы автоматизации управления оросительными системами // Теоретические и прикладные вопросы автоматизации управления мелиоративными системами. Киев, 1984. С.3-7.

43. Коваленко П.И., Донченко П.А., Осинина Л.М. Критерии выбора способа водораспределения на оросительных системах /У Вопросыстроительства и эксплуатации мелиоративных систем. УкрННГиМ. Киев, 1980. -С.41-45.

44. Коваленко Э.П. Исследование движения воды в открытых руслах -Минск: Изд-во АН СССР, 1963. -224с.

45. Коваленко Э.П. Неустановившееся движение воды в открытых руслах // Тр. Ин-та Энергетики АН БССР. -1960. -Вып.12. -С.3-219.

46. Корень В.И. Особенности некоторых разностных схем численного интегрирования уравнений Сен-Венана при расчетах неустановившегося движения воды для случая слияния рек (на примерах прямоугольных русел) // Труды ЦИП,—1965. вып.141.

47. Коржов В.И. Совершенствование технологических приемов и средств управления зодораспределением в открытых оросительных системах. Автореф. Дис. к.т.н.: Защищена30.12.94. Новочеркасск: НИМИ. 1994. -20с.

48. Косиченко Ю.М. Гидравлика мелиоративных каналов. Новочеркасск. НИМИ, 1992. - 175с.

49. Красовский М.Ю. Совершенствование способов и технических средств автоматизации водораспределения в открытых оросительных системах. Дис. к.т.н.: Защищена25.09.87. Новочеркасск: НИМИ, 1987. -257с.

50. Кюнж Ж.А., Холли Ф.М., Вервей А. Численные методы в задачах речной гидравлики: практическое применение: Пер.с англ. М.: Энергоагомиздат, 1985. -256 с.

51. Маковский Э.Э Автоматизация гидротехнических сооружений в системах каскадного регулирования расходов воды. Фрунзе: Илим, 1972. -302 с.

52. Маковский Э.Э., Волчкова В.В. Автоматизация процессов трансформации неравномерного стока воды. Фрунзе: Илим, 1977. 216 с.

53. Маковский Э.Э., Волчкова В.В. Автоматизированные автономные системы трансформации неравномерного стока. Фрунзе: Илим, 1981. -380с.

54. Мелещенко Н.Т. Применение теории длинных волн малой амплитуды к вопросам суточного регулирования // Известия ВНИИГ.—1940,—-т.28.

55. Методические рекомендации по оперативному межхозяйственному распределению на оросительных системах зоны недостаточного естественного увлажнения. Киев, 1985.

56. Мишуев A.B., Сладкевич М.С., Селедкин A.A. Теоретический анализ отражения волн при взаимодействии прерывной волны с водосливом 7 Тр. МИСИ. 1983. - №189. - С.18-25.

57. Поляков Ю.П. Пути улучшения оросительных систем на Северном Кавказе. -В кн.: Рациональное использование орошаемых земель на Северном Кавказе. Тез. докл. научно-производств. конф. (4-6 июня 1974 г.) Ставрополь, 1974.-С. 11-15.

58. Проектирование саморегулирующихся каналов ОС с водораспределением «по плану» и «по требованию». Пособие к ВСК 33-2.2 Союзводпроекг. ММ и ВХ СССР. М.: 1988.

59. Решеткина Н.М., Веригина JI.M. Орошение и проблема экологии в стенной зоне Европейской части СССР // Мелиорация и водное хозяйство. №5. -М.: 1989. -С.57-61.

60. Рогунович В.II. Автоматизация математического моделирования движения воды и примесей в системе водотоков. Л.: Гидрометеоиздат, 1989.-263 с.

61. Рожнов В. А. Автоматизация процессов водораспределения на оросительных системах. Фрунзе: йлим, 1987. 152с.

62. Системные принципы водоучета и управления водораспределением на оросительной сети / Щедрин В.П., Иваненко Ю.Г., Ольгареико В.Pi., Жарковский A.M., Филиппов Е.Г. Новочеркасск: НГТУ, 1984. -235 с.

63. Стокер Дж.Дж. Волны на воде: Пер. с англ. М., И.Л., 1959. - 617 с.

64. Технические решения по снижению непроизводительных сбросов воды из каналов оросительных систем: Предварительные рекомендации по проектированию. М.: Изд-во Союзводпоект, .1985 - 203 с.

65. Требования к проектированию и строитеьству экологически чистых систем орошения. Отчет о НИР (Л-685). Союзводпоект. М.: 1990.

66. Турсунов A.A., Эшмурадов Ю.М. образование крутых воли перемещений в больших каналах /7 Гидротехника и водное хозяйство / Тр. ЛПИ, №346. Л.: 1978.

67. Фокс Д.А. Гидравлический анализ неустановившегося течения в трубопроводах: Пер. с англ. М.: Энергоиздаг, 1987. - 241 с.

68. Шаров И.А. Эксплуатация гидромелиоративных систем. М.: Колос, 1968.

69. Шаров И.А. Эксплуатация оросительных систем. М.: МГМИ, 1946.

70. Щедрин В.Н., Иваненко Ю.Г., Ольгаренко В.И., Жарковский A.M., Филиппов Е.Г. Системные принципы водоучета и управления водораспределением на оросительной сети. ЮжНИИГиМ, МСХиП. -Новочеркасск: Изд-во ЦНТИ Мелиоводинформ. 1994. -235с.

