автореферат диссертации по строительству, 05.23.07, диссертация на тему:Противофильтрационные конструкции каналов и водоемов с применением геомембран из полиэтилена высокого и низкого давления

На правах рукописи

005003586

ЧЕРНОВ МИХАИЛ АЛЕКСАНДРОВИЧ

ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ КАНАЛОВ И ВОДОЕМОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГЕОМЕМБРАН ИЗ ПОЛИЭТИЛЕНА ВЫСОКОГО И НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ

Специальность 05.23.07 - Гидротехническое строительство

2 4 НОЯ 2011

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новочеркасск 2011

005003586

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном научном учреждении «Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации» (ФГБНУ «РосНИИПМ»)

доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники РФ Косиченко Юрий Михайлович

доктор технических наук, профессор, Анахаев Кошкинбай Назирович (Высокогорный геофизический институт)

кандидат технических наук, доцент, Атабиев ИсхакЖафарович ФГБОУ ВПО «МГУП» (Московский государственный университет природообустройства)

Ведущая организация: ЗАО ПО «СОВИНТЕРВОД»

Защита состоитсядекабря 2011 г. в /У часов на заседании диссертационного совета. Д 220.045.02 в ФГБОУ ВПО «Московский государственный университс природообустройства» по адресу: 127550, Москва, ул. Прянишникова 19, ауд. 201/1

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Московского государст венного университета природообустройства.

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат техн. наук, доцент

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

«//» //.__ 2011г.

.окимова И. М.

Общая характеристика работы

Актуальность работы. На Юге России в настоящее время действует более 60 крупных каналов, общая протяженность которых превышает 23 тыс. км. Около 70 % их протяженности не имеют противофильтрационные покрытия, что приводит к большим потерям на фильтрацию и снижению их коэффициента полезного действия (КПД) при эксплуатации. По данным ФГБНУ «РосНИИПМ» среднее значение КПД каналов оросительных систем в земляном русле составляет 0,821, а КПД ряда каналов в облицовке с пленочными экранами в Ростовской области, Ставропольском крае и других регионах не превышает 0,85-0,86. Эти данные свидетельствуют о низкой гидравлической эффективности и больших потерях не только на каналах в земляном русле, но и на каналах с противофильтрационными покрытиями, которые превышают требования СНиП 2.06.03-85 на 5-8 %.

В связи с этим актуальна разработка эффективных и надежных конструкций противофильтрационных облицовок каналов и водоемов. При этом значительно возросли требования к противофильтрационным конструкциям на каналах и водоемах, которые должны обеспечивать не только высокую противофильтрационную эффективность, но и обладать высокой эксплуатационной надежностью и долговечностью.

В настоящее время при проектировании возникает необходимость выбора конструкций и материалов, обеспечивающих высокую степень надежности и безаварийной работы гидротехнического сооружения в течение длительного срока эксплуатации. Одним из путей повышения противофильтрационной эффективности и срока службы конструкций облицовок каналов является применение геомембран. Противофильтрационные конструкции с использованием листовых полимерных материалов (прообраза геомембран) впервые стали применяться в США, а затем в других зарубежных странах (Италии, Франции, Германии, Японии и др.) в качестве наиболее эффективного и надежного средства борьбы с фильтрационными потерями. В нашей стране листовые полимерные противофильтрационные материалы не нашли широкого применения из-за недостаточной их изученности и относительно высокой стоимости.

Цель исследований заключается в разработке противофильтрационных конструкций облицовок каналов и водоемов с применением геомембран из полиэтилена высокого давления (ПВД) и низкого давления (ПНД).

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие основные задачи:

- изучить и проанализировать опыт применения листовых полимерных материалов (геомембран) и геотекстилей в отечественной и зарубежной практике гидротехнического строительства;

- исследовать физико-механические свойства геомембран и геотекстилей, применительно к условиям строительства и эксплуатации противофильтрационных облицовок каналов и водоемов;

- в лабораторных условиях провести исследования повреждаемости геомембран при действии различных по величине нагрузок и эффективности применения защитных прокладок из геотекстиля;

- провести расчетно-теоретическую оценку эффективности и надежности противофильтрационных конструкций с использованием геомембран из ПВД и ПНД;

- получить зависимости для оценки водопроницаемости облицовок с геомембраной, основанные на приведении повреждений к условным отверстиям на единицу площади с учетом случайного характера их распределения;

- провести натурные обследования объектов с традиционными противофильт-рационными конструкциями облицовок и с использованием геомембран.

Методы исследований. При проведении исследований использовались лабораторные, натурные и теоретические методы. Натурные и лабораторные исследования проводились согласно общепринятым методикам. Теоретические исследования выполнялись с использованием методов теории фильтрации и теории надежности.

Автор защищает:

- результаты экспериментальных и теоретических исследований по обоснованию применения геомембран из ПВД и ПНД в конструкциях противофильтрационных облицовок каналов и водоемов;

- усовершенствованные и новые конструкции противофильтрационных облицовок каналов и водоемов с использованием геомембран из ПВД и ПНД;

- результаты натурных обследований каналов и водоемов с противофильтра-ционными облицовками и экранами из полимерных материалов;

- расчетные формулы для определения осредненного коэффициента фильтрации противофильтрационных облицовок и экранов с использованием геомембран;

- расчетно-теоретическую оценку водопроницаемости ПФК, основанную на приведении к условному отверстию на единицу площади;

- рекомендации по строительству и эксплуатации водоемов и каналов с проти-вофильтрационными облицовками с использованием геомембран.

Научная новизна работы заключается в том, что дано обоснование целесообразности применения геомембран и геотекстилей в конструкциях противофильтрационных облицовок каналов и водоемов; предложены усовершенствованные конструкции противофильтрационных облицовок каналов и водоемов с использованием геомембран; установлена повреждаемость противофильтрационного элемента -геомембраны из ПВД и ПНД при действии различных по величине нагрузок и эффективность защитных прокладок из геотекстиля; по данным теоретических исследований и натурных наблюдений получены расчетные зависимости для определения осредненного коэффициента фильтрации ПФК с использованием геомембран для условий случайного характера распределения повреждений по закону Пуассона и приведения их к условному отверстию на единицу площади.

Достоверность исследований подтверждается данными натурных лабораторных исследований, проведенных с применением современных приборов и оборудования, а также обработкой полученных данных с использованием ПЭВМ, сопоставлением результатов, определенных по полученным формулам с данными натурных исследований.

Практическую ценность работы составляют:

- уточненные значения критериев эффективности и надежности ПФК с использованием геомембран;

- предложенные конструкции различных типов ПФК с использованием геомембран для каналов и водоемов;

- рекомендации по строительству и эксплуатации ПФК из геомембран на каналах и водоемах.

Внедрение результатов исследований. На основании проведенных исследований подготовлены предложения по строительству опытного участка бетонопле-ночной облицовки с использованием геомембраны из ПВД и ПНД, которые включены в проект строительства IV очереди Большого Ставропольского канала. Результаты исследований использованы в проекте реконструкции распределительного канала Р-16 «Право-Егорлыкской обводнительно-оросительной системы (2 очередь)» Ставропольского края и при реконструкции Донского МК. Для более широкого внедрения результатов исследований ФГБНУ «РосНИИПМ» с участием автора разработаны рекомендации «Выбор эффективной и надежной противофильтрационной защиты русел открытых каналов при реконструкции оросительных систем» и «Рекомендации по совершенствованию противофильтрационных конструкций облицовок каналов и водоемов с применением геомембран». Конструкция бетонопленоч-ной облицовки с использованием геомембраны из ПВД включена в проект Свода правил «Противофильтрационные облицовки оросительных каналов. Правила проектирования», которые разработаны ФГБНУ «РосНИИПМ».

Апробация работы. Материалы по теме диссертации докладывались на научной конференции «Повышение эффективности эксплуатации оросительных систем в современных условиях» ФГБНУ «РосНИИПМ» (г. Новочеркасск 2007 г.), на заседании круглого стола «Гидромелиоративные системы нового поколения» «РосНИИПМ» (г. Новочеркасск 2008 г.), на научно-практической конференции «Повышение использования местного стока для орошения и сельхозводоснабжения» «РосНИИПМ» (г. Новочеркасск 2009 г.), на научно-практической конференции «Инновационные технологии повышения эффективности мелиоративных систем и безопасности гидротехнических сооружений» ПНИИЭМТ (г. Волгоград, 2010 г.) и «Гидравлическая эффективность каналов и сооружений», «РосНИИПМ» (г. Новочеркасск, 2011 г.).

Основные результаты исследований опубликованы автором в 11 работах, в том числе в трех изданиях, рекомендованных ВАК по специальности 05.23.07.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, библиографии из 197 источников и приложений. Содержание работы изложено на 183 страницах, иллюстрировано 47 рисунками, приведено 33 таблиц.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность работы, поставлена цель исследований и их основные задачи, сформулированы методы исследований, научная новизна и достоверность исследований, обоснована практическая ценность работы, приведены объекты апробации основных результатов диссертационной работы.

В первой главе рассмотрен отечественный и зарубежный опыт применения пленочных и листовых полимерных материалов в конструкциях противофильтраци-онных облицовок каналов и водоемов. Автором отмечено, что применение пленочных противофильтрационных материалов зачастую неэффективно, из-за их малой толщины и как следствие высокой повреждаемости во время выполнения строительно-монтажных работ и в период эксплуатации.

Также в данном разделе диссертации рассмотрены современные геосинтетические материалы применяемые в гидротехническом строительстве при устройстве противофильтрационных облицовок и берегозащитных сооружений. Приведена обобщенная классификация геосинтетических материалов, представлена общая информация о геомембранах и геотекстиле.

Разработкой конструкций, технологий и методов расчета различных противофильтрационных устройств гидротехнических сооружений, в том числе с использованием полимерных пленок в нашей стране, занимались: Н. Н. Павловский, В. П. Недрига, К. Н. Анахаев, Л. Н. Рассказов, Н. А. Анискин, В. Д. Глебов, И. М. Елшин, В. Н. Жиленков, С. В. Сольский, Ю. М. Косиченко, В. А. Белов, А. В. Ищенко, А. Г. Алимов, А. Г. Баламирзоев, И. Е. Кричевский, В. В. Сокольская, И. Ж. Атабиев, В. П. Лысенко, А. А. Миронов и др. Из зарубежных исследователей в

этом направлении известны работы: J. Giroud, R. Frobel, Р. Sembenelli, A. Biche, J. Cuniberti, G. Zuccoli, C. Scalabrini, A. Scuero, R. Chuck и др.

Однако, ранее проведенные исследования были направлены на обоснование применения грунтовых и пленочных противофильтрационных устройств плотин, каналов, водоемов и накопителей. Вопросы разработки конструкций противофильтрационных облицовок с применением геомембран, обоснования их эффективности и надежности, технологии строительства и последующей эксплуатации недостаточно изучены и проработаны, особенно, для каналов оросительных систем.

Во второй главе представлены результаты проведенных автором натурных исследований эффективности и надежности противофильтрационных облицовок Нижне-Манычского канала, распределителя Бг-Р-7 Багаевско-Садковской ОС и водоемов-накопителей Пятигорского ипподрома с поверхностными противофильтра-ционными экранами из геомембраны, а также приведены обобщенные данные по эффективности облицованных каналов ЮФО.

