Совершенствование сбора древесных отходов от лесозаготовок на водохранилищах

Царев, Евгений Михайлович

Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства

автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Совершенствование сбора древесных отходов от лесозаготовок на водохранилищах

доктора технических наук: Царев, Евгений Михайлович
город: Йошкар-Ола
год: 2006
специальность ВАК РФ: 05.21.01

Диссертация по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева на тему «Совершенствование сбора древесных отходов от лесозаготовок на водохранилищах»

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование сбора древесных отходов от лесозаготовок на водохранилищах"

На правах рукописи

ЦАРЕВ ЕВГЕНИЙ МИХАЙЛОВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СБОРА ДРЕВЕСНЫХ ОТХОДОВ ОТ ЛЕСОЗАГОТОВОК НА ВОДОХРАНИЛИЩАХ

Специальность 05.21.01 — «Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Йошкар - Ола - 2006

Работа выполнена в Марийском государственном техническом университете Научный консультант

Официальные оппоненты:

Ведущая организация

доктор технических наук, профессор Поздеев Анатолий Геннадьевич

доктор технических наук, профессор Камусин Альберт Абетдпнович

доктор технических наук, профессор Сапцин Валерий Петрович

доктор технических наук, профессор Митрофанов Александр Александрович

Сибирский государственный технологический университет

Защита состоится 13 июня 2006 г. в 8 часов 30 минут па заседании диссертационного сонета Д 212.115.02 при Марийском государственном техническом университете по адресу: 424000, Республика Марий Эл, Йошкар - Ола, пл. Ленина, 3, Map!"ГУ, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Марийского государственного технического университета

Автореферат разослан Sf апреля 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук П.Ф Войтко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Гидротехнические сооружения, строительство которых развернулось в конце 40-х начале 50-х годов прошлого столетия в нашей стране на базе широкого использования богатейших водных ресурсов, вызвали кардинальные изменения гидрологических условий водных путей, в корне изменили ландшафтную картину территорий, а также хозяйственную деятельность населения проживающего рядом с этими объектами. Площади образовавшихся при этом водохранилищ в отдельных случаях доходят до 6000 км2 и более. В затапливаемой зоне этих водохранилищ оказались большие площади, покрытые лесными насаждениями.

В тот период времени при выполнении рубок большое количество лесонасаждений осталось на корню. Деревья, не вырубленные при лесосводке, затем не были срезаны и при выполнении лесоочистительных работ. Даже вырубленную и уложенную в штабеля древесину не удалось вывезти и переработать. В первые годы эксплуатации водохранилищ большое количество древесины осталось на плаву и в последствии затонуло, сегодня эта древесина непредсказуемо двигается в водах водохранилищ в направлении входных отверстий турбин ГЭС, перекрывая их. В настоящее время деревья, находящиеся на берегу водохранилищ, подмываются во время паводков и в весенний период в результате резкого повышения уровня верхнего бьефа водохранилища, оказываются в воде и конечном итоге у тела плотины ГЭС. По результатам исследований, такие явления имеют место на большинстве ГЭС, прилегающих к лесным районам.,

Другим не менее важным аспектом является ухудшение общей экологической обстановки в затопленных зонах водохранилищ. В связи с выше перечисленными обстоятельствами резко ухудшилось качество воды водохранилищ, сократилось количество нерестовых рыб, стало невозможно использовать воду в качестве питьевой. Поэтому предмет исследования, направленный на совершенствование технологий очистки водохранилищ от загрязнений (мусора, кусков древесины) является актуальной с экологической точки зрения.

Цель работы. Предотвращение загрязнения акваторий водохранилищ путем совершенствования технологических процессов сбора и утилизации древесных отходов от лесосечных работ, обоснования технологических параметров и создания конструкций принципиально новых средств технологической оснастки, сооружений удерживающих аварийную древесину.

Объест и предмет исследований. Объектом исследований являются водохранилища, образовавшиеся на лесных территориях после строительства крупных гидроузлов, на которых существуют проблемы сбора аварийной древесины и древесных отходов.

Предметом исследований являются лесозадерживающие сооружения для сбора древесных отходов в условиях крупных водохранилищ.

Задачи исследований заключаются в разработке классификации технических средств по сбору и утилизации аварийной древесины; методики оценки состояния лесозадерживающих запаней и прогнозирования их развития; методики расчета элементов лесозадерживающей запани; имитационно-динамической модели работы лесозадерживающей запани; предложений по применению новых технических решений для сбора аварийной древесины на водохранилищах; рекомендаций по использованию в технологическом процессе сбора и утилизации древесных отходов; программы проведения экспериментальных исследований на основе методов теории подобия; в проектировании и изготовлении комплекса лабораторных установок и контрольно-измерительной аппаратуры; оценки экономической эффективности применения предлагаемых технических решений для использования наплавных сооружений в условиях водохранилищ ГЭС.

Методы исследований. В процессе проведения исследований были использованы теоретические и экспериментальные методы. Теоретические исследования основывались на использовании уравнений гидродинамики, теории упругости, методов математического и физического моделирования, математической статистики.

Экспериментальные исследования проводились на русловой модели с учетом положений теории и практики моделирования объектов гидромеханики.

Для численной реализации математической модели и обработки экспериментальных данных использованы методы математической статистики, теории планирования эксперимента, пакеты программ: MatchCad, Statistica и Eureka.

Научная новизна работы заключается в разработке нового подхода к защите крупных водохранилищ от загрязнений на основе сбора и изолирования аварийной древесины и мусора с поверхности воды.

Для этого разработаны:

— методика расчета наплавного сооружения (запани) для сбора различных загрязнений применительно к крупным водохранилищам, позволяющая производить всесторонний статический и динамический анализ в новых производственных условиях при разнообразных внешних воздействиях (волновая нагрузка, ледовая, встречная волна);

— математическая имитационно-динамическая модель работы объекта в условиях крупного водохранилища с применением системного анализа, которая сокращает путь от постановки задачи до составления конкретных алгоритмов инженерных расчетов;

■ — устройства наплавных сооружений для сбора различных загрязнений на поверхности воды, позволяющие создавать новые природоохранные технологические схемы и защищенные патентами РФ на изобретения.

- технологические схемы обеспечения сбора древесных отходов на водохранилищах при осуществлении их хозяйственной деятельности в пределах водотока, отличающиеся конструктивными и технологическими особенностями, разнообразием и защищенные патентами РФ на изобретение.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Методика расчета наплавного сооружения применительно к крупным водным объектам.

2. Имитационно-динамическая модель работы наплавного сооружения.

3. Методика описания технических объектов и их классификация.

4. Технические решения для сбора технологических отходов на поверхности воды.

5. Природоохранные технологические схемы обеспечения сбора различных загрязнений.

Практическая значимость. Разработанная математическая модель расчета лесозадерживающей запани и выявленные закономерности воздействия различных факторов на неё, дополняет теорию расчета наплавных сооружений и является базой для ее дальнейшего совершенствования, обеспечивает совершенствование экологических аспектов проектирования гидроузлов. Математическая модель выполнена в виде прикладной компьютерной программы, которая позволяет: оценить динамические нагрузки, действующие на наплавное сооружение в зависимости от времени года; произвести оценку конструкции наплавного сооружения с позиции взаимодействия его с предметом труда - загрязнением.

Для практической реализации результатов исследований были разработаны новые технические решения, защищенные патентами, а на их основе -технологии и рекомендации по ликвидации загрязнений на акваториях крупных водохранилищ.

Разработка новых решений, по созданию технологий для сбора загрязнений на крупных водных объектах, создала необходимую научную основу для решения экологических задач.

■ Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на научных конференциях МарГТУ (Йошкар-Ола, 1987-2005 г.г.); на первой и второй научно-практической конференциях «Охрана и рациональное использование водных ресурсов» (Йошкар-Ола, 1996 и 1998 г.г.); международной научно-практической конференция «Рациональное использование лесных ресурсов» (Йошкар-Ола, 2001 г.); республиканской научно-практической конференции "Проблемы государственного мониторинга природной среды на территории Республики Марий - Эл" (Йошкар-Ола, 2002г.); на расширенных заседаниях администрации Чебоксаркой ГЭС (Чебоксары,2004,2005 г.г.).

Достоверность результатов основывается на достаточном объеме теоретических и экспериментальных исследований с применением методов математического моделирования и их статистической обработки с использованием ПЭВМ. Приборы, использованные при проведении экспериментальных исследований, прошли соответствующую тарировку. Научные положения и выводы, изложенные в настоящей работе, обоснованы теоретически и отражают физическую сущность рассматриваемых явлений. Показатели точности значений исследуемых факторов не превышали допустимых значений, а расчетные величины параметров совпадают с опытными с точностью, допустимой отраслевыми нормами.

Личное участие автора в получении результатов. Диссертация является результатом многолетних исследований, выполненных при участии автора, который обосновал тему, определил цели и задачи исследований, разработал методику расчета наплавных сооружений применительно к новым производственным условиям, создал имитационно-динамическую модель работы наплавного сооружения, а также новые технические решения и технологические схемы сбора древесных отходов в условиях крупных водохранилищ.

Все работы по сбору экспериментального материала на водохранилищах, разработке методик, математическому и физическому моделированию, проведению лабораторных экспериментов, обработке материалов, анализу и обобщению результатов исследований произведены лично автором.

Реализация работы. Результаты исследований использованы администрацией Чебоксарской ГЭС при разработке мероприятий по предотвращению поступления аварийной древесины и шуго - ледовых образований к телу плотины гидроузла.

По акту внедрения результатов научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ экономический эффект одного объекта определен в сумме 93397 рублей (в ценах 1991года). (Тема: "Разработка методов и средств обеспечивающих предотвращение поступления плавающих лесоматериалов к Саяно-Шушенской ГЭС". Заказчик: Всесоюзный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт Ленгидро-проект им. С.Я. Жука).

Результаты исследований были положительно оценены и рекомендованы к внедрению, как природоохранными организациями, так и специалистами по экологии.

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 9 статьях (1,7 п. л.) авторский вклад 95%, 4 авторских свидетельствах (1п. л.) авторский вклад 100%, 9 патентах на изобретение (3,1 п. л.) авторский вклад 95%, 1 монографии (8,7 п. л.) авторский вклад 100% , в том числе 22 - в изданиях, рекомендованных ВАК Российской Федерации.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 7 разделов, выводов и рекомендаций, списка использованной литерату-

ры и приложений. Работа объемом 263 стр. включает 109 иллюстраций, 51 таблицу, список использованной литературы из 189 наименований и 5 приложений на 53 страницах. .

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении сформулирована актуальность темы диссертации, изложена цель, научная новизна, объект, предмет и методы исследований, дана краткая аннотация работы и сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе диссертации представлен обзор и анализ работ в области исследований, систематизирована информация о наплавных сооружениях и их взаимодействие с плавающими лесоматериалами, приведена литература, отражающая лучшие технические достижения в развитии технологий направленных на улучшение защиты окружающей среды.

Вопросы проектирования лесозадерживающих и иных наплавных сооружений на лесосплаве в традиционных условиях основываются на нормативных документах, подробно рассмотрены в расчетных методиках и классических учебниках по водному транспорту леса и нашли свое отражение в работах С.Х.Будыки, Ю.Л.Дмитриева, И.П.Донского, С.Я.Мучника, В .Я. Харитонова, М.М. Овчинникова, В.И.Патякина, К.А.Чекалкина, Ю.П. Бори-совца, В.Н. Чубова, А.Г. Поздеева, Ю.В. Лобанова и многих др.

Вопросы охраны водных объектов, восстановления и сохранения качества водной среды, изолирования и удаления загрязняющего вещества непосредственно из водотока, перемещения загрязняющих веществ течением, рассредоточения загрязнения в "пространстве и во времени (процесс рассредоточения тесно связан с процессами ассимиляции и самоочищения вод) рассмотрены в работах А.И. Боровского, В. Г. Гришина, Н.Д Черкасова, И.И. Бородавченко, Н.В. Зарубаева, Ю.С. Васильева, Х.А. Вельнер, C.B. Яковлева.

На основании обобщения результатов исследований М.Г.Драгулина, Л.АЛесникова, А.Г. Пустовойта, Э.П Подобы и А.Г Гусева 1 установлены предельно допустимые концентрации токсичных растворов, которые получаются от пребывания древесины в воде при определенном их соотношении .

Дня установления уровня техники . применительно к лесосплавным предприятиям приведены патентные исследования, определены объект и предмет исследований, а также задачи исследований

Во втором разделе рассматривается расчет внешних силовых факторов действующих на наплавные сооружения и запани. Вначале приводится статистические уравнение равновесия плавучих сооружений, представленное в виде уравнения цепной линии (рис.1). '

следующие обозначения х0,у0 - координаты точек цепной линии; а - параметр цепной линии; q - сила нагрузки на единицу длины цепи; rj , с - горизонтальная и вертикальная проекции провеса цепной линии; N - горизонтальная составляющая натяжения цепи (распор); S — длина цепной линии . (АВ) от нижней точки цепной линии (рис. 1); т(у0) - полное натяжение каната в точке с ординатой уа ; Т— полное натяжение в цепной опоре (точка А); а(х)- углы наклона касательных в точках цепных линий к горизонту. Уравнение цепной линии имеет вид

у, = а • ch — » (1)

где обозначено

N •

a = —;K = qa;T = q(a + cy,T(,y) = qy!l' Я . 0

S = а ■ sh —; s(дг0) = а • sh ——; cos а - -;

о о . Т

<ga(x0) = sh

ах о о

Горизонтальные составляющие натяжения постоянны во всех поперечных сечениях каната N = qa = const.

