Исследование водоподпорного сооружения для пропуска наносов на мелиоративных каналах

Аннотация. Целью данной работы является экспериментальное исследование пропуска наносов через водоподпорное сооружение в виде полигонального водослива практического профиля с различными углами боковых стенок к оси водослива α= 30°, 45° и 60° и сравнение результатов между собой и классическим водосливом (α= 90°) при заложении верхового откоса порога водослива 0; 1:1 и 2:1, по выбору наилучшей модели среди изучаемых моделей, обеспечивающих максимальный пропуск наносов через порог, защите мелиоративных водозаборов от наносов при обеспечении бесперебойного водопотребления на оросительные системы, а также улучшению качественных показателей оросительной воды путем пропуска наносов через порог. Материалы и методы. Исследование пропуска наносов через водоподпорное сооружение проводились в лаборатории кафедры гидравлики и с. х. водоснабжения КубГАУ на стеклянном лотке длиной 4,4 м; шириной 0,17 м; высотой 0,3 м, в котором была размещена модель водослива. Модели полигонального и классического водослива практического профиля были изготовлены из гипсового материала с различными углами боковых стенок к оси водослива α= 30°, 45°, 60° и 90°. Заложение верхового откоса порога водослива было – 0; 1:1 и 2:1, а заложение низового откоса было постоянным во всех экспериментах – 1:2. На установке проводились опыты при условиях: расход воды Q находился в пределах (0,58.10^-3 -9,94.10^-3 ) м³ /c, диаметр частиц наносов был 0,1-0,25 мм, напор над водосливом изменялся от h=1,3.10^-2 до 7,3.10^-2 м, и средние скорости потока были в диапазоне от 0,041 до 0,409 м/с. Результаты и выводы. Экспериментальные исследования пропуска наносов через порог водоподпорного сооружения показывают, что для всех изучаемых водосливов средний процент песка, проходящего через полигональный водослив практического профиля для углов боковых стенок к оси водослива α=30°, 45° и 60° больше на 65,46%, 45,84% и 40,0% соответственно по сравнению с классическим водосливом (α=90°). На основании экспериментальных исследований доказано, что максимальный процент песка, проходящего через полигональный водослив, был 51,4% для водослива с высотой порога 0,07 м, углом боковых стенок водослива к его оси α= 30° и заложением верхового откоса 2:1.

1. Арифжанов А. М., Самиев Л. Н., Абдураимова Д. А., Ахмедов И. Г. Ирригационное значение речных наносов. Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2018. № 4. С. 36-42.

2. Бандурин М. А., Солодунов А. А., Волосухин В. А. К вопросу организации мониторинга эксплуатационной надежности сооружений рисовых оросительных систем на юге России. Инженерный вестник Дона. 2019. № 7.

3. Кузнецов Е. В., Хасан М., Алматар А. Исследование коэффициента расхода при разных углах водосливных стенок к оси полигональных водосливов. Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2022. № 2 (66). С. 353-364.

4. Гладков Г. Л., Беляков П. В. Транспорт наносов в реках: зависимость параметров донных гряд от определяющих факторов. Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С. О. Макарова. 2021. Т. 13. № 1. С. 52-63.

5. Калинин A. B. Кривые расходов малых водотоков при изменении формы транспорта наносов. Вестник науки и образования Северо-Запада России. 2021. Т. 7. № 1. С. 1–13.

6. Наумова Т. В., Кушер А. М., Пикалова И. Ф. Повышение эффективности эксплуатационных мероприятий по снижению захвата наносов в водозаборы оросительных систем. Повышение эффективности эксплуатационных мероприятий по снижению захвата наносов в водозаборы оросительных систем. 2019. Т. 14. Выпуск 9. С. 1167-1179.

7. Рыжко Н. Ф., Хорин С. А., Ботов С. В. Снижение потребления электроэнергии на насосных станциях при поливе дождевальными машинами. Новости науки в АПК. 2018. № 2-2 (11). С. 379-382.

8. Спирин Ю. А. Влияние растительности на пропускную способность осушительного канала насосной станции польдера. Вестник науки и образования Северо-Запада России. 2017. Т. 3. № 1. С. 24-30.

9. Наумова Т. В., Кушер А. М., Пикалова И. Ф. Эксплуатационные методы сокращения захвата донных наносов в водозаборы оросительных систем и проблемы их внедрения. Мелиорация и водное хозяйство. 2017. № 1. С. 20-25.

10. Сарсекеева Г. С., Утепбергенова Л. М., Абдукаликова Г. М. Допустимая антрпогенная нагрузка на водные ресурсы. Евразийский Союз Ученых. 2019. С. 30-34.

11. Соловьев А. А., Соловьев Д. А., Шилова Л. А., Радиус сопряжения поверхности водослива практического профиля с водобоем. Вестник МГСУ. 2018 С. 885-891.

12. Kadiresan K., Khanal P.R. Rethinking irrigation for global food security. Irrigation and Drainage. 2018. Vol. 67. Issue 1. Pp. 8-11.