71. Schmitz., and Edenhover,J. Flood routing in the Danube River by Implicit Method of Characteristics (IMOC). Proc. Int. Conf. On Appi. Math. Modelling Mitteilungen des Inst. Fur Meereskunge der 3rd Univ. West Germany, 1983.

72. Unsteady Flow in Open Channels. Edited by Mahmod, K., and Yevdjevich. V. Water Resourses Publications, Fort Collins, Colorado, 1975, v.l.v.2.

73. Clemmens, A. J., and Rcplogie, J. A. (1987). "Mechanical-hydraulic, dual-acting controllers for canal discharge rates." J. Irrig. and Drain. Engrg. 113(1), 69 -85.

74. Dedrick, A. R., and Zimbelman, D. D. (1981). "Automatic control of irrigation water delivery to and on-farm in open channels". Tr-an.s. Eleventh Svrnp. on Irrig. and Drain., ICID. R7, 113 128.

75. Dewey, H. G., Jr., and Madsen, W. R. (1976). «Flow control and transient on the California aqueduct.» J. Irrig. and Drain. Engrg., ASCE, I02(IR3), 335 348.

76. Hremond (1987). «Dynamic regulation on the canal de provence.» Planning, operating, rehabilitation and automation of irrigation water deliver systems, ASC'.E Symp. Proc., Vortland, Oreg., 180-200.

77. Walker, R.E. (1987). «Long crested weirs.» Planning, operation, rehabilitation and automation of irrigation water deliver}' system. ASCE Symp. Proc.

78. Pioss, L. (1987). «Canal automation using the electronic filter level offset (El -FLO) method.» Planning, operation, rehabilitation and automation of irrigation water deliver)' systems, ASCF Symp. Proc., Portland, Oreg,. 164 -175.

79. Христианович С.А. Неустановившееся движение воды в каналах и реках. В кн.: «Некоторые новые вопросы механики сплошной среды» Изд. АН СССР, 1938, с. 3-215.

80. Ляпунов A.M. Общая задача об устойчивости движения. ГТТИ, 1950, 471 с.

81. Дульнев В.Б. Установившееся неравномерное движение жидкости с переменным расходом в открытых руслах ладанной формы. // Изв. ВНИИГ., т.62„ 1959, с 78-91.

82. Маккавеев В.М. Коновалов И.М. Гидравлика. Л., М. Речиздат, 1940., с 570.

83. Иваненко Ю.Г., Аун A.A. Численный способ расчета неустановившегося течения воды в открытых призматических каналах с применением ЭЦВМ. Труды ТИТИМСХ, вып. 62, Ташкент, 1974.

84. Иваненко 10.Г., Лобанов Г.Л., Ткачев A.A. Повышение эффективности работы РЗС водозабора Азовского магистрального канала. Сб.ст.: Охрана и возобновление гидрофлоры и ихтиофауны, Новочеркасск, НГМА, 1999. 130 с.

85. Иваненко Ю.Г., Лобанов ГЛ., Ткача: A.A. Математическое моделирование активных средств управления зодораепределением в открытых руслах // Изв. ВУЗов. Сев. Кавк. регионов. Техн. науки. 1999 №4. 124 с.

86. Иваненко Ю.Г., Лобанов Г.Л., Ткачев А.А. Численный метод решения дифференциальных уравнений характеристик неустановившегося течения воды в открытых руслах// Изв. ВУЗов. Сев. Кавк. регионов. Техн. науки. 1999 №4. 124 с.

87. Чугаев P.P. // Гидравлика., Л., Энергия, 1975, 600 с.

88. Лятхер В.М., Прудовский A.M. Исследование открытых потоков на напорных моделях. М. Энергия. 1971. 288 с.

89. Форхгеймер Ф. Гидравлика. М., Л., 1925, 615 с.

90. Мелещенко Н.Г., Якубов М.С. Методика расчета неустановившегося движения в открытых руслах по методу акад. С.А. Христиановича. Изв. ВНИИГ. 1948. Т.38, с. 213-221.

91. Алтунин B.C. Деформация русел каналов. М. Колос. 1972. 120 с.

92. Лятхер В.М., Яковлев Ю.С., Милитеев А.Н. Динамика сплошных сред в расчетах гидротехнических сооружений. М. Энергия, 1976, 392 с.

93. Емцев Б.Т. Двухмерные бурные потоки. М. Энергия, 1967, 212 с.

94. Васильев О.Ф., Темноева Т.А., Шугрин С.М. Численный метод расчета неустановившегося течения в открытых руслах. Изв. АН СССР, Механика, №2, 1965.

95. Калинин Г.П., Кучмент Л.С. О численных методах решения уравнений Сен-Венана для расчета неустановившегося движения воды в реках. Метеорология и гидрология, .№6, 1963.

96. Железняков Г.В. Пропускная способность русел каналов и рек. Л. Гидрометеоиздат, 1981, 312 с.

97. Михалев М.А. Гидравлический расчет каналов с водоворотом. Л. Энергия, 1971, 184 с.

98. Кокорин Ю.В., Лаксберг А.И., Троицкий В.П. Гидравлический расчет недеформируемых (при отсутствии грунтообмеиа) каналов в несвязных грунтах. ТР. ЛГ1И, №346, Л., 1976, с. 23-31.

99. Щедрин В.П., Иваненко Ю.Г., Концепция системного недоучета на оросительной сети, Журнал: МиВХ №1, 1996134