При проведении натурных обследований каналов с бетонопленочной проти-вофильтрационной облицовкой Бг-Р-7 и Нижне-Манычского канала фиксировались случаи оползания, сдвигов плит, определялась площадь повреждений противо-фильтрационного элемента.

По всей протяженности каналов наблюдались просадки, оползание и выпор плит, разрушение их поверхности и швов плит. На дне и откосах каналов через про-тивофильтрационную облицовку происходит прорастание водной растительности. На плитах НПК, выполняющих роль защитного покрытия, выявлены трещины, сколы по контуру, оголение арматуры. Противофильтрационный экран из полиэтиленовой пленки во многих местах был поврежден оголенной арматурой и острыми гранями плит. На Нижне-Манычском канале защитная прокладка из рубероида полностью утратила свои свойства. В ходе проведения исследований также выявлено заиление дна облицованных каналов с толщиной слоя ила от 0,2 до 0,5 м, что свидетельствует о малых скоростях течения и, как следствие, низкой пропускной способности каналов. На обследованных участках каналов Бг-Р-7 (ПК 132-133),

-

Нижне-Манычского (ПК 8-9), количество сползших плит на участках длиной 100м варьировалось от 22 до 45.

При обобщении данных о техническом состоянии каналов Юга России (рис. 1) установлено, что только 12 % каналов имеют КПД 0,90-0,93, а остальные каналы (88 %) находятся в неудовлетворительном техническом состоянии и имеют КПД ниже требований норм по СНиП 2.06.03-85.

Рис. 1 Значения КПД оросительных каналов Юга России.

В задачи натурных исследований водоема с поверхностным экраном из геомембраны (НБРЕ) на Пятигорском ипподроме, площадью 14,83 тыс. м2 входило: проведение визуального обследования качества поверхности экрана и определение потерь на фильтрацию и осредненного коэффициента фильтрации экрана из геомембраны.

При визуальном обследовании видимой поверхности противофильтрационно-го экрана недоваров и пережогов пленки обнаружено не было. Все соединительные швы полотнищ полимерного экрана выполнены качественно.

Потери на фильтрацию из водоема вычислялись по объему потерь за исключением испарения, найденному методом водного баланса. В результате обработки полученных данных установлено значение осредненного коэффициента фильтрации

экрана в пределах к^кр =1,24-10"9 -9,98-Ю-'" см/с, что свидетельствует о высокой

противофильтрационной эффективности геомембраны.

В третьей главе приведены разработанные автором усовершенствованные и новые конструкции противофильтрационных облицовок каналов и водоемов с применением геомембран из ПВД и ПНД и определена их область применения.

50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

/

..............................1

'..........

,__ ______ ______1

28, Н | I ■ ЙЙ

10,6

1

/

0,6 0,7 0,8 0,9 0,95

49,1

КПД

Современные геомембраны из ПВД и ПНД обладают необходимой прочностью, морозоустойчивостью, высокой сопротивляемостью прокалыванию, химической стойкостью, гибкостью и долговечностью. Ширина рулона стандартизированной геомембраны составляет 6-7 м, что сводит к минимуму количество сварных швов; процесс сварки практически полностью автоматизирован что обеспечивает экономичность монтажа и повышает технологичность конструкций.

Использование геомембран толщиной 1-3 мм для противофильтрационных устройств в гидротехническом строительстве свидетельствует о их высокой эффективности, превышающей традиционные конструкции из полиэтиленовой пленки (ПЭ) толщиной 0,2 мм на два порядка и более.

На основании отечественного и зарубежного опыта применения геомембран для противофильтрационной защиты каналов и водоемов автором предложены усовершенствованные конструкции противофильтрационных облицовок (рисунок 2).

Конструкции облицовок с геомембраной и защитным покрытием из бетона (рис. 2а, б) рекомендуются для создания противофильтрационной защиты на каналах и водоемах на устойчивых непросадочных и непучинистых основаниях.

Для варианта облицовки на рис. 2а противофильтрационный элемент из геомембраны укладывается непосредственно на подготовленное основание с частицами не более 10 мм, а для варианта на рис. 26, когда в основании залегают грунты с крупностью фракции более 10 мм (например гравелисто-галечниковые), геомембрана, во избежание проколов и вмятин, укладывается на предварительно уложенную защитную прокладку из геотекстиля. Для защиты геомембраны от повреждений при укладке бетонного покрытия сверху предусматривается защитная прокладка из геотекстиля плотностью от 400 до 1000 г/м2. Указанные конструкции облицовок обеспечивают высокий противофильтрационный эффект (осредненный коэффициент фильтрации облицовки составляет 10"8-10"9 см/с) и значительный срок службы до 75 лет. Кроме того они придают облицовке наименьшую шероховатость поверхности с коэффициентом шероховатости п = 0,015-0,018, что обеспечивает высокую пропускную способность русел каналов.

Конструкции облицовок с геомембраной и защитным покрытием из грунта (рис. 2в, г) целесообразно применять на водоемах и накопителях на слабопросадоч-ных и слабопучинистых основаниях с максимальной величиной просадки до 0,4 м. Для варианта конструкции на рис. 2е основание не должно содержать частицы с крупностью фракции более 10 мм, а для варианта на рис. 2г основание может содержать фракции крупнее 10 мм (гравелисто-галичниковые). Данные конструкции отличаются большой деформационной способностью, а прогнозный срок службы грунтопленочной облицовки с применением геомембран составляет 50-75 лет.

а, б- с геомембраной и защитным покрытием из бетона; в, г-с геомембраной и защитным покрытием из грунта; д-з-с геомембраной и защитным покрытием из каменной наброски; I - защитное покрытие; 2 - защитная прокладка из геотекстиля; 3 - противофильтрационный элемент из геомембраны; 4 - защитный слой из песка; 5 - дренажный элемент из геокомпозита; Рис 2. Усовершенствованные конструкции противофильтрационных облицовок каналов и водоемов с использованием геосинтетических материалов

Конструкции облицовок с геомембраной и защитным покрытием из каменной наброски (рис. 2, д-з) могут применяться на каналах, водоемах и накопителях как на среднеустойчивых, так и на неустойчивых основаниях с максимальной величиной просадки более 0,2-0,4 м. Поскольку в состав этих конструкций входит защитное покрытие из каменной наброски, которое само по себе является весьма гибким и будет следовать за деформациями основания без его нарушения, то они будут надежно работать при значительных деформациях до 0,5-0,7 м. Достаточно высокая шероховатость поверхности облицовки в первые годы эксплуатации (п = 0,030-0,035), будет снижаться вследствие кольматации и заиления каменной наброски и после 5-10 лет эксплуатации станет близкой к земляным руслам каналов.

Кроме того, автором разработаны новые конструкции противофильтрацион-ных облицовок с применением геомембран и защитным покрытием из георешетки и габионов (рисунки 3, 4).

Узел А

1 - фунт подстилающего основания; 2 - геомембрана; 3 - геотекстиль; 4 - ячейки георешетки с перфорированными стенками; 5 - штраба; 6 - точечная сварка георешетки с геотекстилем экструдером; 7 - заполнитель (щебень, гравий); 8 - торркретцементное покрытие. Ríe. 3 Конструкция противофильтрационной облицовки с геомембраной и защитным покрытием из георешетки.

Для конструкции облицовки на рис. 3 в качестве противофильтрационного элемента используется геомембрана из полиэтилена высокой плотности низкого давления, георешетка с перфорированными стенками. Заполнение ячеек георешетки производится на 2/3 высоты гравием и на 1/3 торкрет бетоном, снижающим шероховатость покрытия и предотвращающем вымыв гравия. Конструкция применима на средне и сильно просадочных основаниях, с коэффициентом заложения откоса не менее 1:3. По сравнению с традиционной грунтопленочной облицовкой, данная конструкция позволяет уменьшить толщину защитного покрытия с 0,5-1,0м до 0,15-0,3м и как следствие, объемов земляных работ. Помимо этого облицовка характеризуется высокой гибкостью и деформативностью.

1 - грунт подстилающего основания; 2 - геомембрана; 3 - геотекстиль; 4 - габионы; 5 - канат;

б - металлическая стойка; 7 - монолитный бетон; 8 - кольматирующий слой.

Рис. 4 Конструкция противофильтрационной облицовки с геомембраной и защитным покрытием

Противофильтрационное покрытие на рис. 4 включает, защитное покрытие из габионов матрацного типа, которые укладываются на защитную прокладку из нетканого геотекстиля. Габионы соединяются между собой стальным канатом, кото-

( рый закрепляется на бровке канала или водоема к металлическим стойкам. Данная г~ конструкция облицовки применима на средне и сильно просадочных грунтах основания.

В четвертой главе отражены результаты лабораторных и теоретических ис-

I

I следования эффективности применения геомембран в конструкциях противофильт-рационных облицовок каналов и водоемов.

Задачей лабораторных исследований являлась оценка повреждаемости гео-

мембран отечественного и зарубежного производства при действии различных по

УВ

из габионов.

величине нагрузок. Испытуемый образец помещался в прибор типа компрессионного и доводился до разрушения нормальной к поверхности образца нагрузкой, создаваемой штампом. Диапазон рабочих давлений на подошве штампа составил 0,2-2,5 МПа, что соответствует диапазону реальных нагрузок от строительных механизмов.

Результаты проведенных исследований приведены на рисунке 5.

Величина давления, МПа Величина давления, МПа

а) б)

—Геомембрана "Р-пласт" (повреждаемость 1-го рода) -•-Геомембрана "Р-пласт" (повреждаемость 2-го рода) —Геомембрана Carbofol HDPE 406 (повреждаемость 1-го рода) -•-Геомембрана Carbofol HDPE 406 (повреждаемость 2-го рода) —Геомембрана пр-во ООО "Сибвей" (Россия) (повреждаемость 1-го рода) Геомембрана пр-во ООО "Сибвей" (Россия) (повреждаемость 2-го рода) —Полиэтиленовая пленка по ГОСТ 10354-82 (повреждаемость 1-го рода) -«-Полиэтиленовая пленка по ГОСТ 10354-82 (повреждаемость 2-го рода) Рис. 5 Распределение повреждений первого и второго рода к обшей площади образца при действии различных по величине нагрузок: а) - без защитных прокладок; б) - с защитными прокладками из геотекстиля ИП 200.

Для определения порога повреждаемости геомембран в контейнер перед испытаниями наливался слабощелочной раствор. При возникновении повреждений

геомембраны ток от гальванического элемента поступал из выше лежащего слоя в нижележащий, что фиксировалось по показаниям вольтметра.

При проведении лабораторных исследований фиксировались повреждения 1-го рода (несквозные повреждения в виде вмятин), повреждения 2-го рода (сквозные повреждения в виде проколов и порывов) и порог повреждаемости (минимальное давление при котором образуются сквозные повреждения).

Для выявления эффективности защитных прокладок из геотекстиля проводились сравнительные исследования без и с защитными прокладками.

Анализ результатов этих исследований показывает следующее:

- наибольшей сопротивляемостью к повреждениям 1-го и 2-го рода для серии опытов без защитных прокладок имеют геомембраны СагЬойз! (Германия) из ПНД и «Сибвей» (Россия) из ПВД;

- по порогу повреждаемости наиболее высокие результаты получены для геомембраны СагЬоГо! (Германия), составляющие 0,27 МПа без защитных прокладок и 1,7 МПа с защитными прокладками;

- повреждаемость 1-го и 2-го рода для полиэтиленовой пленки из ПВД по ГОСТ 10354-82 толщиной 0,2 мм по сравнению с образцами испытуемых геомембран при приложении идентичных нагрузок в среднем в 3-4 раза больше;

- степень эффективности защитных прокладок из геотекстиля «Дорнит» (Россия) плотностью 200 г/м2 по снижению повреждаемости геомембраны составляет более 4 раз, которая может быть повышена за счет применения геотекстиля более высокой плотности (600 г/м2 и более) до значений не менее 8-10 раз, что практически полностью исключает повреждаемость геомембран в процессе их укладки и при устройстве защитных покрытий из бетона или грунта.

