автореферат диссертации по строительству, 05.23.07, диссертация на тему:Развитие теории и методов прогнозирования суффозионных деформаций при фильтрации в трещиноватых основаниях гидротехнических сооружений

БАЛАМИРЗОЕВ АБДУЛ ГАДЖИБАЛАЕВИЧ

РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ И МЕТОДОВ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СУФФОЗИОННЫХ ДЕФОРМАЦИЙ ПРИ ФИЛЬТРАЦИИ В ТРЕЩИНОВАТЫХ ОСНОВАНИЯХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

Специальность: 05.23.07 — Гидротехническое строительство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва - 2006

Работа выполнена в Махачкалинском филиале Московского автомобильно-дорожного института (государственного технического университета)

Научный консультант - доктор технических наук, профессор,

заслуженный деятель науки и техники РФ Ю. М. Косиченко

Официальные оппоненты — доктор технических наук,

профессор К. Н. Анахаев

доктор технических наук, профессор Н. П. Куранов

доктор технических наук, профессор Д. А. Манукьян

Ведущая организация — ФГНУ «Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации» (РосНИИПМ)

Защита состоится « 25 » мая 2006 г. в Ю00 часов на заседании диссертационного совета Д 006.038.01 в ГНУ «Всероссийском научно-исследовательском институте гидротехники и мелиорации имени А.Н.Костякова» по адресу:

127550, Москва, Большая Академическая, 44

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИГиМ.

Автореферат разослан » г.

Ученый секретарь

Е. Л. Ворожцова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время в условиях возрождающейся экономики России, сопровождающейся ростом цен на энергоресурсы и все виды органического топлива, продолжающегося сдерживания строительства новых АЭС выдвинута концепция интенсивного освоения возобновляемых гидроэнергетических ресурсов. Осуществление последней требует строительства большого числа водоподпорных сооружений (плотин) для создания водохранилищ гидроэлектростанций. Кроме этого, в настоящее время находятся в постоянной эксплуатации большое количество подобных сооружений на водохозяйственных, мелиоративных системах, многие из которых построены в створах, грунты которых содержат в своем составе сильно- и среднерастворимые соли (гипс, ангидрит, поваренная соль и др.). Таковыми могут быть как трещиноватые скальные породы, так и зернистые несвязные грунты.

Указанное представляет значительную опасность для устойчивости сооружений, поскольку наличие гипсоносных пород в основании напорного гидротехнического сооружения часто вынуждает оценивать инженерно-геологические условия в его створе как весьма неблагоприятные из-за опасения, что имеющимися средствами не удастся обеспечить фильтрационную прочность основания.

Подобные неблагоприятные инженерно-геологические условия наблюдаются в трещиноватых скальных основаниях плотин Дагестанских гидроузлов (Чиркейской, Миатлинской и Ирганайской ГЭС), ослабленных наличием растворимых загипсованных пород. Поэтому обоснование надежной работы гидротехнических сооружений на трещиноватом загипсованном основании является важной и актуальной проблемой и особенно для высоконапорных и средненапорных плотин, эксплуатируемых и строящихся в горных условиях.

Приведенные примеры показывают, что при строительстве плотин на гипсоносных породах необходимо проводить тщательные инженерно-геологические изыскания, включающие математическое моделирование для обоснования противофильтрационных мероприятий для защиты гипса.

Детальное изучение свойств грунтов основания и принятие мер по их закреплению, удалению легко размываемых прослоев, а также уменьшению градиентов напора соответствующими противофильтрационными устройствами может полностью исключить возможность вымыва грунта из-под основания, а следовательно, и опасность разрушения плотины.

Прогноз возможных дополнительных деформаций основания гидротехнического сооружения вследствие выщелачивания солей из грунтов следует проводить при всестороннем анализе инженерно-геологических и гидрогеологических условий строительных площадок и принятых конструктивных решений. Такой прогноз может быть сделан только лишь на основе общей теории физико-химической гидродинамики, включающей в себя теорию фильтрации многокомпонентных жидкостей в пористой среде и растворов, содержащих в диссоциированном виде ионы засоленных грунтов.

В практике строительства гидротехнических сооружений нередки случаи, когда в основании их залегают растворимые горные породы, содержащие каменную соль и другие легкорастворимые соединения (На28 04, М£804, Кз2СОз, ИаНСОз), гипс и ангидрит. Эти породы могут быть представлены в виде пластов и отдельных линз, а также в форме массивов водопроницаемых или водоупорных пород, содержащих дисперсно распределенные растворимые включения.

После введения сооружения в эксплуатацию породы его основания подвергаются медленному растворению с выносом солей в нижний бьеф фильтрующейся водой. В этом случае возможен ' рост расходов и скоростей фильтрации под сооружением вследствие увеличения пористости и трещиноватости пород, а в ряде случаев могут

иметь место просадки основания, ведущие нередко к авариям сооружений. В связи с этим весьма актуальной является задача прогноза интенсивности растворения подстилающих пород, решение которой позволяет оценить устойчивость возводимого в данных гидрогеологических условиях сооружения.

Вместе с тем опыт отечественной гидротехники показывает, что строительство плотин на загипсованных основаниях может быть успешным при выполнении целенаправленных изысканий, позволяющих оценить совокупность гидрогеологических, гидравлических, гидрохимических факторов, степень опасности возникновения и развития химической суффозии и заранее, на стадии проектирования, наметить меры, обеспечивающие надежную работу сооружения.

В связи с ростом объема строительства гидротехнических сооружений водохозяйственных, гидроэнергетических и мелиоративных систем большое значение приобретают исследования трещин растворимых пород при фильтрации в основании напорных сооружений.

Все вышеизложенное, а также разработка методики расчета фильтрационной безопасности гидротехнических сооружений на трещиноватом загипсованном основании, установление критериев для оценки их суффозионной устойчивости, определяет актуальность данной работы.

Целью работы является развитие теории и методов прогнозирования суффозионных деформаций и оценки фильтрационной безопасности в трещиноватых основаниях гидротехнических сооружении.

Для достижения поставленной цели было необходимо решить следующие основные задачи:

1. Выяснить условия формирования фильтрационного потока в основании ГТС, включая определение геоструктурных характеристик пласта загипсованного песчаника и характеристик самого потока.

2. Определить гидрохимические факторы суффозионного разрушения загипсованного песчаника (изменение интенсивности выщелачивания гипса в зависимости от скорости протекания воды в трещинах, их раскрытия и т.д.).

Выяснить факторы образования химической суффозии в трещиноватых скальных (загипсованных) основаниях ГТС, которая неизбежно сопровождается механической суффозией.

3. Разработать и обосновать математическую модель растворения и выноса солей из загипсованных пород в основаниях ГТС.

4.Разработать методику расчета суффозионной осадки оснований гидротехнических сооружений.

5.Разработать методику расчета фильтрационной безопасности гидротехнических сооружений на трещиноватом загипсованном основании.

6. Разработать блок-схему и программу для оценки уровня фильтрационной безопасности ГТС.

7. По результатам натурных наблюдений за процессами деформаций трещиноватых массивов загипсованных пород оснований ГТС дать конкретные рекомендации, обеспечивающие надежность и безопасность при эксплуатации ГТС.

Методика исследований. Работа выполнена путем проведения теоретических, экспериментальных и натурных исследований в течение 1986-2005 гг на плотинах и береговых примыканиях Чиркейской, Миатлинской и строящейся Ирганайской ГЭС.

Для решения перечисленных выше вопросов и задач применялись следующие методы:

- анализ и обобщение современных достижений теории и практики в области конструирования, расчетов, проектирования ГТС на скальных породах;

- гидравлические, используемые для расчетов фильтрации, основанные на законе Дарси и ламинарном режиме фильтрации, позволяющие находить необходимые параметры фильтрационного потока с достаточной для инженерных расчетов точностью;

- гидравлико-гидромеханические, применяемые для отыскания искомых параметров фильтрации путем «сшивания» локальных решений, полученных для отдельных фрагментов области фильтрации;

- гидромеханические, основанные на применении методов теории функции комплексного переменного с использованием метода последовательных конформных отображений;

моделирование характера движения фильтрационного потока в противофильтрационной завесе плотин на электропроводной бумаге по методу ЭГДА.

Решения важнейших вопросов для достижения поставленных целей работы методически базировались на экспериментальных исследованиях, проводившихся главным образом в лабораторных условиях, в ходе которых удавалось воспроизвести с помощью специальной аппаратуры те или иные обстоятельства проявления химической суффозии в трещиноватом массиве загипсованных песчаников. Путем обобщения и графической интерпретации полученных в экспериментах данных выяснялись характерные особенности изучавшихся многоплановых процессов суффозионного разрушения песчаника. Некоторые методические приемы апробированы в натурных условиях на Миатлинском гидроузле.

При разработке математической модели растворения и выноса солей использованы персональные компьютеры типа IBM PC/AT (Pentium II —IV) и пакеты прикладных программ MathCAD, MatLAB, программный комплекс FemLab 3.0 и интегрированная среда Turbo Pascal 7.1.

Научная новизна работы заключается в том, что на основе выполненных экспериментальных и теоретических исследований получены следующие новые результаты:

- всесторонне охарактеризованы гидравлический и гидрохимический факторы суффозионного разрушения загипсованного песчаника в основаниях ГТС;

- установлена зависимость между интенсивностью растворения и выщелачивания и скоростью воды в трещинах с раскрытием 0,1-0,25 см;

- численными методами решено уравнение нестационарной конвективной диффузии в прямоугольной области;

- получены результаты для прогноза выщелачивания гипса из трещины и деформаций гидротехнических сооружений на загипсованных породах;

- разработана методика прогнозирования суффозионной осадки оснований гидротехнических сооружений;

- разработана методика лабораторных исследований по оценке «залечиваемости» трещины в гипсовой породе;

- разработаны способ и устройство для заделки трещин в гидротехнических сооружениях;

- разработаны методика, блок-схема и программа для оценки фильтрационной безопасности гидротехнических сооружений на трещиноватом загипсованном основании;

- получены результаты исследований фильтрации в скальном основании плотины Миатлинской ГЭС методом ЭГДА, компьютерным моделированием, результаты которых сопоставлены с натурными данными.

Практическое значение работы

Полученные в диссертации результаты позволяют усовершенствовать про-тивофильтрационные устройства гидротехнических сооружений. Предложенные расчетные зависимости позволяют достаточно быстро и надежно определять все необходимые параметры фильтрационного потока с учетом различных форм очертаний береговых

примыканий, что имеет важное значение при проектировании и строительстве плотин и выборе вариантов.

Практические результаты работы могут использоваться не только в качестве исходных при оптимизации конструкции подземного контура напорного гидротехнического сооружения, но также для прогнозирования характера выщелачивания подземными водами гипсосодержащих скальных пород (процесса карстообразования) и осадки оснований гидротехнических сооружений.

Личный вклад в решение проблемы. Диссертационная работа является результатом пятнадцатилетних научных исследований автора. Постановка проблемы и определение задач для еб решения с использованием натурных, теоретических и экспериментальных методов исследования, научное обоснование и анализ, формирование всех итоговых выводов осуществлены лично автором диссертации. При разработке, исследовании и внедрении конструкций принимали участие лаборанты, инженеры, научные работники под научным руководством и постоянном непосредственном участии автора диссертации. При постановке и решении ряда задач, рассмотренных в диссертации, автор получил ценные советы от докторов технических наук, профессоров Ю. М. Косиченко и А. В. Магомедовой.

Достоверность основных исходных положений и результатов обеспечивается сопоставлением их с результатами предшествующих работ по данной проблематике, а также тем, что экспериментальные исследования проводились на современном лабораторном оборудовании, позволявшем с высокой точностью регистрировать гидрохимические характеристики суффозионных процессов. Рассматриваемые в работе модели суффозионного разрушения грунта (загипсованного песчаника) имеют достаточно хорошее экспериментальное подтверждение, сопоставление с натурными наблюдениями и исследованиями методом ЭГДА.

Реализация результатов работы. Материалы исследований использовались (в ходе выполнения х/д работ) для оценки фильтрационной прочности основания грунтовой плотины Ирганайского гидроузла на реке Аварское Койсу, а также при проведении натурных наблюдений за химической суффозией в береговых примыканиях и в основании бетонной арочной плотины Чиркейской ГЭС (акт внедрения от 20 августа 2002 г. с гарантированным экономическим эффектом 546 тыс. рублей).

Разработанная методика оценки уровня фильтрационной безопасности ГТС использована применительно к основанию плотины Миатлинской ГЭС с ожидаемым экономическим эффектом 7,49 млн. рублей (акт внедрения от 13 октября 2005 г.) и поднятия уровня Миатлинского водохранилища до НПУ.

Апробация работы

Основные результаты работы были представлены в виде докладов на XIX- XXVII итоговых научно-практических конференциях преподавателей, сотрудников и студентов ДГТУ (1993-2005), I - IV итоговых научно-практических конференциях преподавателей, сотрудников и студентов МФ МАДИ (ГТУ) (2001-2005), на Всероссийской научно-технической конференции "Состояние и перспективы развития термоэлектрического приборостроения" (Махачкала, 1995), на Международном симпозиуме «Проблемы рационального природопользования и обеспечения экологической и экономической безопасности Прикаспийского региона» (С.-Петербург, 1995), Всероссийской научно-технической конференции «Информационно-управляющие системы и спец.

вычислительные устройства для обработки и передачи данных» (Махачкала, 1996), на научно-практической конференции «Геоэкологические проблемы освоения и охраны ресурсов подземных вод Восточного Предкавказья» (Махачкала, 2003), на Международной научной конференции «АГТУ-75 лет» (Астрахань, 2005), на региональной научно-практической конференции «Проблемы мелиорации и перспективы развития водохозяйственного комплекса Республики Дагестан»

(Махачкала, 2005), на Н-й международной научной конференции «Функционально-дифференциальные уравнения и их приложения» (Махачкала, 2005), на Международной научной конференции «Вычислительная механика деформируемого твердого тела» (Москва, 2006), на научно-технических Советах-совещаниях ОАО «Дагэнерго» (Махачкала, 2004), АО «ЧиркейГЭСстрой» (Шамилькала, 2004), на заседаниях кафедры «Гидротехнические сооружения» ДГТУ (Махачкала, 2004-2005), на расширенном заседании кафедр «Гидротехнические сооружения» и «Гидравлика и инженерная гидрология» НГМА (Новочеркасск, 2005).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 52 работы, в том числе монография «Прогнозирование деформаций оснований гидротехнических сооружений на засоленных грунтах», в ведущих рецензируемых научных журналах по перечню ВАК - 27 работ.

Состав и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы из 258 наименований и 7 приложений.

Объем диссертации включает 312 страниц основного текста, в том числе 24 таблиц и 60 иллюстраций. Весь материал, вместе со списком литературы и приложениями, представлен на 409 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении рассмотрена актуальность изучаемой проблемы, сформулированы цели и задачи исследований, изложены методы исследования, даны основные положения работы, выносимые на защиту.

В первой главе приводится обширный научно-технический анализ опубликованных работ, посвященных изучению химической суффозии грунтов, деформаций в трещиноватых загипсованных породах, и обосновывается актуальность темы исследований.

Прогноз возможных дополнительных деформаций основания здания или гидротехнического сооружения вследствие выщелачивания солей из грунтов следует проводить при всестороннем анализе инженерно-геологических и гидрогеологических условий строительных площадок и принятых конструктивных решений. Такой прогноз, на взгляд автора, может быть сделан только лишь на основе общей теории физико-химической гидродинамики, включающей в себя теорию фильтрации многокомпонентных жидкостей в пористой среде и растворов, содержащих в диссоциированном виде ионы засоленных грунтов.

Изучение физико-химических процессов, сопутствующих фильтрации многокомпонентных жидкостей, привело к созданию единой

системы уравнений, комплексно описывающих фильтрацию, диффузию и массообмен. Такой математический подход стал возможным при замене реальной грунтовой среды физической моделью в виде пористой среды с ограниченным и упрощенным представлением сложных взаимодействий между растворами и скелетом грунта.

При проектировании сооружений на "загипсованных" грунтах приходиться решать весьма сложные вопросы, каким образом в данных конкретных условиях обеспечить несущую и водоудерживающую способность их основания.

В водонеустойчивых образованиях основной причиной деформаций сооружений и повышенных потерь на фильтрацию является нарушение устойчивости структуры и монолитности пород при растворении и выщелачивании из них растворимых составляющих.

Невозможность прогнозирования деформаций во времени приводит к неправильной проектной оценке необходимой степени водоупорности конструкций противофильтраци-онных мероприятий применительно к данным инженерно-геологическим условиям и фильтрационной обстановке.

Изучение растворения и выщелачивания при фильтрации воды через узкие трещины загипсованных пород проведено в связи со строительством Ирганайского и эксплуатацией Чиркейского и Миатлинского водохранилищ в Республике Дагестан.

Впервые изучением "гидравлики трещин" занимались Г. М. Ломизе и В. М. Нас-берг, использовавшие в своих опытах методические приемы Никурадзе, основанные на создании искусственной шероховатости на стенках водотока (трубы или щели). Позже были попытки К. Луи, Дж. Гале найти решения этого вопроса.

В. Н. Жиленковым были выполнены экспериментальные исследования, направленные на выявление закономерностей движения воды в трещинах, стенки которых имели шероховатость, типичную для наиболее распространенных скальных грунтов.

Изучением фильтрационных деформаций в грунтовых плотинах и их основаниях занимались в таких ведущих научных учреждениях и вузах нашей страны как НИИ ВОДГЕО, ВНИИГ им. ВЕДЕНЕЕВА, Московский государственный строительный университет, НИС Гидропректа им. Жука, Московский государственный университет природообустройства и др.

Исследованиями фильтрации в высотных грунтовых плотинах, в том числе включающих противофильтрационные устройства в теле и основании, занимались Н. Н. Павловский, Е. А. Замарин, Р. Р. Чугаев, В. П. Недрига, Л. Н. Рассказов, А. А. Ничипорович, Н. П. Розанов, И. С. Румянцев, К. Н. Анахаев, М. II. Малышев, И. С. Ронжин, Г. И. Покровский, Г. К. Михайлов, А. А. Угинчус, П. И. Шанкин и др.

Изучением общих закономерностей движения воды в зернистых материалах, в том числе применительно к водохозяйственным объектам занимались Дарси, И. Дюпюи, Н. Н. Павловский, В. В. Ведерников, А. Хазен, И. И. Зауербрей, Б. А. Бахметев, Л. С. Лейбензон, Д. М. Минц, С. А. Шуберт, И. А. Черный, А. Э. Шейдеггер, С. В. Избаш, М. Ф. Срибный, В. II. Кондратьев, В. П. Недрига, Н. Н. Веригин, Л. Н. Рассказов, Г. И. Покровский, В. II. Жиленков, В. В. Буренкова, И. С. Ронжин, И. С. Румянцев, Ю. М. Косиченко, К. Н. Анахаев, Д. А. Манукьян и др.

