Аннотация

Цель: расчетное обоснование параметров водовыпускных сооружений Донского магистрального канала для их адаптации к новым гидравлическим условиям, которые (параметры) обеспечили бы надежную и безопасную эксплуатацию, а также снижение рисков затоплений и повреждений. 

Материалы и методы. На основании анализа данных по участку Донского магистрального канала выполнены расчеты подводящей, транзитной части и отводящего канала. Определен согласно материалам и конструктивным особенностям диаметр трубопровода в соответствии с пропускаемым расходом. Отводящий канал рассчитан исходя из требуемой пропускной способности как гидравлически наивыгоднейший с креплением откосов и дна канала из монолитного железобетона. 

Результаты. Для наиболее ответственной части сооружения, в пределах которой происходит сопряжение бурного потока со спокойным с помощью гидравлического прыжка и полное гашение избыточной кинетической энергии потока, установлена форма сопряжения потоков. Выявлено, что имеем устойчивую форму сопряжения бьефов по типу затопленного прыжка (третий тип сопряжения), начало которого располагается в пределах трубы, определены минимальные размеры рисбермы. 

Выводы. Полученные результаты гидравлических расчетов позволяют сделать вывод, что сужение проектного сечения канала под мостом и над ливнепроводами требует облицовки русла, так как вызывает подъем уровня воды выше максимального, при этом закрепление русла камнем невозможно из-за подъема уровня воды выше допустимого. Облицовка канала железобетонными плитами позволяет пропустить проектный расход 110 куб. м/с без превышения максимального уровня и при допустимых скоростях потока. При гидравлическом расчете параметров сооружения учитывалась необходимость обоснования материалов и проектных решений для обеспечения эффективной и безопасной эксплуатации водовыпускных сооружений на Донском магистральном канале. 

doi: 10.31774/2712-9357-2025-15-1-173-195

Для цитирования

Гидравлическое обоснование параметров водовыпускного сооружения в связи с реконструкцией Донского магистрального канала (2-я очередь II этапа реконструкции) / С. Ю. Пазынич, А. А. Ткачев, А. М. Рулевский, Е. А. Волкова // Мелиорация и гидротехника. 2025. Т. 15, № 1. С. 173–195. https://doi.org/10.31774/2712-9357-2025-15-1-173-195.

Список литературы

1. Основные принципы и методы эксплуатации магистральных каналов и сооружений на них: монография / под общ. ред. В. Н. Щедрина. Новочеркасск: РосНИИПМ, 2015. 361 с. EDN: VVMLHH

2. Обеспечение безопасности гидротехнических сооружений мелиоративного назначения / В. Н. Щедрин, Ю. М. Косиченко, Е. И. Шкуланов, Г. Л. Лобанов, А. М. Кореновский. М.: Мелиоводинформ, 2010. 88 с. EDN: RINMLC.

3. Справочник по гидравлическим расчетам / П. Г. Киселев [и др.]; под ред. П. Г. Киселева. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Эколит, 2011. 312 с.

4. Волосухин В. А. Техническая диагностика остаточного ресурса гидротехнических сооружений водного хозяйства // Научные основы стратегии развития АПК и сельских территорий в условиях ВТО: материалы Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 70-летию образования ВолГАУ, г. Волгоград, 28–30 янв. 2014 г. Волгоград: Волгоградский ГАУ, 2014. Т. 3. С. 312–313. EDN: VNMGQV.

5. Сухов А. А., Никифорова Д. Н., Колотилкина В. Р. Система управления состоянием гидротехнических сооружений и совершенствование технологий его диагностики // Экология и водное хозяйство. 2020. № 4(7). С. 70–82. DOI: 10.31774/2658-7890-2020-4-70-82. EDN: EVDPMZ.

6. Эколого-экономическая эффективность диагностики технического состояния водопроводящих сооружений оросительных систем / М. А. Бандурин, И. Ф. Юрченко, В. А. Волосухин, В. В. Ванжа, Я. В. Волосухин // Экология и промышленность России. 2018. Т. 22, № 7. С. 66–71. DOI: 10.18412/1816-0395-2018-7-66-71. EDN: XSCTFJ.

7. Зарубин В. В., Титаренко Д. В., Бочкарева Н. А. Использование локального управления водораспределением при повышении эффективности оросительных систем // Вестник мелиоративной науки. 2021. № 1. С. 15–19.