На основании и анализа и обобщения исследований в области противофильт-рационных конструкций облицовок каналов и водоемов могут быть представлены следующие общие критерии их технической эффективности и эксплуатационной надежности:

по водонепроницаемости облицовки

^обл —к обл.нор' (')

по повреждаемости противофильтрационного элемента

Ппфэ-Ппфэ.доп'-: (2)

по трещиноватости и разрушению защитного бетонного покрытия, стыков и деформационных швов

П'защ — Пзащ.дот О)

по вероятности безотказной работы конструкции облицовки в целом

^обл — ^нор » (4)

по сроку службы облицовки

хобл-хнор> (5)

где кдбл,к0дл нор - соответственно осредненный коэффициент фильтрации по данным натурных исследований или расчетов и нормативный; Ппфэ,Ппфэ доп - фактическая и допустимая повреждаемость противофильтрационного элемента; Пзащ>Пзащ.доп ' фактическая и допустимая степень трещиноватости и нарушения

защитного покрытия; Р0$л,РН0р - вероятность безотказной работы облицовки, фактическая и нормативная в соответствии с классом сооружения; Тобл, хнор - срок

службы облицовки, фактический или расчетный и нормативный в соответствии с классом сооружения (по СНиП 33-01-2003).

Для определения осредненного коэффициента фильтрации облицовок с полимерными экранами из пленки и геомембран использованы натурные и лабораторные данные повреждаемости противофильтрационных элементов.

С целью обоснования распределения повреждений по площади противофильтрационного элемента учитываем обобщенные натурные данные, полученные ВНИ-ИГ им. Б. Е. Веденеева, Укргипроводхоз, Союзгипроводхоз, ВНИИГиМ, СевНИИ-ГиМ, ЮжНИИГиМ и дополненные автором по результатам обследований ряда каналов Ростовской области.

Так как в натурных данных отсутствуют сведения о видах и размерах повреждений пленочного элемента наиболее приемлемой расчетной схемой является приведение имеющихся данных по общей повреждаемости к условному отверстию с радиусом гусл на единицу площади в 1 м2.

По результатам статистической обработки полученных данных гусл более чем

для 20 объектов построены гистограммы распределения частот радиусов условных отверстий ПФЭ бетонопленочных облицовок и грунтопленочных экранов, а также гистограммы распределения возможных повреждений геомембраны по результатам лабораторных испытаний.

Анализ гистограмм позволяет судить о законе распределения частот условных отверстий в ПФЭ. Так, для традиционных бетонопленочных облицовок и грунтопленочных экранов наблюдается логарифмически нормальный закон, а для бетонопленочных облицовок с применением геомембран - нормальный закон распределения.

Кроме того проведен статистический анализ распределения количества повреждений по площади, который позволяет принять гипотезу о распределении повреждений по закону редких явлений (закону Пуассона). Критерий Пирсона соста-2

вил X — 2,5, а критическое табличное значение при уровне значимости

Согласно проведенной обработке экспериментальных данных для облицовок с пленочными экранами вероятность распределения поврежденности ПФЭ из формулы Пуассона будет определяться выражением:

где А, - интенсивность распределения повреждений, равная по результатам обработки А, = 1,0; т - число интервалов распределения (0,1,2,...«)

Соответственно формула вероятности распределения возможных повреждений для облицовки с геомембраной по результатам лабораторных испытаний при А. = 3,302 имеет вид:

а = 0,05 - %1р - 6,0.

р * т

Ге"х _ (1,0)"У' _ 0,368

(6)

т\ т\ т\

т\

Так как общая формула распределения повреждений по площади записывается в виде:

Рт =

ш

т\

то полученную зависимость (7) перепишем следующим образом:

_ (3,302-/70)т -з,302/-;, т\

(8)

(9)

На основании использования полученных результатов о распределении повреждений по закону Пуассона и известных приближенных зависимостей Ю. М. Ко-сиченко для традиционных облицовок с пленочными экранами нами получены наиболее общие формулы для определения осредненного коэффициента фильтрации противофильтрационных облицовок с геомембраной: а) при кгр / кзащ > 10

3,302 • п2кзаи, ■&о'гусл'п

кобл ~'

Fo.ll!

(3,302 -^о)"

Рт\

•1п

'уел

7 Л' 85л

\шусл )

(10)

б) при кгр!кзащ <10

к'обл ~'

3,302 • п2к • 80 (/г0 + 80 - /г,) • г ■ п

МЛь + 50)1п

(3,302-Г{])п

л2а(/г0 + 50)-4НК 1п

850

пг„.

Рт\

к,

•1п

уел / Л'

85л

\пгусл )

(11)

я ст + 41п

К™усл)

к,п

(12)

где кзащ - коэффициент фильтрации защитного покрытия (бетона или грунта); 80 - толщина облицовки; /г0 - глубина в канале; - пьезометрический напор в месте повреждений; гусл - радиус условного отверстия, приведенного к 1 м2; п - количество повреждений; У*^ - площадь облицовки; кгр - коэффициент фильт-

рации грунта основания; Нк - капиллярный вакуум грунта основания; 1гк - высота капиллярного поднятия воды в грунте основания.

Найденные расчетные формулы (10-12) в отличие от известных учитывают случайный характер распределения повреждений ПФЭ, размеры условного отверстия, приведенного к единице площади, характеристики грунтового основания и защитного покрытия и могут применяться как для облицовок с геомембраной и защитным покрытием из бетона или грунта, так и облицовок с защитным покрытием из габионов и георешеток.

Учитывая распределение повреждаемости ПФЭ облицовки с геомембраной, соответствующей нормальному закону Гаусса, и используя уравнение Райса для описания отказов получены расчетные зависимости:

- для определения допускаемой повреждаемости ПФЭ с заданной надежностью Р

Пдоп И = Л + ¡2агп 1п • (13)

- для прогнозной оценки срока службы облицовки

{пб0,,-п)

— слр

'77

<обЛП =-еХР

2 4

(14)

где П - среднестатистическая поврежденность ПФЭ по результатам выборочных обследований отдельных участков; Сц - среднеквадратическое отклонение параметра П; V д - частота повреждений ПФЭ; х - срок службы объекта.

Так как соединение основных конструктивных элементов с точки зрения обеспечения противофильтрационных свойств облицовки может быть представлено как последовательное, то для расчета вероятности безотказной работы облицовки могут быть использованы известные формулы теории надежности:

а) при условии независимости отказов каждого элемента облицовки

3

Роил = Рзащ.т ' Рзащ.ир ' ?ПФЭ ~

б) при условии зависимости отказов элементов облицовки

где Рзащпк,Рзащпр,РПФЭ ~ вероятность безотказной работы соответственно защитного покрытия, защитной прокладки и противофильтрационного элемента в виде геомембраны; Ртт - минимальная вероятность безотказности одного из элементов; Кдг — коэффициент, учитывающий статистическую взаимосвязь между элементами.

В пятой главе приведены рекомендации по проектированию, строительству и эксплуатации предложенных автором усовершенствованных конструкций противо-фильтрационных облицовок каналов и водоемов. Представлен технико-экономический расчет эффективности применения усовершенствованных конструкций.

Для апробации разработанных конструкций противофильтрационных облицовок автором подготовлено обоснование для устройства опытных участков на строящейся IV очереди Большого Ставропольского канала (БСК-4) и при реконструкции Донского Магистрального канала (ДМК).

Опытный участок на БСК-4 общей длиной 225м предназначен для проведения сравнительных испытаний различных типов зарубежных геомембран, толщиной 1,0 мм и полиэтиленовой пленки Российского производства по ГОСТ 10352-82, марки В, толщиной 0,2 мм. На одном из участков длиной 75 м применяется геомембрана из бутилкаучука фирмы Firestone (США), на втором - геомембрана из полиэтилена высокой плотности низкого давления (HDPE) компании Carbofol (Германия), на третье полиэтиленовая пленка (Россия). Защитное покрытие выполняется из монолитного бетона толщиной 0,1 м, в качестве защитной прокладки используется геотекстиль «Дорнит» (Россия). Для возможности отбора образцов с целью определения изменения физико-механических характеристик в течение длительного времени (более 30 лет) в защитном покрытии предусмотрены съемные люки.

Для канала ДМК автором разработаны предложения по созданию опытных участков противофильтрационной облицовки из геомембраны с защитным покрытием из каменной наброски на откосах и грунта по дну. Длина участков 1330 м, в ка-

честве ПФЭ используется геомембрана из полиэтилена низкой плотности высокого давления (1ЛЗРЕ) компании ЯеЬаи (Германия) толщиной 1,5 мм, а для защитных прокладок — нетканый иглопробивной геотекстиль ЯеЬаи плотностью 300 г/м . Целью создания данного опытного участка является изучение эффективности и надежности рекомендуемой конструкции облицовки и отработка в производственных условиях технологии строительства. После проведенных испытаний опытная конструкция облицовки может быть рекомендована для широкого внедрения на целом ряде участков при полной реконструкции ДМК общей протяженностью 112 км.

Экономическая эффективность от применения противофильтрационных облицовок с использованием геомембран из ПНД и ПВД по сравнению с традиционными облицовками с ПЭ пленкой обусловлена практически полной водонепроницаемостью этих конструкций, возможностью создания каналов, имеющих сверхвысокий КПД (до 0,97-0,98) и соответственно, за счет получения чистого дохода от орошения дополнительной площади сэкономленной водой вследствие исключения потерь воды на фильтрацию и повышения долговечности облицовок до 75 лет и более.

Заключение

1. Анализ отечественного и зарубежного опыта применения традиционных конструкций противофильтрационных облицовок с применением пленочных материалов показывает их невысокую противофильтрационную эффективность и низкую эксплуатационную надежность, так как после трех-пяти лет эксплуатации водопроницаемость облицовки повышается на 30-40 %, а срок службы не превышает 3050 лет;

2. В результате натурного обследования каналов с традиционной бетонопле-ночной противофильтрационной облицовкой были выявлены многочисленные случаи оползания плит защитного покрытия и повреждения пленочного противофильт-рационного экрана, что обусловливает низкую эффективность конструкции и высокий осредненный коэффициент фильтрации облицовки > (1,5 + 3,0) • 10~6о</с), значительно превышающий требования норм. В то же время, конструкции противофильтрационных устройств с применением геомембран по данным зарубежных

фирм имеют очень низкую водопроницаемость, на два-три порядка ниже традици-

/ —Я

онных конструкций, не превышающую значение к0дл <1,0-10 см/с. Аналогичные данные о высокой эффективности геомембран получены автором при натурном обследовании водоема с поверхностным противофильтрационным экраном из геомембраны методом водного баланса с учетом потерь на испарение, где характеристика

водопроницаемости составила = 1,24-1СГ9 -9,98-Ю~10см/с.