Динамический расчет наплавных сооружений выполнен, в соответствии с Инструкцией по проектированию лесосплавных предприятий, разработанной ЦНИИЛесосплава •

р6 = рр'ыр[<р^1Лруг/2)+<;.рУ.12)}. ■ (2)

где £ ,Ь\ — расчетная длина пыжа и средняя ширина реки, м; ^

р - коэффициент, учитывающий взаимодействие пыжа с берегами; р ' - коэффициент, учитывающий непризматичность и извилистость русла; р ,рв - плотность воды и воздуха соответственно, кг/м';

d — опытный безразмерный коэффициент, зависящий от скорости ветра;

V , v - скорость воды и воздуха соответственно, м/с;

t - осадка пыжа, м;

(р - поправочный коэффициент, зависящий от длины пыжа л ; г р

g — параметр, учитывающий сопротивление пыжа на единицу его толщины, 1/м.

Последняя формула применима для наплавных сооружений размещаемых на реках, ширина которых не превышает 250 метров.

Для совершенствования методики расчета наплавных сооружений, работающих в условиях крупных водохранилищ, учитывается ряд особенностей представленных в табл. 1.

Таблица 1

Сравнительная оценка условий работы наплавных сооружений_

Показатели Лесозадерживающие запани Запани крупных водохранилищ

Скорость течения, м/с Свыше 1 м/с До 1 м/с

Глубина реки, м До 10 Свыше 20

Ширина реки, м До 250 До 2000

Скорость ветра, м/с До 5 До 25

Работа запани Сезонная . . Круглогодичная

Удерживаемые предметы Круглые лесоматериалы Аварийная древесина

Длина пыжа, м До 2000 300

В соответствии с новыми граничными условиями появляется ряд новых факторов (рис. 2), которые кардинально меняют методы и подходы в динамических расчетах

Величина силового фактора в % от общей нагрузки на запань

84,7

68,3

[д

Скорость потока

15,3

И П

71,9

Ветровая * Волновая нагрузка нагрузка

-Силовые факторы

Рис.2. Схема распределения силовых факторов: - лесозадерживающая запань ЦНИИлесосплава; • запань для крупных водохранилищ ГЭС (работа в зимний период); ■ запань для крупных водохранилищ ГЭС (работы в летний период)

Проведенный анализ воздействия силовых факторов на наплавные сооружения показал, что применительно к запаням, работающим в условиях крупных водохранилищ, предъявляются несколько иные требования, чем к лесосплавным запаням, следовательно, требуется создание новой методики расчета наплавных сооружений применительно к крупным водным объектам.

В разделе приведена оценка волнового режима водохранилищ и, в частности, водохранилища Чебоксарской ГЭС позволяет заключить, что и (¿///¡о))0,2 являются наиболее распространенными условиями волнового

воздействия на плавучий объект. При этом резко возрастают возмущения, вызываемые объектами в потоке жидкости. Это приводит к образованию значительных инерционных нагрузок на плавучие объекты.

Колебания сооружения, порождаемые волнами, вызывают образование новых волн на поверхности жидкости (рис.3). На излучение волн тратится кинетическая энергия сооружения. Очевидно, чем больше размеры сооружения и амплитуда его колебаний, тем больше амплитуда излучаемых волн.

Рис.3. Линейные волны (волны Эри)

Для волны Эри среднюю энергию, приходящуюся на единицу площади горизонтальной поверхности Е можно представить в виде

Ё = РЕ + КЕ=Р'а"'8, (3)

где ре-_ р'а"'8-т2со I - удельная потенциальная энергия; А

ХЕ = р а° 'ёсо52 со-1 - удельная кинетическая энергия. 4

Проведенный анализ оценки волнового режима Чебоксарского водохранилища позволил произвести на следующем этапе расчет волновых и ледовых нагрузок на обтекаемую горизонтальную преграду.

Максимальное значение равнодействующей линейной нагрузки от волн Р , кН/м, на горизонтальную обтекаемую преграду (рис.4) с поперечными

размерами а < 0,1Л, м и ¿<о,и> м определяется по формуле

Рис.4. Схема к определению волновых нагрузок на обтекаемую горизонтальную преграду

Сила от воздействия остановившегося ледяного поля, навалившегося на сооружение при действии течения воды и ветраМН, определяется по формуле

Р., =(/>„ + Ру + Р, + • А, (5)

в которой р , ру, р, , , МПа, определяются по формулам:

И * V1

р = 5 - Ю"4 ■ ' '

у" 1„ ■ .....

р, = 9,2 10 • / ;

где р - максимальная скорость течения воды подо льдом 1 % -ой обеспеченности в период ледохода, м/с;

V* та» " максимальная скорость ветра 1%-ой обеспеченности в период

ледохода,, м/с;

I - средняя длина ледяного поля по направлению потока, принимаемая

по данным натурных наблюдений, а при их отсутствии для рек допускается принимать равной утроенной ширине реки, м;

I - уклон поверхности потока; .

Ил - расчетная толщина льда, принимаемая равной для речного льда 0,8 от максимальной за зимний период толщины льда обеспеченности 1%; А - площадь ледяного поля, м 2 .

При резком закрытии затворов ГЭС образуется встречная волна, графически она представлена на рис.5.

Величина V определяется геометрически при горизонтальной поверхности воды после прохождения волны. Затем вычисляются значения скорости у\ Ступенчатый расчет начинается с сечения о-О-

При этом уравнение встречной волны принимает вид

= 2ддл/ , или д0о = квья (6)

в у в

С учетом коэффициентов сезонности формула полной нагрузки на запань примет вид

Р„ом=а-Р>+Ь.Р.+с-Гл (7)

где Рд — динамическая нагрузка на запань от действия скорости течения реки

и скорости ветра, МН;

р — динамическая нагрузка на запань от действия волновой нагрузки,

МН;

р — сила от воздействия остановившегося ледяного поля, навалившегося

на сооружение при действии течения воды и ветра, МН; а, Ъ, с — коэффициенты сезонности.

В третьем разделе представлено имитационно динамическое моделирование функционирования удерживающей запани для сбора плавающих лесоматериалов, основы которого разработаны профессором Дж. Форрестером в ; 50-х-годах прошлого столетия. Наиболее проработанной моделью построения,;, системных комплексов на основе баланса потоков субстанций, охваченных обратными информационными связями, является его модель, в которой вводятся

понятия уровня накопления субстанций и темпа потока, представляющего расход этой субстанции.

Способ построения моделей с построением уравнений в конечных разностях приведен на рис. 6. *

) (."»у* ) (,">»■ )

N г,отд | г - ^ сетуа] г -—ОаШП

LKV t---

LEVG~

- • г-1-—ф> (ё>_______r^i

GE™D : (ES). : Гс^щЧ!^

t Q VQDA | I |> 3 PETA |

VOP 1------- I PET

| £ 3 VODG | t3 PBTG ^ l

!Г

I faflnw )

"■—ЕДЕНА I

rril VODS

Рис.6. Структурная диаграмма системы удерживающей запани

На основе анализа контуров структурной диаграммы удерживающей за- . пани составляются системы конечно-разностных уравнений и записываются в виде: •

LEV.L = LEV.K - DT*LEVA.KL; VOD.L = VOD.K + DT*( VODG.KL - VODA.KL); LIV.L = LIV.K+ DT*(LIVG.KL - LIVA.KL) ;

LOT.L = LOT.K + DT*(LOTG.KL - LOTA.KL) ; (8)

PER.L = PER.K + DT*(PERG.KL - PERA.KL) ; PILL = PIL.K + DT*(PILG.KL - PILA.KL); POL.L — POL.K + DT*(POLG.KL-POLA.KL); VOL.L = VOL.K + DT »(VOLG.KL - VOLA.KL); EKN.L - EKN.K + DT*(EKNG.KL - EKNA.KL); EKL.L = EKL.K + DT*(EKLG.KL - EKLA.KL). Уравнения темпов имеют вид: VODA.KL ='Г1 »LEV.K; LIVA.KL = F2*VOD.K;

POLA.KL =.F3*LIV.K+F4*LOT.K; (9)

VOLA.KL = Fl.l*LOT.K; . . '

PILA.KL = F5*POL.K+F6*VOL.K;

EKLA.KL = F8*PER.K;

ENKA.KL = F8*PER.K + F9*EKL.K.

Полученные уравнения уровней и темпов их изменения вводятся совместно с начальными значениями в интерактивную программу среды Ма^СасГ

Рис.7. Графики зависимости уровня воздействия усилия на запань в зависимости от скорости

воды и действия пыжа

Решение системы уравнений представляется в виде графических зависимостей функций всех уровней и темпов системы от времени (динамические функции). При необходимости могут быть построены зависимости для связи любой из входящих в систему переменных друг от друга. Таким образом, система удерживающей запани анализируется в имитационном режиме.

В четвертом разделе представлено моделирование участка водохранилища в верхнем бьефе Чебоксарской ГЭС. Определены условия моделирования изучаемых процессов. Для проверки работоспособности предлагаемых устройств и исследования их воздействия на характер процессов протекающих в естественном водотоке, на русловой площадке Мар.ГТУ на основе натурных наблюдений (рис. 8 и рис. 9).была спроектирована и изготовлена модель прямолинейного участка части водохранилища Чебоксарской ГЭС (рис. 10).

Рис.8. Исследуемый участок водохранилища Чебоксарской ГЭС

Рис.9. Схема участка водохранилища Чебоксарской ГЭС (компьютерный вариант)

* £* ^ ^ *

Рис.10. Общий вид неразмываемой модели участка водохранилища Чебоксарской ГЭС

При проведении лабораторных исследований определены пространственно-временные характеристики руслового процесса в верхнем бьефе гидроузла.

Для определения критериев подобия использовалось уравнения Навье-Стокса, считая условия, обеспечивающие подобие, наперед заданными.

Так как в нашем случае имеет место неравномерное движение воды, которое сопровождается образованием кривых спада или подпора, определяющими критериями здесь являются критерии Фруда и Рейнольса . Эти критерии не совместимы, поэтому в качестве определяющего критерия приближенного моделирования выбираем критерий Фруда.

Уравнение Для натурного и модельного потока имеет вид

(10)

где Уи,¥м - скорость течения потока на натуре и модели соответственно, м/с;

g - ускорение свободного падения, м/с2;

Ин, — глубина потока на натуре и модели соответственно, м.

Выбрав в качестве определяющего критерий Фруда (Рг), при этом учитываем, что моделирование открытых потоков по критерию Фруда справедливо, если течение в натуре и на модели относятся к одной и той же автомодельной области по числу Рейнольдса (Яе). В случае отступления от выполнения данного критерия нарушается кинематическое и динамическое подобие.

В процессе моделирования геометрического масштаба модели открытого потока в нашем случае речной участок модели в масштабе м, не смог быть

размещен на имеющейся лабораторной площади, поэтому нами осуществлен переход к проектированию модели с искажением масштаба вертикальных размеров.

Для моделирования гидравлических явлений открытого естественного потока использовался метод моделирования с искажением вертикального масштаба предложенный А.П. Зегждой.

В ходе исследований (рис. 8 и рис. 9) были выбраны масштабы моделирования (горизонтальный масштаб 1:500, вертикальный масштаб 1:250) и шероховатости русла. Было установлено, что неразмываемая жесткая модель открытого участка реки с искажением масштабов моделирования соответствует неполному подобию натурного объекта, для которого выполняется условие подобия по критерию Фруда.

Модель участка водохранилища была изготовлена и размещена на русловой площадке кафедры водных ресурсов Марийского государственного технического университета. Лоток, отведенный под модель, имеет размеры -ширину 2 метра и длину 8 метров, что обеспечивает размещение рабочей, гасительной и подпорной зоны модели.

Измерительное оборудование располагалось на переносной площадке, позволяющей измерять скорости течения, уровни воды и глубины на промерных вертикалях в створах русловой модели (рис. 11)

1-трубка Пито; 2- регулирующее устройство; 3 - створы; 4 -модель; 5- гаситель

Исследования проводились для нескольких режимов, при этом моделировались минимальный, средний и максимальный возможные расходы для натурного объекта. Элемент выборки данных измерений поверхностных скоростей, скоростей в створах на промерных вертикалях, донных скоростей представлен на рис. 12.

Н, м г

с а ю

га во 80 юо 120 ко ieo ibo 200 L.u

Рис. 12. Схема распределения скоростей в створе на промерных вертикалях

После выполнения замеров скоростей течения потока на модели результаты были сведены в таблицы и проведена статистическая обработка результатов измерений. Основной целью этой работы является определение соответствия модели натурному объекту по скоростному режиму. Алгоритм обработки данных эксперимента, основанный на статистических методах планирования эксперимента, практически реализован путем применения средств информационных технологий.

В качестве основного программного пакета использована программа Statistica. При необходимости расширенного анализа данных эксперимента производилось с использованием пакета Statgraf. При ошибке аппроксимации для определения коэффициентов уравнения регрессии использовался прикладной программный пакет Eureka.

Для анализа результатов распределения продольных скоростей по живому сечению на промерных вертикалях было выбрано уравнение регрессии

y = a0 + atlnh (11)

В приведенном уравнении h — глубина от поверхности воды до точки измерения скорости, изменяется от 0 до максимальной глубины на промерной вертикали, а0 и а,— эмпирические коэффициенты, определяемые идентификацией предлагаемой модели с данными измерений.

