Аннотация

Цель: обоснование применения противофильтрационных облицовок оросительных каналов с использованием новых материалов и методов их расчета. 

Материалы и методы. Материалами к исследованию послужили предложенные усовершенствованные и новые конструкции противофильтрационных облицовок оросительных каналов мелиоративных систем. Для определения удельного фильтрационного расхода применялись методы расчета свободной и подпертой фильтрации для бетонопленочных облицовок оросительных каналов при наличии повреждений в полимерной геомембране с учетом контуров увлажнения и неполного насыщения водой грунта в основании канала. 

Результаты. Среди рассмотренных конструкций облицовок каналов лучшие показатели получены для облицовок с бентонитовыми матами и защитным покрытием из каменной наброски и геотекстиля. Бентомат отличается способностью к регенерации (самозалечиванию), что обеспечивает создание надежной облицовки с высокой герметичностью. Проведенные расчеты свободной фильтрации для БСК-III с неполным насыщением грунта основания водой позволили определить потери на фильтрацию, которые составили 9,72 кв. м/сут, при отклонении полученных результатов от опытных значений 7,0 %. 

Выводы. Представлено шесть усовершенствованных и новых конструкций облицовок каналов с геомембраной и защитными покрытиями из бетона и каменной наброски, а также методы расчета свободной и подпертой фильтрации через облицовку канала. Анализ расчетных данных показал, что для двух каналов – БСК-III и Главного Каховского имеет место свободная фильтрация, это подтверждается значительной глубиной залегания грунтовых вод (более 15–30 м); на остальных объектах будет наблюдаться подпертая фильтрация с глубиной залегания уровня грунтовых вод от 2 до 7 м.

doi: 10.31774/2712-9357-2022-12-3-210-226

Для цитирования

Колганов А. В., Косиченко Ю. М., Скляренко Е. О. Противофильтрационные облицовки каналов с использованием геосинтетических материалов // Мелиорация и гидротехника. 2022. Т. 12, № 3. С. 210–226. https://doi.org/10.31774/2712-9357-2022-12-3-210-226.

Список литературы

1. Косиченко Ю. М., Баев О. А. Гидравлическая эффективность оросительных каналов при эксплуатации // Вестник МГСУ. 2020. Т. 15, № 8. С. 1147–1162. DOI: 10.22227/1997-0935.2020.8.1147-1162.

2. Косиченко Ю. М. Обобщение данных по шероховатости русел каналов в земляном русле и облицовке // Экология и водное хозяйство [Электронный ресурс]. 2020. № 2(5). С. 155–168. URL: http:www.rosniipm-sm1.ru/article?n=69 (дата обращения: 19.05.2022). https:doi.org/10.31774/2658-7890-2020-2-155-168.

3. Косиченко Ю. М., Баев О. А. Рекомендации по применению геосинтетических материалов для противофильтрационных экранов каналов, водоемов и накопителей / ФГБНУ «РосНИИПМ». Новочеркасск, 2015. 65 с. Деп. в ВИНИТИ РАН 12.01.15, № 1-В-2015.

4. Косиченко Ю. М., Баев О. А. Обоснование эффективности Пролетарского магистрального канала при реконструкции // Природообустройство. 2021. № 2. С. 78–84. DOI: 10.26897/1997-6011-2021-2-77-84.

5. Ищенко А. В., Баев О. А. Анализ существующих методик испытаний физико-механических свойств бентонитовых матов // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. 2013. № 2(10). С. 175–185. URL: http:www.rosniipm-sm.ru/article?n=648 (дата обращения: 19.05.2022).

6. Гарбуз А. Ю. Экспериментальные исследования водопроницаемости локальных повреждений бетонных облицовок каналов // Экология и водное хозяйство [Электронный ресурс]. 2020. № 1(4). С. 76–88. URL: http:www.rosniipm-sm1.ru.rosniipm.ru/article?n=54 (дата обращения: 19.05.2022). https:doi.org/10.31774/2658-7890-2020-1-76-88.

7. Результаты исследований эффективности применения геосинтетических материалов в конструкциях грунтовых гидротехнических сооружений на опытном полигоне / С. В. Сольский, Е. Е. Легина, С. А. Быковская, П. В. Кондратенко, П. Н. Белоусов // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 2021. Т. 301. С. 13–30.

8. Алимов А. Г. Противофильтрационная защита канала и водоемов // Гидротехническое строительство. 2008. № 4. С. 36–41.

9. Алимов А. Г. Методика обоснования и выбора конструкций противофильтрационных облицовок каналов // Вестник РАСХН. 2009. № 3. С. 42–44.

10. Проблемы применения геосинтетических материалов (геомембран) в конструкции противофильтрационных элементов гидротехнических сооружений / С. В. Сольский, М. Г. Лопатина, С. А. Быковская, В. А. Клушенцев // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 2020. Т. 276. С. 22–42.

11. Сольский С. В., Быковская С. А. Анализ основных причин нарушений противофильтрационных элементов из геомембран на гидротехнических сооружениях // Гидротехническое строительство. 2021. № 2. С. 33–40. http:dx.doi.org/10.34831/EP.2021.50.18.003.

12. Ищенко А. В., Баев О. А. Оценка эффективности противофильтрационного экрана на Донском магистральном канале // Градостроительство и архитектура. 2017. Т. 7, № 4. С. 67–72. https:doi.org/10.17673/Vestnik.2017.04.11.

13. Abdel-Razek A. Y., Rowe R. K. Interface transmissivity of conventional and multicomponent GCLs for three permeants // Geotextiles and Geomembranes. 2019. Vol. 47. P. 60–74. https:doi.org/10.1016/j.geotexmem.2018.10.001.

14. Prabakaran P. A., Sathyamoorty G. L., Adhimayan M. An experimental and comparative study on canal lining exploitation geosynthetic material, cement mortar and material lining // International Journal of Recent Technology and Engineering. 2019. Vol. 7, № 4. P. 81–83.

15. Алимов А. Г. Современные противофильтрационные конструкции защитных облицовок каналов и водоемов // Гидротехническое строительство. 2008. № 7. С. 26–36.

16. Чернов М. А. Обоснование противофильтрационной эффективности облицовок каналов с применением полимерных материалов // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2011. № 2. С. 108–113.

17. Баев О. А. Противофильтрационные покрытия с применением бентонитовых матов для накопителей жидких отходов // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. 2013. № 3(11). С. 115–124. URL: http:rosniipm-sm.ru/article?n=681 (дата обращения: 19.05.2022).

18. Баев О. А. Моделирование процесса водопроницаемости противофильтрационных экранов из геомембран // Инженерный вестник Дона [Электронный ресурс]. 2015. № 1, ч. 2. С. 1–13. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1p2y2015/2818 (дата обращения: 19.05.2022).

19. Косиченко Ю. М. Каналы переброски стока России. Новочеркасск: НГМА, 2004. 470 с.