3. На основании анализа использования геосинтетических материалов в гидротехническом строительстве автором разработан ряд усовершенствованных и новых конструкций противофильтрационных облицовок каналов и водоемов с применением геомембран из полиэтилена высокого и низкого давления с защитным покрытием из бетона и железобетонных плит, грунта, каменной наброски, габионов и георешетки;

4. Проведенные лабораторные исследования повреждаемости геомембран из различных материалов (полиэтилен высокой плотности, полиэтилен низкой плотности, битумно-полимерный материал) позволили установить, что более стойкими к механическим воздействиям являются геомембраны из полиэтилена высокой плотности низкого давления (НОРЕ), толщиной 1,0 мм. Кроме того установлено, что стабилизированная полиэтиленовая пленка по ГОСТ 10354-82, толщиной 0,2 мм по сравнению с испытуемыми геомембранами при приложении идентичных нагрузок повреждалась в среднем в 3-3,5 раза больше;

5. На основании обобщения ранее проведенных исследований в области противофильтрационных конструкций из полимерных материалов сформулированы общие критерии технической эффективности и эксплуатационной надежности облицовок с применением геомембран и получены расчетные зависимости для оценки водопроницаемости бетонопленочных облицовок и грунтопленочных экранов методом условных отверстий, приведенных к единице площади, с учетом случайного их распределения и соотношения водопроницаемости грунта основания и защитного покрытия. При этом установлено, что распределение частот размеров условных отверстий противофильтрационного элемента в виде пленки или геомембраны соот-

ветствует логарифмически нормальному и нормальному законам, а случайный характер их распределения по площади - закону редких явлений (Пуассона);

6. Путем расчетного обоснования по полученным формулам автором доказана высокая надежность и противофильтрационная эффективность конструкций облицовок с применением геомембран по сравнению с традиционными по их водопроницаемости - на 3 порядка, по сроку службы - в 2,4 раза. Проведенное сопоставление результатов расчета с натурными данными свидетельствует о достаточно близком их совпадении (до 37 %);

7. Для практического использования разработаны рекомендации по проектированию, строительству и эксплуатации противофильтрационных конструкций облицовок с применением геомембран на каналах и водоемах. Проведенными расчетами установлено, что внедрение предложенных конструкций облицовок на каналах позволит получить экономический эффект за счет увеличения срока службы облицовки и практически полного исключения потерь на фильтрацию и соответственно получения чистого дохода от орошения дополнительной площади сэкономленной водой в размере 1,5-3,0 млн. руб. на 1км канала в зависимости от его расхода.

Результаты научных исследований опубликованы в следующих работах:

1 Чернов М. А. Оценка эксплуатационной надежности конструкций бетонопленоч-ных облицовок каналов / М. А. Чернов // Известия вузов. Сев.-Кав. регион, Техн. науки,-2011.-№ 1.С. 136-139.

2 Чернов М. А. Обоснование противофильтрационной эффективности облицовок каналов с применением полимерных материалов / М. А. Чернов // Известия вузов. Сев.-Кав. регион, Техн. науки. -2011. -№ 2. С. 108-114.

3 Чернов М. А. Расчетное обоснование надежности облицовок каналов с применением геомембран / М. А. Чернов //Природообустройство. № 4. 2011.

4 Косиченко Ю. М. Выбор противофильтрационных облицовок при реконструкции каналов в земляном русле / Ю. М. Косиченко, А. В. Колганов, М. А. Чернов //Пути повышения эффективности орошаемого земледелия: сб ст. ФГНУ «Рос-НИИПМ» / Под ред. В. Н. Щедрина. - Новочеркасск: ООО «Геликон», 2007. Вып. 38.-С. 48-53.

5 Косиченко Ю. М. Критерии оценки эффективности и надежности противофильт-рационных облицовок оросительных каналов / Ю. М. Косиченко, М. А. Чернов //Пути повышения эффективности орошаемого земледелия: сб ст. ФГНУ «Рос-НИИПМ» / Под ред. В. Н. Щедрина. - Новочеркасск: ООО «Геликон», 2008. Вып. 40.-Ч.1 - С. 64-70.

6 Косиченко Ю. М. Результаты натурного обследования противофильтрационных облицовок каналов и водоемов / Ю. М. Косиченко, М. А. Чернов //Пути повышения эффективности орошаемого земледелия: сб ст. ФГНУ «РосНИИПМ» / Под ред. В. Н. Щедрина. - Новочеркасск: ООО «Геликон», 2009. Вып. 42. - С. 140-147.

7 Ищенко А. В. Конструкции противофильтрационных облицовок каналов с применением современных геосинтетических материалов / А. В. Ищенко, М. А. Чернов // Инновационные технологии повышения эффективности мелиоративных систем и безопасности гидротехнических сооружений: Материалы научно-практической конференции. — Волгоград: ГНУ ПНИИЭМТ Россельхозакадемии, 2010. - С. 4955.

8 Косиченко Ю. М. Повышение эффективности и надежности противофильтрационных облицовок оросительных систем / Ю. М. Косиченко, М. А. Чернов // Инновационные технологии повышения эффективности мелиоративных систем и безопасности гидротехнических сооружений: Материалы научно-практической конференции. - Волгоград: ГНУ ПНИИЭМТ Россельхозакадемии, 2010. - С. 55-60.

9 Косиченко Ю. М. Надежность каналов и водоемов с облицовкой из пленочных материалов и геомембран / Ю. М. Косиченко, М. А. Чернов // Мелиорация и водное хозяйство. - 2011. - № 3 - 37-40.

10 Чернов М. А. Конструкции защитных облицовок каналов и водоемов с применением геосинтетических материалов / М. А. Чернов / Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. -2011 -№ 3.

11 Щедрин В.Н., Косиченко Ю.М., Миронов В.И., Ищенко A.B., Чернов М.А., Литвинова Н.В., Иовчу Ю.И. Выбор эффективной противофильтрационной защиты русел открытых каналов при реконструкции оросительных систем (рекомендации). - Ростов-на-Дону: Изд-во СКНЦ ВШ ЮФУ, 2008.-68 с.

Подписано в печать 7.11.2011 г. Формат 60x84 1/16 Тираж 100 экз. Заказ № 328. 346428, г. Новочеркасск, ул. Пушкинская, 111

Введение.

Глава 1. Современное состояние исследований в области противофильтрационных конструкций (ПФК) каналов и водоемов с использованием полимерных материалов.

1.1. Особенности применения полимерных материалов в ПФК.

1.2. Опыт применения традиционных ПФК с использованием полиэтиленовой пленки на каналах и водоемах.

1.3. Зарубежный и отечественный опыт применения ПФК с использованием листовых полимерных материалов или геомембран в гидротехническом строительстве. 2 Г

1.4. Обзор современных материалов, применяемых для ПФК гидротехнических сооружений в России и зарубежом.

1.5. Критический анализ исследований ПФК облицовок каналов и водоемов, с использованием полимерных материалов.

Выводы по главе.

Глава 2. Результаты натурных исследований эффективности и надежности ПФК оросительных каналов и водоемов с использованием полимерных материалов.

2.1. Описание объектов натурных исследований.

2.2. Методика проведения исследований и оценка точности измерений. Характеристика приборов' и оборудования.

2.3. Результаты натурных исследований традиционных бетонопленочных облицовок каналов.с использованием полиэтиленовой пленки.

2.3-. 1. Анализ деформаций и повреждений бетонопленочных облицовок и их противофильтрационного элемента.

23.2. Обобщение исследований по оценке водопроницаемости, потерям на-фильтрацию и КПД облицованных каналов.

2.3.3. Исследования эффективности противофильтрационных покрытий с геомембраной за рубежом.

2.4. Результаты натурных исследований поверхностных экранов с геомембраной из полиэтилена низкого давления на водоемах.

Выводы по главе.

Глава 3. Разработка усовершенствованных и новых конструкций противофильтрационных облицовок- и экранов с использованием геомембран.

3.1. Преимущества конструкций противофильтрационных облицовок и экранов.с использованием геомембран.

3.2. Основные требования к ПФК с использованием геомембран

3.3. Усовершенствованные конструкции противофильтрационных облицовок и экранов с использованием геомембран из ПНД и ПВД для каналов и водоемов.

3.4. Новые технические решения по ПФК с использованием геомембран.

3.5. Способы соединения геомембран из полиэтилена и контроль качества швов.

3.6 Области применения усовершенствованных и новых конструкций противофильтрационных облицовок с применением геомембран.

Выводы по главе. 86'

Глава 4. Лабораторные и теоретические исследования эффективности применения геомембран в конструкциях противофильтрационных облицовок каналов и водоемов.

4.1 Лабораторные исследования »повреждаемости геомембран с защитными прокладками из геотекстиля и без них.

4.1.1. Методика проведения исследований. Лабораторная установка для исследования продавливания полимерных противофильтрационных материалов.

4.1.2. Результаты лабораторных исследований продавливания геомембран из различных материалов.

4.2. Теоретические исследования^ эффективности и долговечности применения геомембран в конструкциях бетонопленочных облицовок.

4.2.1. Критерии технической эффективности и эксплуатационной надежности ПФК с использованием геомембран.

4.2.2. Обоснование случайного характера распределения повреждений по закону Пуассона.

4.2.3. Теоретическая оценка противофильтрационной эффективности (водонепроницаемости)'облицовок и экранов каналовх использованием геомембран с учетом случайного характера вероятных повреждений.

4.2.4. Теоретическая оценка эксплуатационной надежности конструкций бетонопленочных облицовок каналов с использованием геомембран.

Выводы по главе.

Глава 5. Рекомендации по применению противофильтрационных конструкций из геомембран на каналах и водоемах, и оценка экономической эффективности.

5.1. Рекомендации по проектированию и строительству противофильтрационных конструкций с применением геомембран.

5.2. Рекомендации по эксплуатации каналов и водоемов с предлагаемыми конструкциями.

5.3. Рекомендации по строительству опытных участков ПФК облицовок с использованием геомембран на БСК-4 и ДМК.

5.3.1 Обоснование строительства опытных участков при строительстве и реконструкции существующих мелиоративных каналов.

5.3.2 Рекомендации по выбору места-расположения опытных участков на БСК-4 и ДМК.

5.3.3 Апробация усовершенствованной бетонопленочной противофильтрационной облицовки на опытном участке на строящейся IV очереди Большого Ставропольского канала.

5.3.4 Обоснование конструктивных элементов противофильтрационной облицовки опытного участка на БСК-4.

5.3.5 Комплекс научно исследовательских работ по оценке эксплуатационных характеристик усовершенствованной бетонопленочной противофильтрационной облицовки на опытном участке БСК-4.

5.3.6 Предложения по созданию опытного участка противо фильтрационных облицовок с применением геомембран на ДМК.

5.4. Технико-экономическая оценка эффективности применения противофильтрационных конструкций из геомембран.

Выводы по главе.

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. На Юге России в настоящее время действует более 60 крупных каналов, общая протяженность которых превышает 23 тыс. км. Около 70% их протяженности не имеют противофильтрационные покрытия, что приводит к большим потерям на фильтрацию и снижению их коэффициента полезного действия (КПД) при эксплуатации. Но данным ФГБНУ «РосНИИПМ» среднее значение КПД каналов оросительных систем в земляном русле составляет 0,821, а КПД ряда каналов в облицовке с пленочными экранами в Ростовской области, Ставропольском крае и других регионах не превышает 0,85-0,86. Эти данные свидетельствуют о низкой гидравлической эффективности и больших потерях не только на каналах в земляном русле, но и на каналах с противофильтрационными покрытиями, которые превышают требования СНиП 2.06.03-85 на 5-8%.