Также для анализа результатов распределения скоростей в продольном направлении рассматривалось уравнение регрессии,

y = a0-exp(-arh) (12)

Сравнение критериальных уравнений, полученных на основе экспериментальных исследований с теоретическими зависимостями, выполнялось с помощью пакета MathCad. Расхождение результатов экспериментальных ис-

0.062 0 052 0 052 0 052 0 052 0.052 0 052 0 052 0 0 52

следований с натурными составило: - по расходу воды около 10%, - по средне бытовой скорости по живому сечению около 11%. Средняя ошибка аппроксимации по обоим уравнениям регрессии не превысила 1 %.

В пятом-разделе рассмотрен вопрос о степени влияния на экологическое состояние Чебоксарского водохранилища пребывание в воде неокоренной древесины. . .

В целом отрицательное влияние от длительного пребывания древесины в воде сказывается в основном на газовом режиме, на показателях РН и окис-ляемости. Концентрация органических (биогенных) элементов в сточных водах обычно характеризуется величиной биохимического потребления кислорода (БПК) - количеством кислорода в единице объема воды, необходимым для разложения нестойких органических примесей (рис. 13).

ос

ок

ЙсйБС©

Условные обозначения:

О - неконтролируемые истоки и стоки субстанции;

1—] - уровни накопления субстанции;

- темп изменения уровня субстанции;

- стандартные значения уровня

Рис. 13. Системная диаграмма процесса распространения загрязнения в водном потоке

где РОК - предельно допустимая концентрация загрязнения, кг/м3; С - концентрация загрязнения в расчетном створе, кг/м3; КИ, КО, Кй - коэффициенты разбавления, разложения и генерации загрязнения водного объекта соответственно 1/м;

КС, ОС, (7С - темпы разбавления, разложения и генерации загрязнения, кг/(^.л,).

На основе системной диаграммы процесса распространения загрязнения в водном потоке получаем уравнение темпов и уровней:

C = Ccm + DI(GC-RC-DC); (13)

GC - RC - DC = (KG - KR - KD J DISC;

DISC = Сp -C = PDK-C,

где г г г ~ концентрации загрязняющих веществ соответственно в створе

Wm'4-/!'1-

выброса, в водном объекте (фоновая), в расчетном створе ниже водовыпуска, кг/м3;

GC RC DC ~ темпы увеличения концентрации сточных вод за счет залпового выброса, разбавления и разложения загрязнения водотока, кг/(м3 .м)\

кс kr kd ~ коэффициенты (параметры) генерации, разбавления и разложения загрязнения водного объекта соответственно, 1/м;

DISC - между предельно допустимой концентрацией загрязнения (PDK) и концентрацией в расчетном створе.

Для определения экономической оценки удельного ущерба от сброса загрязняющих примесей разработаны методики, базирующиеся на оценке воздействия этих загрязнений на здоровых людей .

Обоснование предельно-допустимых концентраций (ПДК) проводится по одному из трех лимитирующих признаков нормирования на основе экспериментальных исследований. Значение ориентировочного допустимого уровня (ОДУ) определяется по санитарно-токсилогическому лимитирующему показателю по формуле

\%ОДУ = 0.6\АЪПДК„-\ (14)

Экономическая оценка удельного ущерба у (руб./год) от сброса загрязняющих примесей в к —й водоем источником загрязнения определялась по формуле

У , = у •<* , • М , (15)

где у - константа, численное значение которой рекомендуют принимать 400 руб./усл. т для сбросов в водоемы после 1985г.;

сг - константа, имеющая разные значения для различных водохозяйственных участков; например, для Волги величина принимается от 0,8 до 2,6;

М- показатель предельно допустимой концентрации.

Проанализировав состояние Чебоксарского водохранилища на основе данных департамента по водным ресурсам Республики Марий Эл, а также данных администрации Чебоксарской ГЭС на наличие аварийной древесины в непосредственной близости к ГЭС можно сделать вывод, что экологическое состояние Чебоксарского водохранилища по биологическому потреблению кислорода практически на всей акватории отмечается превышение ПДК в

среднем в 1,5-2 раза, что говорит о значительном загрязнении вод водохранилища органическими соединениями. На подтопленных территориях, в летний период, влияние аварийной древесины на качество воды существенно, что требует проведения неотложных работ, связанных с ее сбором и утилизацией.

В шестом разделе представлен морфологический анализ новых технических решений, на основании которого разработаны авторские технические решения (элементы лесозадерживающей запани), представленные на рис. 14 и рис. 15.

'ШМШгМ-

Рис.14. Плавающие понтоны: а) - резиновый: 1 - полотно; 2 - баллон; 3- вентиль; 4- окна; 5- ребра; 6-канат; ,6) - пластиковый: 1- баллон; 2 - рама; 3-крышки; 4-направляющая; 5- экран; 6 - канат,

в) - металлический складывающийся; 1- корпус; 2-ось; 3- ниша; 4— канаты; 5 - сжим;

г) - металлический с потокообразователем; 1- поплавок; 2- перемычка; 3 - корпус; 4- винт;

5-трубопровод; 6 - соединительный узел

V'-' А4 .■' X

л-» Я I в

Рис. 15. Схемы устройств для соединения канатов: а) 1,2 - корпус; 3,4 - канаты; 5- болтовое соединение; б) 1- корпус; 2 - планка; 3-отверстне;

4 - канат, 5 - болтовое соединение, 6 - прижим; в) I- корпус; 2 - планка; 3 - отверстие;

4 - болтовое соединение; 5,6 - канаты; г) 1- корпус; 2 - паз; 3,5 - гайки; 4 -шайба;

6 -канаты; д) 1- корпус; 2 - планка; 3 - отверстие; 4 - паз; 5 - канат Для систематизации и описания предмета исследований, в разделе дано функциональное описание технического объекта, представлена классификация технических объектов, объединенная в трехмерную схему (рис. 16). Каждое ребро параллелепипеда представляет один из параметров. Каждая ячейка внутри параллелепипеда соответствует определенному классу процесса функционирования технического объекта.

Степень качества обработки предмета труда

Рис.16. Соотношение параметров в описании технического объекта Для качественной оценки того или иного объекта и дальнейшего их использования при разработке новых технологий по сбору аварийной древесины в рамках рассматриваемой работы, был разработан упрощенный морфологический анализ, результаты которого сведены в табл. 2.

Морфологическая таблица оценки критериев развития технических объектов

Уровень признака Весовой коэффициент

0.025 | 0.075 | 0.125 | 0.175 | 0.225

Функциональные критерии

Скорость обработки объекта * +

Степень механизации труда - - * +

Степень автоматизации труда

Непрерывность процесса обработки

Безотказность

Долговечность

Сохраняемость

Ремонтопригодность »

Точность измерения *

Точность попадания в цель * +

Автономность +*

Мобильность * +

Маневренность *

Плавучесть *

Остойчивость

Технологические критерии

Трудоемкость изготовления

Стандартизация элементов +

Унификация элементов *

Использование материалов

Расчленение на элементы

Объемное воздейств. На предмет труда +

Поверхностное воздействие

Линейное воздействие

Точечное воздействие

Комплексное воздействие

Экономические критерии

Затраты материалов + *

Затраты энергии +

Затраты на получ. и изуч. информации *

Габаритные размеры *

Интенсивность использования труда *

Интенсивность использования ресурсов +

Интенсивность использован, технологии

Использование невозобновлен. ресурсов

Использование возобновления ресурсов +*

Использование лесных ресурсов.

Использование водных ресурсов.

Антропологические критерии

Эргономика

Красота +*

Безопасность ♦

Экологичность

Общая сумма баллов

чч

Результаты сравнения трех объектов (лесозадерживающих запаней) приведены в табл. 3.

Таблица 3

Результаты сравнения объектов (лесозадерживающих запаней)

Объект №1 Объект №2 Объект №3

Функциональные 2,6 2,175 1.85

Технологические 1,0 0,8 0,5 ■

Экономические 1,275 1,105 0,45

Антропологические 0,4 0,475 ■ 0,75 -

5,275 4.555 3,55

Для снижения большой субъективности и получения хороших результатов в работе применен метод иерархий. На первом этапе производится сравнение критериев развития технических объектов табл. 4.

Таблица 4

Фунциональные Экономические Технологические Антропологические

Функиональные 1 2 3 5

Экономические Vi 1 2 4,5

Технологические 1/3 Уг 1 3

Антропологические. 1/5 '/« 1/3 1

Присваивается каждому значению таблицы соответствующее обозна-

А] 1 = 1 А21=1/2 A31=1/3 A41=1/5

А 12=2 А22=1 А32=1/2 А42=1/4

Представляется в виде матрицы

A4 A2t А3\ >141

А12 А22 А 32 А 42

Л 13 А 23 А 33 А 43

А14 А 24 А 34 А 44

А 13=3 А23=2 А33=1 А43=1/3

А 14=5 А24=4,5 А34=3 А44=1 .

Вычисляется вектор приоритета по данной матрице Г£11"| £12 £13 £14

(16)

(17)

характеризующий процесс усреднения по нормализованным столбцам. После решения получаем вектора приоритетов

("/>111 Gill //111 Kill" PI 12 Gl 12 H\ 12 Kl 12 P113 Gl 13 Я113 КПЗ

Для ранжирования объектов, умножим справа матрицу на транспонированный вектор строку весов характеристик.

Предыдущие вычисления могут быть определены в виде следующего матричного произведения . .

(19)

ЛИ Л12 Л13

6111

аи2 -

6113

Я111 Я112 Я113

П11 VI12 И13

'пи ' м'

X Е 12 ш

£•13

,Е 14 л/з

Окончательно получаем следующие приоритеты объектов: М1, М2, МЗ.

Изложенный метод, дает возможность определить наиболее перспективное техническое решение и использовать его для последующего формирования систем машин по сбору аварийной древесины.

На основе ранее рассмотренных авторских решений в разделе представлены технологические схемы Для сбора различных загрязнений на акватории водохранилища.

Первый вариант (рис. ¡7) .

Для сбора плавающей древесины 1 используется запань основу, которой составляют плавающие металлические понтоны 2 цилиндрической формы, между которыми смонтированы гидравлические потокообразователи 3. Соединенные жесткой сцепкой 4 между собой, а также береговыми опорами 5, установленными на противоположных берегах, они образуют новое техническое сооружение, с системой управления, обеспечивающей сбор загрязнений в заранее намеченном месте. Запань располагают в русле водохранилища под углом к оси потока , при этом стрела провеса запани обращена выпуклостью к одному из берегов. При отсутствии больших скоростей течения в работу включают потокообразователи, с помощью которых лесоматериалы смещаются к берегу, тем самым быстрее попадают в лесохранилище и идут на утилизацию. По мере наполнения лесохранилища, потокообразователи, оказавшиеся в зоне наполнения и окруженные лесоматериалами, отключаются.

Рис.17. Схема расположения лесоудерживающей запани

Второй вариант (рис. 18) '

Для сбора плавающей древесины используется запань, которая монтируется из металлических секций 1 треугольной формы шарнирно соединенных между собой при помощи гибких стяжек 2. Подготовленные секции перед транспортировкой на место их установки, сводят в конструкцию близкую к круглой 3. Предварительно на дне водоема устанавливают донные опоры 4 в виде якорей, а на противоположных берегах береговые опоры 5. После чего сборные секции 1 транспортируют к донным опорам 4, а затем посредством канатов б крепят к ним (рис. 18а). Каждую из сборных секций разворачивают, при этом между секциями 1 устанавливают вставки 7 и фиксируют. Крайние понтоны соседних секций соединяют между собой посредством шарниров 8, образуя при этом запань. Понтоны, прилегающие к береговой линии, крепят посредством канатов 9 к двум береговым опорам 5 (рис. 186)

Рис. 18. Схема расположения запани на водохранилище Третий вариант (рис. 19)

Данная схема предусматривает использование запани, состоящей ' из сборных секций цилиндрической формы, содержащих по два поплавка, которые с помощью грузового каната объединены в одну конструкцию. Для установки запани на водохранилище предварительно на берегу устанавливают секции 1 друг за другом, таким образом, чтобы их оси были параллельно друг другу. Затем на' свободные концы валов 2 этих секций монтируют подшипниковые узлы 3 со стяжками и жестко крепят транспортные канаты 4, с помощью которых в дальнейшем будет осуществляться перемещение всей ■ запани вначале по берегу, а потом и по воде на противоположный берег. В пространство между поплавками секций 1 укладывается грузовой канат 5, с помощью которого и осуществляется крепление всего наплавного сооружения с берегами. После того, как запань будет собрана на берегу, при помощи транспортных канатов 4 вся запань подтягивается к берегу, при этом по-

плавки 1 свободно вращаются на валах 2 относительно подшипниковых узлов 3 и перемещаются к воде, а затем на плаву и к противоположному берегу. При этом грузовой канат 5 свободно лежит между поплавками 1 и не мешает такому перемещению. Когда . крайняя секция. запани достигает противоположного берега, все канаты объединяют и крепят к береговым опорам 6.

Рис.19. Схема размещения запани на водохранилище

Четвертый вариант (рис. 20)

Данная схема основывается, на использовании запани, за счет конструктивных элементов которой осуществляется её монтаж на водохранилище без применения вспомогательных плавучих средств и способную пропускать проходящие суда. В этом случае запань выполняется секционной, при этом каждая секция состоит из плавающего цилиндрического понтона установленного на валу с возможностью вращения, на свободных концах которого смонтированы гидроцилиндры со складными поперечинами, а набор из таких секций образует конструкцию запани.

Предлагаемая схема реализуется следующим образом. Металлические понтоны 1 с помощью боковых поперечин 2 и гидроцилиндров 3 объединяются в сборную конструкцию запани и соединяются с силовым агрегатом 4. С помощью силового агрегата 4 вся конструкция перемещается к водной акватории, при этом сам он остается на берегу, а само раскрытие происходит за счет гидроцилиндров 3. После достижения понтонов противоположного берега, вся конструкция посредством канатов 5 крепится к береговым 6 и донным опорам 7. Для того чтобы осуществить пропуск судна через запань, для этого в средней её части имеется вставка 8. Разъединяя, стыки вставки 8 и сложив несколько секций, получается пространство для прохода судна (рис. 206). После прохождения судна секции соединяют.