Изучением процесса растворения солей занимались многие исследователи. Большое количество публикаций по рассматриваемому вопросу обусловлено сложностью изучаемого процесса и многообразием областей применения результатов исследований.

Исследованиями, направленными на установление общих закономерностей развития процесса растворения солей, занимались А. Н. Щукарев, Л. Бруннер, С. Толочко, В. Нернст, А. Б. Здановский, К. Вагнер, Д. А.Франк-Каменецкий и другие.

Расчетом растворения солей применительно к задачам, возникающим при строительстве гидротехнических сооружений, занимались Н. II. Веригин, А. II. Пат-рашев, Б. С. Шержуков, И. X. Арутюнян, С. II. Нумеров, Ф. М. Бочевер, Н. П.Куранов и другие.

Сложность точных теоретических решений, а также неопределенность количественной оценки входящих в исходные уравнения параметров приводят исследователей к необходимости поиска эмпирических зависимостей.

Первые экспериментальные исследования по изучению растворения гипса природными водами принадлежат Ю. В. Порошину, А. А. Турцеву, Ф. Ф. Лаптеву, А. М. Кузнецову, П. К. Уэйлу.

В дальнейшем глубокие и разносторонние исследования скорости растворения гипса проводили А. Е. Орадовская; В. Т. Науменко, Н. М. Маслов, В. Н. Жиленков, Г. X. Праведный, Э. А. Демьянова и др.

Большое внимание экспериментальному изучению суффозионных процессов в несвязных грунтах уделила в своих работах В. С. Истомина, Ю. И. Шехтман и др.

Из запубежных автооов следует отметить большие экспериментальные исследования

Несмотря на то, что в последние годы выполнен большой объем исследований по проблемам, связанным с возведением гидротехнических сооружений на засоленных и загипсованных основаниях, ряд важных в практическом отношении вопросов остаются пока недостаточно изученными. Это относится, в первую очередь, к количественной оценке интенсивности выщелачивания. Нет пока и достаточно обоснованных зависимостей для определения длины участка, на котором происходит изменение концентрации рассолов от исходной до максимально возможной в данных условиях. Не рассматривался процесс выщелачивания трещиноватых массивов загипсованных пород при неустановившейся фильтрации. Недостаточно изучены также закономерности суффозионных деформаций проектируемых объектов на засоленных грунтах.

В настоящее время для случаев пластового залегания растворимых пород получены только отдельные теоретические решения простейших задач при различных допущениях. Полученные в этих работах зависимости неудобны для практических расчетов. Вполне . естественен в этих условиях поиск простых и удобных для практики схем и расчетных зависимостей.

Исходя из этого, появляется необходимость на основе использования математических моделей явления растворения и вымыва солей из трещиноватых загипсованных пород, установления необходимых критериев, позволяющих моделировать природный процесс выщелачивания солей в грунтах в лабораторных условиях, и на основе моделирования процесса выщелачивания в лабораторных условиях выполнить разработку долговременного прогнозирования суффозионных деформаций в основаниях напорных сооружений.

Во второй главе рассматриваются теоретические вопросы для решения уравнений нестационарной диффузии в прямоугольной области (математическая модель распределения концентраций в трещине), нестационарная концентрация солей в трещине произвольного сечения, уравнение скорости растворения солей в трещине (раскрытие трещины в зависимости от длины пути насыщения и времени растворения) и уравнение диффузии в пористом стержне с подвижной границей (раскрытие трещины и вынос растворившегося вещества).

Процесс растворения и выноса солей из трещины описывается уравнением нестационарной конвективной диффузии в прямоугольной области 0 <х<1, 0<у£ 2 И:

_ д2С _ д2С дС дС ...

с краевыми условиями:

С(х,у,0)=С(х,0.0=С0, (2)

С(О,у,0— дС(1,у,1)/8х = О, (3)

дС(хЛО/ду = 0, (4)

где С - концентрация; V - скорость фильтрации; п0 - пористость или трещиноватость пород; £>| и ~ главные компоненты тензора конвективной диффузии; х, у и / — координаты и время. Для получения стационарного распределения концентраций в трещине уравнение (1) решается разностным методом, называемым продольно-поперечной разностной схемой. В этой схеме переход от слоя п к слою п+1 осуществляется в два этапа. На первом этапе определяют промежуточные значения у"/05 из системы уравнений

¿(у»+0.5 _ у" ) Г)о

\ и_ V > _ г уи+0.5 гу СГ уя+0.5 , " г уп /гч

и,эг л0

а на втором этапе, пользуясь найденными значениями Уи, находят из системы

уравнений

' _ уя+0,5 1 °\10 1(/ )

0,5 г

Л°

г ул+0.5 е» у«*0.5 , г у^п+1

= Ч ~~ И/, + ТГ 27 у •

"о

(6)

Сравнительный анализ численных результатов показывает удовлетворительное соответствие между полученными численными результатами по приведенному алгоритму и результатами, полученные А. С. Малышевым по формуле II. II. Веригина и Б. С. Шержукова.

В диссертации подробно рассмотрен приближенный метод определения нестационарного поля концентрации солей в трещине с произвольной формой сечения, основанный на совместном применении интегральных преобразований и вариационных методов. В этом случае задача нестационарной концентрации при переменных коэффициентах записывается в следующем виде:

ЭС

дt ~ дх

Р1(х,у)дС су дх

+ ■

Р2(х,у) дС су ду

й Г, ^ У) — коэффициент диффузии су

(7)

(8)

вещества,

где х, у — координаты точки на кривои м2/с.

Приближенное поле концентрации исходной краевой задачи записывается следующей формулой

' п

Сп (х, у, 0 = Ф(х, у, () + £ ак (/) (х, у).

(9)

к=1

В диссертации подробно рассмотрены задачи нестационарной концентрации цилиндрических тел с прямоугольным, треугольным и параболическим сечениями при постоянных коэффициентах.

0.5 10 Я

Рис. 1. Поверхности изоконцентрацин при 0 = 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 и /^=0,08

а)

0.5 1.0 » -10 О 1.0 И

Рис. 2. Поверхности изоконцентрацин внутри трехгранного трещины и цилиндрической трещины с параболическим сеченнем при ^=0,08

Сравнивая полученные результаты, можно отметить, что темп растворения трехгранного тела (ехр(-14^)) значительно выше, чем у квадратного (ехр(-5Р0)) (F() -

с

критерий Фурье). Это объясняется тем, что при равной концентрации количество аккумулированного вещества в первом теле в два раза меньше, чем во втором. В то же время поверхности концентрации на 1 пог. м для этих тел соответственно равны

несмотря на то, что объем первого тела в два раза меньше, чем у второго, их поверхности концентрации почти равны между собой.

При расположении напорных сооружений на основаниях, содержащих загипсованные породы, очень важным является определение интенсивности растворения и выноса гипса, которое дало бы возможность отличать быстрые и опасные процессы растворения, в которых осадка сооружений может быть большой, внезапной и неравномерной, от медленных и управляемых, в которых осадка сооружений будет небольшой, постепенной и равномерной.

В качестве конкретного предмета исследований была рассмотрена суффозия загипсованного песчаника, залегающего отдельным пластом в основании грунтовой плотины Ирганайской ГЭС на реке Аварское Койсу в Дагестане.

В основании напорного сооружения движение фильтрационного потока осуществляется по линиям тока, имеющим различное направление и длину, причем вдоль каждой линии тока происходит изменение величины градиента напора, вследствие чего на различных участках одной и той же линии тока скорость выщелачивания будет различной. Поэтому для определения размеров выщелоченной зоны следует провести расчет скорости и длительности выщелачивания в направлении (вдоль) отдельных линий тока с учетом величины градиента напора на каждой из них, для чего необходима гидродинамическая сетка фильтрации.

Для рассматриваемого случая основой прогноза процесса выщелачивания послужили результаты исследований фильтрационного потока в основании плотины Ирганайского гидроузла.

Время полного выщелачивания гипса на участке длиной х определялось по формуле

¡ = —-—(Ю) А-Кг-Н\ " 2)

где л = 1,2б.(С -С0), 5 = (и)

р4 . кГ

Н - полный напор на плотине; х - длина пути фильтрации (длина линии тока); С„ -концентрация предельного насыщения потока гипсом; Са — содержание гипса в воде на входе в загипсованный массив; р - плотность; £ - содержание гипса в загипсованной породе в долях от единицы; Кп Кр - коэффициенты фильтрации растворимой породы до начала выщелачивания и после его завершения.

Как показали расчеты, продвижение фронтона выщелачивания загипсованного песчаника идет медленно. Так, за 100 лет эксплуатации двадцатиметровая толща загипсованного песчаника выщелочится только на первых четырех метрах.

Полное выщелачивание пласта загипсованного песчаника до района цемзавесы произойдет за 400 лет.

В химической кинетике общепринятое дифференциальное уравнение скорости, растворения различных веществ имеет следующий вид:

|иК-5.(Сн-С), (12)

от

где <? - количество вещества, перешедшее в раствор за время от 0 до / в мг; Б -поверхность растворяющего тела; С„ - концентрация насыщенного раствора; С — концентрация раствора к моменту времени /; К - коэффициент скорости растворения.

В соавторстве получена формула расчета величины раскрытия трещины загипсованного песчаника в процессе выщелачивания

2 Кх(

2КСИ •/ -Р4

Л',,1'

(13)

Зная начальное раскрытие трещины 50, определяют скорость V, константу растворения К и затем величину ожидаемого раскрытия 5Х в зависимости от длины пути насыщениях и времени растворения /.

Используя зависимость (13), можно определить время полного выщелачивания гипса / на участке длиной х

(_рфх-30)ехр(2Юс£/<!>0У)

2 КС

(14)

Диффузия в пористом стержне с подвижной границей, на которой происходит растворение диффундирующего вещества, описывается уравнением

д2С дС

(15)

дх2 д1

с условиями на неподвижной и подвижной границах:

схо,о = С,; С(у,0=1;

дС дх

.«-г

8 ду

ст ы'

(16)

где х - координата; у - координата подвижной границы; О - коэффициент диффузии в пористом бетоне; 5 - концентрация растворимого компонента в бетоне; С° -концентрация насыщенного раствора в абсолютных единицах.

Ч Г- Уем ■

{ годи

Рнс.З. Графики зависимости координаты области выщелачиванияу=у(0 и суммарного выноса растворимого компонента (>=()(0 от времени

Для определения суммарного количество вынесенного растворимого компонента получена формула:

2С°£>(1-С.) Г

• (17)

ст{(а/2у/ЪУтг

На рис.3 представлены графики зависимости координаты области выщелачивания У ~ У(0 и суммарного выноса растворимого компонента Q = ()(() от времени. Из этого графика следует, что если граница выщелачивания через год после начала процесса удалится от трещины на 2,7 см, то через 5 лет эта величина составит 6,3 см. Подсчеты показывают, что через 10 и 20 лет граница выщелачивания будет удалена от трещины на 7,9 см и 11,2 см соответственно.

Если принять, что площадь поверхности трещины (обеих её стенок) в теле плотины равна 100 м2, то в течение 5 лет количество вынесенной извести составит 957 кг.

В третьей главе представлены экспериментальные исследования по размыву трещин фильтрационным потоком.

Одним из самых важных моментов в оценке суффозионной устойчивости скальных грунтов, в состав которых входят растворимые минералы (в частности гипс), является определение протяженности пути фильтрации воды по трещинам в скальном грунте до полной ее минерализации (насыщения фильтрационного потока растворимым веществом).

Для определения данной характеристики нами проводились опыты по следующей схеме. Через горизонтальную искусственную трещину в образце загипсованного песчаника пропускалась вода, подаваемая по циркуляционной схеме малыми порциями.

По результатам экспериментов построены графики изменения концентрации гипса в фильтрате в зависимости от длины пути насыщения при различных скоростях фильтрации в трещине (рис.4).

Анализ результатов экспериментального материала показывает, что путь, на котором концентрация водного раствора гипса достигает своей полной величины или определенной доли от полной, зависит как от скорости фильтрации, так и от раскрытия трещины.

В водонеустойчивых образованиях основной причиной деформаций сооружений и повышенных потерь на фильтрацию является нарушение устойчивости структуры и монолитности пород при растворении и выщелачивании из них растворимых составляющих.

Невозможность прогнозирования деформаций во времени приводит к неправильной проектной оценке необходимой степени водоупорности конструкций противофильтрационных мероприятий применительно к данным инженерно-геологическим условиям и фильтрационной обстановке.

На основании произведенных экспериментов намечается возможность представить естественный процесс растворения известняков в более ясном виде в свете математических зависимостей между скоростью или интенсивностью растворения и выщелачивания и скоростью воды в трещинах раскрытием 0,1-0,25 мм. Скорость или интенсивность растворения и» принята нами в размерности мг/см2/с и выражает количество растворенного вещества с единицы площади в единицу времени. Зависимость скорости растворения от скорости воды носит параболический характер вида

м/ = а + бУ, (18)

чем доказывается развитие карстового процесса во времени.

Также исследовалась скорость размыва трещины, созданной искусственным путем в чистой природной гипсовой породе. Как показывают опыты, скорость фильтрации оказывает самое непосредственное влияние на интенсивность выщелачивания гипса.

При заполнении трещины водой длина пути, на которой достигается искомая концентрация гипса, может быть определена из следующего уравнения:

аК С.-С.

С, 2/Л

х-Г

'.о см

Рис. 4. Графики увеличения концентрации гипса в воде, фильтрующейся по трещине с раскрытием 0,22 см, в зависимости от пути и скорости фильтрации и схема к расчету насыщения гипсом воды, движущейся в трещине.

где х — длина пути в см; 8 — начальное раскрытие трещины в см; V - скорость фильтрации в см/с; а - параметр, зависящий от формы трещины и поверхности растворения; К - константа скорости растворения в см/с; Сн - концентрация насыщения в г/см3; Сх - концентрация на расстоянии х от начала щели в г/см3.

Из уравнения (19) следует, что концентрация раствора гипса на любом отрезке пути при фильтрации в трещине определяется по формуле:

С„=Сн(1-е-9). (20)

где# = аКх/ду. Как видно из формулы (20), при достаточно большом х , т.е. при X—>оо

Сн.

Анализ экспериментальных данных по интенсивности выщелачивания гипса показывает, что скорость раскрытия трещины 5 зависит прежде всего от скорости фильтрации V, гравитационных и диффузионных (О) факторов, концентрации растворителя С, структурных особенностей гипса ¿Г и температуры Г, т.е. 6 = Д V, g, Д С, Е. Г).

Одним из неблагоприятных инженерно-геологических условий ведения строительства гидротехнических сооружений может служить наличие в их основании гипса. На территории стран СНГ суммарная площадь гипсоносных пород составляет около 5 млн. кв. км.

В ряде случаев наличие гипсоносных пород являлось причиной отказа от строительства. Гипсы залегают в основании плотины Миатлинской ГЭС (Республика Дагестан), а также в основании строящейся Ирганайской ГЭС и в других районах проектируемого каскада ГЭС в высокогорных районах Дагестана.

Одним из способов снижения водопроницаемости в основании плотины является создание противофильтрационной завесы.

В лабораторных условиях было решено «залечивать» микротрещину в гипсовой породе. Для этого в качестве инъекционного раствора использовался пересыщенный раствор полуводного гипса.

В данной работе ставилась ограниченная задача: изучение влияния «залечивающего» инъекционного раствора полуводного гипса на фильтрацию через трещину в гипсовой породе

Разработанная методика лабораторных исследований позволяет по изменению расхода потока через трещину в гипсовой породе оценить влияние на ее «залечиваемость» химического состава фильтрующей жидкости.

Определенные трудности в использовании известных способов возникают, когда трещины находятся под водой. Чтобы решить эту проблему, автором диссертации (в соавторстве) разработан способ и создано устройство для заделки трещин в гидротехнических сооружениях.

По результатам экспериментальных исследований и полученных расчетных зависимостей составлен прогноз выщелачивания гипса в массиве трещиноватых загипсованных пород в основании плотины Ирганайского гидроузла.

В четвертой главе рассмотрены экспериментальные и теоретические исследования химической суффозии в трещиноватых скальных породах.

Совместная фильтрация смешивающихся жидкостей в трсщиновато-пористых средах представляет значительный интерес в связи с различными процессами химической суффозии в трещиноватых пластах, насыщенных солевым раствором.

При фильтрации пресной воды через трещиновато-пористый пласт, насыщенный раствором соли, будет иметь место сложный процесс перемещения раствора соли в пласте: из пористых блоков в трещины и по трещинам пласта с фильтрующейся в них пресной водой. На основании изучения физических свойств реальных трещиноватых горных пород предполагается, что коэффициент фильтрации пористых блоков много

меньше коэффициента фильтрации системы трещин. В этих условиях перемещение соли в пористом блоке от его центра к периферии происходит за счет процессов молекулярной диффузии. Ввиду того, что в реальных трещиноватых породах расстояния между трещинами достаточно велики при написании уравнения неразрывности для элементарного объема трещиновато-пористой среды членом, связанным с конвективной диффузией, можно пренебречь.

Полученные лабораторные данные по суммарному количеству растворенного СаСО3 и CaMg(CO^) 2 в трещинах исследованных образцов позволяют прогнозировать ориентировочное увеличение раскрытия трещины за определенный период времени. При этом учитывается специфический характер процесса фильтрации и растворения в узких трещинах, а также принимается допущение о том, что скорость растворения во времени не меняется.

Результаты приведенных в диссертации экспериментальных исследований растворения и выщелачивания водонеустойчивых пород при фильтрации по трещинам или вдоль их слоев указывают на необходимость углубления исследований для возможности прогноза деформаций пород и сооружений.

Натурные наблюдения, а также теоретические и экспериментальные исследования показывают, что при проектировании напорных бетонных и железобетонных конструкций при известных условиях возможно допущение образования трещин и их раскрытие до определенной величины без существенного ухудшения качества сооружения. При этом достигается значительная экономия в материалах и стоимости работ. С другой стороны, известны случаи чрезмерного снижения эксплуатационных качеств и долговечности сооружений вследствие фильтрации воды по трещинам в бетоне.

I

1010°' 10"4 Ю'; Ю-* 10-''

«: ■ ■ .-.ух. 'а- - . V*4 "

* ♦ - ■ ~ .Л': ~ '-4

■ «V - V ' .■ ■ ! ,л*\

.

л»'"' - ' .." '' 1. ; - ■ Ч •. у • ■ ; >'' '

' - ' \ ■■ л'"С %

- '■■• . -■/ .

•л; л-..!,.

. Л./ _<- • ; •-'.' V. ',, К.-.1.

■■> х-ч'-Л-Чч. '•>'■■•'.;..'.'•

: ' Ч ... ■ .■. у -. - л

■. •'< V ^ 'V : 1 : > "

ч - . л ^

4 - •

Гг;,

, ' " -4'- ,1

; V л, ■ -

. Г ' г*'1''' - '3, , -л - > .