В'связи с этим актуальна разработка эффективных и надежных конструкций противофильтрационных облицовок каналов и водоемов. При этом значительно возросли требования к противофильтрационным конструкциям на каналах и водоемах, которые должны обеспечивать не только высокую противофильтрационную эффективность, но и обладать высокой эксплуатационной надежностью и долговечностью.-.

В настоящее время при проектировании возникает необходимость выбора конструкций и материалов, обеспечивающих высокую степень надежности и безаварийной работы гидротехнического сооружения в течение длительного срока эксплуатации. Одним из путей повышения противофильтра-ционной эффективности и срока службы конструкций облицовок каналов является применение геомембран. Противофильтрационные конструкции с использованием листовых полимерных материалов (прообраза геомембран) впервые стали применяться в США, а затем в других зарубежных странах (Италии, Франции, Германии, Японии и др.) в качестве наиболее эффективного и надежного средства борьбы с фильтрационными потерями. В нашей стране листовые полимерные противофильтрационные материалы не нашли широкого применения из-за недостаточной их изученности и относительно высокой стоимости.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ заключается в разработке противофильтрационных конструкций облицовок каналов и водоемов с применением геомембран из полиэтилена высокого давления (ПВД) и низкого давления (ПНД).

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие основные задачи:

- изучить и проанализировать опыт применения листовых полимерных материалов (геомембран) и геотекстилей в отечественной и зарубежной* практике гидротехнического строительства;

- изучить физико-механические свойства геомембран и геотекстилей^ применительно к условиям строительства и эксплуатации^ противофильтрационных облицовок каналов -и водоемов;

- в лабораторных условиях провести исследования повреждаемости геомембран при действии различных по1 величине нагрузок и эффективности применения защитных прокладок из геотекстиля;,

- провести расчетно-теоретическую оценку эффективности и надежности противофильтрационных конструкций с использованием геомембран из ПВД и ПНД;

- получить зависимости для оценки водопроницаемости облицовок с геомембраной, основанные на приведении повреждений к условным, отверстиям на единицу площади' с учетом случайного характера их распределения;

- провести сравнительные натурные обследования- объектов с традиционными противофильтрационными конструкциями облицовок и с использованием геомембран.

МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ. ИССЛЕДОВАНИЙ. При проведении исследований использовались лабораторные, натурные и теоретические методы. Натурные и лабораторные исследования проводились согласно общепринятым методикам. Теоретические исследования выполнялись с использованием методов теории фильтрации и теории надежности.

АВТОР ЗАЩИЩАЕТ:

- результаты экспериментальных и теоретических исследований по обоснованию применения геомембран из ПВД и ПНД в конструкциях проти-вофильтрационных облицовок каналов и водоемов;

- усовершенствованные и новые конструкции противофильтрационных облицовок каналов и водоемов с использованием геомембран из ПВД и'ПНД;

- результаты натурных обследований' каналов и водоемов с противо-фильтрационными облицовками и экранами из полимерных материалов;

- расчетные формулы для определения осредненного коэффициента фильтрации противофильтрационных облицовок и экранов с использованием геомембран;

- расчетно-теоретическую оценку водопроницаемости ПФК^ основанную на приведении к условному отверстию на единицу площади;

- рекомендации по строительству и эксплуатации водоемов и каналов с противофильтрационными облицовками с использованием геомембран.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА работы заключается, в том, что.дано обоснование целесообразности применения геомембран и геотекстилей в конструкциях противофильтрационных облицовок каналов и водоемов; предложены усовершенствованные конструкции противофильтрационных облицовок каналов и водоемов с использованием геомембран; установлена повреждаемость противофильтрационного элемента — геомембраны из ПВД и ПНД" при действии различных по величине нагрузок и эффективность защитных прокладок из геотекстиля; по данным теоретических исследований и натурных наблюдений получены расчетные зависимости для определения осредненного коэффициента фильтрации ПФК с использованием геомембран для условий случайного характера распределения повреждений по закону Пуассона и приведения их к условному отверстию на единицу площади.

ПРАКТИЧЕСКУЮ ЦЕННОСТЬ работы составляют:

- уточненные значения критериев эффективности и надежности ПФК с использованием геомембран;

- предложенные конструкции различных типов ПФК с использованием геомембран для каналов и водоемов;

- рекомендации по строительству и эксплуатации ПФК из геомембран на каналах и водоемах.

ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ. На основании проведенных исследований подготовлены предложения по строительству опытного участка, бетонопленочной облицовки с использованием геомембраны из

ПВД и ПНД, которые включены в проект строительства IV очереди Большого Ставропольского канала. Результаты исследований использованы в проекте реконструкции распределительного канала Р-16 «Право-Егорлыкской об-воднительно-оросительной системы (2 очередь)» Ставропольского края и при реконструкции Донского МК. Для более широкого внедрения результатов исследований ФГБНУ «РосНИИПМ» с участием автора разработаны рекомендации «Выбор эффективной и надежнойшротивофильтрационной защиты русел открытых каналов при'реконструкции оросительных систем» и «Рекомендации по совершенствованию противофильтрационных конструкций облицовок каналов и водоемов с применением геомембран». Конструкция бетонопленочной облицовки с использованием геомембраны из ПВД включена в проект Свода правил «Противофильтрационные облицовки оросительных каналов. Правила проектирования», которые разработаны ФГБНУ «РосНИИПМ».

АПРОБАЦИЯ. РАБОТЫ. Материалы по теме диссертации докладывались на научной конференции «Повышение эффективности эксплуатации оросительных систем в современных условиях» ФГБНУ «РосНИИПМ» (г. Новочеркасск 2007 г.), на заседании круглого стола «Гидромелиоративные системы нового поколения» «РосНИИПМ» (г. Новочеркасск 2008 г.), на научно-практической конференции «Повышение использования местного стока для орошения и сельхозводоснабжения» «РосНИИПМ» (г. Новочеркасск 2009 г.), на научно-практической конференции «Инновационные технологии повышения эффективности мелиоративных систем и безопасности гидротехнических сооружений» ПНИИЭМТ (г. Волгоград, 2010 г.) и «Гидравлическая эффективность каналов и сооружений», «РосНИИПМ» (г. Новочеркасск, 2011 г.).

Основные результаты исследований опубликованы автором в 11 работах, в том числе в трех изданиях, рекомендованных ВАК по специальности 05.23.07.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, библиографии из 197 источников и приложений. Содержание работы изложено на 183 страницах, иллюстрировано 47 рисунками, приведено 33 таблиц.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

1. На основании; анализа зарубежного и отечественного опыта строительства противофильтрационных облицовок с пленочными противофильт-рационными экранами автором предложена последовательность и состав работ при строительстве усовершенствованных противофильтрационных облицовок с применением геосинтетических материалов;

2. Составлены рекомендации по эксплуатации каналов и водоемов с предлагаемыми конструкциями, описаны негативные факторы, оказывающие влияние на противофильтрационные покрытия различных типов, последствия этих факторов и пути ликвидации факторов и последствий;

3. Осуществлено внедрение результатов научно-исследовательской работы в проект реконструкции распределительного канала Р-16 Право-Егорлыкской ОС с годовым ожидаемым эффектом от использования внедряемого мероприятия 8 млн. руб. в ценах 2008 г.

4. Выполнено обоснование необходимости строительства опытных участков противофильтрационных облицовок на БСК-4 и ДМК, даны краткие рекомендации по выбору места-расположения опытных участков, приведены основные конструктивные элементы опытных участков на строящейся IV очереди БСК и при реконструкции ДМК.

5. Установлено, что при внедрении усовершенствованных типов противофильтрационных облицовок, благодаря увеличению срока службы облицовки до 75-100 лет и увеличению фактического КПД канала до 0,97, годовой экономический эффект при применении внедряемого мероприятия на као налах расходом до 10м /с составит 1,5-2,0 млн. руб./км, а при применении на о каналах с расходом 10-30 м /с — от 3,0 до 5,0млн. руб. на 1 км канала.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Анализ отечественного и зарубежного опыта применения традиционных конструкций, противофильтрационных облицовок с применением пленочных материалов показывает их невысокую противофильтрационную эффективность и низкую эксплуатационную надежность, так как после трехпяти лет эксплуатации водопроницаемость облицовки повышается на 30-40 а срок службы не превышает 30-50 лет;,

2. В'результате1 натурного обследования'каналов с, традиционной бето-нопленочной- противофильтрационной облицовкой были- выявлены многочисленные случаи оползания плит защитного покрытиями повреждения пленочного противофильтрационного экрана, что обусловливает низкую эффективность конструкции и высокий-осредненный коэффициент фильтрации облицовки (к„б7 > (1,5 3,0) -10~6см/с ), значительно, превышающий требования норм. В то же время, конструкции противофильтрационных устройств с применением- геомембран по данным зарубежных фирм имеют очень низкую водопроницаемость, на два-три- порядка ниже традиционных конструкций, не превышающую значение к'об1 < 1,0 -10~*см/с . Аналогичные данные о высокой эффективности геомембран получены автором при натурном обследовании, водоема с поверхностным противофильтрационным экраном из геомембраны методом водного баланса с учетом потерь на испарение, где характеристика водопроницаемости составила к'об1 = 1,24 -10~9 - 9,98 • Ю-10ом /с .

3. На основании анализа использования геосинтетических материалов в гидротехническом строительстве автором разработан ряд усовершенствованных и новых конструкций противофильтрационных облицовок- каналов и водоемов с применением геомембран из полиэтилена высокого и низкого давления с. защитным покрытием из бетона и железобетонных плит, грунта, каменной наброски, габионов и георешетки;

4. Проведенные лабораторные исследования повреждаемости геомембран из различных материалов (полиэтилен высокой плотности, полиэтилен низкой плотности, битумно-полимерный материал) позволили установить, что более стойкими к механическим воздействиям являются геомембраны из полиэтилена высокой плотности низкого давления (НОРЕ), толщиной 1,0 мм. Кроме того установлено, что стабилизированная полиэтиленовая пленка по ГОСТ 10354-82, толщиной 0,2 мм по сравнению с испытуемыми геомембранами при приложении идентичных нагрузок повреждалась в среднем в»3-3,5 раза больше;

5. На основании обобщения ранее проведенных исследований в области противофильтрационных конструкций из полимерных материалов, сформулированы общие критерии- технической эффективности и- эксплуатационной надежности облицовок с применением геомембран и получены расчетные зависимости для оценки водопроницаемости бетонопленочных облицовок и грунтопленочных экранов методом условных отверстий, приведенных к единице площади, с*учетом.случайного их распределениями соотношения' водопроницаемости грунта, основания и защитного покрытия. При этом.уста-новлено, что распределение частот размеров условных отверстий противо-фильтрационного элемента в виде пленки или геомембраны соответствует логарифмически нормальному и нормальному законам, а случайный, характер их распределения по площади - закону редких явлений (Пуассона);

6. Путем расчетного обоснования по полученным формулам автором доказана высокая надежность,и противофильтрационная,эффективность конструкций облицовок с применением геомембран по сравнению с традиционными по-их водопроницаемости - на 3 порядка, по сроку службы - в 2,4 раза. Проведенное сопоставление результатов расчета с натурными данными свидетельствует о достаточно близком их совпадении (до 37 %);

7. Для практического использования, разработаны рекомендации по проектированию, строительству и эксплуатации противофильтрационных конструкций облицовок с применением геомембран на каналах и водоемах. Проведенными расчетами установлено, что внедрение предложенных конструкций облицовок на каналах позволит получить экономический эффект за

161 счет увеличения срока службы облицовки и практически полного исключения потерь на фильтрацию и соответственно получения чистого дохода от орошения дополнительной площади сэкономленной водой в размере 1,5-3,0 млн. руб. на 1км канала в зависимости от его расхода.