Рис.20. Схема установки и работы запани

Пятый вариант (рис. 21)

Данная схема предусматривает работу задерживающего устройства для сбора аварийной древесины, когда на водохранилище не допускается приостановка движению судов различного назначения при их перемещении с низовья в верховье или наоборот.

На дне водоема устанавливают донные опоры 1 в виде якорей, а на противоположных берегах береговые опоры 2. У первой секции 3 посредством канатов один край крепится к береговой опоре 2, а второй к дойной 1. Последующая секция крепится к двум донным опорам 1. Все остальные секции по ширине монтируются таким же образом. После такого монтажа между секциями образуется свободное пространство. Для нормальной работы запани, чтобы она выполняла основное свое назначение, а именно, задерживала плавающие лесоматериалы, напротив образовавших окон на донных опорах 1 устанавливается следующий ряд запани 4.

При перемещении плавающие лесоматериалы достигают запани и останавливаются у сборных секций 3 (поз. Г), образуя при этом однорядный пыж. Те лесоматериалы, которые проскочили через окна запани первого ряда, попадают в пространство сборных секций второго ряда 4. После наполнения пространства одной из секций лесоматериалами, на место прибывает судно 5, на которое подаются транспортные канаты. Затем, секцию отсоединяют от грузовых плиток 6 и транспортируют вместе с лесоматериалами к месту утилизации, предварительно на её место установив другую свободную сборную секцию (поз. II).

• 4

Рис.21. Схема размещения запани на водохранилище

Шестой вариант (рис. 22) ;

Для сбора мусора и нефтепродуктов может быть использована схема, основанная на применении конструкций плавающих элементов изготовленных из резины или пластика. Она собирается путем последовательного соединения этих элементов посредством несущего каната с последующим его закреплением с береговыми опорами.

Схема содержит плавающие элементы 1, соединенные последовательно на несущем канате 2 друг за другом, без промежутков. Свободные концы каната крепятся к береговым опорам 3. При этом создается конструкция, обеспечивающая надежную преграду на пути прохождения мусора или нефтепродуктов. ■".'•' ;

Рис.22. Схема запани изготовленной из резиновых или пластиковых материалов

В седьмом разделе представлен расчет экономической эффективности от предполагаемого внедрения лесозадерживающей запани. Расчет экономической эффективности произведен на основании методических рекомендаций по оценке эффективности инвестиционных проектов утвержденных Министерством экономики РФ. Перед проведением оценки эффективности была определена общественная значимость проекта. Все данные приводились в текущих ценах и определялись экспертно или по аналогам. На стадии технико-экономического обоснования (ТЭО) представлена в полном объеме вся исходная информация.

В качестве одного из источников финансирования инвестиционного проекта (ИП) — амортизация основных фондов и прибыль самого предприятия. В ходе исследований получены следующие результаты (табл. 4).

Таблица 4

Интегральные показатели расчет экономической эффективности от предполагаемого _внедрения лесозадерживаюшей запани._-

Показатель - ' .

Ставка дисконтирования 13,00%

Период окупаемости 30 мес.

Дисконтированный период окупаемости 40 мес.

Средняя норма рентабельности 43,36%

Чистый приведенный доход 1 010 тыс. р.

Индекс доходности 1,63

Внутренняя норма рентабельности 45,86%

Модифицированная внутренняя норма рентабельности 20,17%

Период расчета интегральных показателей 60 мес.

Заключение

С целью улучшения экологической обстановки на акваториях крупных водохранилищ необходимо производить сбор различных загрязнений, который осуществляется с применением наплавных' сооружений и различных технических средств. Поэтому строительство и. ввод в эксплуатацию новых сооружений, технологий влияющих на состояние вод, должны предусматривать мероприятия по охране вод от загрязнения, засорения и истощения, по обеспечению .охраны рыб, условий для их воспроизводства.

В процессе исследований сделаны следующие основные выводы и реко- . мендации.

Установлено, что существующий способ сбора плавающей древесины применительно к лесосплаву не полностью отражает все процессы, которые происходят на акваториях крупных водохранилищ, не учитывает специфику их работы.

2. Обоснована необходимость замены конструкций лесозадерживающих запаней для лесосплава на принципиально новые конструкции, позволяющие решать вопросы, связанные с некоторыми особенностями их работы в условиях крупных водохранилищ без нарушения экологии водной среды.

3. Предложен метод создания новых технических решений для сбора различных загрязнений, который упрощает их поиск применительно'к конкретным производственным задачам.

Для реализации этих задач связанных с улучшением вопросов экологии предложены новые технические объекты: понтоны из различных материалов, стяжные элементы, регулирующие устройства, которые в свою очередь могут служить основой для создания новых конструктивных и технологиче-

ских решений, а на их основе и новых технологий по защите окружающей среды.

4. Разработанная классификация технический решений, с точки зрения их функционирования, позволяет последние систематизировать и описать, а предложенный метод определения (выбора) наиболее перспективного технического решения, определить, как эффективно можно его использовать для последующего формирования систем машин.

5. Усовершенствована методика расчета наплавных сооружений, с учетом волновых процессов, ледовых нагрузок и влияния работы непосредственно гидроузла ГЭС на наплавное сооружение в целом, учтены особенности сезонности работы. Приведенный алгоритм расчета позволяет производить всесторонний статический и динамический анализ наплавных конструкций в условиях разнообразных внешних воздействий. Статические и динамические расчеты наплавных сооружений позволили теоретически обосновать и создать схемы устройств удержания древесных отходов от поступления к гидроузлу ГЭС при большой ширине водохранилища.

6. Разработана имитационно динамическая модель, которая позволяет значительно сократить время на проектирование наплавного сооружения, выявить нехарактерные параметры и исключить их = из расчета, сократить путь от постановки задачи до составления конкретных алгоритмов инженерных расчетов и может быть рекомендована для разработки принципиально новых типов технологических процессов применительно к реальному производству. "

7. Проверка адекватности теоретических положений на основе проведения комплекса лабораторных исследований позволила:

обосновать выбор существующих критериев подобия, условия их совместимости в лабораторных условиях;

разработать методику проведения экспериментальных исследований, изготовить модель, а на ее основе выполнить комплекс измерений параметров течения.

Хорошая сходимость значений поверхностных скоростей на модели и натурном объекте в рабочей части модели (расхождение результатов в пределах 10... 11%) позволяет говорить о корректной постановке эксперимента, так как проверка работоспособности проектируемого устройства по защите водотока от распространения плавающих веществ и мусора проводилась в поверхностном слое воды;

Полученные регрессионные уравнения позволяют решать задачи проектирования технических систем для сбора плавающей древесины и мусора.

8. В результате исследований установлено, что гидрохимические характеристики воды в непосредственной близости от ГЭС: содержание растворенного кислорода, биологическое потребление кислорода (ВПК), окисляе-мость, концентрация дубильных и смолистых веществ не выходят за переделы установленных требований к составу воды для рыбохозяйственных водоемов. При этом в установленном соотношении древесины и воды (1:250) не создаются неблагоприятные условия для обитания и развития водных организмов. В целом же на всей акватории водохранилища отмечается превышение ПДК в среднем в 1,5 —2 раза, что говорит о значительном загрязнении вод водохранилища органическими соединениями.

9. Внедрение результатов работы в производство позволяет уменьшить, а в отдельных случаях и полностью устранить, поступление аварийной древесины к гидроузлам ГЭС, что благоприятно сказывается на экологической обстановке.

Экономический эффект от внедрения наплавного сооружения на предприятии Чебоксарского гидроузла составит 1010 тыс.р. на одно устройство (в ценах 2004 г.)

По акту внедрения результатов научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ " Разработка методов и средств обеспечивающих предотвращение поступления плавающих лесоматериалов к Саяно-Шушенской ГЭС"( заказчик; Всесоюзный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт Ленгидропроект им. С.Я. Жука) экономический эффект от внедрения разработки запани определен в объеме 93397 рублей на один объект (в ценах 1991г.) .

10. Приведенные в исследованиях результаты в дальнейшем могут быть использованы при проектно-конструкторских работах и создании устройств для сбора различных загрязнений на акваториях крупных водохранилищ. Научно обоснованные технические и технологические решения, разработанные с целью обеспечения сбора аварийной древесины в районах крупных водохранилищ без нарушения экологии водной среды, связанные с разработкой теоретических основ создания наплавных сооружений на основе распределенных гидродинамических структур вносят значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Царев, Е.М. Экологические проблемы водохранилищ образовавшихся на лесных территориях /Е.М. Царев// Лесной вестник/МГУЛ.- 2003 .№3. 118-121с.

2. Царев, Е.М. Совершенствование методики расчета лесоудерживающей запани, исходя из новых производственных условий /Е.М. Царев// Лесной вестник/МГУЛ.-2003. №4. 48-56с.

3. Царев Е.М Имитационное динамическое моделирование функционирования удерживающей запани для сбора плавающих лесоматериалов / Поздеев А.Г., Царев Е.М. // Лесной вестник/МГУЛ,- 2004. №5,- С. 46-51

4. Царев Е.М Метод оценки качества технического объекта на основе шкалы сравнений/Царев Е.М.//Лесной вестник/МГУЛ. - 2004. №5. -С.51- 57.

5. A.C. 1393738 СССР, МКИ В 65 G 69/20. Устройство для создания поверхностного потока/Е.М. Царев. Заявлено 10.01.86; Опубл.07.05.88. бюлл. №17. — 5с.

6. A.C. 1449471 СССР, МКИ В 65 G 69/20. Гидравлический ускоритель потока для лесосплава / Е.М. Царев. Заявлено 20.07.87; Опубл.7.01.89. бюлл. № 1. -5с.

7. A.C. 1729979 СССР, МКИ В 65 G 69/20. Гидравлический ускоритель потока для лесосплава /Е.М. Царев. Заявлено 26.02.90; Опубл. 03.01.94. бюлл. №16,-2с.

8. Пат. № 2013342 Российская Федерация, МКИ В 65 G 69/20 Гидравлическое устройство потока для лесосплава/Е.М. Царев. Заявл. 20.05.91; Опубл. 30.05.94, бюлл. №10.-4с.

9. Пат. №2241652 Российская Федерация, МКИ D65G69/20 Лесоудержи-вающая запань / Царёв Е.М. Заявл. 09.04.2003; Опубл. 10.12.2004. бюлл. № 34, -5с.

10. Пат. №2252187 Российская Федерация, МКИ B65G69/20 Лесоудержи-вающая запань / Царев Е.М. Заявл. 02.06.2003; Опубл. 20.05.2005. бюлл, № 14,-5с.

11. Пат. №2264344 Российская Федерация, МКИ B65G69/20 Лесоудержи-вающая запань/Царев Е.М. Заявл. 24.11.2003; Опубл 20.11.2005. бюлл. № 32, -5с.

. 12. Пат №2268226 Российская Федерация,МКИ B65G69/20 Лесоудержи-вающая запань/ Царев Е.М. Заявл 24.11.2003; Опубл 20.01.2006. бюлл. № 2, -5с.

13. Пат. №2269622 Российская Федерация, МКИ B65G69/20 Лесоудержи-вающая запань/ Царев Е.М. Заявл 05.03.2004; Опубл. 10.02.2006. бюлл. № 4,-6с.

14. Пат. №2229430 Российская Федерация, МКИ В 66 В 7/06 Устройство для соединения канатов/Царев Е.М., Анисимов С.Е. Заявл.24.06.2002; Опубл. 27.05.2004, Бюлл. № 15 - 6с..

15. Пат. №2241876 Российская Федерация, МКИ В 66 В 7/06 Устройство для соединения канатов/ Царев Е.М. Заявл. 06.02. 2003; 0публ.10.12.2004. Бюлл. № 34- 6с.

16. Пат. №2249737 Российская Федерация, МКИ В 66 В 7/06 Устройство для соединения канатов/Царев Е.М. Заявл 24.03.2003; Опубл. 10.04.2005. Бюлл. № 10 - 5с.

17. Пат. №2249738 Российская Федерация, МКИ В 66 В 7/06 Устройство для соединения канатов/Царев Е.М., Лаптев A.C. Заявл. 01.07.2003. опубл. 10.04.2005, Бюлл. №10-6с.

18. Пат. №2262012 Российская Федерация, МКИ В 66 В 7/06 Устройство для соединения канатов/ Царев Е.М. Заявл.01.03.2004; Опубл. 10.10.2005. Бюлл. № 28-6с.

19.Пат. №2258849 Российская Федерация, МКИ В66В7/06 Устройство для соединения канатов/ Царев Е.М. Заявл. 22.01.2004; Опубл. 20.08.2005. Бюлл. № 23 -5с.

20. Пат. №2269705 Российская Федерация, МКИ В 66 В 7/06 Устройство для соединения канатов/ Царев Е.М. 3аявл.01.03.2004; Опубл. 10.02.2006. Бюлл. № 4 -6с.

21. Пат. №2270387 Российская Федерация, МКИ В 66 В 7/06 Устройство для соединения канатов/ Царев Е.М. Заявл.04.10.2004; Опубл. 20.02.2006. Бюлл. № 5 -5с.