0.5 1,0 1,5 2,0

Продолжительность фильтрации, год

- Раскрытие трещины 0,5 мм . Раскрытие трещины 0,4 мм

- Раскрытие трещины 0,3 мм

- Раскрытие трещины 0.2 мм

Рис.5. Расчетные зависимости самоуплотнения трещин в скальных породах при фильтрации воды с бикарбонатной щелочностью 1,0—3,2 мгяэкв/л

Важным условием долговечности конструкции является снижение коэффициента фильтрации массива в результате самоуплотнения.

Устойчивость против размыва отложившихся карбонатов также возрастает с повышением временной жесткости воды, что связано, по-видимому, с уменьшением содержания агрессивной углекислоты.

Анализ данных пьезометрических измерений линии падения напора вдоль пути фильтрации воды в трещинах показывает, что в большинстве случаев очаг самоуплотнения образуется на входном участке, т. е. на месте реакции между гидратом окиси кальция и бикарбонатами.

По данным систематических измерений расхода воды в трещинах скальных пород построены кривые изменения водопроницаемости трещин во времени-кривые самоуплотнения (рис.5).

После введения сооружения в эксплуатацию породы его основания подвергаются медленному растворению с выносом солей в нижний бьеф фильтрующейся водой. В этом случае возможен рост расходов и скоростей фильтрации под сооружением вследствие увеличения пористости и трещиноватости пород, а в ряде случаев могут иметь место и просадки основания, ведущие нередко к авариям сооружений. В связи с этим весьма актуальной является задача прогноза интенсивности растворения подстилающих пород, решение которой позволяет оценить устойчивость возводимого в данных гидрогеологических условиях сооружения, а также наметить дополнительные инженерные мероприятия по предотвращению выщелачивания пород.

В пятой главе приводятся инженерные методы прогноза деформации оснований гидротехнических сооружений.

Для изучения процесса суффозионных деформаций засоленных грунтов оснований гидротехнических сооружений особый интерес представляет построение эпюры скоростей фильтрации по заданной линии. В этом случае скорости фильтрации определяются в нескольких точках этой линии, и найденные значения скоростей фильтрации откладываются в определенном масштабе над соответствующими точками.

Скорость протекания суффозионной деформации засоленных грунтов существенно зависит от режима фильтрационного потока в основаниях сооружений.

Суффозионная осадка оснований в условиях установившегося режима подземных вод. Составляющие скорости фильтрации во всех точках оснований сооружений не зависят ни от времени, ни от координат расположения точек. Распространение растворяемых солей по глубине может быть равномерным и неравномерным. При равномерном распространении растворяемых солей конечная осадка определяется по формуле

8 - -С° " С п-М, (21)

5к [1 - (и + £0) ' '

а изменение осадки во времени - по выражению

= О - (22)

где ^ — конечная стабилизированная суффозионная осадка основания сооружений; р — коэффициент, характеризующий скорость суффозионной осадки засоленных грунтов основания;

с учетом формулы

р = V а / N . (23)

При неравномерном распространении растворяемых солей конечную осадку находим по зависимости

где п — число слоев, на которое разбита толщина засоленных грунтов; 8 — плотность растворимых солей, содержащихся в /-ом слое; п0,, - пористость и удельный объем растворимых солей до фильтрации в этом слое; Ср1>С01,Ы,,а> — параметры процесса выщелачивания солей и промывки в /-ом слое грунта; изменение осадки во времени — по выражению

с учетом формулы

М+РЛ+- + РЛ (26)

здесь А, - высота слоев.

Суффозионная осадка оснований в условиях неустановившегося режима движения подземных вод. Составляющие скорости фильтрации по глубине основания остаются постоянными, но изменяются с течением времени. Конечная осадка при равномерном характере изменения засоленности грунтов определяется по формуле (21), а при неравномерном - по формуле (24). Изменение осадки во времени может быть установлено выражением

где

г а, . а2 , а,

s,(tj)= s,[

v(/,)-

(27)

Л,+Л2+... + Ля

Расчет по этим формулам производится для каждого периода времени суффозион-ной осадки; для заданного периода деформации по формуле (28) определяется значение параметра p0(tj), а соответствующие значения суффозионной деформации вычисляются по формуле (27).

В качестве примеров применения формул для расчета суффозионной осадки в гидротехническом строительстве в диссертации приведены примеры трёх характерных случаев фильтрации в основаниях гравитационных плотин, для которых методом ЭГДА построены гидродинамические сетки фильтрации.

Физические причины, обусловливающие характер тех или иных видов деформаций грунтов, как известно, могут существовать в многообразном сочетании. Однако при всех деформациях удельный вес сухого грунта и нерастворимых элементов должен остаться неизменным.

Под влиянием фильтрационной влаги растворяются и вымываются кристаллы солей (хлориды, сульфаты, карбонаты), что приводит к увеличению пористости грунта, а следовательно, и к его суффозионной осадке.

Выведено и решено уравнение неразрывности одномерной деформации грунтов, связывающие скорость осадки с изменением коэффициента пористости и удельного объема солей по глубине и во времени:

1 Т'Ж)^ (29)

dt р[е(0),£(0)] J, dt

Выведенное уравнение позволяет решить частные задачи механики грунтов. В частности, получена формула, определяющая скорость осадки однородного слоя грунта в водонасыщенном состоянии от действия равномерно распределенной нагрузки S{t),

приложенной к поверхности грунта в момент времени Т . Также получена зависимость для осадки однородного слоя грунта мощностью ho, залегающего на несжимаемом основании и подверженного действию равномерно распределенной нагрузки, интенсивность

которой определяется по закону

В шестой главе приведен расчет фильтрации и методика оценки фильтрационной безопасности гидротехнических сооружений на трещиноватом загипсованном основании.

Для снижения фильтрационного давления на подошву бетонных плотин на скальном трещиноватом основании наиболее часто используют противо-фильтрационные устройства в виде вертикальной цементационной завесы и дренажные устройства из ряда вертикальных скважин.

В качестве основной характеристики растворимой породы основания используем коэффициенты фильтрации до начала выщелачивания (Кф) и после его завершения (Кф<1).

Начальный коэффициент фильтрации Кф может находиться по данным инженерно-геологических изысканий и опытно-фильтрационных откачек воды.

Фильтрационная прочность скальных трещиноватых оснований, включающих заполнитель трещин, оценивается на основе соответствующих критериев, приведенных в СниП 2.02.02-85 «Основания гидротехнических сооружений».

6 с

Рис. 6. Схема к расчету фильтрации под плотиной с цементационной завесой и перехватывающим дренажом:

1 - противофильтрационная цементационная завеса; 2 - скважины вертикального дренажа; I, II, III - фрагменты области фильтрации.

Критерием обеспечения местной фильтрационной прочности скальных оснований является условие:

(30)

и условие

где - средний градиент напора в трещинах массива основания; - средняя скорость движения воды в трещинах массива основания; ое$1т- скорость фильтрации воды в массиве в направлении построения выделенной системы трещин; п} — расчетная пустот-

ность массива, определяемая наличием в нем полых трещин той же системы при доверительной вероятности их раскрытия 0,95; иСТ^ - критическая скорость движения воды в

трещинах; /„у- критический градиент напора в направлении простирания рассматриваемой системы трещин; уи — коэффициент надежности, назначаемый в зависимости от класса капитальности сооружения от 1,10 до 1,25.

Нормативные значения фактической скорости движения воды в трещинах и .(И, как

правило, следует определять по результатам суффозионных испытаний заполнителя трещин.

Расчетные значения скорости исг - следует принимать равными нормативным.

Расчетные значения местного градиента напора при выходе фильтрационного потока в дренажные скважины ]ы не должны превышать критические градиенты напора /сг, вызывающие суффозию заполнителя трещин: '

, (32)

Уи

где уИ— коэффициент надежности, принимаемый в зависимости от ответственности сооружений в пределах 1,10 - 1,25.

Расчет фильтрации под бетонной плотиной с завесой и дренажом можно выполнить, разделяя сложную область фильтрации на отдельные более простые фрагменты (см. рис. 6).

Для расчета примем следующие допущения и предпосылки:

а) скальное основание однородно по проницаемости, имеет сравнительно тонкие трещины, обеспечиващие ламинарное течение воды в них;

б) движение потока рассматривается установившимся и подчиняющимся закону Дарси;

в) дренажный ряд скважин принимается эквивалентным по эффективности траншее;

г) интенсивность растворения солей в грунте рассматривается для засоленных грунтов, содержащих соли в дисперсно-рассеянном виде.

Коэффициент фильтрации трещиноватого скального основания после полного растворения солей в трещинах можно определить по формуле

(л0+&)3(1-»0)2 (1-«0 -£0)2И03

где ЛТф, Кфп - коэффициент фильтрации до и после полного выноса солей; щ - естественная пористость грунта (после выноса солей); удельный объем водорастворимых солей.

Длительность полного растворения солей на входном участке определяется по формуле:

Длина зоны полностью выщелоченного грунта на любой момент времени t после начала фильтрации при постоянной скорости фильтрации определяется из выражения:

;р=1,2б(с™"Св-^0-то). (35)

£оР

0 - ч»/ , (33)

В этих формулах: К = si^v/rj +l) - обобщенный коэффициент выщелачивания,

1 /с; S - коэффициент диффузионного растворения, 1 /с; v— кинематическая вязкость воды, см2/с; г] - коэффициент конвективного растворения, см/с; р — плотность соли, г/см3; С„ас - концентрация насыщения соли фильтрующейся воды, г/см3; С0 - концентрация соли в воде на участке входа ее в засоленный грунт, г/см3; и - средняя скорость фильтрации по линии тока; - начальный удельный объем гипса (соли) в момент времени t=О, т.е. начало фильтрационного выщелачивания (в долях единицы).

Время полного выщелачивания гипса на участке длиной х можно определить также по формуле r^lT-- методом приближений:

р£0(дх -S0)exp(2Kx40/S0V) 2 КСнас

где ös=8a+ нас f-e ;

<50 - начальное раскрытие трещины, см; 8Х — величина раскрытия трещины загипсованного песчаника в процессе выщелачивания; К — константа растворения, см/с; £ - содержание гипса в загипсованной породе (в долях единицы); р - плотность породы; и — средняя скорость фильтрации, см/с.

Поскольку решение задачи фильтрации под плотиной с завесой и дренажем основывается на методе фрагментов, согласно которому вся область основания разделяется на три фрагмента (верховой - I, средний - II и низовой - III) (см. рис. 6), расчет по оценке уровня фильтрационной безопасности гидротехнических сооружений, включающих цементационную завесу и вертикальный дренаж, проводится в несколько этапов с учетом выщелачивания загипсованных пород основания в пределах трех расчетных фрагментов.

На первом этапе определяются основные фильтрационные характеристики грунтового потока в основании для обычных условий (без выноса солей) и осуществляется проверка местной фильтрационной прочности заполнителя трещиноватых массивов основания и материала противофильтрационной завесы. IIa втором этапе устанавливается время выщелачивания на входном участке основания (в верховом фрагменте), определяется коэффициент фильтрации скального массива после выщелачивания и уточняются фильтрационные характеристики потока. На третьем этапе, если коэффициент фильтрации после выщелачивания будет значительно превышать первоначальный ( ^100АГф), влиянием верхового фрагмента пренебрегаем и весь расчет повторяем без учета этого фрагмента. На четвертом этапе определяется время выщелачивания в среднем фрагменте и уточняются фильтрационные характеристики. На пятом этапе при АГфо S Ю0ЛГф пренебрегаем

влиянием верхового и среднего фрагментов, а затем расчет фильтрационных характеристик и фильтрационной прочности основания проводим только для низового фрагмента.

За исходные данные при расчете примем следующие параметры: полный напор на плотине - Н, глубина цементационной завесы - S, ширину завесы - Ь, глубину вертикального дренажа - Р, мощность скального основания до условного водоупора - Т.

Коэффициенты сопротивлений соответственно для верхового, среднего и низового фрагментов определяются по формулам

где параметры ß, X и 5 вычисляются методом последовательных приближений из уравнений

P ,2-р} Т 2 (2-JT-Á .Л-2) S 2(2^8 , 8-2

v -arch

/, я-

Т=2 /, "я

2л/1-Я иЛ-2 --aren

S = 2 /, " л

arch^—^ I. (38)

Потери напора на каждом фрагменте вычисляются по общей зависимости

Л//т=1>//' (39)

Удельный фильтрационный расход в основании плотины

Напоры по подземному контуру:

2АН.

» + У

на участке 2' - 3' Н,=Н- А/7. +-1 arceos, -5—~ (41)

* 1 к \l2+S2

/1 | ^_2Е, ^

на участке 2-3 Нх = A//J---aresin- , (42)

д2 п 8 )

где у - координата точек подземного контура; ^ — координата точек подземного контура на вспомогательной области .

Удельный фильтрационный расход, поступающий в вертикальный дренаж

9др =—--aresin „ Ье , (43)

^ 71 8

где £ находим из уравнения

L^l

/, я

Г 27^1

-агевт—--(44)

Р &

/е- расстояние от точки 3 до точки разделения потоков е (рис. 6) (приближенно /е=/,+(0,3*0,5)/2).

В противофильтрационной цементационной завесе в процессе эксплуатации могут образовываться различные повреждения вследствие деформаций основания плотины, например, при выщелачивании солей из загипсованных массивов. Кроме того, повреждения в завесе могут происходить в период строительства из-за некачественного ее устройства, а также в результате воздействия на материал цементационной завесы температурно-усадочных напряжений.

При расчете фильтрации под плотиной рассмотрим в качестве возможных повреждений три вида:

а) горизонтальные трещины в противофильтрационной завесе при значительном расстоянии между собой (/0> 560, где /0- расстояние между трещинами, Ь0 — ширина условной зоны до вертикальной линии равного напора вблизи завесы с трещиной);

б) горизонтальные трещины в противофильтрационной завесе при близком их расположении (/о<56о);

в) вертикальные трещины в противофильтрационной завесе;

г) произвольно ориентированные трещины в противофильтрационной завесе;

д) одиночные повреждения — окна незначительных размеров.

Выделяя фрагмент области фильтрации в месте трещины в завесе, включающий собственно трещину в завесе, входной и выходной участки основания между условной вертикальной линией равного напора и завесой, можно получить следующие расчетные зависимости удельного фильтрационного расхода:

через горизонтальную непрерывную трещину с гладкими стенками при далеком расположении их между собой (1о>5Ьо)

<7тр =

як(й, - 1г2)

2/^16 К/лд^+п

(У2ц-Ь

(45)

через горизонтальную непрерывную трещину с шероховатыми стенками (при /о>5бо)

--(46)

2 ^(16^/^)+я.

12/7 Ь

1+6

( \ \.ь -

е

А

Ч 'Р т

через горизонтальную непрерывную трещину с гладкими стенками (при /о^5Ь0)

як (Л, -112)

<7тР=

(4

\2ц-Ь '

(47)

через горизонтальную непрерывную трещину с шероховатыми стенками (при 1о^5Ьо)

ЖОЪ ГНл1____(48)

?тр =

К/*,)4

У1лц-Ъ

к

ч 1.5

1 + 6

Полный расход фильтрационного потока через вертикальную или произвольно ориентированную трещину ограниченной длины (1^) вычисляем по формулам: с гладкими стенками

як(/г, -И2)1,р_

2 ^(1бЬ0/я-51р)+ яг

I ;

(49)

с шероховатыми стенками

QrP =

лк(/1, -1г2)1

218(\6Ъ0/л5^

ХЪлц-Ъ

К

1 + 6

41.5

(50)

окно значительных

(51)

Полный расход фильтрационного потока через повреждение размеров, приведенное к окружности радиуса г0:

О л2г0к(^-И2)

°К 21п(&Ь0 /лг0) + л(Ь/г0 )" В приведенных зависимостях: £ — коэффициент фильтрации скального трещиноватого основания; Ъх и И2 — напоры на линиях равного напора вблизи завесы, соответственно перед и за ней; Ь0 — ширина зоны между линией равного напора и завесой; бтр - ширина раскрытия трещины в завесе; ц — динамическая вязкость воды; у — удельный вес воды; Ъ - ширина противофильтрационной завесы; е - высота выступов шероховатости трещины в завесе; /0 - расстояние между трещинами; /тр - длина трещины; г0 - приведенный радиус повреждения-окна в завесе.

Разработанная методика оценки фильтрационной безопасности гидротехнических сооружений на загипсованном основании была использована для плотины Миатлинской ГЭС на скальном трещиноватом основании, включающем загипсованные породы. Результаты расчета и исследований методом ЭГДА приведены в табл. 1.

На основании выполненных расчетов установлено, что удельный фильтрационный расход в основании плотины в начальный период её эксплуатации на I этапе составляет д=5,137л<2/с>ти. В дальнейшем на II этапе после полного выщелачивания гипса на входном

Таблица 1 - Результаты расчета по оценке фильтрационной безопасности скального загипсованного основания плотины Миатлинской ГЭС и сравнение с экспериментальными данными метода ЭГДА

Н; в точках, м Jr^ ""..И •^est.j

Метод <7- 9д?> м/сут днпфз, м м/сут i,

м Jcym У 2' 2 3 Vc,j м/сут лет

Расчетный:

1 этап 5,137 4,848 56,57 27,41 24,12 12,07 44,50 8,905 0,337 0,341 1,311 545

15 4,44-104 9,304

II этап 10,721 10,117 59,71 57,20 50,33 25,15 34,56 9,912 0,704 0,711 2,736 15

15 4,44-104 9,304

I Уэтап 12,044 11,366 59,67 56,86 56,54 28,25 31,42 6,284 0,791 0,799 3,074 12

15 4,44-104 9,304

ЭГДА 5,69 4,36 55,8 30,0 21,0 10,0 45,8 9,16 0,310

9,6 11,2 1,4 8,6 14,8 20,7 2,8 2,8 8,7

Примечания: - III и V этапы не рассчитываем, т.к. Кфо < 10(Жф,

- данные методом ЭГДА получены для I этапа,

- в,% - отклонение расчетных данных от экспериментальных методом ЭГДА.

участке (в пределах первого фрагмента) удельный фильтрационный расход возрастет более, чем вдвое, и составит ^=10,721 м7/сут. На IV этапе после полного выщелачивания как в пределах первого, так и второго фрагментов основания удельный расход изменится до 9=12,044 м2/сут.

Процесс выщелачивания загипсованного основания повлияет также на распределение напоров по подземному контуру и эффективность гашения напора на цементационной завесе. На I этапе потери напора в пределах завесы составляют Д#пф}=44,5 м, в дальней шем они снижаются на II этапе до А//Пф1=34,5 м, на IV этапе Д//Пф,=31,4 м. Существенно будут увеличиваться напоры в точках подземного контура Нх и удельный фильтрационный расход, поступающий в вертикальный дренаж дар. Средняя скорость фильтрации на выходном участке будет увеличиваться; максимальный градиент напора в противофильтрационной завесе будет снижаться более, чем на 20%.

Продолжительность полного выщелачивания загипсованного основания в пределах всех трех фрагментов основания (входного, среднего и выходного) составит более 570 лет.