1. Алавердян, P.A. Результаты девятилетних наблюдений за полимерными экранами на водоемах и водохранилищах Армянской ССР. / P.A. Ал-вердян // Труды координационных совещаний по гидротехнике / ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, 1972. Вып. 74. - С. 119-123.

2. Алавердян, P.A. К изучению старения полимерных пленочных экранов водохранилищ. / P.A. Алавердян // Труды координационных совещаний по гидротехнике / ВНИИГ им Б.Е. Веденеева. 1977. - Вып. 144. - €. 166171.

3. Алимов А. Г., Гольденберг Э. И., Иванов В. М. Натурные исследования противофильтрационных одежд оросительных каналов // Гидротехника и мелиорация. 1977. -№ 8. - С. 33-38.

4. Алимов А. Г. Эффективность облицовок, оросительных каналов // Гидротехника и мелиорация, 1982, № 4*.

5. Алимов А. Г. Противофильтрационная защита каналов и водоемов // Гидротехническое строительство. — № 4. — 2008. С. 36-42.

6. Анахаев К. Н. Совершенствование конструкций, методов расчетного обоснования и проектирования противофильтрационных устройств грунтовых плотин /Автореф; дис. на соиск. уч. степ, д.т.н., М., 1997. — 53с.

7. Анахаев К. Н., Амшоков Б. X., Ихценко А. В. О фильтрационном расчете земляных плотин с ядром // Гидротехническое строительство,* 2006, № 5, С. 26-34.

8. Атабиев И. Ж. Совершенствование конструкций и методов расчетного обоснования рассеивающих выходных элементов подземного контура во-доподпорных гидротехнических сооружений: Автореф. дис. на соиск. учен, степ. к.т.н., М., 2000. 22 с.

9. Белов В. А. Противофильтрационные мероприятия на малых водоемах. Ростов-на-Дону: Из-во СКНЦВИ, 2000. - 192 с.

10. Белов В. А. Научное обоснование мелиорации малых водоемов и их инженерной защиты / автореф. на соиск. уч. ст. докт. техн. наук, Новочеркасск, 2001.-45 с.

11. Баламирзоев А. Г. Развитие теории и методов прогнозирования суффозионных деформаций при фильтрации в трещиноватых основаниях гидротехнических сооружений / автореф. на соиск. уч. ст. докт. техн. наук, Москва, 2006. 32 с.

12. Валуйский А. А. Водонепроницаемые пленки фирмы «Таурус» (ВНР) // Гидротехника и мелиорация. — 1986, № 11. С. 77-78.

13. Васильев С. В., Веригин Н. Н., Глейзер Б. А. и др. Методы фильтрационных расчетов гидромелиоративных систем. — М.: Изд-во «Колос», 1970. 440 с.

14. Временные рекомендации по применению на оросительных каналах поверхностных противофильтрационных экранов из полимерных материалов на основе бутилкаучука. / Б.И: Сергеев и др.; ЮжНИИГиМ. Новочеркасск, 1978.-31 с.

15. ВСН 33-2.2.06-86 Мелиоративные системы и сооружения. Оросительные системы на просадочных грунтах. Нормы проектирования. Дата введения 1987-05-15.

16. ВСН 30-83 Минэнерго СССР. Инструкция по проектированию гидротехнических сооружений в районах распространения вечномерзлых грунтов. Дата введения IV квартал 1983 г.

17. ВСН-АПК 2.30.05.001-03. Мелиорация. Руководство по защите земель, нарушенных водной эрозией. Габионные конструкции противоэрози-онных сооружений. / Минсельхоз России. М., 2003.

18. ВСН 205-87 Проектирование земляного полотна железных дорог из глинистых грунтов с применением геотекстиля. Введ. 01.01.88. — М.: Всесоюзный ордена Октябрьской Революции научно-исследовательский институт транспортного строительства, 1987 —

19. ВСН 33-2.1.05-90 Гидромелиоративные системы и сооружения. Гидрогеологические и инженерно-геологические изыскания. Дата введения 1991-04-01.

20. Вызго М. С. Гидравлический расчет фильтрации из каналов и про-тивофильтрационного слоя / АН Каз. ССР. Алма-Ата, 1959. 38 с.

21. Гидротехнические сооружения / под ред. д-ра. техн. наук, проф. В. П. Недриги. М.:Стройиздат, 1983. - С. 398-399.

22. Глебов В. Д', Лысенко В. П. Некоторые проблемы устройства полимерных пленочных противофильтрационных элементов. Труды координационных совещаний.по гидротехнике / ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева, 1972, вып. 74; с. 93-98.

23. Глебов В. Д., Лысенко В. П: Применение пленочных полимерных материалов для экранирования гидротехнических сооружений. — Материалы краткосрочного семинара / ЛДНТП, 1977, с. 58-59.

24. Глебов В. Д., Лысенко В. П. Расчет толщины пленочных полимерных противофильтрационных экранов. — «Гидротехническое строительство», 1979, №6, с. 17-20.

25. Глебов В. Д., Белышев-А. И. Экспериментальное обоснование возможности применения формул теории мембран к расчетам пленочных экранов. Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева,.том 113, 1976, с. 65-70.

26. Глебов В. Д., Лысенко В. П. Основные результаты исследований пленочных экранов во ВНИИГе им. Б. Е. Веденеева: — труды координационных совещаний по гидротехнике / ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева, 1977, вып. 114, с. 157-162.

27. Глебов В. Д., Лысенко В. П. Некоторые результаты испытаний полиэтиленовых пленок на долговечность. — Тезисы Всесоюзного научнотехнического совещания / Центр, правл. научно-техн. общ. сельск. хоз., М.: 1980, с. 1-2.

28. Глебов В. Д., Лысенко В. П., Белышев А. И. О долговечности полиэтиленовых противофильтрационных устройств грунтовых гидротехнических сооружений. Известия ВНИИГ им. Веденеева, 1979, т. 128, с. 3-7

29. Глебов В. Д., Лысенко В. П. Некоторые проблемы устройства полимерных пленочных противофильтрационных элементов. В кн. «Труды координационных совещаний по гидротехнике. Л., «Энергия», 1972, вып. 74., с. 93-98

30. Гмурман В. Е. Теория вероятности и математическая статистика. — М.:Высш. Шк., 2005.

31. Горбачев Р. М. Натурные определения фильтрации из канлов, экранированных бетонопленочной облицовкой // Труды / Средазгипроводхлопка. -Ташкент, 1974.-Вып. 5. С. 108-113.

32. Горинский, В.Н. Пластмассы в гидромелиоративном строительстве за рубежом. / В.Н. Горинский // Гидротехника и мелиорация. — 1962. — № 1. — С. 52-62.

33. ГОСТ 10 323-2003. Мелиорация. Конструкции габионные гидротехнических противоэрозионных сооружений. Общие технические' условия. / Минсельхоз России. М., 2003.

34. ГОСТ 10354-82. Пленка полиэтиленовая. Технические условия (с Изменениями № 1, 2, 3, 4, 5,). Постановление Госстандарта СССР' от 02.06.1982 г. №2253. Электронный ресурс ИС «Техэксперт».

35. ГОСТ 11262-80 (СТ СЭВ 1199-78). Пластмассы. Метод испытания на растяжения. Государственный комитет СССР по стандартам. М'.: 11 С.

36. ГОСТ 12423-66 (СТ СЭВ 885-78) Пластмассы. Условия кондиционирования и испытания образцов (проб) (с Изменениями № 1, 2). ГОСТ от 20.12.1966 № 12423-66. Постановление Госстандарта СССР от 20.12.1966 г. Электронный ресурс ИС «Техэксперт».

37. Деформации облицовок каналов, возникшие в результате морозного пучения: Экспресс-инф. /ЦБНТИ МВХ СССР. 1987. - Сер. 5, вып. 1. - С. 19.

38. Евстратов Н. А. расчет водопроницаемости поверхностного проти-вофильтрационного экрана при наличии рядом расположенных щелей / Гидротехнические сооружения и их эксплуатация. Новочеркасск, 1984. - С.28-37.

39. Елшин И. М., Сокольская В. В., Ващук В. Я. Натурные исследования долговечности противофильтрационных полимерных пленочных экранов. -«Гидротехническое строительство», 1975, № 1, с. 19-21.

40. Елшин И. М. Применение полимерных материалов для облицовок гидросооружений ирригационных систем. — Автореферат диссертации на соискание учен, степени докт. техн. наук / ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева, Л., 1974, 54 с. с ил.

41. Елшин И. М. Полимерные материалы1 в ирригационном строительстве. М. «Колос», 1974 191" с.

42. Жиленков В. Н. О некоторых возможностях уменьшения фильтрационных утечек через глинистые экраны шламоотвалов и хвостохранилищ. — Труды координационных совещаний по гидротехнике / ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева, 1977, вып. 113, с 79-89.

43. Защитные покрытия оросительных каналов / В. С. Алтунин, В. А. Бородин, В. Г. Ганчиков, Ю. М. Косиченко. М.: Агропромиздат, 1988. -158 с.

44. Зоценко А. Ф. Противофильтрационная эффективность бетонных облицовок каналов. Мелиорация и водное хозяйство. № 5, 1988. с. 25-27.

45. Заявка на изобретение № 2010132456.

46. Иовчу. Ю. И. Методы и вероятностные модели оценки гидравлической эффективности и эксплуатационной надежности оросительных каналов, дисс. на соискание

47. Инструкция по проектированию и строительству противофильтрационных устройств из полиэтиленовой пленки для искусственных водоемов. (СН 551-82). -М.: Стройиздат, 1983.-40 с.

48. Инструкция по расчету водопроницаемости и эффективности противофильтрационных облицовок каналов. Москва —Новочеркасск., 1984.

49. Ищенко А. В. Обоснование рациональных конструкций противофильтрационных устройств гидротехнических сооружений / Автореф. на соиск. уч. ст. докт. техн. наук., Санкт-Петербург, 2010. 32 с.

50. Ищенко A.B. Повышение эффективности» и надежности противофильтрационных облицовок оросительных каналов. Ростов-на-Дону.: Изд-во журн. «Известия вузов, Северо-Кавказский регион», 2006. - 212 с.

51. Ищенко А. В. Гидравлическая модель водопроницаемости противофильтрационных облицовок крупных каналов // Известия ВНИИГ им: Б. Е. Веденеева, том 258, С.-П., 2010, с. 51-64.

52. Измайлова Р. А., Кричевский И. Е., Рельтов Б. Ф. О поврежденности пленочных экранов при их устройстве. «Гидротехниками мелиорация», 1965, № 7, с. 38-42.

53. Карамян, Г.А. Опыт применения, полимерных пленок для борьбы с фильтрацией из водоемов. / Г.А. Карамян // Гидротехника и мелиорация. -1964.-№ 1.-С. 34-38.

54. Киквилашвили Г. М; Исследования вопроса применения бутилкау-чуковой пленки в противофильтрационных целях гидросооружений / Применение полимерных материалов в гидротехническом строительстве. Д.: 1979. -С. 107-109.

