Аннотация

Цель: определение причины образования волнового движения воды в отводящем туннеле модели вакуумного шахтного гасителя энергии водосброса Рогунской гидроэлектростанции в Таджикистане. 

Материалы и методы. Исследования проводились в лаборатории водопропускных сооружений кафедры гидротехнических сооружений РГАУ – МСХА имени К. А. Тимирязева на гидравлической модели шахтного водосброса Рогунского гидроузла. Модель выполнена в масштабе 1:100 и воспроизводит основные элементы сооружения: подводящий канал, камеру затворов, вертикальную шахту гашения энергии и отводящий туннель. Эксперименты проводились для двух режимов – с принудительной подачей воздуха в шахту и без нее. В каждой серии варьировалось относительное открытие затвора в диапазоне от 0,1 до 1,0. Расходы воды измерялись объемным способом с помощью мерного бака и секундомера, а вакуум с помощью пьезометров, подключенных к характерным точкам шахты. Визуализация потока осуществлялась с помощью фотосъемки. 

Результаты. Были выявлены причины образования волнового движения в отводящем туннеле. Исследована модель шахты с колодцем, расположенным ниже дна сечения на входе в туннель, что частично решило проблему образования волнового движения. В ходе экспериментальных исследований также было установлено, что характер движения воды в отводящем туннеле шахтного водосброса существенно зависит от режима работы шахты гашения, наличия или отсутствия подачи воздуха. Для улучшения условий сопряжения потока с шахтой были испытаны дефлекторы, установленные на опорных гранях затворной камеры и самих затворах. 

Выводы. Установлено, что при размещении узла сопряжения отводящего туннеля с шахтой на низких отметках в непосредственной близости от дна шахты в случае снижения расходов возникает волновое движение воды в отводящем туннеле. Причиной этого является рассогласование между напором, необходимым для пропуска пониженных расходов воды, и глубиной воды в шахте, необходимой для гашения увеличивающейся энергии потока.

doi: 10.31774/2712-9357-2026-16-1-250-262

Для цитирования

Алексеев Д. А., Ханов Н. В., Жукова Т. Ю. Результаты исследования влияния шахтного гасителя энергии на образование волнового движения воды в отводящем туннеле // Мелиорация и гидротехника. 2026. Т. 16, № 1. С. 250–262. https://doi.org/10.31774/2712-9357-2026-16-1-250-262.

Список литературы

1. Животовский Б. А., Пономарев Н. К. Совершенствование гидравлического расчета шахтного вихревого водосброса // Науковедение. 2015. Т. 7, № 1(26). С. 65–81. DOI: 10.15862/121TVN115. EDN: UBGSEF.

2. Бучнев И. Д. Результаты гидравлических исследований вертикальных вихревых водосбросов // Известия Всероссийского научно-исследовательского института гидротехники им. Б. Е. Веденеева. 2025. Т. 315. С. 44–52. EDN: BNOVKQ.

3. Теоретическое обоснование работы вакуумного шахтного гасителя энергии потока / А. П. Гурьев, Д. В. Козлов, Н. В. Ханов, Д. А. Алексеев // Гидротехническое строительство. 2024. № 5. С. 24–33. DOI: 10.34831/EP.2024.36.58.004. EDN: GJYMKJ.

4. Теоретическое обоснование работы вакуумного шахтного гасителя энергии потока воды / А. П. Гурьев, Д. В. Козлов, Н. В. Ханов, Д. А. Алексеев // Современные проблемы гидравлики и гидротехнического строительства: сб. тез. докл. VI Всерос. науч.-практ. семинара, г. Москва, 24 мая 2023 г. М.: Изд-во МИСИ – МГСУ, 2023. С. 120–121. EDN: DZSDPR.

5. Орехов Г. В. Расчетное обоснование гасителей энергии высоконапорных водосбросов гидротехнических сооружений // Промышленное и гражданское строительство. 2020. № 9. С. 65–72. DOI: 10.33622/0869-7019.2020.09.65-72. EDN: VGOYZI.

6. Расчет параметров гасителя энергии водного потока ЦНИИС для обеспечения сохранности косогорной водопропускной трубы / В. А. Подвербный, О. В. Подвербная, Г. А. Дорофеева, М. С. Степанов // Развитие инфраструктуры и логистических технологий в транспортных системах (РИЛТТРАНС-2019): сб. тр., г. Санкт-Петербург, 23–25 окт. 2019 г. СПб.: ПГУПС, 2020. Ч. 1. С. 338–347. EDN: XEDQXB.

7. Гидравлические исследования эффективности водобойных устройств за шахтным водосбросом по рассеиванию водной энергии – гидроузла 16 Тишрин в САР / Е. С. Алсадек, Н. В. Ханов, Д. В. Козлов, Х. Алали // Гидротехническое строительство. 2024. № 12. С. 18–22. DOI: 10.71917/EP.2024.50.32.004. EDN: JGDGAS.

8. Лунев Н. А. Характеристика потока и особенности кавитационных явлений в контрвихерных гасителях энергии гидротехнических сооружений // Научный лидер. 2022. № 48(93). С. 176–179. EDN: WPWESW.

9. Лю Х., Федоров В. Численное моделирование шахты со спиральным лотком // Инженерные системы и городское хозяйство: материалы нац. (всерос.) науч.-практ. конф., г. Санкт-Петербург, 20–24 марта 2023 г. СПб.: СПбГАСУ, 2023. С. 45–49. EDN: QIBICG.

10. Методика проведения лабораторных исследований вакуумного шахтного гасителя энергии / Д. А. Алексеев, Н. В. Ханов, Л. С. Дейнеко, Т. Ю. Жукова, А. А. Кадысева // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. 2025. Т. 96, № 2. С. 155–170. EDN: LGCPWE.