Сравнение результатов расчета с экспериментальными данными метода ЭГДА (см. табл. 1) показало удовлетворительную сходимость. Отклонение результатов не превышает 10-12%, за исключением напоров в точках 2 и 3, где сказывается влияние дренажа.

В целом, несмотря на повышение средней скорости фильтрации и градиентов напора на выходном участке основания и в завесе и ухудшение условий фильтрационной прочности в трещинах скального основания, обеспечивается необходимая фильтрационная безопасность скального основания плотины на основных IV этапах выщелачивания основания, что гарантирует надежную работу плотины Миатлинской ГЭС на длительный период, значительно превышающий расчетный срок службы для сооружений I класса капитальности.

С помощью компьютерного моделирования, основанного на решении дифференциальных уравнений движения грунтовых вод методом конечных элементов на плоскости, получены модели фильтрации под плотиной Миатлинской ГЭС и в обход неё (рис. 7). а)

б)

'

Рис. 7. Компьютерная модель фильтрации под плотиной Миатлинской ГЭС

с вертикальной завесой и дренажем:

а) гидродинамическая сетка движения грунтового потока; б) конечноэлементная сетка в

расчётной области

На основании обработки построенных гидродинамических сеток определено значе-. ние расхода обходной фильтрации, равное 37,5 л/с, что достаточно близко совпадает с натурными данными (отклонение составляет 5,1%) и расчетными данными (отклонение 9,3%).

В седьмой главе рассмотрены вопросы организации проведения натурных наблюдений за процессами деформаций трещиноватых массивов загипсованных пород и бетона гидротехнических сооружений при выщелачивании.

Несмотря на значительный прогресс в области проектирования и технологии возведения арочных плотин и других напорных гидросооружений, достигнуть полной их водонепроницаемости практически невозможно. Длительная фильтрация, сопровождаемая зачастую выщелачиванием, приводит с течением времени к снижению плотности и прочности бетона и, следовательно, к снижению надежности и долговечности гидросооружений.

Проведенные в 1986-87 гг. цементационные работы привели к резкому снижению фильтрационного расхода: до 1992 года общий фильтрационный приток в подземном контуре плотины составлял около 15 л/с.

Требования по агрессивности воды водохранилища (р.Сулак) к бетону и цементационному камню регламентируются по СНиП 2.03.11-85. В условиях Миатлинской ГЭС влияние химсостава воды нижнего бьефа сказывается только на источниках, расположенных на 2 горизонте.

В состав наблюдений входило:

а) измерение фильтрационных напоров по пьезометрам и дренажным скважинам;

б) регистрация водопроявлений в подземных выработках и вблизи сооружений; измерение фильтрационных расходов источников;

в) измерение температуры фильтрующей воды (источников), воды в водохранилище на разных уровнях по глубине и в нижнем бьефе плотины;

г) контроль за возможными выносами твердого материала из источников и дренажных скважин;

д) визуальное наблюдение.

Сроки наблюдений за очагами фильтрации учитывали закономерные изменения фильтрационного расхода в течение года и охватывали экстремальные его значения. Ежегодно пробы воды на химический анализ отбирались 4-5 раз в створе плотины и в автодорожном туннеле (АДТ), т. е. в среднем 1 раз в квартал.

Источниками фильтрации являются трещины строительного периода и межблочные швы, либо выходящие на стенки галерей, либо перехватываемые дренами.

Через вертикальные швы фильтрация носит сезонный характер, а через горизонтальные - фильтрационный расход снижается в 2-3 раза от максимума в августе-сентябре к апрелю, а в некоторых швах совсем прекращается.

Изменение уровня воды в водохранилище оказывает существенное влияние на характер фильтрации через бетон плотины. Режим фильтрации вследствие значительных сезонных колебаний уровня верхнего бьефа является неустановившимся. При этом ход изменения фильтрационного расхода следует изменению действующего напора на сооружении.

На основе анализа результатов многолетних данных наблюдений за фильтрационным расходом нами сделана попытка приближенного прогнозирования суммарного фильтрационного расхода через плотину Миатлинской ГЭС во времени. С этой целью на основе многолетних данных наблюдений построена кривая зависимости расхода от уровня воды в верхнем бьефе и получена формула

С?ф = 0,10#2-27,7Я+ 1921, (52)

где Н - отметка воды в верхнем бьефе, м; <Эф - величина фильтрационного расхода, л/с.

Процент отклонения фактических измерений от значений, полученных по формуле (52), составляет в среднем 8-16%.

Агрессивность воды по отношению к бетону определяется, главным образом, её способностью воздействовать на цементный камень.

Приведенные в диссертации данные показывают, что вода Миатлинского водохранилища обладает выщелачивающей и слабой углекислой агрессивностью по отношению к бетону.

Результаты исследований химических анализов (табл. 2) показывают, что вода Миатлинского водохранилища в зависимости от времени года имеет следующие виды агрессивности к бетону плотины:

а) выщелачивающая агрессивность;

б) общекислотная агрессивность, обусловленная содержанием в воде свободных водородных ионов и гулиновых кислот, оцениваемая по величине рИ.

Таблица 2 - Сводная ведомость результатов химанализа фильтрационных вод __источников створа плотины Миатлинской ГЭС (средний за год)

Источник рН Жесткость Са2+ N3 +Ка НС03 СГ бо4

мг/экв/л мг/л мг/л мг/л мг/л мг/л мг/л

1 Горизонт-1 7,75 7,5 83 18,1 2,3 122 42,6 48,0

2 Горизонт-2 7,55 7,8 92 14,5 5,6 85 42,6 57,6

3 адт 7,35 4,6 78 26,4 19,2 171 49,7 57,6

4 Верх.бьеф 7,35 3,6 74 23,0 14,6 122 35,5 77,4

5 Нижн.бьеф 7,15 6,0 80 19,6 12,7 122 50,0 84,5

Таблица 3 - Среднегодовой вынос С а2* из характерных очагов фильтрации в бетоне плотины Миатлинской ГЭС

№№ Место от- •бора фильтр.вод ы Конц.Св в фильтр, воде по годам, мг/л Средний фильтрационный расход, л/с Вынос СаО из очагов фильтрации по годам, КГ Поступление СаО из ВБ в массив бетона по годам, кг Вынос СаО из бетона плотины по годам, кг

1988 1991 1988 1991 1988 1991 1988 1991 1988 1991

1 Т-27 84 87 0,02 0,03 52,9 83,2 37,8 56,7 15,1 25,5

2 Т-21 120 180 0.006 0,005 22,7 28,4 12,4 10,2 10,3 18,2

3 Т-10 80 82 0,3 0,5 746,4 275,1 690,4 1181 56,0 93,3

4 Т-12 182 177 0,05 0,05 283,0 1275,2 115,1 118,2 167,9 157,0

5 Т-11 76 80 0,4 0,11 945,4 273,7 920,6 260,0 24,8 13,7

6 Т-2 80 288 0,2 0,08 497,6 716,5 460,3 189,1 37,3 27,4

7 Т-37 100 82 0,15 0,3 466,5 765,1 345,2 709,1 56,0 121,3

При исследовании динамики процесса выщелачивания гипса в трещине в лабораторных условиях был использован кальциевый ионоселективный электрод (датчик).

Сопоставление результатов определения содержания гипса в фильтрующейся воде с помощью кальциевого электрода близко совпадает с результатами, полученными традиционными методами (табл.3). Наряду с этим использованный метод обладает рядом преимуществ: простое приборное оформление с возможным автономным питанием; высокая селективность; удобство для непрерывного автоматического контроля во времени без нарушения целостности объекта исследования.

Проведены регулярные наблюдения за динамикой фильтрационного режима арочной плотины Миатлинской ГЭС в 32 - 40 постоянных характерных точках с отбором проб воды на химический анализ из тела плотины, её основания и береговых примыканий, а

также верхнего и нижнего бьефов. Результаты химического анализа проб указывают, что на первом и втором горизонтах продолжается интенсивное выщелачивание бетона и скального основания. Содержание кальция (Са2+) в отдельных источниках в 5-10 раз выше, чем в среднем в воде прибрежной зоны водохранилища. Подсчитаны объемы выноса продуктов выщелачивания из бетона плотины, её основания и береговых примыканий за 1989-1991 годы.

Согласно выполненного комплекса натурных и лабораторных исследований выявлены причины обходной фильтрации в правобережном примыкании плотины Миатлинской ГЭС. Для устранения обходной фильтрации рекомендуется укрепить откос на отметке 140 - 156 м бетонной стенкой, продолжить существующую противофиль-трационную штольню на 50-60 м и из нее сделать цементационную завесу.

По данным выполненных наблюдений в массиве пород основания плотины Чир-кейской ГЭС выявлены отдельные зоны, свойства которых существенно меняются в зависимости от уровня воды в водохранилище. При низких отметках уровня эти зоны характеризуются относительно высокими показателями физико-механических свойств и низкой проницаемостью. При уровне воды в водохранилище около 355 м проницаемость пород резко возрастает, прочностные и деформационные характеристики уменьшаются.

Учитывая результаты обследования, предложены следующие рекомендации по улучшению состояния сооружений плотины Чиркейской ГЭС:

-восстановить дренажные скважины путем их чистки и возможного, перебуривания; -восстановить цементационную завесу на правом берегу от отметки 220 до 163 м в

местах сосредоточенной фильтрации; -восстановить пьезометрическую сеть по проекту;

-проводить наблюдения за фильтрационными расходами и напорами в одно и тоже

время, при одинаковых максимальных и минимальных уровнях верхнего бьефа; -организовать систематический отбор проб на химический анализ.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

В результате выполненных теоретических и экспериментальных исследований развита теория и методы прогнозирования деформаций, размыва и выщелачивания при фильтрации в трещиноватых основаниях гидротехнических сооружений.

1. Впервые численными методами решено уравнение нестационарной конвективной диффузии в прямоугольной области, которое описывает процесс растворения и выноса солей из трещины.

2. Разработана методика прогноза процесса выщелачивания загипсованных пород основания напорных сооружений. Предложена модель расчета и получена формула для определения ожидаемого раскрытия трещины в процессе выщелачивания.

3. На основе обобщения научно-практических работ сделан вывод о том, что при столь малой интенсивности выщелачивания при фильтрации воды через массив загипсованного песчаника в основании плотины Ирганайской ГЭС обеспечивается ее суффози-онная устойчивость в течение расчетного периода эксплуатации.

4. Определена длина пути насыщения воды гипсом при фильтрации по трещинам в загипсованном песчанике. Получена эмпирическая зависимость длины участка (измеряемой несколькими метрами при прогнозируемых градиентах напора), на котором концентрация гипса в воде достигает полного насыщения, максимально возможного в данных условиях.

Сконструированы и использованы специальные устройства для исследования устойчивости к выщелачиванию загипсованного песчаника в лабораторных условиях и оп-

ределены гидравлические факторы процесса суффозионного разрушения сцементированного гипсом песчаника.

5. Установлено, что фильтрация вдоль слоев загипсованных пород вследствие выщелачивания гипса приводит к суффозионным прорывам. Эти деформации обычно проявляются в значительно более короткие сроки длительности полного выщелачивания, полученной расчетом, и представляют наибольшую опасность.

Также решена задача прогноза интенсивности растворения подстилающих пород, которая позволяет оценить устойчивость возводимого в данных гидрогеологических условиях сооружения.

6. На основе выполненных экспериментальных и теоретических исследований разработаны и обоснованы новые инженерные методы и составлены формулы для прогнозирования суффозионной осадки засоленных оснований гидротехнических сооружений для установившегося и неустановившегося фильтрационного движения подземных вод.

7. Разработана универсальная методика оценки уровня фильтрационной безопасности гидротехнических сооружений на скальном загипсованном основании с учетом выщелачивания солей, включающая пять этапов расчета до выщелачивания и после выщелачивания солей в пределах трех фрагментов, а также проверку местной фильтрационной прочности заполнителя трещиноватых массивов основания.

8. Выполнен комплекс натурных и лабораторных исследований по выявлению причин обходной фильтрации в правобережном примыкании плотины Миатлинской ГЭС. Экспериментально с использованием хлорной извести и индикаторов установлены зоны утечек воды из водохранилища для большинства фильтрационных источников, наблюдаемых в подходной штольне СЭВ. Выявлены основные очаги фильтрации воды через бетон и скалу. Подсчитаны средние суммарные фильтрационные расходы через створ плотины по годам и объёмы выноса продуктов выщелачивания из бетона плотины. Выявлен характер выщелачивания и процесс самоуплотнения в отдельных, локальных зонах сооружений. Для устранения обходной фильтрации рекомендуется укрепить откос на отметке 140 - 156 м бетонной стенкой, продолжить существующую противофильтрацион-ную штольню на 50 - 60 м и из нее сделать цементационную завесу. Также предложены и внедрены конкретные мероприятия по ликвидации обходной фильтрации с целью подъёма уровня Миатлинского водохранилища с отметок 145 - 150 м до НПУ 156 м.

9. На основе проведенных натурных наблюдений и выполненных исследований по Чиркейской ГЭС предложены конкретные рекомендации по улучшению состояния сооружений и контроля за состоянием основания и работы системы «водохранилище-плотина-основание».

Разработанная автором методика оценки уровня фильтрационной безопасности ГТС использована на Миатлинской ГЭС с ожидаемым экономическим эффектом 7,49 млн.руб.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Баламирзоев А.Г. Экологические проблемы при строительстве ГЭС в Даге-стане//Проблемы рационального природопользования и обеспечения экологической и экономической безопасности Прикаспийского региона: Межд. Симпозиум/ С. — Петербург, 1995. -С.80-82.

2. Баламирзоев А.Г. К решению задачи о равновесии плоского тела с трещиной методом конечных элементов//Информационно - управляющие системы и специализированные выч. устройства для обработки и передачи данных: Веер, науч.-тех.конф. /ДГТУ-Махачкала, 1996.-С.59. ,,.

3. Баламирзоев А.Г. Исследование динамики размыва трещин в гипсовой породе при фильтрации/ Ж. прикл, химии РАН.-СПб, 1997. - 6 С> ~ Деп. ВИНИТИ 6.01.1997, № in-R_Q7

4. Баламирзоев А.Г. Прогноз раскрытия трещин в бетонной кладке гидротехнических сооружений//Вестник ДГТУ, 1997. вып. № 1-С.89-94.

5. Баламирзоев А.Г. Прогноз процесса размыва трещиноватых массивов в основаниях гидротехнических сооружений/ЛГезисы докладов XXI науч.-тех. Конференции препод., сотр., аспир. и студентов ДГТУ, 1997.

6. Баламирзоев А.Г. Экспертная оценка динамики процесса размыва оснований гидротехнических сооружений фильтрационным потоком //Вестник ДГТУ, вып. № 2, 1998. -С.92-97.

7. Баламирзоев А.Г. Особенности прогнозирования нестационарной фильтрации в трещиноватой горной породе// Вестник ДГТУ, вып. № 3, 1999. -С.78-86.

8. Баламирзоев А.Г. Начальное давление суффозионной осадки/ЛГезисы докладов XXII науч.-тех. Конференции препод., сотр., аспир. и студентов ДГТУ, 1999. - С.123 - 126.

9. Баламирзоев А.Г. . Уравнение неразрывности одномерной деформации грун-тов//Тезисы докладов II матем. чтений, посвящ. памяти проф. Мухтарова Х.Ш., Ма-

. хачкала, ДГТУ, 1999.-С.65.

10. Баламирзоев А.Г. Расчетные формулы для прогнозирования суффозионной осадки оснований гидротехнических сооружений// Изв.вузов. Сев.-Кав.регион. Техн.науки.-1999- № 3 -С.78—83.

11. Баламирзоев А.Г. Вывод уравнения неразрывности одномерной деформации грунтов// Изв.вузов. Сев.-Кав.регион. Техн.науки.- 2001.- № З-С.75-78.

12. Баламирзоев А.Г. Расчет осадки однородного слоя засоленного грунта.// Изв.вузов. Сев.-Кав.регион. Техн.науки.-2001.- № 4.-С.83-84.

13. Баламирзоев А.Г. Расчет консолидации однородного слоя грунта.// Сборник научных сообщений по естественным, общетехническим и гуманитарным проблемам. Махачкалинский филиал МАДИ(ГТУ), 2001. -С. 74-81.

14. Баламирзоев А. Г. Прогнозирование деформаций оснований гидротехнических сооружений на засоленных грунтах. - Ростов-на-Дону.: Изд-во СКНЦ ВШ, 2001. -200 с.

15. Баламирзоев А.Г. Мероприятия исключающие вредные влияния суффозионной осадки на эксплуатационную пригодность зданий и сооружений. //Тезисы докладов XXIV науч.-тех. Конференции препод., сотр., аспир. и студентов ДГТУ, 2002. - С.85-86.

16. Баламирзоев А. Г. Определение зависимости между относительной суф-фозионной осадкой и уплотняющим давлением//Вестник ДГТУ.-2002.- вып. № 5.-С.96-101.

17. Баламирзоев А. Г. Расчет суффозионной осадки.//Изв.вузов. Сев.-Кав. регион. Техн.науки.-2002.- № 3.-С.82-85.

18. Баламирзоев А. Г. Численное решение уравнений растворения и выноса солей при фильтрации в трещиноватых породах.//Изв.вузов. Сев.-кав.регион. Техн.науки, спец.выпуск, Математическое моделирование и компьютерные технологии,- 2002.-С.95-96.

19. Баламирзоев А. Г. Расчет консолидации постепенно возводимого слоя грун-та.//Изв.вузов. Сев.-Кав.регион. Техн.науки.-2003.-№ 1.-С.40-43

20. Баламирзоев А. Г. Влияние состава и структуры песчаных грунтов на величину коэффициента фильтрации.//Изв.вузов.Сев.-Кав.регион. Техн.науки, Приложение № 3,

. 2003.-С.191-197.

21. Баламирзоев А. Г. Порог сопротивления мелкозема при вымывании его из трещин в скальных породах//Тр.ин-та геологии ДНЦ РАН, Геоэкологические проблемы освоения и охраны ресурсов подземных вод Восточного Кавказа, Махачкала, 2003, С. 191193.

22. Баламирзоев А. Г. Экспериментальные исследования фильтрации в растворимых трещиноватых скальных породах.//Аспирант и соискатель. -2005.-№ 1. — С. 213-216.

23. Баламирзоев А. Г. Фильтрация в трещиноватых скальных породах.//Естественные и технические науки. -2005.-№ 1. - С. 170-175.

24. Баламирзоев А. Г. Особенности нестационарной фильтрации в трещиноватой поро-де.//Изв.вузов. Сев.-Кав.регион. Техн.науки, Приложение № 2, 2005. —С.70- 72.

25. Баламирзоев А. Г. Методика расчета фильтрационной безопасности гидротехнических сооружений на трещиноватом загипсованном основании.//Изв.вузов. Сев.-Кав.регион. Техн.науки. -2005. -№ 4. -С.78-86.