55. Кильдишев H.A. Исследование повреждаемости и разработка методов повышения противофильтрационных свойств пленочных экранов гидротехнических сооружений. Автореф.канд.дисс., М., 1981,-19 с.

56. Косиченко Ю. М. Оценка надежности противофильтрационных облицовок с пленочными экранами / Доклады ВАСХНИЛ, 1983, № 12, С. 3537.

57. Косиченко Ю. М., Бородин В. А., Ищенко А. В. Инструкция по расчету водопроницаемости и эффективности противофильтрационных облицовок каналов / Союзгипроводхоз, ЮжНИИГиМ. М., 1984

58. Косиченко Ю. М., Ищенко А. В. К оценке неустановившейся фильтрации через противофильтрационные облицовки каналов // Изв. СКНЦВШ. Сер. Технические науки. 1986. - № 1. - С. 4-7.

59. Косиченко Ю. М., Ищенко А. В. и др. Методика обоснования>выбора противофильтрационных мероприятий и дренажных затрат на каналах. -Новочеркасск: НИМИ, 1986. С. 4-7.

60. Косиченко Ю. М. Каналы переброски стока России. Новочеркасск: НГМА, 2004. - 240 с.

61. Косиченко Ю. М.',"Белов В. А. Новые конструкции полимерных противофильтрационных экранов // Гидротехника и мелиорация. 1987. - № 11. -С. 57-61.

62. Косиченко Ю. М., Ищенко А. В., Солженикина И: И. Оценка эффективности дренажных устройств комбинированных противофильтрационных облицовок // Гидротехнические сооружения и вопросы эксплуатации оросительных систем / ЮжНИИГиМ. Новочеркасск, 1986. -10 с.

63. Косиченко Ю. М, Ищенко А. В. Эффективность совместного применения противофильтрационной облицовки и, приканального дренажа // Гидротехнические сооружения и вопросы эксплуатации оросительных систем / ЮжНИИГиМ. Новочеркасск, 1987. - 7 с.

64. Косиченко Ю. М., Галицкий Р. Р., Ищенко А. В. и др. Конструкции и технологии строительства, полимерных противофильтрационных экрановна оросительных каналах и водоемах / ЮжНИИГиМ. Новочеркасск, 1985. — 11с.

65. Косиченко Ю. М., Ищенко А. В., Косенко Т. С. Фильтромеры для измерения потерь воды через облицовки / МВХ РСФСР, ВДНХ Новочеркасск, 1987-3 с.

66. Коваленко П. И., Ливак Л. С. Борьба с потерями воды из каналов в США // Мелиорация и водное хозяйство. № 3. - 1991. С. 57-60.

67. Кричевский И. Е:, Хрисанов Н. И. Влияние дефектов пленочного экрана на фильтрацию // Охрана и использование ввозных ресурсов в составе водохозяйственных комплексов Нечерноземья. Л., ОевВНИИГиМ, 1976. — С. 115-121.

68. Кричевский И. Е. Полиэтиленовые противофильтрационные экраны земляных хранилищ сточных вод / СевНИИГиМ. Л.', 1974, 4с. с ил.

69. Кричевский И. Е. Полиэтиленовые противофильтрационные экраны земляных хранилищ производственных сточных вод. Труды координационных совещаний по гидротехнике / ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева, 1972, вып. 74, с. 98-105.

70. Лапидовский, K.M. Дамба с пластической облицовкой. / K.M. Лапи-довский // «Гидротехника и мелиорация». 1959. — №6. — С. 60.

71. Лауритцен, Ч:У. Использование полиэтиленовой и виниловой пленок для уменьшения фильтрации воды из водоемов.'/ Ч.У. Лауритцен // сборник иностранной сельхоз. информации. — 1956. — № 9. С. 69-70.

72. Ломизе Г. М. Фильтрация в трещиноватых породах. М. — Л.: Гос-энергоиздат, 1951. - 127 с.

73. Лысенко В. П. Экспериментальное исследование пленочных проти-вофильтрационных устройств плотин из местных материалов. Автореферат диссертации на соискание учен, степени канд. техн. наук / ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева, Л., 1973, 29 с. с ил.

74. Лысенко В. П., Батеро X. К вопросу о назначении коэффициента трения грунта по полиэтиленовой пленке. Известия ВЕИИГ им. Б. Е. Веденеева, т. 105, 1974, с. 301-305.

75. Лысенко В. П. К вопросу повреждаемости!пленочного экрана. — Сб. «Молодые специалисты мелиоративному строительству» / СевНИИГиМ. 1973, с. 159-164.

76. Лысенко В.'П., Глебов В. Д. Полимерные пленочные материалы для-гидроизоляции. Труды координационных совещаний по гидротехнике / ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева, 1977, вып. 114, с. 7-12.

77. Миронов А. А. Исследование и расчет полимерных пленочных экранов гидротехнических сооружений на-, лессовых просадочных грунтах. Автореферат диссертации на соискание учен, степени- канд. техн. наук / ВНИИ-ГиМ им А. Н. Костякова, М., 1971, 33 с. с ил.

78. Миронов А. А. Пленочные экраны на просадочных грунтах. — «Гидротехника и мелиорация», 1973, №10, с13-18.

79. Миронов А. А., Панасенко Г. А. О фильтрационных потерях при наличии дефектов в пленочном экране. Сб. научных трудов ВНИИГиМ «Новые способы строительства и гидравлика гидротехнических сооружений». Вып. 2, М., 1975, с. 32-36

80. Мирцхулава Ц. Е. О надежности крупных каналов. М.: Колос, 1981.-318 с.

81. Мирцхулава Ц. Е. Надежность гидромелиоративных сооружений: М.: Колос, 1974.

82. Морозов А. Т. Теория и расчет неустановившегося режима фильтрации из каналов / Архиз МГИИ. М., 1945.

83. Натов М: А., Васильева С. В., Кабайванов В. С. О температурно-временной зависимости прочности и старения полиэтилена. — «Высокомолекулярные соедирения», том А(П), 1969, № 6, с. 1291-1296.

84. Науман, К.Г. Опыт применения синтетических пленок для противо-фильтрационной облицовки оросительных каналов в Ираке. / К.Г. Науман, С.Д. Сергеев // Мелиорация за рубежом. Экспресс-информация. Сер. 7. -Вып. 6. -М>.: ЦБНТИ Минводхоза СССР, 1981.

85. Науман, К.Г. Новые синтетические пленки, применяемые в зарубежной практике ирригационного строительства. / К.Г. Науман, A.A. Миронов // Экспресс-информация. Серия 7. Вып. 5. - М.: ЦБНТИ Минводхоза СССР, 1981.

86. Науман, К.Г. Строительство монолитных бетонопленочных облицовок каналов. / К.Г. Науман // Гидротехника и мелиорация. 1985. - № 5. - С. 64-69.

87. Недрига В. П. Инженерная защита подземных вод от загрязнения промышленными стоками. — М.: Стройиздат, 1976. 95 с.

88. Недрига В.П. О водопроницаемости противофильтрационных пленочных экранов искусственных водоемов. М., Тр. ВОДГЕО, вып. 52, 1976, с. 22-26.

89. Недрига В.П., Бородин В.А. О вероятностном расчете повреждений пленочных противофильтрационных экранов гидротехнических сооружений. В кн,: Применение модифицированных полимерных материалов в конструкциях мелиоративных систем. Елгава, 1983, с. 145-151.'

90. Новиковский В. Э., Сокольская В. В. Опыт применения синтетических материалов для борьбы с потерями на фильтрацию из каналов и водоемов // Гидротехника и мелиорация. 1961, № 4. — С. 22-29.

91. О старении полиэтилена и его смесей с полиизобутиленом в атмосферных условиях / Зернова К. И., Кирпичникова В. В., Котрелев В. Н:, Кузьмина С. Я. «Пластические массы», 1960, № 11, с. 4-8.

92. Олехович В. А., Куделя Г. И. Исследования фильтрационных потерь из облицованных каналов с пленочными экранами // Мелиорация и водное хозяйство. Киев, 1974, с.116-122.

93. Олехнович В. А., Куделя Г. М., Милешин В. В. Исследование фильтрационных потерь из облицованных каналов с пленочным экраном //Мелиорация и водное хозяйство. Киев, 1989,. - Вып. 30 - с. 116-132.

94. Ольгаренко, В.И. Эксплуатация и мониторинг мелиоративных систем. / В.И. Ольгаренко, Г.В. Ольгаренко, В.Н. Рыбкин; под ред. В.И. Ольгаренко. Коломна, 2006. - 391 с.

95. Отаф, Ч. Водонепроницаемые пленки для противофильтрационных покрытий гидротехнических сооружений. / Ч. Отаф //Инженерные сооружения; пер. с англ. 1967. - № 2 - С. 20-23.

96. Оценка надежности соединительных швов пленочных противофильтрационных экранов / Ю. М. Косиченко, С. А. Поляков, В. А. Белов, А.

97. В. Ищенко / НИМИ. Новочеркасск, 1989. - 16с. - Деп. в ЦБНТИ МВХ СССР 25.04.89, №644.

98. Павлов Н. Н. Старение пластмасс в естественных и искусственных условиях. М.: Химия, 1982. - 290 с.

99. Панасенко, Г.А. Применение пластмассовых пленок в качестве противофильтрационных покрытий. / Г.А. Панасенко // — «Гидротехническое строительство». 1967. - №1 - С. 55-57.

100. Печенежская И. А. Водопроницаемость полимерных противофильтрационных экранов для условий установившегося и неустановившегося характера фильтрации: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Новочеркасск, 1998.- 17 с.

101. Пленочные противофильтрационные устройства гидротехнических сооружений / под редакцией КричевскогоИ. Е. — М.: Энергия, 1976. 207с.

102. Поляков С. А. Надежность противофильтрационных облицовок и экранов и применением пленочных материалов на оросительных каналах и водоемах: автореф. дис. канд. техн. наук. — Новочеркасск, 1993. — 26 с.

103. Полубедов С. Н. Особенности водопроницаемости бетонных и бе-тонопленочных защитных покрытий оросительных каналов: Автореф. дисс. на соиск. канд. техн. наук. Новочеркасск, 2001. — 23 с.

104. Попов М. А. Румянцев И. С. Природоохранные сооружения. — М.: Колос, 2005. 520 с.

105. Противофильтрационная одежда ирригационных каналов. / под ред. С.Р. Оффенгендена. -М.: Колос, 1965.

106. Применение пластмасс в ирригации. / В.В. Павловский, и др.. Ташкент: Изд-во АН УзССР, 1963. 54 е.: ил.

107. Применение листовых бутилкаучуковых материалов в мелиорации. / Ю.М. Косиченко и др. // Пластические массы. М.: Химия, 1981. - № 1. — С. 50-51.

108. Применение пластмасс в гидротехническом строительстве за рубежом. М.: Оргэнеогострой, 1966, - 69 е.: ил.

109. Пчелкин, А.Д. Использование пластических материалов в США для облицовки водоемов. / А.Д. Пчелкин // Информ. бюллетень Мин. водного хозяйства Узб. ССР. Ташкент - 1959 - № 2. - С. 44-45.

110. Радченко В. П:1, Семенков В. М. Геомембраны в плотинах из грун- • товых материалов // Гидротехническое строительство. 1993. № 10.

111. Радченко В. Г., Семенков В. М. Применение геосинтетических материалов при строительстве плотин // Гидротехническое строительство. 1992. № 10.