22. Мультимедиа база данных руководителя, проектировщика и технолога лесопромышленного производства (МБДР-ЛГ1)./ Якимович С.Б., Якимович С.С., Бутенин С. А., Царев Е.М, свидетельство об официальной регистрации базы данных № 2001620183. Заявлено 04.05.2001 опубликовано 17.08.2001 Бюл. №3, Программа для ЭВМ. База данных. -50с.

Монографии

1. Царев Е.М. Совершенствование сбора отходов лесозаготовок на водохранилищах / Е.М. Царев. - Йошкар-Ола, МарГТУ, 2005,- 146с.

Статьи и материалы конференций

1. Царев Е.М. Функциональное описание лесозаготовительного оборудования. / Е.М. Царев //Лесосечные, лесоскладские работы и транспорт леса: межвуз. сб. трудов. ЛТА, 1991, - С.53-56

2. Царев Е.М. Анализ эксплуатационных структур прибрежных территорий /Е.М. Царев // Тр. науч. конф. НИР МарГТУ, секц. инженер.экологии и технологии природопользования, Йошкар-Ола, 1998, С. 2-5, деп. в ВИНИТИ, 30.09.98 № 2890-В98

3. Царев Е.М. Циклические технологии обустройства малых рек /Е.М. Царев // Материалы международной конф. часть 2, Ставрополь, 1998,-С.53-65

4. Царев Е.М. К вопросу об очистке прибрежных территорий малых рек / Е.М. Царев //Материалы международной конф. Йошкар-Ола, 1999, -С.110

5. Царев Е.М. Универсальное гидравлическое средство для заготовки и транспортировки древесины в условиях малых рек./ Е.М. Царев // Материалы всероссийской научно-технической конференции. МГУЛ,- М,1997,-С.118

Просим принять участие в работе диссертационного совета Д212.115.02 и прислать Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах, подписанный и заверенный печатью учреждения, по адресу: 424000, Республика Марий Эл,. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3, МарГТУ, ученому секретарю. Тел/факс (8-8362) 41-08-72

Подписано в печать 21.04.06. Формат 60 х 84/16 Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл.п.л. 2,0. Тираж 100 экз. Заказ № 3276.

Редакционно-издательский центр Марийского государственного технического университета 424006, Йошкар-Ола, ул. Панфилова, 17

Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Царев, Евгений Михайлович

Введение.

1. Анализ работ в области исследований, постановка задачи

1.1. Анализ литературного поиска.

1.2. Результаты патентно-информационного поиска.

1.3. Объект и предмет исследования.

1.4. Постановка задач исследований.

2. Расчет внешних силовых факторов, действующих на наплавные сооружения и запани.

2.1. Статические уравнения равновесия плавучих сооружений.

2.2. Динамический расчет наплавных сооружений.

2.2.1. Классификационные уровни морфологического анализа.

2.2.2. Описание основных типов объектов исследования.

2.2.3. Расчет волновой и ледовой нагрузок.

2.3. Устройство для регулирования длины лежня задерживающей запани

2.4. Расчет удерживающего устройства для сбора аварийной древесины

2.5. Определение полной нагрузки, действующей на запань в течение года

2.6. Выводы.

3. Имитационное динамическое моделирование работы лесозадержи-вающей запани для сбора древесных отходов.

3.1. Основные элементы имитационно-динамической модели (ИДМ).

3.2. Основные понятия о диаграммах потоков и уровней.

3.3. Построение имитационно-динамической модели.

3.4. Выводы.

4. Физическое моделирование участка водохранилища Чебоксарской

4.1. Определение условий моделирования изучаемых процессов. Лабораторное моделирование.

4.2. Описание лабораторной установки.

4.3. Проведение экспериментальных исследований.

4.4. Статистическая обработка результатов эксперимента.

4.5. Выводы.

5. Аварийная древесина и экологическое состояние водоема.

5.1. Степень влияния неокоренной древесины на экологическое состояние водохранилища.

5.2. Оценка состояния и степени загрязнения водоема.

5.3. Оценка ущерба от сброса загрязняющих веществ.

5.4. Выводы.

6. Природоохранные технологические схемы и устройства для сбора различных загрязнений на акватории водохранилищ.

6.1 Элементы наплавных сооружений (элементы запани).

6.1.1. Элемент запани на базе пластиковых баллонов.

6.1.2. Элемент запани в виде гибкого экрана с воздушными баллонами.

6.1.3. Металлические элементы (понтоны) лесоудерживающей запани.

6.1.4. Складывающиеся металлические понтоны.

6.1.5. Стяжные элементы запани.

6.1.6. Натяжное устройство наплавного сооружения.

6.2 Методика анализа предмета исследования.

6.3 Технологические схемы для сбора различных загрязнений.

6.3.1. Первый вариант технологической схемы.

6.3.2. Второй вариант технологической схемы.

6.3.3. Третий вариант технологической схемы.

6.3.4. Четвертый вариант технологической схемы.

6.3.5. Пятый вариант технологической схемы.

6.3.6. Шестой вариант технологической схемы.

6.3.7. Седьмой вариант технологической схемы.

6.4. Выводы.

7. Расчет экономической эффективности от предполагаемого внедре- 219 ния лесозадерживающей запани.

7.1. Выводы.

Введение 2006 год, диссертация по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, Царев, Евгений Михайлович

Актуальность темы. Гидротехнические сооружения, строительство которых развернулось в конце 40-х - начале 50-х годов XX века в нашей стране на базе широкого использования богатейших водных ресурсов, вызвали кардинальные изменения гидрологических условий водных путей, в корне изменили ландшафтную картину территорий, а также хозяйственную деятельность населения проживающего рядом с этими объектами.

Водохранилища, выстроенных за этот период ГЭС, достигли очень больл ших размеров. Площадь зеркала доходит до 3000 км , а в отдельных случаях до 6000 км и более. В затапливаемой зоне этих водохранилищ оказались большие площади, покрытые лесными насаждениями. Одни водохранилища (Зейское, Усть-Илимское, Богучанское и др.) находятся в многолесных районах с большим количеством великолепных строевых хвойных деревьев, другие - в районах не богатых лесом, где оказавшиеся в затоплении лесные массивы составляют большую часть лесопокрытой площади [154].

Проектами обычно предусматривалось два вида работ, сопутствующих подготовке ложа водохранилища: лесосводка, или вырубка товарной древесины, и лесоочистка, выполняемая различными способами, - с полной очисткой и корчевкой пней, с подрезкой их на уровне земли или с оставлением пней определенной высоты. Единых положений, регламентирующих во всех деталях размеры и порядок вырубки древостоев, характер лесоочистных работ и площадь, на которой они должны производиться, не существовало. Необходимых полноценных изысканий лесных массивов, как в зоне водохранилища, так и в прилегающих к нему районах, не проводилось, и оценка запасов делалась условно, с использованием в одних случаях данных аэротаксации, в других - наземной таксации. Это привело к большому разбросу в оценке запасов деловой древесины и к заведомо неверному определению объемов работ по ее вырубке. Чаще всего в запасы включали только хвойные породы, а лиственные, как правило, считали возможным оставить в ложе водохранилища и затопить.

Лиственные породы не намечались к вырубке даже в тех случаях, когда в районах, прилегающих к водохранилищам, имелся неограниченный спрос на древесину, и ее можно было направить в близко расположенные лесопромышленные комплексы или на целлюлозно-бумажные комбинаты. По отношению к хвойным породам также вводился ряд ограничений: вырубались лишь деревья диаметром не менее 12 см на высоте груди и при запасе не менее 50 м на га (а для водохранилища Зейской ГЭС - не менее 16 см и 60 м ).

При таком порядке рубок большое количество лесонасаждений осталось на корню. Деревья, не вырубленные при лесосводке, затем не были срезаны и при выполнении лесоочистительных работ.

При строительстве Братской ГЭС не подлежали сводке леса площадью 103 тыс. га с общим объемом древесины 5900 тыс. м , из которого 2800 тыс. м всплыло после первого года с начала затопления водохранилища.

Важнейший вопрос, которому до сих пор не уделяется должного внимания, это полное использование растущего леса на берегах водохранилищ. Оставленные в зоне затопления деревья в течение многих лет продолжают вымываться из грунта и захламлять акваторию водоемов. Запасы древесины, подлежащие освоению, очень велики, а их потери измеряются миллионами кубометров. Их можно было бы избежать, если при возведении ГЭС по соседству с водохранилищами строились лесопромышленные комбинаты с технологией, предусматривающей полную утилизацию вырубаемых деревьев, включая и так называемую аварийную плавающую древесину.

Однако, при постройке многих ГЭС вообще не предусматривалось строительство лесоперерабатывающих предприятий, а, следовательно, и возможность полноценного использования всей биомассы древесины.

Работы по лесосводке и лесоочистке начинались значительно позднее, чем строительство гидроэлектростанций. Из-за отсутствия транспортных путей к моменту затопления водохранилища, значительная часть леса оставалась на корню и даже, вырубленную и уложенную в штабеля древесину не удалось вывезти.

Строительство Зейской, Усть-Илимской, Саяно-Шушенской ГЭС уже велось, однако, ни одна лесная организация не получила возможности начать работы в зоне водохранилища. В районе Усть-Илимского водохранилища многомиллионные запасы древесины, подлежащие заготовке, остались на корню. На территории Братского водохранилища из-за позднего начала лесозаготовительных работ, и отсутствия необходимых транспортных средств, осталось неосвоенной около 11 млн. м древесины.

Приведенные примеры характерны для сибирских водохранилищ, расположенных в крупных лесных массивах.

Для водохранилищ, создаваемых в Европейской части СССР, очень остро стоял вопрос о сохранении водоохранных лесов. После пуска первой очереди Чебоксарской ГЭС в 1981 году до отметки 63,0 м затоплено около 10 тыс. га водоохранных лесов I группы, при этом значительная часть древостоя осталось на корню, а вырубленную и уложенную в штабеля древесину не удалось вывезти и переработать [29]. Кроме того, на прилегающих территориях, из-за повышения уровня грунтовых вод, лес начинает гибнуть и резко снижается его ежегодный прирост.

Другим не менее важным аспектом является ухудшение общей экологической обстановки в затопленных зонах водохранилищ. Резко ухудшилось качество воды, сократилось количество нерестовых рыб, стало невозможно использовать воду в качестве питьевой [27].

Ко всему прочему, возникли проблемы гидроэнергетического характера. Предполагалось, что затопленная древесина так и останется на корню до полного разложения на дне водохранилищ. Однако, подмываемая подводными течениями, она начинает всплывать и перемещаться по акватории [28,127]. Другая часть затопленной древесины непредсказуемо движется в водах водохранилища в направлении входных отверстий турбин ГЭС, перекрывая их. Кроме того, деревья, находящиеся на берегу водохранилищ, подмываются во время паводков, а также в весенний период в результате резкого повышения уровня верхнего бьефа водохранилища, оказываются в воде и в конечном итоге - у тела плотины ГЭС. По результатам исследований, такие явления имеют место на большинстве ГЭС. Так как на сбор такой древесины обычно нет средств, она превращается в топляк, опускается на дно, усугубляя и без того не благоприятную экологическую обстановку.

В настоящее время делаются попытки решения этих проблем гидроэнергетиками. Для ликвидации плавающей древесины в акватории водохранилища Сая-но-Шушенской ГЭС эксплуатационниками предложена и реализуется схема переработки её в древесный уголь по экологически чистому методу пиролиза, для чего их силами построен деревоперерабатывающий завод. Такие решения экологических проблем в практике на сегодня пока единичны [23,92].

Возникшие экологические проблемы на водохранилищах заслуживают специального изучения как объекты хозяйственного освоения, а с учетом их специфики, как объекты естественной природной среды. В связи с этим, предмет исследования, направленный на совершенствование технологий очистки водотоков от загрязнений (ветвей, вершин, кусков древесины, целых деревьев, топляка) является актуальной с экологической точки зрения.

Цель работы. Предотвращение загрязнения акваторий водохранилищ путем совершенствования технологических процессов сбора и утилизации древесных отходов от лесосечных работ, обоснования технологических параметров и создания конструкций принципиально новых средств технологической оснастки, в частности сооружений удерживающих аварийную древесину.

Задачи исследований заключаются в разработке классификации технических средств по сбору и утилизации аварийной древесины; методики оценки состояния предмета исследований и прогнозирования его развития; методики рас-счета элементов лесозадерживающей запани; имитационно-динамической модели работы лесозадерживающей запани; предложений по применению новых технических решений для сбора аварийной древесины на водохранилищах; рекомендаций по использованию в технологическом процессе сбора и утилизации древесных отходов; программы проведения экспериментальных исследований на основе методов теории подобия; в проектировании и изготовлении комплекса лабораторных установок и контрольно-измерительной аппаратуры; методики обработки экспериментальных данных на основе теории планирования эксперимента; оценки экономической эффективности применения предлагаемых технических решений для использования наплавных сооружений в условиях водохранилищ ГЭС.

Объект и предмет исследований. Объектом исследований являются водохранилища, образовавшиеся на лесных территориях после строительства крупных гидроузлов, где существуют проблемы сбора аварийной древесины и древесных отходов. Предметом исследований являются лесозадерживающие сооружения для сбора древесных отходов в условиях крупных водохранилищ.

Для этого разработаны:

- методика расчета наплавного сооружения (запани) для сбора различных загрязнений применительно к крупным водохранилищам, позволяющая производить всесторонний статический и динамический анализ в новых производственных условиях при разнообразных внешних воздействиях (волновая нагрузка, ледовая, встречная волна);

- математическая имитационно-динамическая модель работы объекта в условиях крупного водохранилища с применением системного анализа, которая сокращает путь от постановки задачи до составления конкретных алгоритмов инженерных расчетов;

- устройства наплавных сооружений для сбора различных загрязнений на поверхности воды, позволяющие создавать новые природоохранные технологические схемы и защищенные патентами РФ на изобретения.