26. Баламирзоев А.Г. Оценка уровня фильтрационной безопасности арочной плотины Миатлинской ГЭС на загипсованном основании.//Водное хозяйство России: проблемы, технологии и управление.- 2005.-Т 7. - № 4. С. 372-384.

27. Баламирзоев А. Г. Результаты исследований обходной фильтрации в правобережном примыкании плотины Миатлинской ГЭС с учетом образования тектонических зон.//Водное хозяйство России: проблемы, технологии и управление. .- 2005.-Т7.- № 5. С.492-500.

28. Баламирзоев А. Г. Расчет фильтрации под плотиной на скальном основании с учетом возможных повреждений в противофильтрационной завесе//Проблсмы мелиорации и перспективы развития водохозяйственного комплекса Республики Дагестан/ Сб.статей/ Махачкала.:2005. -С. 117-126.

29. Баламирзоев А. Г. Фильтрационная безопасность гидротехнических сооружений на трещиноватом загипсованном основании.//Проблемы мелиорации и перспективы развития водохозяйственного комплекса Республики Дагс-стан/Сб.статей/Махачкала.:2005. -С. 127-138.

30. Баламирзоев А. Г. Существование решения в одной задаче фильтрации в трещиноватых породах при вырожденном коэффициенте фильтрации// Функционально-дифференциальные уравнения и их приложения. Материалы Н-й Международной научной конференции.-Махачкала, 2005. -С.67-69.

31. Баламирзоев А. Г. Методика расчета растворения пласта засоленной породы в основании плотины// Функционально-дифференциальные уравнения и их приложения. Материалы Н-й Международной научной конференции.-Махачкала, 2005. -С.87-90.

32. Баламирзоев А.Г. Расчет фильтрационной безопасности гидротехнических сооружений на загипсованном основании//Вычислительная механика деформируемого твердого тела. Материалы Международной научно-техн. Конференции.- М.: МИИТ, 2006, С. 173-176.

33. Баламирзоев А. Г. Нестационарная концентрация солей в трещине произвольного сечения// Изв.вузов. Сев.-Кав.регион. Техн.науки, Приложение № 1, 2006. -С.74- 82.

34. Баламирзоев А. Г. Расчет фильтрации под плотиной на скальном основании с учетом повреждений в противофильтрационной завесе.//Изв. вузов. Строительство, № 3-4, 2006. С. 104-110.

35. Баламирзоев А. Г., Бабаев Б. Д. Фильтрация в трещиноватых горных породах.// Изв.вузов. Сев.-Кав.регион. Техн.науки, № 4, 2002.-С.116. (автор - 55%)

36. Баламирзоев А. Г., Бабаев Б. Д. Рекомендации по противофильтрационным устройствам подземного контура бетонных плотин на скальных основаниях.// Изв.вузов. Сев.-Кав.регион. Техн.науки, № 4, 2002.-С.115. (автор - 65%)

37. Баламирзоев А. Г., Бабаев Б. Д. Определение коэффициентов молекулярной диффузии растворов в пористо-трещиноватых породах.// Изв.вузов. Сев.-Кав.регион. Техн.науки, № 4, 2002.-С.115. (автор - 35%)

38. Баламирзоев А. Г., Бабаев Б. Д. Экспериментальные исследования фильт-рации в трещиноватых загипсованных породах. // Изв.вузов. Сев.-Кав. регион. Техн.науки, № 4, 2002.-С.114. (автор - 50%)

39. Баламирзоев А.Г., Бабаев Б.Д. Растворение пласта засоленной породы в основании плотины// ДГУ.-Махачкала, 2002.-8 С.-Деп. ВИНИТИ РАН 05.03.02 № 950-В 2002. (автор - 65%)

40. Баламирзоев А. Г., Гаджиев А. А. Прогнозирование уплотнения водона-сыщенной грунтовой среды с учетом ползучести. - Изв.вузов. Сев.-кав.регион. Техн.науки, № 4, 2001.-С.82-83. (автор - 65%)

41. Баламирзоев А.Г., Косиченко Ю.М., Бабаев Б.Д. Прогноз деформаций гидротехнических сооружений на загипсованных породах// Изв.вузов. Сев.-Кав.регион. Техн.науки, Приложение № 1, 2003. -С.82. (автор - 35%)

42. Баламирзоев А.Г., Косиченко Ю.М., Бабаев Б.Д. Прогноз суффозионной осадки во времени// Изв.вузов. Сев.-Кав.регион. Техн.науки, Приложение № 1, 2003.-С.82. (автор - 30%)

43. Баламирзоев А.Г., Косиченко Ю.М., Бабаев Б.Д. Гидравлика трещин в бето-не//Изв.вузов. Сев.-кав.регион. Техн.науки, Приложение № 1, 2003. - С.82. (автор — 35%)

44. Баламирзоев А.Г., Косиченко Ю.М., Магомедова A.B. Расчет суффозионной осадки при неравномерном распределении растворимых солей в грунтах оснований гидротехнических сооружений//Изв.вузов. Сев.-Кав.регион. Техн.науки, № 3, 2002. -С.82-84. (автор - 35%)

45. Баламирзоев А.Г., Селимханов Д.Н. Прогноз суффозионной осадки во вре-мени//Тезисы докладов XXII науч.-тех. конференции препод., сотр., аспир. и студентов ДГТУ, 1999. -С.142-145. (автор - 55%)

46. Баламирзоев А.Г., Селимханов Д.Н. Определение параметров для гидротехнических сооружений со сложным подземным контуром.// Изв.вузов. Сев.-Кав.регион. Техн.науки.-2003.- № 2.-С.88-92. (автор - 70%)

47. Баламирзоев А.Г., Хачалов Г.Б. Определения модуля деформации скалы по осадке пола в штольне.//Изв.вузов.Строительство.-2004.-№ 12. -С.74-78. (автор - 75%)

48. Гамидов Г.С., Гамидов М.С., Баламирзоев А.Г. и др. Способ и устройство для заделки трещин в гидротехнических сооружениях.- Приоритетный № 2003130806 от 23.10.2003.

49. Гамидов Г.С., Гамидов М.С., Баламирзоев А.Г. и др. Способ и устройство защиты берегоукрепительных сооружений.- Приоритетный № 2003130805 от 23.10.2003.

50. Магомедов К.Г., Баламирзоев А.Г. Определение длины пути насыщения гипсом воды при ее движении по трещине в загипсованном песчанике.// Вопросы гидроэкологии и рационального природопользования в Дагестане./Дагестанский политехнический институт, -Махачкала,-1994.- С. 66-69. (автор - 45%)

51. Магомедов К.Г., Баламирзоев А.Г. Исследование математической модели выщелачивания гипса из скальных пород на ЭВМ// Состояние и перспективы развития термоэлектрического приборостроения: Тез.док. Всеросс.науч.-тех.конф. — Махачкала, 1995. -С. 58. (автор - 50%)

52. Магомедова A.B., Магомедов К.Г., Баламирзоев А.Г. Теоретические основы процесса выщелачивания солей при фильтрации воды через основания напорных сооружений на засоленных грунтах.// Сб.тр./ Вопросы гидроэкологии и рационального природопользования в Дагестане. — Махачкала, 1994. С. 58-65.(автор — 35%).

Подписано к печати 2Ъ.&У-06 г. Заказ {О . Тираж 100 ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии 127550, Москва, ул.Б.Акадсмическая

Введение.

Глава 1. Изученность процессов выщелачивания и деформаций в трещиноватых загипсованных породах.

1.1 Обзор исследований в области фильтрационных деформаций гидротехнических сооружений.

1.2. Известные результаты исследований в области диффузии и массообмена при фильтрации жидкости в пористых средах.

1.3. Основные уравнения растворения и вымыва солей при фильтрации жидкости в пористых средах.

1.4. Задачи исследований.

Глава 2. Теоретические модели размыва трещин фильтрационным потоком в трещиноватых загипсованных породах.

2.1. Численное решение уравнений растворения и выноса солей при фильтрации в трещиноватых породах.

2.2. Нестационарная концентрация солей в трещине произвольного сечения.

2.3. Прогноз выщелачивания трещиноватых загипсованных пород в основании плотины Ирганайской ГЭС.

2.4. Прогноз раскрытия трещин в пористых средах.

2.5. Выводы по главе 2.

Глава 3. Экспериментальные исследования по размыву трещин фильтрационным потоком.

3.1. Определение длины пути насыщения гипсом воды при ее движении по трещине в загипсованном песчанике.

3.2. Экспериментальные исследования фильтрации в трещиноватых загипсованных породах.

3.3. Прогноз деформаций гидротехнических сооружений на загипсованных породах.

3.4. Противофильтрационные завесы в основаниях напорных сооружений с опытным применением нового химического тампонажного раствора.

3.5. Выводы по главе 3.

Глава 4. Химическая суффозия в трещиноватых породах.

4.1. Фильтрационные свойства трещин в скальной породе.

4.2. Растворение и вынос солей в основаниях гидротехнических сооружений.

4.3. Выводы по главе 4.

Глава 5. Прогноз деформаций гидротехнических сооружений на загипсованных породах.

5.1. Существующая методика расчета суффозионной осадки оснований сооружений.

5.2. Расчетные формулы для прогнозирования суффозионной осадки оснований гидротехнических сооружений.

5.3. Примеры расчета суффозионной осадки оснований гравитационных плотин.

5.4 Уравнение неразрывности одномерной деформации грунтов.

5.5 Выводы по главе 5.

Глава 6. Расчет фильтрации и оценка фильтрационной безопасности гидротехнических сооружений на трещиноватом загипсованном основании.

6.1. Общие положения.

6.2. Критерии фильтрационной безопасности плотин на скальных основаниях.

6.3 Расчет фильтрации под плотиной с цементационной непроницаемой завесой и вертикальным дренажом на скальном загипсованном основании с учетом выщелачивания солей.

6.4. Расчет фильтрации под плотиной на скальном основании с учетом повреждений в противофильтрационной завесе.

6.5. Методика оценки уровня фильтрационной безопасности гидротехнических сооружений на скальном загипсованном основании с учетом выщелачивания солей.

6.6. Пример оценки уровня фильтрационной безопасности арочной плотины Миатлинской ГЭС на загипсованном основании.

6.7. Сравнение расчетных и натурных фильтрационных характеристик в основании плотины Миатлинской ГЭС.

6.8. Компьютерные модели фильтрации под плотиной Миатлинской ГЭС и в обход неё.

6.9. Методика исследований методом ЭГДА с учетом водопроницаемости зон тектонических трещин.

6.10. Расчет электрических сопротивлений зоны тектонических нарушений.

6.11 Результаты исследований обходной фильтрации в правобережном примыкании плотины с учетом тектонических зон и трещин.

6.12. Результаты исследований фильтрации в скальном трещиноватом основании плотины с противофильтрационной завесой и вертикальным дренажем.

6.13. Выводы по главе 6.

Глава 7. Натурные наблюдения за процессами деформаций трещиноватых массивов загипсованных пород оснований гидротехнических сооружений (на примерах Миатлинской и Чиркейской плотин).

7.1. Краткая характеристика геологического строения правобережного примыкания плотины Миатлинской ГЭС.

7.2. Геофильтрационная модель.

7.3. Анализ условий и основных путей обходной фильтрации.

7.4. Основные направления противофильтрационных мероприятий

7.5. Описание процесса выщелачивания в теле плотины Миатлинской ГЭС на основании данных химического анализа.

7.6. Краткая характеристика участка основных сооружений Чиркейской ГЭС.

7.7. Современное состояние плотины и основания

Чиркейской ГЭС.

7.8. Результаты практического использования исследований.

7.9. Выводы по главе 7.

Актуальность проблемы. В настоящее время в условиях экономической нестабильности в России, роста цен на энергоресурсы и падения добычи всех видов органического топлива, фактического моратория на строительство новых АЭС выдвинута концепция интенсивного освоения возобновляемых гидроэнергетических ресурсов. В связи с этим исследованиям фильтрации подземных вод в трещиноватых породах в настоящее время уделяется значительное внимание.

Наибольшую опасность для гидротехнических сооружений представляют среднерастворимые соли (гипс, ангидрит), содержание которых может быть велико. При содержании гипса в грунте даже в малом количестве (несколько процентов) вследствие его постепенного растворения и выноса будет увеличиваться водопроницаемость грунта (особенно если вмещающая порода - скальная или полу скальная), которая может достигнуть катастрофических значений. Если гипс содержится в рыхлом грунте, то его растворение приводит к нарушению структурных связей в грунте, и строительные свойства последнего будут сильно изменяться: может уменьшиться сопротивление сдвигу, будет развиваться дополнительная осадка. Количественно и качественно характер этих процессов зависит от начальных свойств грунта и условий его работы в основании или сооружении.

Наличие гипсоносных пород в основании напорного гидротехнического сооружения часто вынуждает оценивать инженерно-геологические условия в его створе как весьма неблагоприятные из-за опасения, что имеющимися средствами не удастся обеспечить фильтрационную прочность основания.

В ряде случаев строительство плотин на гипсоносных породах приводило к катастрофам и авариям. Например, одной из причин разрушения плотины Сент-Френсис (Калифорния, США, 1928 год) высотой 63 м, повлекшее за собой человеческие жертвы, явилось растворение гипса, содержащегося в глинистых конгломератах основания. В окрестностях

Бааеля на р. Бирс растворение пластов гипса в основании плотины привело к ее растрескиванию и оседанию. Проблема защиты гипса от растворения возникала при создании Ереванской ГЭС на р. Раздан, плотины Брентли (Нью-Мексико, США), на ряде плотин Ирака. Вопрос о . надежных противофильтрационных мероприятиях для защиты гипса в основании стоял при проектировании Ирганайской, Нижне -Кафирниганской, Рогунской плотин [145].

Приведенные примеры показывают, что при строительстве плотин на гипсоносных породах необходимо проводит тщательные инженерно-геологические изыскания, включающие математическое моделирование для обоснования противофильтрационных мероприятий для защиты гипса.

Детальное изучение свойств грунтов основания и принятия мер по их закреплению, удалению легко размываемых прослоев, а также уменьшению градиентов напора соответствующими противофильтрационными устройствами может полностью исключить возможность вымыва грунта из-под основания, следовательно, и опасность разрушения плотины.

Прогноз возможных дополнительных деформаций основания гидротехнического сооружения вследствие выщелачивания солей из грунтов следует проводить при всестороннем анализе инженерно-геологических и гидрогеологических условий строительных площадок и принятых конструктивных решений. Такой прогноз может быть сделан только лишь на основе общей теории физико-химической гидродинамики, включающей в себя теорию фильтрации многокомпонентных жидкостей в пористой среде и растворов, содержащих в диссоциированном виде ионы засоленных грунтов.

Гидродинамический фактор оказывает весьма существенное влияние на функционирование и экологическую опасность гидротехнических сооружений, исполняющих роль шлама - и хвостохранилищ, шламонакопителей, водоотстойников, водосборников и т.п. Аварии на ГТС не являются внезапными, а подготавливаются в пределах определенного времени и происходит только в местах пересечения ограждающих конструкций ГТС геодинамическими зонами скального массива основания. Поэтому сейчас принимают первостепенное значение вопросы комплексной оценки надежности строительства гидротехнических объектов. В этой связи при разработке системного подхода к комплексной оценке надежности ГТС (особенно высоконапорных плотин, каскадов плотин, больших водохранилищ и дамб) в число анализируемых факторов должны включатся вопросы обеспечения надежности основания гидротехнических сооружений [16].

В практике строительства гидротехнических сооружений нередки случаи, когда в основании их залегают растворимые горные породы, содержащие каменную соль и другие легкорастворимые соединения (Na2S04, MgS04, Na2C03, NaHC03), гипс и ангидрит. Эти породы могут быть представлены в виде пластов и отдельных линз, а также в форме массивов водопроницаемых или водоупорных пород, содержащих дисперсно распределенные растворимые включения.

Недостаточная изученность закономерностей суффозионных деформаций и мер борьбы с ними приводит, как правило, к значительному удорожанию строительства, а также к снижению надежности проектируемых объектов на засоленных грунтах.

После введения сооружения в эксплуатацию породы его основания подвергаются медленному растворению с выносом солей в нижний бьеф фильтрующейся водой. В этом случае возможен рост расходов и скоростей фильтрации под сооружением вследствие увеличения пористости и трещиноватости пород, а в ряде случаев могут иметь место просадки основания, ведущие нередко к авариям сооружений. В связи с этим весьма актуальной является задача прогноза интенсивности растворения подстилающих пород, решение которой позволяет оценить устойчивость возводимого в данных гидрогеологических условиях сооружения.

Вместе с тем опыт отечественной гидротехники показывает, что строительство плотин на загипсованных основаниях может быть успешным при выполнении целенаправленных изысканий, позволяющих оценить совокупность гидрогеологических, гидравлических, гидрохимических факторов, степень опасности возникновения и развития химической суффозии и заранее, на стадии проектирования, наметить меры, обеспечивающие надежную работу сооружения.

Применяемые при инженерно-геологических и гидрогеологических изысканиях визуальные наблюдения, зарисовки и замеры трещин на обнажениях и в горных выработках обеспечивают возможность непосредственной характеристики трещиноватости скальных пород только отдельных, доступных для обозрения поверхностей. Трещиноватость же массива скальных пород в настоящее время изучается преимущественно косвенными методами, главным образом с помощью фильтрационных опытов — откачек, наливов и нагнетаний в скважины. Результаты этих опытов, выраженные в величинах коэффициента фильтрации (удельного дебита, водопоглощения и т. д.), несмотря на всю их практическую важность и широкое использование при проектировании гидротехнических и других инженерных сооружений, дают общее, в значительной мере нивелированное представление о структуре трещиноватых пород. В частности, по ним нельзя судить о размерах и распределении трещин в пространстве.

Возникает поэтому необходимость в постановке новых или совершенствовании известных методов гидрогеологического изучения и оценки структуры и геометрических особенностей трещиноватости скальных пород.

Практически все сводится к поиску соответствующей конструкции подземного контура сооружения, при которой градиенты напора или скорости фильтрующейся через грунт воды не превысят предварительно установленных тем или иным путем допустимых величин, обычно используемых в качестве характеристик (критериев) местной фильтрационной прочности грунта [121].

В связи с ростом объема строительства водохозяйственных и гидротехнических сооружений большое значение приобретают исследования трещин растворимых пород при фильтрации в основании напорных сооружений.

Необходимость разработки конкретных инженерных рекомендаций для определения механического и химического состава воды, фильтрующейся через основание и береговые примыкания плотины для своевременного обнаружения механической или химической суффозии (выщелачивание гипса), а также разработка методики расчета фильтрационной безопасности гидротехнических сооружений на трещиноватом загипсованном основании, критериев для оценки их суффозионной устойчивости, определяет актуальность данной работы.