8. Специальные задачи гидравлики рек и каналов / Ю. Г. Иваненко, А. М. Бакштанин, А. А. Ткачев, Д. Ю. Иваненко. М.: Ред. журн. «Механизация и электрификация сел. хоз-ва», 2020. 220 с. EDN: YKFRFS.

9. Гидравлические расчеты водосбросных гидротехнических сооружений: справ. пособие / А. Д. Альтшуль [и др.]. М.: Энергоатомиздат, 1988. 624 с.

10. Степанов П. М., Овчаренко И. Х., Скобельцин Ю. А. Справочник по гидравлике для мелиораторов. М.: Колос, 1984. 205 с.

11. Щедрин В. Н., Косиченко Ю. М., Колганов А. В. Гидравлический расчет резервного водосброса (водослива с широким порогом) // Мелиорация и гидротехника [Электронный ресурс]. 2022. Т. 12, № 4. С. 384–402. URL: https:rosniipm-sm.ru/article?n=1334 (дата обращения: 20.09.2024). DOI: 10.31774/2712-9357-2022-12-4-384-402. EDN: CHKHKN.

12. Ткачев А. А. Расчет расходов воды в магистральных каналах для неустановившегося режима течения // Гидротехническое строительство. 2009. № 3. С. 42–46. EDN: JWWEVL.

13. Косиченко Ю. М., Угроватова Е. Г. Пути решения водохозяйственных проблем в районах Нижнего Дона // Водоснабжение и санитарная техника. 2017. № 5. С. 4–10. EDN: YNTYQN.

14. Актуальные вопросы практических исследований гидротехнических сооружений: монография / А. А. Ткачев, В. А. Белов, А. М. Анохин, Н. А. Шелестова, И. А. Арчаков, А. И. Дроздов, С. Ю. Балковой, А. А. Гунин, Д. С. Ломинога, Е. Г. Гилетин, Е. Г. Паклинов, А. М. Сапунов, Д. В. Титаренко, Е. А. Павлов, А. М. Узунов, В. А. Стрелок, С. В. Хлебников, А. А. Сазонов, Н. И. Щепилов, В. С. Костюков. Новочеркасск: Лик, 2023. 190 с. EDN: YWMTJU.

15. 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. EDN: OUXBGA. 

16. Щедрин В. Н., Косиченко Ю. М. О проблемах безопасности гидротехнических сооружений мелиоративного назначения // Гидротехническое строительство. 2011. № 5. С. 33–38. EDN: NTVTLV.

17. Иваненко Ю. Г., Лобанов Г. Л., Ткачев А. А. Численный метод решения дифференциальных уравнений характеристик неустановившегося течения воды в открытых руслах // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2000. № 1. С. 56–60. EDN: SFRTZZ.

18. Features of operation and hydraulic calculations / A. Burlachenko, O. Chernykh, N. Khanov, D. Bazarov // E3S Web of Conferences. 2023. Vol. 365. 03048. DOI: 10.1051/e3sconf/202336503048. EDN: ARJNLA.

19. Meliorative institutional environment: The area of state interests / V. N. Shchedrin, S. M. Vasilyev, A. V. Kolganov, L. N. Medvedeva, A. A. Kupriyanov // Espacios. 2018. Vol. 39, № 12. P. 28. EDN: XXJODZ.

20. Mohammadi A., Parvaresh Rizi A., Abbasi N. Perspective of water distribution based on the performance of hydraulic structures in the Varamin irrigation scheme (Iran) // Irrigation and Drainage. 2018. Vol. 68, iss. 2. P. 245–255. https:doi.org/10.1002/ird.2301.

21. Remodelling and rehabilitation of irrigation outlets in water distribution of canals in Punjab, Pakistan / T. F. Ahmed, H. N. Hashimi, A. A. Sheikh, M. A. Khan, M. A. Afzal // Mehran University Research Journal of Engineering and Technology. 2022. Vol. 41, № 1. P. 135–145. https:doi.org/10.22581/muet1982.2201.14. EDN: QPLHLY.

22. Nikbakht J., Talei A., Vaezi A. R. Combined effect of tape drip irrigation system looping and magnetic water on hydraulic performance of irrigation system and water use efficiency in maize // Environment and Water Engineering. 2022. Vol. 8, iss. 2. P. 440–452. DOI: 10.22034/jewe.2021.301186.1618.