Методика исследований. В процессе проведения исследований были использованы теоретические и экспериментальные методы. Теоретические исследования основывались на использовании уравнений гидродинамики, теории упругости, методов математического и физического моделирования, математической статистики.

Экспериментальные исследования проводились на русловой модели в масштабах 1:500 и 1:250 с учетом положений теории и практики моделирования объектов гидромеханики.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Методика расчета наплавного сооружения применительно к крупным водным объектам.

2. Имитационно-динамическая модель работы наплавного сооружения.

3. Методика описания технических объектов и их классификация.

4. Технические решения для сбора технологических отходов на поверхности воды.

5. Природоохранные технологические схемы обеспечения сбора различных загрязнений.

Практическая значимость. Разработанная математическая модель расчета лесозадерживающей запани и выявленные закономерности воздействия различных факторов на неё, дополняют теорию расчета наплавных сооружений и являются базой для их дальнейшего совершенствования. Математическая модель выполнена в виде прикладной компьютерной программы, которая позволяет: оценить динамические нагрузки, действующие на наплавное сооружение в зависимости от времени года; произвести оценку конструкции наплавного сооружения с позиции взаимодействия его с предметом труда - загрязнением.

Для практической реализации результатов исследований были разработаны новые технические решения, защищенные патентами, а на их основе - технологии и рекомендации по ликвидации загрязнений на акваториях крупных водохранилищ.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на научных конференциях МарГТУ (Йошкар-Ола, 1987-2005); на первой и второй научно-практической конференциях «Охрана и рациональное использование водных

K.J ресурсов» (Йошкар-Ола, 1996 и 1998г.г.); международной научно-практической

KJ конференции «Рациональное использование лесных ресурсов» (Йошкар-Ола,2001); республиканской научно-практической конференции "Проблемы государственного мониторинга природной среды на территории Республики Марий-Эл" (Йошкар-Ола, 2002); на расширенных заседаниях администрации Чебоксар-кого гидроузла (Чебоксары, 2004,2005).

Личное участие автора в получении результатов.

Диссертация является результатом многолетних исследований, выполненных при участии автора, который обосновал тему, определил цели и задачи исследований, разработал методику расчета наплавных сооружений применительно к новым производственным условиям, создал имитационно-динамическую модель работы наплавного сооружения, а также новые технические решения и технологические схемы сбора древесных отходов в условиях водохранилищ.

Реализация работы.

Результаты исследований могут быть использованы гидроцехом Чебоксарской ГЭС при разработке мероприятий по предотвращению поступления аварийной древесины и шуго - ледовых образований к телу плотины гидроузла.

По акту внедрения результатов научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ экономический эффект одного объекта определен в сумме 93397 рублей (в ценах 1991 года). (Тема: "Разработка методов и средств обеспечивающих предотвращение поступления плавающих лесоматериалов к Саяно-Шушенской ГЭС". Заказчик: Всесоюзный проектно-изыскательский и научно - исследовательский институт Ленгидропроект им. С.Я. Жука).

Публикаций.

Основное содержание диссертации изложено в 9 статьях (1,7 п. л.) авторский вклад 95%, 4 авторских свидетельствах (1п. л.) авторский вклад 100%, 9 патентах на изобретение (3,1 п. л.) авторский вклад 95%, 1 монографии (8,7 п. л.) авторский вклад 100% , в том числе 17 - в изданиях, рекомендованных ВАК Российской Федерации.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 7 разделов, выводов и рекомендаций, списка использованной литературы и приложений. Работа объемом 263 стр. включает 109 иллюстраций, 51 таблицу, список использованной литературы из 189 наименований и 5 приложений на 53 страницах.

Заключение диссертация на тему "Совершенствование сбора древесных отходов от лесозаготовок на водохранилищах"

8. Основные выводы и рекомендации по работе

В процессе исследований сделаны следующие основные выводы и рекомендации.

1. Определена проблемная ситуация в области разработки технических решений для сбора аварийной древесины на акваториях крупных водохранилищ на основе системного анализа, дана их обобщенная характеристика и выявлен предмет исследований. Установлено, что существующий способ сбора плавающей древесины применительно к лесосплаву не полностью отражает все процессы, которые происходят на акваториях крупных водохранилищ, не учитывает специфику их работы.

3. Предложен метод создания новых технических решений для сбора различных загрязнений, который упрощает их поиск применительно к конкретным производственным задачам.

Для реализации этих задач, связанных с улучшением вопросов экологии предложены новые технические объекты: понтоны из различных материалов, стяжные элементы, регулирующие устройства, которые в свою очередь могут служить основой для создания новых конструктивных и технологических решений, а на их основе и новых технологий по защите окружающей среды.

4. Разработанная классификация технических решений, с точки зрения их функционирования, позволяет последние систематизировать и описать, а предложенный метод определения (выбора) наиболее перспективного технического решения, определить пути эффективного использования для последующего формирования систем машин.

5. Усовершенствована методика расчета наплавных сооружений, с учетом волновых процессов, ледовых нагрузок и влияния работы гидроузла ГЭС на наплавное сооружение в целом. Учтены особенности сезонности работы. Приведенный алгоритм расчета позволяет производить всесторонний статический и динамический анализ наплавных конструкций в условиях разнообразных внешних воздействий. Статические и динамические расчеты наплавных сооружений позволили теоретически обосновать и создать схемы устройств удержания древесных отходов от поступления к гидроузлу ГЭС при большой ширине водохранилища.

6. Разработана имитационно динамическая модель, которая позволяет значительно сократить время на проектирование наплавного сооружения, выявить нехарактерные параметры и исключить их из расчета, сократить путь от постановки задачи до составления конкретных алгоритмов инженерных расчетов и может быть рекомендована для разработки принципиально новых типов технологических процессов применительно к реальному производству.

7. Проверка адекватности теоретических положений на основе проведения комплекса лабораторных исследований позволила обосновать выбор существующих критериев подобия, условия их совместимости в лабораторных условиях, разработать методику проведения экспериментальных исследований, изготовить модель, а на ее основе выполнить комплекс измерений параметров течения.

Проведенная оценка экспериментальных исследований подтвердила, что структура полученных гидравлических потоков соответствует выдвинутым теоретическим гипотезам и предположениям. Хорошая сходимость значений поверхностных скоростей на модели и натурном объекте в рабочей части модели (расхождение результатов в пределах 10. 12%) позволяет говорить о корректной постановке эксперимента. Полученные регрессионные уравнения позволяют решать задачи проектирования технических систем для сбора плавающей древесины и мусора.

8. В результате проведения научных исследований установлено, что гидрохимические характеристики воды, содержание растворенного кислорода, биологическое потребление кислорода (ВПК), окисляемость, концентрация дубильных и смолистых веществ на участке установки наплавного сооружения выходят за переделы установленных требований к составу воды для рыбохозяйственных водоемов, создают неблагоприятные условия для обитания и развития водных организмов.

9. Внедрение результатов работы в производство позволяет уменьшить, а в отдельных случаях и полностью устранить, поступление древесных отходов и мусора к гидроузлам ГЭС, что благоприятно сказывается на экологической обстановке.

Экономический эффект от внедрения наплавного сооружения на предприятии Чебоксарского гидроузла составит 1010 тыс.руб. на одно устройство (в ценах 2004 г.)

По акту внедрения результатов научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ "Разработка методов и средств обеспечивающих предотвращение поступления плавающих лесоматериалов к Саяно-Шушенской ГЭС", заказчик: Всесоюзный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт Ленгидропроект им. С.Я. Жука, экономический эффект от внедрения разработки запани составил 93397руб. на один объект в ценах 1991 г.

Библиография Царев, Евгений Михайлович, диссертация по теме Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства

1. А.с. 1306869 МКИ B65G69/20 Гидравлический ускоритель потока для лесосплава / А.Г. Поздеев (СССР); Заявлено 2.01.85; Опубл.7.06.87, Бюл. №16. -2с.

2. А.с. 1156999 Устройство для ускорения транспортного гидравлического потока /А.Г. Поздеев (СССР); Заявлено 2.05.87; 0публ.7.06.87, Бюл.№19. 2с.

3. А.с. 1283200 МКИ B65G69/20 Гидравлический ускоритель потока для лесосплава / Поздеев А.Г., Самойленко В.Г.(СССР); Заявлено 2.04.85; Опубл. 17.01.87, Бюл. №2-12с.

4. А.с. №572416 СССР, МКИ B65G69/20 Лесоудерживающая запань для приема и хранения древесины на воде/Н.А. Глунов, В.Н. Трофимчук, В.М. Зыков, P.M. Буда (СССР), 246754/29-25; Заявлено 17.03.73; Опубл.23.03.77, Бюл. № 30. С 4.

5. А.с. № 1253917 СССР, МКИ B65G69/20 Лесосплавная запань/ А.А. Митрофанов, В.И. Шишов (СССР); Заявлено 05.02.85; 0публ.30.09.86, Бюл. № 32. -С 95.

6. А.с. № 1244070 СССР, МКИ B65G69/20 Гибкая запань/ Л.П. Щеколдин, Ю.А. Тетерин (СССР); Заявлено 28.01.85; Опубл. 15.08.86, Бюл. № 26. С 91.

7. А.С. 1393738 СССР, МКИ В 65 G 69/20. Устройство для создания поверхностного потока/Е.М. Царев. Заявл. 10.01.86; Опубл.07.05.88, Бюл. № 17.

8. А.С. 1449471 СССР, МКИ В 65 G 69/20. Гидравлический ускоритель потока для лесосплава / Е.М. Царев. Заявл.20.03.90; Опубл.30.09.92, Бюл. № 1.

9. А.С. 1729979 СССР, МКИ В 65 G 69/20. Гидравлический ускоритель потока для лесосплава /Е.М. Царев. Заявл. 26.02.90; Опубл. 03.01.94, Бюл. № 16

10. Альтшуллер, Г.С. Алгоритмы изобретения / Г.С. Альтшуллер. М.: Моск. рабочий,1973. -296с.

11. Алтунин, С.Г. Регулирование русел /С.Г. Алтунин. М.: Сельхозгиз, 1956. -336с.

12. Анурьев, В.И. Справочник конструктора машиностроения: в Зт. / В.И. Анурьев. М.: Машиностроение, 1978, 3 т. - 557с.

13. Артоболевский, И.И. Механизмы в современной технике: в 2т. / И.И. Артоболевский. М.: Наука, 1964. - 1008 с.

14. Бейтмен, Г. Таблицы интегральных преобразований / Г. Бейтмен, А. Эр-дейн.-М.: Наука, 1969. 120с.

15. Беркович, К.М. Экологическое русловедение: объект и проблемы исследований / К.М. Беркович, Р.С. Чалов // Гидротехническое строительство 1992. -№ 12.-С.4-7.

16. Биргер, И.А. Прочность, устойчивость, колебания, справочник: в Зт. / И.А.Биргер, Я.И.Пановко М.: Машиностроение, 1968 - Т.1-831 е.; Т.З -567 с.

17. Борисовец, Ю.П. Гибкие лесосплавные плотины / Ю.П. Борисовец М.: Лесн. пром-сть, 1979. - 112с.

18. Боровков, А.А. Математическая статистика / А.А.Боровков. М.: Наука, 1984.-472с.

19. Боровский, А.И. Защита внутренних водных путей от загрязнения / А.И. Боровский, В.Г.Гришин, Н.Д. Черкасов. -М.: Транспорт, 1981. 128 с.

20. Бородин Ю.В. Выполнение требований водоохранных мероприятий на лесосплавных водоемах / Ю.В.Бородин II В экспресс-информ./ ВНИПИЭИ-леспром. Сер. Лесоэксплуатация и лесосплав. - М.,1986. - Вып.8 - С. 2-7.

21. Бреббиа, К. Динамика морских сооружений /К. Бреббиа, С. Уокер. Л.: Судостроение, 1980- 230с.

22. Бреслав Л.Б. Технико-экономическое обоснование средств освоения мирового океана /Л.Б. Бреслав. Л.: Судостроение, 1982 . - 240с.

23. Брызгалов В.И. Двадцатилетний опыт эксплуатации Саяно-Шушенского гидроэнергетического комплекса /В.И. Брызгалов // Гидротехническое строительство. 1998. - № 9.- С. 25-28.

24. Будыка, С.Х. Водный транспорт леса и механизация лесосплавных работ /С.Х. Будыка, Г.А. Манухин, А.Н.Пименов. Минск.: Вышэйш. шк., 1970. -439с.

25. Бурбаки, Н. Элементы математики: в 6 кн. Кн. 6. Интегрирование. Меры, интегрирование мер. М.: Наука, 1967. - 396с.

26. Буш, Г.Я. Методы технического творчества /Г.Я. Буш. Рига.: Ли-есма, 1972.-94с.

27. Васильев, Ю.С. Анализ экологических последствий от воздействий ГЭС / Ю.С. Васильев // Гидротехническое строительство. 1991. -№ 8. -С. 10-13.

28. Волков, И.М. Гидротехнические сооружения / И.М.Волков, П.Ф. Коно-ненко, И.К. Федичкин. М.:Колос,1968 - 464с.

29. Волков, В.Н. Теория систем и методы системного анализа в управлении и связи /В.Н. Волков, В.А. Воронков. -М.: Радио и связь, 1983. 248с.

30. Восстановление и охрана малых рек: Теория и практика. /К.К. Эдель-штейн, М.И. Сахарова: пер. с англ. А.Э. Габриэляна, Ю.А. Смирнова. -М.: Агропромиздат, 1989.-317 с.