Целью работы является развитие теории и методов прогнозирования суффозионных деформаций и оценки фильтрационной безопасности в трещиноватых основаниях гидротехнических сооружений. Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи:

1. Выяснить условия формирования фильтрационного потока в основании ГТС, включая определение геоструктурных характеристик пласта загипсованного песчаника и характеристик самого потока;

2. Определить гидрохимические факторы суффозионного разрушения загипсованного песчаника (изменение интенсивности выщелачивания гипса в зависимости от скорости протекания воды в трещинах, их раскрытия и т.д.);

Выяснить факторы образования химической суффозии в трещиноватых скальных (загипсованных) основаниях ГТС, которая неизбежно сопровождается механической суффозией;

3. Разработать и обосновать математическую модель растворения и выноса солей из загипсованных пород в основаниях ГТС.

4. Разработать методики расчета суффозионной осадки оснований гидротехнических сооружений.

5. Разработать методику расчета фильтрационной безопасности гидротехнических сооружений на трещиноватом загипсованном основании.

6. Разработать блок-схему и программу для оценки уровня фильтрационной безопасности ГТС.

7. По результатам натурных наблюдений за процессами деформаций трещиноватых массивов загипсованных пород оснований ГТС дать конкретные рекомендации, обеспечивающие надежность и безопасность при эксплуатации ГТС.

Методика исследований. Работа выполнена путем проведения теоретических, экспериментальных и натурных исследований в течение 1986-2005 гг. на плотинах и береговых примыканиях Чиркейской, Миатлинской и строящейся Ирганайской ГЭС.

Для решения перечисленных выше вопросов и задач применялись следующие методы:

- анализа и обобщения современных достижений теории и практики в области конструирования, расчетов, проектирования ГТС на скальных породах; гидравлические, используемые для расчетов фильтрации, основанные на законе А.Дарси и ламинарном характере режима фильтрации, позволяющие находить необходимые параметры фильтрационного потока с достаточной для инженерных расчетов точностью;

- гидравлико - гидромеханические, применяемые для отыскания искомых параметров фильтрации путем «сшивания» локальных решений, полученных для отдельных фрагментов области фильтрации;

- гидромеханические, основанные на применении методов теории функции комплексного переменного с использованием метода последовательных конформных отображений;

- моделирование характера движения фильтрационного потока в противофильтрационной завесе плотин на электропроводной бумаге по методу ЭГДА и компьютерное моделирование.

Решения важнейших вопросов для достижения поставленных целей работы методически базировались на экспериментальных исследованиях, и проводившихся главным образом в лаборатории, в ходе которых удавалось воспроизвести с помощью специальной аппаратуры те или иные обстоятельства проявления химической суффозии в трещиноватом массиве загипсованных песчаников. Путем обобщения и графической интерпретации, полученных в экспериментах данных выяснялись характерные особенности изучавшихся многоплановых процессов суффозионного разрушения песчаника. Некоторые методические приемы апробированы в натурных условиях на Миатлинском гидроузле.

При разработке математической модели растворения и выноса солей использованы персональные компьютеры типа IBM PC/AT (Pentium II -IV) и пакеты прикладных программ MathCAD, Mat LAB и интегрированную среду Turbo Pascal 7.1 .

Научная новизна работы заключается в том, что на основе выполненных экспериментальных и теоретических исследований получены следующие новые результаты:

- всесторонне охарактеризованы гидравлический и гидрохимический факторы суффозионного разрушения загипсованного песчаника в основаниях ГТС;

- установлена зависимость между интенсивностью растворения и выщелачивания и скоростью воды в трещинах раскрытием 0,1-0,25 мм;

- численными методами решено уравнение нестационарной конвективной диффузии в прямоугольной области;

- получены результаты для прогноза выщелачивания гипса из трещины и деформаций гидротехнических сооружений на загипсованных породах;

- разработана методика прогнозирования суффозионной осадки оснований гидротехнических сооружений;

- разработана методика лабораторных исследований по оценке «залечиваемости» трещины в гипсовой породе;

- разработан способ и устройство для заделки трещин в гидротехнических сооружениях; разработана методика, блок-схема и программа оценки фильтрационной безопасности гидротехнических сооружений на трещиноватом загипсованном основании;

- получены результаты исследований фильтрации в скальном основании плотины Миатлинской ГЭС методом ЭГДА и сопоставлены с натурными данными.

Практическое значение работы

Полученные в диссертации результаты позволяют усовершенствовать противофильтрационные устройства гидротехнических сооружений. Предложенные расчетные зависимости позволяют достаточно быстро и надежно определять все необходимые параметры фильтрационного потока с учетом различных форм очертаний береговых примыканий, что имеет важное значение при массовом проектировании и строительстве плотин и выборе вариантов.

Практические результаты работы могут использоваться не только в качестве исходных при оптимизации конструкции подземного контура напорного гидротехнического сооружения, но также для прогнозирования характера выщелачивания подземными водами гипсосодержащих скальных пород (процесса карстообразования) и осадки оснований гидротехнических сооружений.

Достоверность основных исходных положений и результатов обеспечивается сопоставлением их с результатами предшествующих работ по данной проблематике, а также тем, что экспериментальные исследования проводились на современном лабораторном оборудовании, позволявшем с высокой точностью регистрировать гидрохимические характеристики суффозионных процессов. Рассматриваемые в работе модели суффозионного разрушения грунта (загипсованного песчаника) имеют достаточно хорошее экспериментальное подтверждение, сопоставление с натурными наблюдениями и исследованиями методом ЭГДА.

Реализация результатов работы. Материалы исследований использовались (в ходе выполнения х/д работ) для оценки фильтрационной прочности основания грунтовой плотины Ирганайского гидроузла на реке Аварское Койсу, а также при проведении натурных наблюдений за химической суффозией в береговых примыканиях и в основании бетонной арочной плотины Чиркейской ГЭС (акт внедрения от «20» августа 2002г с гарантированным экономическим эффектом 546 тыс. рублей).

Разработанная методика оценки уровня фильтрационной безопасности ГТС использована на основания плотины Миатлинской ГЭС с ожидаемым экономическим эффектом 7,49 млн. рублей (акт внедрения от «13» октября 2005 г.) и поднятия уровня Миатлинского водохранилища до НПУ.

Апробация работы

Основные результаты работы были представлены в виде докладов на XIX- XXVII итоговых научно-практических конференциях преподавателей, сотрудников и студентов ДГТУ (1993-2005), I - IV итоговых научно-практических конференциях преподавателей, сотрудников и студентов МФ МАДИ(ГТУ) (2001-2005), на Всероссийской научно-технической конференции "Состояние и перспективы развития термоэлектрического приборостроения" (МахачкалаД995), на международном симпозиуме «Проблемы рационального природопользования и обеспечения экологической и экономической безопасности Прикаспийского региона» (С.-Петербург, 1995), Всероссийской научно-технической конференции «Информационно-управляющие системы и спец. вычислительные устройства для обработки и передачи данных» (Махачкала, 1996), на научно-практической конференции «Геоэкологические проблемы освоения и охраны ресурсов подземных вод Восточного Предкавказья» (Махачкала, 2003), на международной научной конференции «АГТУ-75 лет» (Астрахань, 2005), на региональной научно-практической конференции «Проблемы мелиорации и перспективы развития водохозяйственного комплекса Республики Дагестан»

Махачкала, 2005), на II-й международной научной конференции «Функционально-дифференциальные уравнения и их приложения» (Махачкала, 2005), на международной научной конференции «Вычислительная механика деформируемого твердого тела» (Москва, 2006), на научно-технических Советах-совещаниях ОАО «Дагэнерго» (Махачкала, 2004), АО «ЧиркейГЭСстрой» (Шамилькала, 2004), на заседаниях кафедры «Гидротехнические сооружения» ДГТУ (Махачкала, 2004-2005), на расширенном заседании кафедр «Гидротехнические сооружения» и «Гидравлики» НГМА (Новочеркасск, 2005).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 50 работ, в том числе монография «Прогнозирование деформаций оснований гидротехнических сооружений на засоленных грунтах», в ведущих рецензируемых научных журналах по перечню ВАК 26 работ.

Состав и объем работы. Диссертация состоит из введения, ; сеьми глав, заключения, списка литературы из £■?.$ наименований и ? приложений.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

В результате выполненных исследований развита теория и методы прогнозирования деформаций, размыва и выщелачивания при фильтрации в трещиноватых основаниях гидротехнических сооружений.

1. Впервые численными методами решено уравнение нестационарной конвективной диффузии в прямоугольной области, который описывает процесс растворения и выноса солей из трещины.

2. Разработана методика прогноза процесса выщелачивания загипсованных пород основания напорных сооружений. Предложена модель расчета и впервые получена формула для определения ожидаемого раскрытия трещины в процессе выщелачивания.

3. На основе обобщения научно-практических работ сделан вывод о том, что при столь малой интенсивности выщелачивания при фильтрации воды через массив загипсованного песчаника в основании плотины Ирганайской ГЭС обеспечивается ее суффозионная устойчивость в течение расчетного периода эксплуатации.

4. Определена длина пути насыщения воды гипсом при фильтрации по трещинам в загипсованном песчанике. Получена эмпирическая зависимость длины участка, (измеряемая несколькими метрами при прогнозируемых градиентах напора), на котором концентрация гипса в воде достигает полного насыщения, максимально возможного в данных условиях.

Сконструированы и использованы специальные устройства для исследования устойчивости к выщелачиванию загипсованного песчаника в лабораторных условиях и определены гидравлические факторы процесса суффозионного разрушения сцементированного гипсом песчаника. 5. Установление величин допускаемого раскрытия трещин в бетонных сооружениях по условиям фильтрации и долговечности невозможно из анализа результатов одних только натурных наблюдений, вследствие многообразия и сложности комплекса условий в каждом индивидуальном случае. Фильтрация вдоль слоев загипсованных пород, вследствие выщелачивания гипса, приводит к суффозионным прорывам. Эти деформации обычно проявляются в значительно более короткие сроки длительности полного выщелачивания, полученной расчетом, и представляет наибольшую опасность. Результаты исследований показывают, что при n проектировании напорных бетонных и железобетонных конструкций при известных условиях возможно допущение образования трещин и их раскрытие до определенной величины без существенного ухудшения качества сооружения.

Также решена задача прогноза интенсивности растворения подстилающих пород, которой позволяет оценить устойчивость возводимого в данных гидрогеологических условиях сооружения.

6. На основе выполненных экспериментальных и теоретических исследований разработаны и обоснованны новые инженерные методы и составлены формулы для прогнозирования суффозионной осадки засоленных оснований гидротехнических сооружений для различных режимов фильтрационного движения подземных вод: установившееся движение; неустановившееся движение.

7. Разработана универсальная методика оценки уровня фильтрационной безопасности гидротехнических сооружений на скальном загипсованном основании с учетом выщелачивания солей, включающая пять этапов расчета до выщелачивания и после выщелачивания солей в пределах трех фрагментов и проверку местной фильтрационной прочности заполнителя трещиноватых массивов основания.

8. Выполнен комплекс натурных и лабораторных исследований по выявлению причин обходной фильтрации в правобережном примыкании плотины Миатлинской ГЭС. Экспериментально с использованием хлорной извести и индикаторов установлены зоны утечек воды из водохранилища для большинства фильтрационных источников, наблюдаемых в подходной штольне СЭВ. Выявлены основные очаги фильтрации воды через бетон и скалу. Подсчитаны средние суммарные фильтрационные расходы через створ плотины по годам и объёмы выноса продуктов выщелачивания из бетона плотины. Выявлен характер выщелачивания и процесс самоуплотнения в отдельных, локальных зонах сооружений. Для устранения обходной фильтрации рекомендуется укрепить откос на отметке 140 - 156 м бетонной стенкой, продолжить существующую противофильтрационную штольню на 50 - 60 м и из нее сделать цементационную завесу. Также предложены и внедрены конкретные мероприятия по ликвидации обходной фильтрации с целью подъёма уровня Миатлинского водохранилища с отметок 145 - 150 м до НПУ 156 м.

9. На основе проведенных натурных наблюдений и выполненных исследований по Чиркейской ГЭС предложены конкретные рекомендации по улучшению состояния сооружений и контроля за состоянием основания и работы системы «водохранилище-плотина-основание».

Разработанная автором методика оценки уровня фильтрационной безопасности ГТС использована на Миатлинской ГЭС с ожидаемым экономическим эффектом 7,49 млн. руб.

1. Аверьянов С. Ф. Борьба с засолением орошаемых земель.—М.: Колос, 1978.-288 С.

2. Аверьянов С. Ф. Практикум по сельскохозяйственной мелиорации. — М.: Колос, 1970.-344 С.

3. Аверьянов С.Ф. Некоторые вопросы предупреждения засоления орошаемых земель и меры борьбы с ним в европейской части СССР.// Орошаемое земледелие в Европейской части СССР. М.: "Колос", 1965,400 С

4. Айрапетян Р.А. Проектирование каменно-земляных и каменно-набросных плотин. М. :Энергия, 1975.

5. Алёкин О.А. Основы гидрохимии. М.: Гидрометеоиздат, 1970.-444 С.

6. Ампилогов И.Е., Харин А.Н., Курочкина И.С. Исследование продольного переноса при движении растворов через неоднородную шихту// ЖФХ, 1958, т. 32, № 1.

7. Ананян А. К. Дренаж при освоении содовых солончаков.—М.: 1971. 272С.

8. Анахаев К. Н. Совершенствование конструкций методов расчетного обоснования и проектирования противофильтрационных устройств грунтовых плотин//Автореф. Дисс. док. техн. наук, М., 1997.

9. Анахаев К. Н. Фильтрация в анизотропных грунтовых плотинах. Нальчик, 1993.

10. П.Анахаев К.Н. Фильтрационные расчеты земляных плотин//КБСХА, Нальчик, 1998. 38 С.

11. Аравии В. И., Нумеров С. Н. Фильтрационные расчеты гидротехнических сооружений. М.: Стройиздат, 1948.-456 С.

12. Аравии В.И., Нумеров С.Н. Теория движения жидкостей и газов в недеформируемой пористой среде. М.: Гостехтеориздат,1953.-616 с.

13. Аринушкина Е. В. Руководство по химическому анализу почв. — М: Изд-во МГУ, 1970. 487 С.

14. Асланов Г. К., Исмаилов Ф. М. К вопросу определения основных параметров процесса растворения и выноса солей из почвогрунтов.// Вопросы механики грунтов и фундаментостроения. Учен. зап. /АзПИ, Баку, 1972, № 2 (17), С. 191—193.

15. Баламирзоев А. Г. Расчет фильтрации под плотиной на скальном основании с учетом повреждений в противофильтрационной завесе// Изв. вузов. Строительство, № 3-4, 2006.-С.104- 110.

16. Баламирзоев А. Г. Методика расчета растворения пласта засоленной породы в основании плотины// Функционально-дифференциальные уравнения и их приложения. Материалы П-й Международной научной конференции. Махачкала, 2005.

17. Баламирзоев А. Г. Методика расчета фильтрационной безопасности гидротехнических сооружений на трещиноватом загипсованном основании.//Изв. вузов. Сев. кав. регион. Техн. науки.-2005.- № 4.-С.78-86

18. Баламирзоев А. Г. Определение зависимости между относительной суффозионной осадкой и уплотняющим давлением//Вестник ДГТУ.-2002.- вып. № 5.-С.96-101.

19. Баламирзоев А. Г. Особенности нестационарной фильтрации в трещиноватой породе.//Изв. вузов. Сев. кав. регион. Техн. науки, Приложение № 2,2005.-С.70- 72.

20. Баламирзоев А. Г. Порог сопротивления мелкозема при вымывании его из трещин в скальных породах//Тр. ин-та геологии ДНЦ РАН, Геоэкологические проблемы освоения и охраны ресурсов подземных вод Восточного Кавказа, Махачкала, 2003, С. 191-193.

21. Баламирзоев А. Г. Прогнозирование деформаций оснований гидротехнических сооружений на засоленных грунтах. Ростов-на-Дону.: Изд-во СКНЦ ВШ, 2001 .-200 С.

22. Баламирзоев А. Г. Расчет консолидации постепенно возводимого слоя грунта.//Изв.вузов. Сев. кав. регион. Техн. науки.-2003.- № 1.-С.40-43

23. Баламирзоев А. Г. Расчет суффозионной осадки.//Изв.вузов. Сев. кав. регион. Техн. науки.-2002.- № 3.-С.82-85.

24. Баламирзоев А. Г. Расчет фильтрации под плотиной на скальном основании с учетом возможных повреждений в противофильтрационной завесе.//Изв. вузов. Сев. кав. регион. Техн. науки, Приложение № 3, 2005.

25. Баламирзоев А. Г. Результаты исследований обходной фильтрации в правобережном примыкании плотины Миатлинской ГЭС с учетом образования тектонических зон.//Водное хозяйство России: проблемы, технологии и управление. .- 2005.-Т8.- №. С.

26. Баламирзоев А. Г. Фильтрационная безопасность гидротехнических сооружений на трещиноватом загипсованном основании.//Проблемы мелиорации и перспективы развития водохозяйственного комплекса Республики Дагестан/Сб. статей/Махачкала. :2005.

27. Баламирзоев А. Г. Фильтрация в трещиноватых скальных породах. -Естественные и технические науки. -2005.-№ 1.- С. 170-175.

28. ЗГБаламирзоев А. Г. Численное решение уравнений растворения и выноса солей при фильтрации в трещиноватых породах.//Изв. вузов. Сев. кав. регион. Техн. науки, спец. выпуск, Математическое моделирование и компьютерные технологии.- 2002.- С.95-96.

29. Баламирзоев А. Г. Экспериментальные исследования фильтрации в растворимых трещиноватых скальных породах.//Аспирант и соискатель. -2005.-№ 1.- С. 213-216.

30. Баламирзоев А. Г., Бабаев Б. Д. Определение коэффициентов молекулярной диффузии растворов в пористо-трещиноватых породах.// ДГУ. Махачкала, 2002.-10 С.-Деп. ВИНИТИ РАН 05.03.02 №407-В 2002. Изв. вузов. Сев. - кав. регион. Техн. науки, № 4, 2002.-С.115.

31. Баламирзоев А. Г., Бабаев Б. Д. Фильтрация в трещиноватых горных породах.// ДГУ. Махачкала, 2002.-8С. - Деп. ВИНИТИ РАН 05.03.02 № 405 -В2002. Изв. вузов. Сев. - кав. регион. Техн. науки, № 4, 2002.-С.116.

32. Баламирзоев А. Г., Бабаев Б. Д. Экспериментальные исследования фильтрации в трещиноватых загипсованных породах. // ДГУ. -Махачкала, 2002.-8 С.-Деп. ВИНИТИ РАН 05.03.02 №409 -В 2002. Изв. вузов. Сев. -кав. регион. Техн.науки, № 4, 2002.-С.114.

33. Баламирзоев А. Г., Гаджиев А. А. Прогнозирование уплотнения водонасыщенной грунтовой среды с учетом ползучести. Изв. вузов. Сев. - кав. регион. Техн. науки, № 4, 2001.-С.82-83.