112. Рекомендации по применению геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог: Отраслевой дорожный методический документ / ГП «РосдорНИИ»; ФГУП «СоюздорНИИ». М., 2003. -122 с.

113. Рекомендации по' проведению геофизического контроля качества пленочных противофильтрационных экранов* гидротехнических сооружений /Гипроводхоз, М., 1978-32 е./

114. Резник В. Б. Новые материалы.и конструкции на основе полимеров в водохозяйственном строительстве. Киев: Будивельник, 1987. - 176 с.

115. Сазаев А. А. Обоснование параметров эксплуатационной надежности облицованных каналов в условиях предгорной зоны // Автореф. дисс. . канд. техн. наук. Новочеркасск, 2008. - 28 с.

116. Сергеев, Б.И. Противофильтрационные экраны из полимерных материалов на основе бутилкаучука / Б.И. Сергеев, Ю.М. Косиченко // Гидротехника и мелиорация. 1979. - № 5. - С. 20-23.

117. Сергеев, Б.И. Новый тип противофильтрационных экранов для покрытия каналов и водоемов. / Б.И. Сергев, Ю.М. Косиченко, H.A. Евстратов // Информационный листок № 701-77 (Северо-Кавказский ЦНТИ), 1978.

118. Скуеро А. М., Васкетти Г. JI. Геомембраны хорошо зарекомендовавшие себя водонепроницаемые системы на гидротехнических сооружениях // Международный дайджест по?гидроэнергетике и плотинам. — 2007. — с. 5968.

119. Складнев М. Ф., Глебов В. Д., Лысенко В. П. Некоторые проблемы применения пленочных материалов для экранирования гидротехнических сооружений. «Гидротехническое строительство», 1977, № 9.

120. СНиП 2.06.03-85. Мелиоративные системы и сооружения. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. - 65 с.

121. Сокольская В. В. Оценка долговечности и эксплуатационных свойств противофильтрационных пленочных экранов в условиях подземного-заложения / Опыт применения полимерных материалов в мелиорации и водном хозяйстве. М.: Колос, 1973. — С. 77-82.

122. Сокольская В. В. Долговечность полимерных пленочных противофильтрационных экранов // Гидротехническое строительство, 1969, № 11. — С. 18-21.

123. Стандарт ISO 10318:2005. Геосинтетические материалы. Термины и определения.

124. Старение полиэтилена, стабилизированного сажей / Корсак В. Г. Козодой А. А., Мясникова А. А., Матвеева Е. Н., Александрова Л. Г., Лугова П. И. «Пластические массы», 1969, № 12, с. 39-41.

125. Сыромятников В. А. Трубопроводы, пленки и листовые изделия из пластических масс в водном хозяйстве зарубежных стран. «Гидротехника и мелиорация», 1959, № 3, с.52-59.

126. Технологическая карта на облицовку каналов монолитным бетоном по экрану из полиэтиленовой пленки / Союзоргтехводстрой. М.: 1987. 19 с.

127. Технологическая карта на облицовку каналов сборными железобетонными плитами по экрану из полиэтиленовой пленки / Союзоргтехводстрой, ЮжНИИГиМ. М.: 1987. 19 с.

128. Фонсов Е.Б., Зарецкая Л.Л. Облицовки крупных каналов (по материалам обследований Большого Ставропольского канала):Экспресс — инф./ЦБНТИ МСХ СССР. 1987. - Сер. 5, вып. 8. - С. 9-16.

129. ФойгтИ. Стабилизация синтетических полимеров противодействия света и тепла. Перевод с нем. Л.: Химия, 1972, 544 с. с ил.

130. Хлебников С. Г., Разумовская М. Р. Потери воды на фильтрацию через трещины в бетонной одежде канала // Труды / ГрузНИИГиМ. — Тбилиси, 1963. Вып. 22. - С. 375-380.

131. Чижов Ю. П., Корнилова Т. Н., Абрамов В. В. Атмосферостойкость листового полиэтилена высокой плотности. — «Пластические массы», 1974, № 2, с. 56-59.

132. Чуприн, И.А. Борьба с потерями оросительной воды на системах. / И.А. Чуприн, Н.Ф. Чередниченко. -М.: Россельхозиздат, 1970.

133. Чернышевская JI. Е. Создание водосберегающих конструкций каналов оросительных систем: автореф. дис. докт. техн. наук. Киев, 2006.

134. Шавин А.Ф., Померанец В.Н., Хореев В.М. Эксплуатационная надежность оросительных систем. Киев: Будивельник, 1982. - 64 с.

135. Шавин А. Ф. Очистка облицованных каналов с помощью землесосов. Гидротехника и мелиорация. 1980, № 7, с. 46-48.

136. Шемухин Н. Ф., Шилин А. С. Устройство противофильтрационно-го экрана из полиэтиленовой' пленки. — «Промышленное строительство», 1970, № 10, с.9-10.

137. Щедрин В .Hi, Косиченко Ю.М., Колганов- A.B.Эксплуатационная надежность оросительных систем. М.: ФГНУ «Росинформагратек», 2005. — 392 с.

138. Щедрин В:Н., Косиченко Ю.М., Иовчу Ю.И. Методика расчета гидравлической эффективности и эксплуатационной? надежности оросительных каналов. М.: ФГНУ ЦНТИ «Мелиоводинформ», 2008. - 55 с.

139. Электронный ресурс, www.gseworld.com

140. Электронный ресурс. http://www.naue.com/en/products/carbofol.html

141. Электронный ресурс. http://www. rehau.de/

142. Электронный ресурс, http://www.firestonebpe.com/lining.aspx

143. Электронный ресурс, http://www.rostecnology.ru/

144. Электронный ресурс, http://www.texpolimer.ru/

145. Электронный ресурс, http://www.mukhin.ru/stroysovet/fiinds/47.html Оклеечная, наплавляемая гидроизоляция

146. Эксплуатация и мониторинг мелиоративных систем / В. И. Ольга-ренко, Г. В. Ольгаренко, В. Н. Рыбкин / под ред. чл.-корр. РАСХН В. И. Оль-гаренко. Коломна, 2006. - 391 е.: ил. - (Учебник для высш. учеб. заведений).

147. Экологическая безопасность: приблизиться к мировым стандартам. Вестник строительного комплекса. Вып. 6, 20 Юг, с. 53-55

148. Cazzuffi. The use of geomembranes in Italian dams. Int. W. P. & D. C. March. 1987.

149. Cazzuffi, D., "Long Term Performance of Exposed Geomembranes on Dams in Italian Alps", Proceedings, Sixth International Conference on Geosynthet-ics, Atlanta, 1998.

150. Cunuberti J. S., Sembenelli P. Geosynthetics for hydro schemes. Int. W. P. & D. C.June. 1990.

151. Chuck R.T. Largest butyl rubber lined reservoir. «Civil Engineering», 1970, v. 40, №5, p. 42-43.

152. Chuck R.T. World's largest butyl rubber-lined reservoir at Kualapuu, Hawaii. In: 8th Congress ICID. Varna, 1972, Q. 28-1, R. 7, p. 115-127.

153. Claydon, J., Stevens, I., Carter, I., Wilson, G., "Winscar Dam Membrane Repairs: Financial Arrangements And Risk Management" Proceedings, " 21st ICOLD Congress on Large Dams, Montroal, 2003.

154. Dallaire C. Toygher pollution laws spur use of impermeable liners. — Civil Engineering, ASCE, v.45, 1975, № 5, p.63-67.

155. Designer's report to California State Dam Safety Officials, CA DSOD, June 16, 2004.

156. First Plastic Dam Lining Installed in New South Wales. Power Farming and Better Farming Digest in Australia and New Zealand, 1958, №7, p. 131.

157. Giroud J. P., Frobel R. K. Geomembrane products. Int. W. P. & D. C. March. 1984.

158. Hawaiian butyl rubber lined reservoir is world's largest. — «World Irrigation», 1970, v. 20, № 1, p. 15-18.

159. Hawaii reservoirs synthetic lining. «Western Construction», 1970, v. 45, №2, p. 174-175.

160. Justo J. L., Canete P., Manzanares J. L., Del Campo J., De Porcellinis P. The upstream facing of Martin Gonzalo rockfill dam. 16-th ICOLD Congress. San Francisco, 1988. Vol. 2. Q. 61. R. 45.

161. Lippert T. L., Hammer G. G. The use of geomembranes in heightening the Pactola dam. Int. W. P. & D. C. Feb. 1989.

162. Liberal, O., Silva Matos, A., Camelo, D., Soares de Pinho, A., Tavares de Castro, A., Machado Vale, J.L., "Observed behaviour and deterioration assessment of, Pracana dam", Proceedings, " 21st ICOLD Congress on Large Dams, Montroal, 2003.

163. Marulanda, A. Castro, A., Rubiano, N. R., "Miel I: a 188 mhigh RCC dam in Colombia", Hydropower & Dams, Issue 3, 2002.

164. New construction method. State of the art. ICOLD. Bulletin 63. 1988.

165. Plastic linings for irrigation ditches. — «Irrigation Engineering and Maintenance», 1960, v. 10, № 10, p. 12.1.78 Papadopoulos, D., "Seepage evolution and underwater repairs at Plata-novryssi", Hydropower & Dams, Issue 6, 2002.

166. Petersen, K. M., "Lost Greek dam Rehabilitation Five Years Later", The Journal of Dam Safety, 2003.

167. Reservoir «bottom» placed. «Construction Methods and Equipment», 1970, v. 52, № l,p. 47.

168. Rogers, M., "Exposed geomebrane liner minimizes seepage through tallest RCC dam in United States", Hydropower & Dams, Issue 4, 2005.

169. Sembenelli P., Guniberti J. S. Engineered geomembrane linings. 16-th ICOLD Congress. San Francisco, 1988. Vol. 2. Q. 61. R. 24.

170. Scuero, A. M. and Vaschetti, G.L., "Repair of CFRDs with synthetic geomembranes in extremely cold climates", Proceedings, Hydro 2005 — Policy into practice, Villach, 2005.

171. Watertight geomembranes for dams. ICOLD. Bulletin 78. 1991.

172. Watertight geomemranes for dams. ICOLD. Bulletin 78. 1991.

173. Zuccoli G., Scalabrini C., Scuero A. The use of geomembranes for an arch dam repair. Int. W. P. & D. C. Feb. 1989.

174. ПЕРЕЧЕНЬ ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ АВТОРА ДИССЕРТАЦИИ

175. Чернов М. А. Оценка эксплуатационной надежности конструкций бетонопленочных облицовок каналов / М. А. Чернов // Известия вузов. Сев.-Кав. регион, Техш науки. 2011. - № 1. С. 136-139.

176. Чернов М. А. Обоснование противофильтрационной эффективности облицовок каналов, с применением полимерных материалов- / М. А. Чернов // Известия вузов. Сев.-Кав. регион, Техн. науки. — 2011. № 2. С. 108-114.

177. Чернов М. А. Расчетное обоснование надежности облицовок каналов с применением геомембран / М. А. Чернов /ЛТриродообустройство. № 3. 2011. С.

178. Косиченко Ю. М. Надежность каналов и водоемов с облицовкой из пленочных материалов и геомембран / Ю. М. Косиченко, М. А. Чернов // Мелиорация и водное хозяйство. — 2011. — № 3 — 37-40.

179. Чернов М. А. Конструкции защитных облицовок каналов и водоемов с применением геосинтетических материалов / М. А. Чернов / Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации Электронный ресурс. — 2011 — № 3.