31. Гольдштейн, С.С. Современное состояние гидроаэродинамики вязкой жидкости: в 2т. Т. 1 и 2 /С.С. Гольдштейн М., 1948. - 140с.

32. Государственный доклад о состоянии окружающей среды Республики Марий Эл в 2001 году. Йошкар-Ола.: Минэкологии и природопользования1. Г РМЭ, 2002. 156с.

33. ГОСТ 17.1.3.13-86. Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране поверхностных вод от загрязнения. Гос. Стандарты. Изд. офиц М.: Изд-во стандартов, 1994. - 104 с.

34. Гиляров, Н.П. Моделирование речных потоков / Н.П. Гиляров. J1.: Гид-рометеоиздат, 1973.-200с.

35. Готлиб, Я.Л. Особенности термического режима бьефов водохранилища Усть-Илимской ГЭС /Я.Л. Готлиб, М.В. Горина, А.К. Катухова // Гидротехническое строительство. 1978. -№ 1. - С. 31-33.

36. Гришанин, К.В. Динамика русловых потоков / К.В. Гришанин Л., 1979. -180с.

37. Гусев, А.Г. Охрана рыбохозяйственных водоемов от загрязнения / А.Г.Гусев. М., Пищ. пром.,1975. - 368с.

38. Гусев, А.Г. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в рыбохозяйственных водоемах. Очистка промышленных сточных вод /А.Г. Гусев-М.: 1960,-С. 22-29.

39. Гухман, А.А. Введение в теорию подобия /А.А. Гухман. М.: Высш. шк.,1973.-296с.

40. Дворянкин, A.M. Методы синтеза технических решений /A.M. Дворянкин, А.И. Половинкин, А.Н. Соболев. -М.: Наука, 1977 104с.

41. Девнин, С.И. Аэрогидромеханика плохообтекаемых конструкций: справочник /С.И. Девнин.-М.: Судостроение, 1983.-320с.

42. Диткин, В.А. Операционное исчисление / В.А. Диткин, А.П. Прудников. -М.: Высшая школа, 1966. 405с.

43. Дмитриев, Л.Г. Байтовые покрытия /Л.Г. Дмитриев, А.В. Касилов. Киев.: Будивельник, 1974. - 270с.

44. Дмитриев, Ю.Я. Математическое моделирование экологических систем:оучебное пособие /Ю.Я. Дмитриев, А.Г.Поздеев. Йошкар-Ола: МарГТУ, 1997.-206с.

45. Дмитриев, Ю.Я. Перспективы создания комплекса машин для очистки русл малых рек / Ю.Я. Дмитриев, А.Г. Поздеев, Е.М. Царев, Комитет Республики Марий Эл по водному хозяйству, ППФ "Page". Йошкар-Ола, 1996.-84с.

46. Донской, И.П. Водный транспорт леса /И.П. Донской, В.В. Савельев. -М.: Лесн. пром-сть, 1973.-288с.

47. Дьяконов, В. MATHCAD 8/2000: спец.вып. /В. Дьяконов. СПб.: Питер,2001.-592с.

48. Железняков, Ф.Н. Инженерная гидрология и регулирование стока /Ф.Н. Железняков, Е.Е. Овчаров. М.: Колос, 1993. - 463С.

49. Захаренков, Ф.Е. Оптимизация производственных процессов береговых складов/Ф.Е. Захаренков. -М.: Лесн. пром-сть, 1978. 184с.

50. Зегжда, А.П. Теория подобия и методика расчета гидротехнических моделей /А.П. Зегжда. -М.: Госстройиздат, 1938. 163с.

51. Зубрилов, С.П. Охрана окружающей среды при эксплуатации судов / С.П. Зубрилов, Ю.Г. Ищук, В.И. Косовский. М.: Судостроение, 1989. - 256с.

52. Инструкция по изысканиям, проектированию, строительству, монтажу и эксплуатации запаней, М.: Лесн. пром-сть, 1971. - 104с.

53. Инструкция по проектированию лесосплавных предприятий. ВСН4-78 Минлеспром СССР- Л.: Гипролестранс, 1979. 294 с.

54. Кобринский, Н.Е. Введение в экономическую кибернетику: учебное пособие /Н.Е. Кобринский. -М.: Экономика, 1975-343с.

55. Комплексное использование водных ресурсов и охрана окружающей среды / Шабанова В.В., И.Г. Галямина, Э.С. Беглярова, Н.Ф. Юрченко и др. М.: Колос, 1994.-318с.

56. Константинов, Н.М. Гидравлика, гидрология, гидрометрия: в 2ч. /Н.М. Константинов, Н.А. Петров, Л.И. Высоцкий. -М.: Высш. шк.,1987. 430с.

57. Коренев, Б.Г. Справочник по динамике сооружений /Б.Г. Коренев, И.М.Рабинович. М.: Стройиздат, 1972. -220с.

58. Корн, Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров /Г.Корн, Т. Корн. М.: Наука, 1974. - 730с.

59. Кошкин, Н.И. Справочник по элементарной физике /Н.И. Кошкин, М.Г. Ширкевич.-2-е изд., перераб. и доп. М.: Наука, 1966. - 248с.

60. Кульмач, П.П. Якорные системы удержания плавучих объектов /П.П. Кульмач. Л.: Судостроение, 1980. - 336с.

61. Кунцман, Ж. Численные методы / Ж. Кунцманн; пер. с англ. Д.П. Костомарова. М.: Наука, 1979. - 156с.

62. Ланкастер, К. Математическая экономика /К. Ланкастер. М.: Прогресс, 1967.- 175с.

63. Лаппо Д.Д. Силовое воздействие гравитационных волн при обтекании гидротехнических сооружений. М:, Издат. Академии наук СССР, 1962. -115С.

64. Леви, И.И. Моделирование гидравлических явлений /И.И. Леви. М.: Госэнергоиздат, 1967. - 230с.

65. Лесников, Л.А. Особенности действия загрязнений на популяции водных организмов /Л.А. Лесников // Материалы 1 Всесоюзной науч конф. по вопросам водной токсикологии. М, 1968, -С. 18-20.

66. Лищинский, Л.Ю. Структурный и параметрический синтез гибких производственных систем /Л.Ю. Лищинский. М.: Машиностроение, 1990.- 312с.

67. Львович, А.И Защита вод от загрязнения /А.И. Львович. Л.: Гидроме-теоиздат, 1977. -168с.

68. Мазуркин, П.М. Классификация технических функций лесозаготовок / П.М. Мазуркин // Лесосечные, лесоскладские работы и транспорт леса: Меж-вуз.сб.научн.тр. ЛТА.-Л.: 1990.-С. 16-22.

69. Мазуркин, П.М. Анализ технических функций / П.М. Мазуркин. Йошкар-Ола.: МПИ, 1969. - 114с.

70. Мазуркин, П.М. Поисковое проектирование лесотехнических объектов / П.М. Мазуркин. Красноярск.: Изд-во Краснояр.ун-та, 1990 - 192с.

71. Мазуркин, П.М. Статистическая геоэкология. Закономерности распределения уникальных природных объектов: учебное пособие /П.М. Мазуркин. -Йошкар-Ола.: МарГТУ,2001.-48с.

72. Мазуркин, П.М. Статистическая гидрология /П.М. Мазуркин, В.И. Зверев, А.И. Толстухин Йошкар-Ола: МарГТУ,2002. - 274с.

73. Мазуркин, П.М. Биотехническое моделирование: справочное пособие /П.М. Мазуркин. Йошкар-Ола: МарПИ,1994 - 348с.

74. Макаров, И.П. Дополнительные главы математического анализа /И.П. Макаров -М.: Просвещение, 1968.-308с.

75. Мальцев, А.И. Алгоритмы и рекурсивные функции /А.И. Мальцев. М.: Высш. шк., 1965 - 120с.

76. Марчук, Г.И. Методы вычислительной математики /Г.И. Марчук. М.: Наука, 1980. - 536с.

77. Машины и механизмы для лесосплава: каталог М.: ВНИИПИЭИлес-пром, 1980.-72 с.

78. Мелиорация и водное хозяйство: справочник : в 5т. Т.5. Водное хозяйство /И.И Бородавченко, Ю.А. Килинский, И.А. Шикломанов и др. М.: Агропромиздат, 1988. -398с.

79. Механизация рейдовых работ на лесосплаве: Сб. трудов / ЦНИИЛесосп-лава. Вып. 20. М.: Лесная промышленность, 1975. - 143с.

80. Митрюшкин К.П. Охрана природы: справочник /К.П. Митрюшкин, М.Е. Берлянд, Ю.П. Беличенко. М.: Агропромиздат, 1987. - 269 с.

81. Мучник, С.Я. Расчет запаней (основные зависимости и графики) /С.Я. Мучник. Л.: Гослесбумиздат, 1949, - 55с.

82. Мучник, С.Я. Уточненные расчеты запаней /С.Я. Мучник. Л.: Гипроле-странс, 1953. - 64 с.

83. Наплавные сооружения и опоры для сплавных рек и лесных рейдов: типовой проекты 411-01-140-83,-Л.: Гипролестранс, ЦНИИлесосплав, 1983.

84. Научно-исследовательский сектор Ленинградской лесотехнической академии имени С. М Кирова; сб. науч.-исслед. работ по лесосплаву. Л.: 1940 .

85. Нестеров, Г.В. Такелажные работы на лесосплаве /Г.В. Нестеров. М.: Лесн. пром-сть, 1979. - 112с.

86. Нунупаров, С.М. Предотвращение загрязнения моря с судов / С.М. Нуну-паров. М.: Транспорт, 1985. - 288с.

87. Одрин, В.М. Морфологический анализ систем /В.М. Одрин, С.С. Крата-вов. Киев.: Наукова думка, 1977. - 183с.

88. Основы проектирования лесосплавных объектов / И.А. Беленов, Ю.Я.Дмитриев, В.И. Патякин, В.К.Сербский. М.: Экология, 1992. -128с.

89. Отчет о патентных исследованиях. Свердловский филиал ВЦПУ, заказ № 3149(3)Д-5. Свердловск.: 1980. - 72с.

90. Охрана водных ресурсов /И.И. Бородавченко, Н.В. Зарубаев, Ю.С. Васильев и др. М.: Колос, 1979. - 247с.

91. Парфенов, А.В. Состояние природно-технологического комплекса малых водотоков / А. В. Парфенов // Материалы респ. науч.- практ. конфер. Йошкар-Ола.; МарГТУ, 1999,- С.72-74.

92. Паспортизация плотбищ рек Вашки и Мезени с увязкой геодезических и гидрологических факторов с целью гарантированного съема лесоматериалов: отчет о НИР./ МарПИ; Рук. Ю.Я. Дмитриев Йошкар-Ола:, 1987. -70 с. - № ГР 0188.0005433.

93. Пат. № 2013341 Российская Федерация, МКИ B65G69/20 Лесоудержи-вающая запань для приема и хранения древесины на воде/ Н.И.Чубов, А.Б. Байрамов, Л.Ф. Кольдинская, Л.Ф. Толоконников, О.О. Миневич; Заявлено 26.04.91; 0публ.30.05.94, Бюл. № 10.-С.6.

94. Пат. 2013342 Российская Федерация, МКИ В 65 G 69/20 Гидравлическое устройство потока для лесосплава / Е.М. Царев. Заявл.20.05.91; 0публ.30.05.94. Бюл. №10.-4с.

95. Пат. 2043287 Российская Федерация, МКИ 65 G 69/20 Устройство для сортировки бревен на воде /Е.М. Царев Заявл. 25.02.92; Опубл. 10.09.95.Бюл.№ 25.-4с.

96. Пат. №2229430 Российская Федерация, МКИ F16G 11/00 Устройство для соединения канатов / Царев Е. М., Анисимов С.Е. Заявл.24.06.2002; Опубл.27.05.2004. Бюл. № 15, -4с.

97. Пат. №2241652 Российская Федерация, МКИ B65G 69/20 Лесоудержи-вающая запань/Царев Е. М. Заявл. 09.04.2003; Опубл. 10.12.204. Бюл. № 34. -Зс.

98. Пат. №2241876 Российская Федерация, МКИ F16G 11/00 Устройство для соединения канатов / Царев Е. М. Заявл.06.02.2003; Опубл. 10.12.2004. Бюл. № 34. -Зс.

99. Пат. №2249737 Российская Федерация, МКИ F16G 11/00 Устройство для соединения канатов / Царев Е. М. 3аявл.24.03.2003; Опубл. 27.09.2004. Бюл. № 10

100. Пат. №2249738 Российская Федерация, МКИ F16G 11/00 Устройство для соединения канатов / Царев Е. М., Лаптев А.С. Заявл.01.07.2003 Опубл. 10.04.2005. Бюл. № 10

101. Пат. №2258849 Российская Федерация, МКИ F16G 11/00 Устройство для соединения канатов / Царев Е. М. Заявл.22.01.2004; Опубл. 20.08.2005. Бюл. № 23 6с.

102. Пат. №2252187 Российская Федерация, МКИ B65G 69/20 / Царев Е. М. Лесоудерживающая запань 3аявл.02.06.2003; Опубл. 20.05.2005. Бюл. № 14.-5с.

103. Пат. №2252187 Российская Федерация, МКИ B65G 69/20 / Царев Е.М. Лесоудерживающая запань Заявл.24.11.2003; Опубл. 20.11.2005. Бюл. № 32. -5с.

104. Патент № 2269705 Российская Федерация МКИВ66В7/06 Устройство для соединения канатов/ Царев Е.М. Заявл.01.03.2004; Опубл. 10.02.2006. Бюлл. № 4,. 5с.