34. ЗБ.Баламирзоев А.Г. Вывод уравнения неразрывности одномерной деформации грунтов// Изв. вузов. Сев. кав. регион. Техн. науки.- 2001.-№ З-С.75-78.

35. Баламирзоев А.Г. Исследование динамики размыва трещин в гипсовой породе при фильтрации/ Ж. прикл. химии РАН. СПб, 1997.-6 С.- Деп. ВИНИТИ 6.01.1997, № Ю-В-97.

36. Баламирзоев А.Г. Мероприятия исключающие вредные влияния суффозионной осадки на эксплуатационную пригодность зданий и сооружений. //Тезисы докладов XXIV науч. тех. Конференции препод., сотр., аспир. и студентов ДГТУ, 2002.

37. Баламирзоев А.Г. Начальное давление суффозионной осадки//Тезисы докладов XXII науч. тех. Конференции препод., сотр., аспир. и студентов ДГТУ, 1999.

38. Баламирзоев А.Г. Особенности прогнозирования нестационарной фильтрации в трещиноватой горной породе// Вестник ДГТУ, вып. № 3, 1999.-С.78-86.

39. Баламирзоев А.Г. Оценка уровня фильтрационной безопасности арочной плотины Миатлинской ГЭС на загипсованном основании.//Водное хозяйство России: проблемы, технологии и управление.- 2005.-Т 7.- № 4. С. 372-384.

40. Баламирзоев А.Г. Прогноз процесса размыва трещиноватых массивов в основаниях гидротехнических сооружений//Тезисы докладов XXI науч. -тех. Конференции препод., сотр., аспир. и студентов ДГТУ, 1997.

41. Баламирзоев А.Г. Прогноз раскрытия трещин в бетонной кладке гидротехнических сооружений//Вестник ДГТУ, вып. № 1, 1997.-С.89-94.

42. Баламирзоев А.Г. Расчет консолидации однородного слоя грунта.// Сборник научных сообщений по естественным, общетехническим и гуманитарным проблемам. Махачкалинский филиал МАДИ (ГТУ), 2001.

43. Баламирзоев А.Г. Расчет осадки однородного слоя засоленного грунта.// Изв. вузов. Сев. кав. регион. Техн. науки.-2001.- № 4.-С.83-84.

44. Баламирзоев А.Г. Расчетные формулы для прогнозирования суффозионной осадки оснований гидротехнических сооружений// Изв. вузов. Сев. кав. регион. Техн. науки.- 1999- № 3 -С.78-83.

45. Баламирзоев А.Г. Уравнение неразрывности одномерной деформации грунтов//Тезисы докладов II матем. чтений, посвящ. памяти проф. Мухтарова Х.Ш., Махачкала, ДГТУ, 1999.-С.65

46. Баламирзоев А.Г. Экологические проблемы при строительстве ГЭС в Дагестане//Проблемы рационального природопользования и обеспечения экологической и экономической безопасности Прикаспийского региона: Межд. Симпозиум/ С.-Петербург, 1995.-С.80-82.

47. Баламирзоев А.Г. Экспертная оценка динамики процесса размыва оснований гидротехнических сооружений фильтрационным потоком //Вестник ДГТУ, вып. № 2, 1998.-С.92-97.

48. Баламирзоев А.Г., Бабаев Б.Д. Растворение пласта засоленной породы в основании плотины// ДГУ. Махачкала, 2002.-8 С.-Деп. ВИНИТИ РАН 05.03.02 № 950-В 2002.

49. Баламирзоев А.Г., Косиченко Ю.М., Бабаев Б.Д. Гидравлика трещин в бетоне//ДГУ. Махачкала, 2002.-8 С.- Деп. ВИНИТИ РАН 05.03.02 №

50. В 2002. Изв.вузов. Сев. кав. регион. Техн. науки, Приложение № 1, 2003.-С.82

51. Баламирзоев А.Г., Косиченко Ю.М., Бабаев Б.Д. Прогноз суффозионной осадки во времени// Деп. ВИНИТИ РАН 05.03.02 №949-В 2002. Изв. вузов. Сев. кав. регион. Техн. науки, Приложение № 1, 2003.-С.82

52. Баламирзоев А.Г., Косиченко Ю.М., Магомедова А.В. Расчет суффозионной осадки при неравномерном распределении растворимых солей в грунтах оснований гидротехнических сооружений-Изв.вузов. Сев.-Кав.регион. Техн.науки, № 3, 2002.-С.82-84.

53. Баламирзоев А.Г., Селимханов Д.Н. Определение параметров для гидротехнических сооружений со сложным подземным контуром.// Изв.вузов. Сев.-Кав.регион. Техн.науки.-2003.- № 2.-С.88-92.

54. Баламирзоев А.Г., Селимханов Д.Н. Прогноз суффозионной осадки во времени//Тезисы докладов XXII науч.-тех. конференции препод., сотр., аспир. и студентов ДГТУ, 1999.

55. Баламирзоев А.Г., Хачалов Г.Б. Определения модуля деформации скалы по осадке пола в штольне.//Изв.вузов.Строительство.-2004.-№ 12.-С.74-78.

56. Баренблат Г.И., Желтов Ю.П. Об основных уравнениях фильтрации однородных жидкостей в трещиноватых породах.// Докл. АН СССР, 1960, т.132, № 3, С.545-548.

57. Баумгарт B.C., Давиденков Р.Н. О проектировании флютбетов на проницаемых основаниях. Изв.Науч.-мелиор. Ин-та, 1929,вып.19,с.203-256.

58. Бондарев Э. А., Шкирич А. Р. Экспериментальное исследование продольной и поперечной конвективной диффузии в пористой среде// Известия АН СССР, сер. мех.и машиностр., 1965, № 6.

59. Бочевер Ф. М., Гармонов И. В, Лебедев А В, Шестаков В. М. Основы гидрогеологических расчетов.-М.: "Недра", 1965.-212С.

60. Бочевер Ф. М., Ородовская А. Е. Гидрогеологическое обоснование защиты подземных вод и водозаборов от загрязнений М.: Недра, 1972.-129С.

61. Бочевер Ф.М., Орадовская А.Е. К прогнозу изменения температуры подземных вод в водозаборах инфильтрационного типа //Сб.тр./ ВОДГЕО.- М.,1964.-Вып.9.- С.67-84.

62. Бочевер Ф.М., Орадовская А.Е., Пагурова В.И. Конвективная диффузия солей в радиальном потоке подземных вод/ ПМТФ.- 1966.-№ 2.- С.128-130.

63. Бочевер Ф.М., Орадовская А.Е. К методике экспериментального определения параметров фильтрации в трещиноватых породах.// Тр. коорд. сов. по гидротехнике / ВНИИГ.-Л.Д970.-С.71-84.

64. Бочков Н.М. Механическая суффозия грунта. М.-Л.,ОНТИ, Гл.ред.геол.-разв. И геол. Лит-ры, 1936, 45 с.

65. Вентцель Е.С. Теория операционного исчисления.- М.:Наука, 1983.

66. Вербецкий Г.П. Исследования фильтрации воды по трещинам в бетоне. /Изв.ТНИСГЭИ, т. 11, 1958.

67. Вербецкий Г.П. Прочность и долговечность бетона в водной среде.-М.:Стройиздат, 1976.-456 С.

68. Веригин Н. Н. Некоторые вопросы химической гидродинамики, представляющие интерес для мелиорации и гидротехники.// Известия АН СССР, ОТН, 1953, № 10.

69. Веригин Н.Н. О фильтрации растворов и эмульсий в пористой среде.//2-й Всес.съезд по теор. и прикл. мех. Аннот.докл.-М.: «Наука», 1964,С.50.

70. Веригин Н. Н. Нагнетание вяжущих растворов в горные породы в целях повышения прочности и водопроницаемости основании гидротехнических сооружений.// Изв.АН СССР,ОТН.-1952.- N 5.-С.674-687.

71. Веригин Н. Н. Нагнетание вяжущих растворов в горные породы.// Известия АН СССР, ОТН, № 11, 1952.

72. Веригин Н. Н. О кинетике растворения солей при фильтрации воды в грунтах//Растворение и выщелачивание горных пород/Сб.етатей/-М.: Госстройиэдат, 1957.- С.24-34.

73. Веригин Н. Н. Основы теории растворения и вымыва солей при фильтрации воды в горных породах.// «Инженерно-геологические свойства горных пород и методы их изучения»/Сб. статей/- М.: Изд-во АН СССР, 1962.-С.42-50.

74. Веригин Н.Н. Диффузия у поверхности твердого тела, находящегося в жидкости.// Ж.физ.химии.-1958.-т.32.-Ы 9.-С.2097-2106.

75. Веригин Н.Н. О растворении пластов горных пород в подземных водах.//Сб.тр./ВОДГЕО. -М.,1964. -Вып.6.-С.7-9.

76. Веригин Н.Н. Движение влаги в почве.//Докл.АН СССР.-1953.- т.89.-№ 2.- С.229-232.

77. Веригин Н.Н. Некоторые задачи конвективной теплопроводности в пористой среде.//Сб.тр./ВОДГЕО. -М.,1964. -Вып.9.-С.54-66.

78. Веригин Н. Н., Васильев С. В., Куранов Н. П. и др. Методы прогноза солевого режима грунтов и грунтовых вод —М.: Колос, 1979. 336 С.

79. Веригин Н. Н., Голованова П. К. Методы лабораторного определения параметров диффузии и сорбции при фильтрации в пористых средах.//Тр. ин-та ВНИИ ВОДГЕО, 1971, вып. 29, С. 28—34.

80. Веригии Н. Н., Куранов Н. П., Шульгин Д. Ф. Промывка засоленных грунтов при глубоком залегании уровня грунтовых вод.//Вопросы механики/ Сб.статей.- Калинин, 1975, С. 75—80.

81. Веригин Н. Н., Орадовская А. Е. Методические указания по оценке растворения засоленных грунтов в теле и основании гидротехнических сооружений//Информационные материалы ВОДГЕО, 1960, №15, 39 С.

82. Веригин Н.Н., Шержуков Б.С.,Шапинская Г.П. К расчету промывания засоленых почв при действии дренажа// Тр.коорд.совещаний по гидротехнике, 1967,вып.35,С.27-36.

83. Веригин Н. Н., Шержуков Б. С. К методике расчета растворения и выноса солей в основаниях гидротехнических сооружений //Сб.тр. /ВНИИГ.-Л, 1970.-Вып.48.-С.263-277.

84. Веригин И. Н., Шибанов А. В. Конвективная диффузия и равновесная сорбция в потоках с переменной скоростью (случай больших глин Пеки)// Журнал физической химии, 1976, т. L, №11, с.2896-2900.

85. Волобуев В. Р. Расчет промывки засоленных почв.-М: Колос, 1975.71 С.

86. Выявление возможных путей обходной фильтрации в зоне правобережного примыкания плотины Миатлинской ГЭС Махачкала: Ин-т Геологии Даг.фил. АН СССР, 1989.

87. Газиев Э.Г. Экспертная система диагностики и прогноза поведения плотин для обеспечения безопасности гидротехнических сооружений// Гидротехническое строительство, № 6, 2000. С. 22-26.

88. Гамаюнов И. И. Определение коэффициента диффузии веществ и скоростей переноса влаги в пористых средах с помощью радиоактивной метки.—В кн.: Физическое и математическое моделирование в мелиорации. М., 1973, С. 227—236.

89. Гельфанд И.М., Фомин С.В. Вариационное исчисление. Физматгиз, 1962.

90. Гидродинамические и физико-химические свойства горных пород. Под ред. Н. Н. Веригина.—М. Недра, 1977, 271 С.

91. ЮО.Гольдин A.JL, Рассказов JI.H. Проектирование грунтовых плотин. -М.: Изд-во Ассоциации Строительных вузов, 2001-384 с.

92. ГОСТ 25585—83 Метод лабораторного определения суффозионной сжимаемости—М. Издательство стандартов, 1983.

93. Горбунов А.Т., Николаевский В.Н. О нелинейной теориии упругого режима фильтрации.// Добыча нефти. М.: «Недра»,1964,С.73-95.

94. Горюнов Б.Ф. Предварительно напряженный железобетон в гидротехническом строительстве.-М.: Госстройиздат, 1953.

95. Данилов B.JI. Интегро-дифференциальные уравнения движения границы раздела двух жидкостей в пористой среде.//Изв. Казанск. фил. АН СССР, сер.физ.-матем. и техн., 1957,N11,с.99-133.

96. Ю5.Дворяшин В. И. Фильтрация гравитационных плотин на скальных основаниях.-М.: Стройиздат,1938.-239 С.

97. Дементьев Г. К. Материалы к характеристике состояния бетонных сооружений в Закавказье, работающих в агрессивной среде. Баку, 1937.-87С.118.3амарин Е.А. Движения грунтовых вод под гидротехническими сору-жениями. Ташкент, ОИИВХ, 1931, 112с.

98. Зверев В.П. Гидрогеохимические исследования системы гипсы-подземные воды. М: Наука, 1967.-172 С.

99. Здановский А.Б. Кинетика растворения природных солей в условиях вынужденной конвекции. Автореф. докт. дисС. Ленингр. Технол. ин-т, 1953. -46 С.

100. Избаш С.В. Фильтрационные деформации грунта. Изв.НИИГ, 1933, т. 10, с. 189-218

101. Избаш С.В. Фильтрационные деформации грунта. Проблемы Волго-Каспия, т.2. М.,Изд-во АН СССР, 1934, с.642-657.

102. Ильин М.М., Колесников К.С., Саратов Ю.С. Теория колебаний.-М.: Изд-во МГТУ им.Баумана, 2003, 272 с.

103. Истомина B.C. Фильтрационная устойчивость грунтов. М., Госстрой-издат, 1957, 295 с.

104. Каганов Г.М., Румянцев И.С. Гидротехнические сооружения: учебник для энерг. и энергостр. спец. сред. спец. образования/ под ред.Каганова Г.М. -М.:Энергоатомиздат, 1994.

105. Кинд В. В. Коррозия цементов и бетона в гидротехнических сооружениях. -М.: Госэнергоиздат,1955.-320 С.

106. Кондратьев В.Н. Фильтрация и механическая суффозия в несвязных грунтах. Симферополь. Крымиздат.1958.

107. Конторович А. В., Аксимов Г. П. Функциональный анализ в нормированных пространствах. М.: Физматгиз, 1959.

108. Коррозия бетона и железобетона, методы их защиты. В. М. Москвин, Ф. М. Иванов, С. Н. , Алексеев, Е. А. Гузеев. Под общ. ред. В. М. Москвина. -М.:Стройиздат,1980.-536 С.

109. Косиченко Ю.М. Расчет противофильтрационной эффективности облицовок с пленочными экранами// Гидротехническое строительство, 1983,№12, с.33-38.

110. Косиченко Ю.М., Бородин В. А. Инструкция по расчету водопроницаемости и эффективности противофильтрационных облицовок каналов// Союзводпроект, Союзгипроводхоз, ЮжНИИГиМ.-М., 1984.-99 с.

111. Косиченко Ю. М., Белов В. А., Косиченко М. Ю. Оценка уровня фильтрационной безопасности земляных плотин и эффективности инженерной защиты малых водохранилищ/ НГМА, Новочеркасск, 2001.-58С.

112. Кувыкин И. С. Исследование строительных швов в бетонных гидротехнических сооружениях. Автореф. докт. дисС. М., 1961.-54 С.

113. Лаврик В.И., Савенков В.Н. Справочник по конформным отображениям.-Киев: Наукова думка, 1970.-252 с.

114. Левич В. Г. Физико-химическая гидродинамика. Изд-во АН СССР, 1952.

115. Ломизе Г. М. Фильтрация в трещиноватых породах.-М.: Госэнерго-издат, 1958.-532 С.

116. Ломизе Г.М. Движение воды в щелях. Ереван, Изд-во АН АрмССР, 1947, 72 с.

117. Магомедов К.Г. Устойчивость к выщелачиванию трещиноватых массивов загипсованных пород: Автореф. диС. канд.техн.наук.-Л.,1991.- 22 С.

118. Магомедов К.Г., Баламирзоев А.Г. Исследование математической модели выщелачивания гипса из скальных пород на ЭВМ// Состояние и перспективы развития термоэлектрического приборостроения: Тез.док. ВсероС.науч.-тех.конф. Махачкала, 1995. -С. 58.

119. Магомедова А. В. Учет неоднородности несвязных грунтов при установлении допускаемых (неразмывающих) скоростей водного потока.-Тбилиси.ГрузНИИГиМ,1978.-Вып.6.

120. Максимович Н.Г. Плотины на гипсоносных породах объекты повышенной опасности//Тематический семинар по экологическим катастрофам и учету их экономических, социальных и медицинских последствий: Тез.докл.-Уфа, 1993.-С.94 - 96.

121. Максимович Н.Г., Сергеев В.И. Влияние химического инъекционного закрепления на устойчивость гипса в основании гидротехнических сооружений.//Гидротехническое строительство.-1983.- № 7.-С.43-47.

122. Маменко Г.К. Камская плотина на р. Каме.-М.:Энергия.1967.

123. Маслов Н. Н., Науменко В. Г. Условия устойчивости напорных сооружений на загипсованных толщах.// Растворение и выщелачивание горных пород./ Сб.тр -М.-1957.

124. Миатлинская ГЭС на р. Сулаке / Материалы к обоснованию выбора створа плотины и противооползневые мероприятия JL: Ленгидропроект, 1977.

125. Миатлинская ГЭС на р. Сулак. / Результаты натурных наблюдений за фильтрацией в основании и примыкании арочной плотины и напорной деривации М.: Гидроспецпроект, 1986.

126. Миатлинская ГЭС на р. Сулак. / Результаты натурных наблюдений в основании и бортовых примыканиях арочной плотины и напорной деривации М.: Гидроспецпроект, 1987.

127. Миатлинская ГЭС / Отчет по натурным наблюдениям в основании арочной плотины в 1991 г. М.: Гидроспецпроект, 1991.

128. Миллионщиков М. Д. Гидромеханический анализ некоторых способов эксплуатации нефтяных скважин.// Фонды Института механики АН СССР, 1944.

129. Мирцхулава Ц.Е. Основы физики и механики эрозии русел.- Л.: Гидрометеоиздат. 1989.

130. Москвин В. М. Коррозия бетона.-М.: Гостройиздат, 1952. -345 С.

131. Мустафаев А. А. Деформации засоленных грунтов в основаниях сооружений.- М.: Стройиздат, 1985, С. 280.

132. Мустафаев А. А. Основы механики просадочных грунтов —М.: Стройиздат, 1978, 263 С.

133. Мустафаев А. А. Расчет оснований и фундаментов на просадочныхгрунтах—М.: Высшая школа, 1979, 338 С.

134. Науменко В.Г. Лабораторные исследования выщелачиваемости гипса//Тр.Ленингр.инж.-стр.института.1954.Вып.18.

135. Научные исследования по оценке надежности Туполангской плотины при выщелачивании растворимых пород в основании.// Отчет ВНИИ ВОДГЕО, Москва, 1980.

136. Недрига В.П. Сопрягающие устройства бетонных плотин.-М.: Госстройиздат, 1960.-279 с.ч- у 161.Недрига В.П., Демьянова Э.А. Расчет выщелачивания гипса из породтела и основания гидротехнических сооружений.//Труды института «ВОДГЕО», М., 1981,стр. 3-13.

137. Недрига В.П., Демьянова Э.А. Расчет фильтрации под плотиной на скальном основании при наличии завесы и вертикального дренажа//

138. Евко А. В., Кузьминщев П. Ф., Михалевич П. А. Опыт гидрохимического исследования бетонных сооружений верхневолжских гидроузлов. М.-Л.:Госэнергоиздат, 1958.-85 С.

139. Ержанов Ж.С. Теория ползучести горных пород и ее приложения. "Наука", М, 1962.

140. Жиленков В. Н. Исследование суффозионной устойчивости загипсованного скального грунта//Изв.ВНИИГ им . Б. Е.Веденеева. 1983. т.165.

141. ПО.Жиленков В. Н. К оценке фильтрационной прочности трещиноватого массива полускальных пород//Изв.ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева.1980.т.137.

142. Ш.Жиленков В. Н. Гидравлические сопротивления движению воды в трещиной и зернистой средах//Изв.ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева.1983.т.168

143. Жиленков В. Н. О закономерностях фильтрации воды в трещиноватых скальных породах./ Изв.ВНИИГ.-1967.-т.84.- С.65-78.

144. ПЗ.Жиленков В. Н. О фильтрационной прочности сопряжения каменно-земляной плотины с трещиноватым скальным основанием// Изв. ВНИИГ им. Б. Е.Веденеева. 1974.Т. 104.

145. Ш.Жиленков В.Н. О закономерностях фильтрации воды по трещинам в бетонных конструкциях.//Тр. коорд. совещаний по гидротехнике. Вып.68,1971.-С.123-131.

146. Вопросы фильтрационных расчетов гидротехнических сооружений. Сборник № 5.-М.:Стройиздат,1973, с.5-21.

147. Недрига В. П., Демьянова Э. А., Осадчий JI. Г. Применение солевого раствора для защиты соленосных пород оснований ГТС//Тр.ВОДГЕО «Научн. исслед. в области гидротех. соооружений и систем водного хозяйства промышленности». М., 1979.

148. Недрига В. П., Демьянова Э. А., Клейн И. С. Прогноз растворения вертикального пласта в основании Рогунской ГЭС//Тр.ВОДГЕО «Научные исслед. в области гидротехники»,М.,1977.

149. Недрига В. П., Покровский Г. Н., Демьянова Э. А. Строительство плотин на основаниях содержащих водорастворимые соли//Тр.ВОДГЕО «Совершенствование систем водоснабжения, очистки сточных вод и сооруж. промышлен. гидротехники». М., 1984.

150. Николаевский В.Н. Некоторые задачи распространения меченых частиц в фильтрационных потоках.// Изв.АН СССР, ОТН, механ. и машиностр., 1960,N5,С.189-193.

151. Николаевский В.Н. К построению нелинейной теории упругого режима фильтрации жидкости и газа.//ПМТФ,1961,К4,с.67-76.

152. Нилендер Ю.А. Монолитность массивной бетонной кладки, возводимой из отдельных блоков.//Коррозия бетона и меры борьбы с ней./ Тр. конференций.- М.: Изд-во АН СССР, 1954.С.123-136.

153. Нумеров С. Н. , Патрашев А. Н. Диффузия растворимых веществ в основаниях гидротехнических сооружений.// Тр. ЛИИ, 1947, № 4.

154. Нумеров С. Н. Приближенный способ расчета напорной фильтрации в основании гидротехнический сооружений.//Изв.ВНИИГ,1953, т.50, С.71-90.

155. Орадовская А.Е. Фильтрационное выщелачивание дисперсно-распределенного гипса из песчано-глинистых пород.//Растворение и выщелачивание горных пород.-М.,Госстройиздат, 1957,С.46-71.

156. Орадовская А. Е. Разгрузка минерализованных вод как фактор защиты основания плотины от выщелачивания// «Научные сообщения ВОДГЕО».- «Гидрогеология», 1962.

157. Орадовская А. Е. Фильтрационное выщелачивание дисперсно-распределенного гипса из песчано-глинистых пород.//«Растворение и выщелачивание горных пород».-М.: Госстройиздат, 1957.

158. Орадовская А.Е. Опыт прогноза растворения пластовых солей в скальных трещиноватых основаниях гидротехнических сооружений.//Тр. коорд. совещаний по гидротехнике/Фильтрация в трещиноватых скальных основаниях. Вып.48,1970.-С.278-289.

159. Орадовская А.Е., Бочевер Ф.М. Приближенный расчет растворения пластовых солей в основании гидротехнических сооружений.// Тр.ВОДГЕО, 1964, вып.6, С.9-14.

160. Отчет «Комплексные исследования по выщелачиванию бетона и береговых скальных примыканий плотины Чиркейской ГЭС»//Махачкала, Даг.ЭНИН, 1987.

161. Оценка состояния Миатлинской плотины по данным натурных наблюдений/Отчет о НИР Л.: ВНИИГ, 1993.

162. Павловский Н.Н. Теория движения грунтовых вод под гидротехническими сооружениями и её приложения. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1956, С.352.

163. Павловская JI.H. Руководство по расчету и моделированию фильтрации в основании высоких бетонных плотин (П43-75/ВНИИГ).-Л.: 1976.-96 с.

164. Павловская Л.Н., Шестаков В.М. Методические указания по фильтрационным расчетам водопонизительных установок.-М. :Госстройиздат, 1961.

165. Патрашев А.Н. Напорное движение грунтового потока, сопровождающееся выносом мелких частиц грунта. Изв.НИИГ, 1938, т.22, с.5-49.

166. Патрашев А.Н., Арутюнян Н.Х. Диффузия солей при одномерной фильтрации.//Изв.НИИГ, 1941 ,т.З 0,С.64-77

167. Пеньковский В. И., Рыбакова С. Т. Прогноз водно-солевого режима, на орошаемых территориях.//Природные условия Западной Сибири и переброска стока рек в Среднюю Азию. -Новосибирск, 1975, С. 101— 103.

168. N; 184. Петровский М.Б., Климова М.М. Водопроницаемость бетонныхгидросо-оружений и методы их ремонта.-М.:Стройиздат, 1976.-215 С.

169. Петрухин В. П. Исследование сжимаемости загипсованных глинистых грунтов в лабораторных условиях.//Тр. ин-та НИИОСП, М., 1977, вып. 68, С. 43—47.

170. Петрухин В. П. Особенности свойств полускальных загипсованных суглинисто-супесчаных грунтов.// Оценка строительных свойств скальных, полускальных и крупнообломочных грунтов,- Киев, 1975, С. 32-37.

171. Петрухин В. П. Строительная классификация загипсованных грунтов.// Инженерно-строительные изыскания. -М: Стройиздат, 1976, С. 52—55.

172. Петрухин В. П. Строительные свойства засоленных и загипсованныхгрунтов—М.: Стройиздат, 1980, 120 С.

173. Петрухин В. П., Альперович С. В. О механизме деформирования загипсованных глинистых грунтов.// Основания, фундаменты и механика грунтов, 1980, № 2, С. 7—10.

174. Петрухин В. П., Аракелян Э. А. Приборы для определения прочности загипсованных грунтов в лабораторных условиях. Строительные свойства грунтов и расчет несущей способности и осадок фундаментов.// Тр. ин-та НИИОСП.- М, 1982, вып. 38, С. 3 12.

175. Петрухин В. П., Болдырев Г. В. Исследование деформируемостизагипсованных грунтов статической нагрузкой.// Основания, фундаменты и механика грунтов.- 1978, № 3, С. 20—30.

176. Полубаринова-Кочина П. Я. Теория движения грунтовых вод —М.: Наука, 1977.- 676 С.

177. Покровский Г. EL, Котлярова И. К, Захарова Г. И. Предотвращение химической суффозии в основании плотины Нижне-Кафирниганского гидроузла/ Тр. ВОДГЕО «Конструкции грунтовых плотин и методы их возведения». М.:ВОДГЕО, 1987.

178. Проектирование оснований гидротехнических сооружений. Пособие к СНиП II-17-76 (II-13-83). Раздел 4 фильтрационные расчеты оснований. Л.:ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева.1984.

179. Прочухан Д. П., Ломтадзе А. М., Натис Н. М. Инженерно-геологические условия сооружения Камской ГЭС//Сб.тр. Ленгидропроекта. 195 9,N 15.

180. Пшежецкий С.Я., Рубинштейн Р.Н. Протекание гетерогенных каталитических реакций в потоке.// Журнал физической химии.-1946.-Т.20.-Вып.12.-С. 1421-1434.

181. Румянцев И.С. Природоохранное восстановление и эксплуатация водных объектов.-М.:МГУП, 2001.

182. Розанов Н.П., Бочкарев Я.В., Лапшенков B.C. и др. Гидротехнические сооружения/Под ред. Н.П.Розанова.-М.:Агропромиздат, 1985.-432 с.

183. Ромм Е.С. Исследование движения жидкости в сверхтонких щелях. Тр.ВНИГРИ, 1963, вып.214.

184. Ромм Е.С. Фильтрационные свойства трещиноватых горных пород.-М.:Недра,1966.-246 С.

185. Рощин В. В. Приближенная формула распределения напряжений под фундаментом в грунте.//Материалы Всесоюзного совещания по строительству на слабых водонасыщенных глинистых грунтах.- Таллин, 1978, С. 187—191.

186. Руководство по строительству и архитектурному проектированию оснований зданий и сооружений. — М.: Стройиздат, 1978. 372 С.

187. Руководство по методике определения фильтрационно-суффозионных свойств скальных оснований. П.28-74/ВНИИГ.Л.: Энергия. 1975.

188. Самарский А.А., Гулин А.В. Численные методы: Уч.пос.для вузов.-М.:Наука, 1989.-420 С.

189. Саффман П. Теория дисперсии в пористой среде.// Сб. пер., «Механика», № 2, ИЛ,1960,С,3-33.

190. Смехов Е.М. Закономерности развития трещиноватости горных пород и трещинные коллекторы. Тр. ВНИГРИ, вып. 72. Л., Гостоптехиздат, 1961, 396 с.

191. Стольников В.В. Исследования по гидротехническому бетону.-М.: Госэнергоиздат, 1962.

192. Смирнов В.И., Курс высшей математики. Т. III, ч.2, Гостехтеориздат, 1957.

193. Савин Г.А. Концентрация напряжений около отверстий.-Гостехиздат, 1951.

194. Терлецкая М. Н. О прогнозе осадки гидротехнических сооружений на загипсованных грунтах.// Гидротехническое строительство, 1970, № 12, С. 29—30.

195. Терлецкая М. Н. Каналы в водонеустоичивых грунтах аридной зоны — М.: Колос, 1983. 95 С.

196. Технический отчет: по Чиркейской ГЭС.- М.: Фонды Гидропроекта, 1974, № 37.

197. Технический отчет ВНИИГ им. Б. Е. Веденееева по НИР «Исследования фильтрационного потока в основании сооружений Ирганайского гидроузла и в примыкающих к ним береговых массивах» (заключительный) № гос. регистрации 79003166, 1980.

198. Тихонов А. Н., Самарский А. А. Уравнения математической физики.-М.: «Наука», 1983.

199. Требин Г. Ф. Фильтрация жидкостей и газов в пористых средах. -М.: Гостоптехиздат, 1959.

200. Уэйл П.К. Кинетика растворения кальцита.-М.: Изд-во иностр. литры. 1960.

201. Федоров И. С, Алиев Г. А Теория и практика центробежного моделирования в горном деле. — М.: Недра, 1979. 247 С.

202. Фильчаков П.Ф. Метод электрогидродинамических аналогий// В кн. Теория фильтрации под гидротехническими сооружениями. Том 2,-Киев:Из-во АН УССР, 1960, с.145-493.

203. Флорин В.А. Основы механики грунтов. JI.-M., Госстройиздат, 1961, т.2,544С.

204. Фурман М.И., Литвинова Р.Е., Изучение прочности и стойкости гидротехнических бетонов с учетом хода процессов выщелачивания при фильтрации.//Известия ВНИИГ. т.49. 1952.

205. Фурман М.И., Стольников В.В., Литвинова Р.Е. Выщелачивание извести из бетона в условиях омывания его водой.// Известия ВНИИГ. т.47, 1952.

206. Цискрели Г.Д. Об опасности трещин в гидротехнических бетонных и железобетонных конструкциях.//Известия ТНИСГЭИ, т. 9, Госэнергоиздат, 1955.

207. Цискрели Г.Д. и Вербецкий Г.П. Трещинообразование и связанная с этим опасность для гидротехнических бетонных и железобетонных конструкций.//«Проектирование и строительство высоких плотин»./Сб. тр.-М.: Госэнергоиадат, I960.

208. Чиркейская ГЭС на реке Сулак. «Технический отчет-природные условия». -Л. Фонды Ленгидропроекта. 1965.

209. Чугаев P.P. Гидротехнические сооружения. Глухие плотины.-М.: Высшая школа,1975.-328 с.

210. Чугаев' P.P. Земляные гидротехнические сооружения.- Л.: Энергия, 1967.- 460 С.

211. Чугаев P.P. Подземный контур гидротехнических сооружений. -Госэнергоиздат, 1962,С.283.

212. Чугаев P.P. Подземный контур гидротехнических сооружений.-Л.:Энергия, 1974.-237 с.

213. Шейдеггер А. Е. Физика течений жидкостей через пористые среды. Пер. с англ.-М.: Гостоптехиздат, 1960, 249 С.

214. Шержуков Б. С. Диффузия и неравновесный массообмен при фильтрации в районах наземных и подземных хранилищ промстроя //Тр.3 ин-та ВНИИ ВОДГЕО.- 1975, вып. 54, С. 25—40.

215. Шержуков Б. С. Конвективная диффузия в потоке подземных вод с изменяющейся скоростью.// Математика и ЭВМ в мелиорации, ч. II. М.: 1971, С. 135—148.

216. Шержуков Б. С. Определение коэффициентов молекулярной диффузии растворов в пористо-трещиноватых породах.//Тр. коорд. совещаний по гидротехнике. Вып.48, 1970.-С.290-300.

217. Шержуков Б.С., Малышев А.С.,Голованова Н.К. Прогноз растворения пластовых гипсов в основаниях гидротехнических сооружений//Сб.тр./ВОДГЕО,1984.-С.26-28.

218. Шестаков В.М. К теории фильтрации растворов в грунтах.// Вопросы ) формирования химического состава подземных вод.-Изд.Московск.унта, 1963,С.192-213.

219. Шехтман Ю.М. Неустановившийся приток жидкости к горизонтальной дрене с заполнением. Инж.ж., 1961,№ 3, с.169-172.

220. Шульгин Д. Ф., Машарипов Р. М. Определение параметров переноса солей в почвогруитах по данным полевых опытов.// Мелиорация и водное хозяйство, вып. 26. Киев, 1973, С. 14—23.

221. Щукарев А. Н. Распределение веществ между двумя несмещи-вающимися растворителями.//ЖРФХО,1896,т.28,вып.5,С.423.- 238. Щелкачев В. Н., Лапук Б. Б. Подземная гидравлика.- Гостоптехиздат,1949.

222. Bachmat J., Bear J. The general equations of hydrodynamic dispersion in homogeneous isotropic porous mediums. Journ. Geoph. Res. 1964, v. 69, № 12.

223. Crane F. E., Gardner G. H. F. Measurements of transverse dispersion in granular media. Journ. Chem. Eng. Data, 1961, v. 6.

224. Crane F. E., Kendall H.A., Gardner G. H. F. Some experiments on the flow miscible fluids of unequal density through porous media. Soc. Petrol.Engrs. J., 1963, v.3, № 4, p. 277-280.

225. Fatt I., David D.H. Reduction of permeability with over-burden pressure. Уменьшение проницаемости в зависимости от давления покрывающего miacTa.Trans.AIME,1952,v.l95,p.329.

226. Harleman D. R. P., Rumer R. R., The dynamics of Salt-Water Intrusion in porous media. Rept. Mass. Inst. Techn. Hydrodvn. Lab. Dept. Civil. Eng„ 1962, № 55.

227. Hoopes John A., Harleman Donald R. F. Dispersion in Radial Flow from a Recharge Well. J. о f Geophysical Research, Vol.72, №14, July 15, 1967.

228. James A.N., Kirpatrich I.M. Design of foundations of damps containing soluble rocks and soils-Quart J.Eng.Ge-ol.,1980.13.N 3.

229. James A.N., Lupton A.R.R. Jypsum and anhydrite in found-tions of hydraulic Structures-Geotehnique. 1978.28,N 3.

230. Kokuba M. and other. Examples of deterioration from frost damage of surfaces of concrete dams//Internat.Congr.Large Dams, 9-th Istamboul.-1967.-v.3.-Q.34.-r.3.-P31-51.

231. Mackerine J.D. In service inspection and restoration of dams and flow control works// Internat. Congr. Large Dams, 10-th, Montreal.-1970.-V.3.-Q. 38.-R.53,- P.1019-1032.

232. Matich M.A.J. Inspection and maintenance of power dams for the pulp and paper inductry//Pulp and paper magarine of Ca-nada-1963.-No.8 P.339-349.

233. Ogata Akio. Theory of Dispersion in a Granular Medium.— Geologycal Survey Professional, paper 411—1, 1970, p. 1—34.

234. Perkins Т. K., Johnston О. C. A review of diffusion and dispersion in porous media. Soc. Petrol. Eng. Joiirn., 1963, v. 3, № 1.

235. Pfannkuch H.O. Contribution a l'etude des deplacements de fluides miscibles dans un milieu poreux. Rev. Inst. Franc. Petrole, 1963, v. 18, № 2.

236. Saffman R.J. A theory of dispersion in porous media. J. Fluid Mech., 1959,v.6, № 3, p. 321-349.

237. Slepicka P., Zubcenko D. Prolinani vody botony a leho vlivna jakost botonou prehradnlch zdi, Vltavska kaskada. Vyzkumny Cstav VodohospodaTsky (VUV), Praha—Podbaba, 1957.

238. Simek M. Regime of seepage water at dams.Some experiences from seepage measurements.-Internat.Congr.Large Dams,9-th, Istamboul, 1967. -V.3.-Q.34.-R. 16.-P.275-285.

239. Simpson E. S. Transverse dispersion in liquid flow through porous media. Geol. Surv. Profess. Paper, 1962, № 411— C.

240. Van der Poel C. Effect of lateral diffusivity on miscible displacement in horizontal reservoirs. Soc. Petrol. Eng. Journ., 1962, v. 2, № 1.

241. Yuhara K. A model experiment for diffusion in flow of water through porous media. Tikyufuturi Geophys. Inst. Kyoto Univ., 1954, v.9, № 9.