105. Патент № 2269622 Российская Федерация МКИ B65G69/20 Лесоудержи-вающая запань/ Царев Е.М. Заявл 05.03. 2004; Опубл. 10.02.2006. Бюлл. № 4, -5с.

106. Патякин, В.И. Водный транспорт леса / В.И. Патякин, Ю.Я. Дмитриев,

107. A.А. Зайцев-М.: Лесн. пром-сть,1985-336с.

108. Патякин, В.И. Машины, суда и оборудование лесосплава: Справочник /

109. B.И. Патякин. М.: Лесн. пром-сть, 1983. - 336с.

110. Патякин, В.И. Проблемы повышения плавучести круглых лесоматериалов / В.И. Патякин. М.: Лесн. пром-сть, 1976 - 264 с.

111. Петров, Г.И. Исследование потока за плохообтекаемым телом / Г.И.Петров, Р.Н. Штейнберг// Тр. ЦАГИ. -1940.- Вып. 482.

112. Подоба, З.П. Определение небольших количеств дубильных веществ в воде /З.П. Подоба // Научн,- технич. бюл. ВНИОРХ, 1956. -С.70-71.

113. Поздеев, А.Г. Гидравлические движители и потокообразователи /А.Г. Поздеев.- Йошкар-Ола.: МарГТУ, 1998.- 66с. Деп.в ВИНИТИ 23.12.98 №3802-В98.

114. Поздеев, А.Г. Динамические и статические расчеты наплавных сооружений водохранилищ ГЭС /А.Г. Поздеев; Йошкар-Ола, МарГТУ, 1998-62с. Деп.в ВИНИТИ 23.11.98 №3427-В98.

115. Поздеев, А.Г. Задачи динамики плавучих объектов с гибкими опорами / А.Г. Поздеев // Тр.МарГТУ. Материалы научн. конференции (Йошкар-Ола, 27-31 мая 1997 г.) Йошкар-Ола: МарГТУ, 1997.-ч.4-С. 186-187.

116. Поздеев, А.Г. Гидравлические методы предотвращении разрушения подводных переходов нефтепроводов /А.Г. Поздеев // Материалы науч. конф. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2000. - С.106-109.

117. Половинкин, А.И. Методы поиска новых технических решений /А.И. Половинкин. Йошкар-Ола.: Map. кн. изд-во,1976. - 192с.

118. Половинкин, А.И. Алгоритмы оптимизации проектных решений /А.И. Половинкин. -М.: Энергия, 1976.-264с.

119. Ш.Пижурин, А.А. Методика планирования экспериментов и их обработки: учебное пособие для ФПК и аспирантов: в 3 ч. /А.А. Пижурин.- М.: 1972.

120. Пискунов, Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления / Н.С. Пискунов. М.: Наука,1968. - 548с.

121. Половинкин, А.И. Основы инженерного творчества: учебное пособие /А.И. Половинкин. М.: Машиностороение, 1988. - 368с.

122. Половинкин, А.И. Методы инженерного творчества: учебное пособие /А.И. Половинкин. Волгоград.: Волг.ПИ, 1984. - 364с.

123. Попов, А.В. Очистка Саяно-Шушенской ГЭС от плавающей древесины./ А.В. Попов, А.И. Шатровский //Гидротехническое строительство 1994. -№ 4.-С. 12-15.

124. Привалов, И.И. Аналитическая геометрия /И.И. Привалов-М.: Физмат-гиз, 1963. -272 с.

125. Пурво, У. Применение боновых заграждений в открытом море /У. Пурво // Материалы семинара по борьбе с разливом нефти в Арктике. Канада, 1980.-С.5

126. Разработка методов и средств, обеспечивающих предотвращение поступления плавающих лесоматериалов к Саяно-Шушенской ГЭС: отчет о НИР. /МарГТУ; Рук. Ю.Я. Дмитриев; Йошкар-Ола, 1987. -70 с.-№ ГР 0188.0009124.

127. Рациональное использование водных ресурсов: учебник для вузов /С.В. Яковлев, И.В. Продоров, Е.Н. Иванов и др. М.: Высш. шк., 1991. - 400с.

128. Романов, Е.С. Ущерб водной среде от лесосплава /Е.С. Романов // Изв. вузов. Лесной журнал. -1992, № 5. - С. 100-104.

129. Румянцев, Ю.И. Лесосплав реалии и перспективы / Ю.И. Румянцев // Лесн. пром-сть. -1991. №3, - С.2-3.

130. Румянцев, Ю.И. Организация работ по сбору плавающей древесины на водохранилищах и подъему топляка на реках предприятиями отрасли / Ю.И. Румянцев // Лесоэксплуатация и лесосплав; Экспресс- информ. ВНИПИЭИ-леспром 1990. вып. 16. -С. 2-13.

131. Саати, Т.Л. Принятие решений: Метод анализа иерархий. / Т.Л. Саати; пер.с англ. Р.Г.Вачнадзе. -М.: Радио и связь, 1993. -314с.

132. Саати, Т.Л. Математические методы исследования операций / Т.Л. Саати. -М.: Воениздат. 1963-230с.

133. Саати, Т.Л. Математические модели конфликтных ситуаций. /Т.Л. Саати; пер. с англ. И.А.Ушакова. -М.: Советское радио, 1977 304с.

134. Саркисян, С.А. Теория прогнозирования и принятия решений /С.А. Саркисян.-М.: Высш. шк., 1977.-351с.

135. Сахарный, Н.Ф. Курс теоретической механики / Н.Ф. Сахарный. М.: Высш. шк., 1964. - 844с.

136. МО.Светлицкий, В.А. Механика гибких стержней и нитей /В.А. Светлицкий. -М.: Машиностроение, 1978.-219с.

137. Светлицкий, В.А. Определение форм стационарного движения нити при произвольном угле запуска /В.А. Светлицкий, Р.А. Мирошник, В.И. Куркин // Изв.вузов. Машиностроение 1972, № 3.ч

138. Седов, Л.И. Методы подобия и размерности в механике /Л.И. Седов. М.: Наука, 1977.-439с.

139. Семанов, Н. А. Деревянные плотины /Н.А. Семанов. — М.: Госстройиз-дат, 1933.-124с.

140. Семенов В.Ф. Динамика изменения качества воды Чебоксарского водохранилища в пределах Республики Марий Эл /Силантьев А.И., Гайсин И.Н.//Материалы Всерос. науч.-практ. Конф. Йошкар-Ола.: 2001. -269С.

141. Сергеев, Б.И. Расчет мягких конструкций гидротехнических сооружений /Б.И. Сергеев. Новочеркасск; НИМИ ,1973. - 196с.

142. Сергеев, Б.И. Мягкие конструкции в гидротехническом строительстве /Б.И. Сергеев, П.М. Степанов. -М.: Колос, 1984.- 101с.

143. Синицин А.П. Расчет сеток /А.П. Синицин. М.: Госстойиздат, 1963. -126с.

144. Системный эколого-экономический анализ состояния водных ресурсов / А.Г. Поздеев, ЕЛО. Разумов, Ю.А. Поздеева и др. Йошкар-Ола.: МарГТУ, 1997.-48с.

145. Сметанин В.И. Восстановление и очистка водных объектов, М.: Колос,2003. - 168С.

146. СаНиП 2.1.5.980-ОО.Гигиенические требования к охране поверхностных вод. Водоотведение населенных мест, санитарная охрана водных объектов -М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2000. 13С.

147. СНиП 2.06.04-82*. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов)/ Госстрой СССР.- М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989.-40с.

148. Соколов, П.А. Вариационная статистика /П.А. Соколов, B.JI. Черных. -Йошкар-Ола.: МарПИ,1990. 102с.

149. Спиридонов, В.П. Технические средства предотвращения загрязнения водоемов нефтью /В.П. Спиридонов, И.Д. Черкасов. М.: ЦБНИТИ Минреч-флота, 1983.-48с.

150. Справочные материалы // Гидротехническое строительство. -1978.-№12. -С.42

151. Стафиевский, А.В. Влияние Саяно-Шушенского гидроэнергетического комплекса на окружающую среду /А.В. Стафиевский, Л.Я. Ромов // Гидротехническое строительство 1994,-№ 4. -С. 3-4.

152. Тейл, Г. Прикладное экономическое прогнозирование /Г. Тейл. М.: Прогресс, 1970.-508с.

153. Тинбэрхэн, Я. Математические модели экономического роста/Я. Тин-бэрхэн, X. Бос. М.: Прогресс, 1967. - 175с.

154. Труфанов, А. А. Теория расчета давления бревенного залома на запань /А.А. Труфанов. J1—М.: Госстройиздат,1936.

155. Усовершенствовать технику и технологию гидротранспорта лесоматериалов: Отчет о НИР./ МарПИ; Рук. Ю.Я. Дмитриев Йошкар-Ола: МарПИ, 1985. - 86с.-№ГР 0185.0061315.

156. Федотов, А.В. Использование имитационных динамических моделей для развития АСУ вуза /А.В. Федотов М.: НИИВШ, 1979. - 21с.

157. Федотов, А.В. Прогнозирование с использованием имитационных динамических моделей /А.В. Федотов, В.О. Лебедев Л.: ЛПИ, 1980 - 52с.

158. Филимонов, С.С. Лесосплав и рыбное хозяйство /С.С. Филимонов, В.И. Патякин // Сборник научных трудов по лесосплаву, 1969, №11- С. 3-10.

159. Форрестер, Дж. Мировая динамика /Дж. Форрестер. М.: Наука, 1978-167с.

160. Форсайт, Дж. Машинные методы математических вычислений /Дж. Форсайт, М. Малькольм. -М.: Мир, 1980. 279с.

161. Хаит, Э. Искусственный интеллект/Э. Хайт; пер с англ. Д.А.Белова, Ю.И. Крюкова.-М.: 1978,-560с.

162. Царев, Е.М. Циклические технологии обустройства малых рек /Е.М.Царев // Материалы межд. конф.Часть 2. Ставрополь.: 1998, - С.53-65

163. Царев, Е.М. Функциональное описание лесозаготовительного оборудования / Е.М. Царев // Лесосечные, лесоскладские работы и транспорт леса. Межвуз.сб.научн.тр. Л.: ЛТА ,1990. -С. 53-56.

164. Царев, Е.М. К вопросу об очистке прибрежных территорий малых рек /Е.М. Царев//Рациональное использование лесных ресурсов: материалы меж-дунар. конф. Йошкар-Ола: МарГТУ, 1999,-С. 108-110.

165. Царев, Е.М. Экологические проблемы водохранилищ образовавшихся на лесных территориях /Е.М. Царев//Лесной вестник/ МГУЛ. -2003. №3. -С. 121.

166. Царев, Е.М. Совершенствование методики расчета лесоудерживающей запани, исходя из новых производственных условий //Е.М. Царев/ Лесной вестник, МГУЛ.- 2003.№4. -С.56.

167. Царев Е.М. Имитационное динамическое моделирование функционирования удерживающей запани для сбора плавающих лесоматериалов / Е.М. Царев, А.Г. Поздеев // Лесной вестник/ МГУЛ. -2004. №5. -С.46-51.

168. Царев Е.М. Метод оценки качества технического объекта на основе шкалы сравнений // Е.М. Царев/ Лесной вестник/ МГУЛ 2004.№5- С.51-57.

169. Царев Е.М. Совершенствование сбора древесных отходов от лесозаготовок на водохранилищах / Е.М. Царев. Йошкар-Ола, МарГТУ, 2005 - 146с.

170. ЦНИИ лесосплава. Труды института. Запани и боны Л., 1936 г.

171. ЦНИИ лесосплава. Труды института. Лежневые запани. Л., 1937

172. ЦНИИ лесосплава. Сборник аннотаций по научно-исследовательским работам ЦНИИ лесосплава за 1946 г. ГЛТИ М—Л.: 1947.

173. Чарышников, Б.Н. Технические средства для сбора затонувшей и разнесенной древесины /Б.Н. Чарышников // Лесн.пром-сть 1991 ,-№ 3. - С. 4-5.

174. Чекалкин, К.А. Лесозадерживающие сооружения. Запани: конспект лекций /К.А. Чекалкин. Л.: Изд. ЛТА, 1984. - 44с.

175. Чекалкин, К.А. Проектирование опорных узлов наплавных сооружений /К.А. Чекалкин.-Архангельск.: 1983. -31с.

176. Шабат, Б.В. Введение в комплексный анализ/Б.В. Шабат. -М.: Наука, 1969.-204с.

177. Шарп, Дж. Гидравлическое моделирование. /Дж.Шарп ; пер.с англ. Григоряна С.С. М.: Мир, 1984. - 280с.

178. Яковлев B.C. Хранение нефтепродуктов: Проблемы защиты окружающей среды /B.C. Яковлев М.: Химия, 1987. - 150с.

179. Low-Speed Drag of Cylinders of Various Shapes/N.K. Delany , N.E Sorensen -NACA, Wash, Techn.,Note 3038,1953.

180. The Freguency of Eddies Generated by the Motion of Circular Cylinders through a Fluid/ E.F. Relf ,L.F. Simmons ARC,Rep, and Mem.917,London, 1924.

181. Noise Research in Canada/ H.S. Ribner ,B. Etkin Proc, 1-st Int. Congr. Aero. Sci., Madrid (publ.by Pergamon Press, London 1959).

182. On the Wake and Drag of Bluff Bodies/ A.Roshko Journal of the Aeronautical Sciences, 11,vol 22, N2,1955,N2.

183. Methodisches Konstruiren. Springer / W.G. Rodenaker -Verlag: Berlin-Heindelberg New York, 1970. - 223p.

Похожие работы

Технология, машины и оборудование лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева
05.21.00