Гидравлические исследования регуляционного сооружения с совмещенным водозабором для горных рек

Актуальность проблемы" Центральный Комитет и Советское правительство оказывают всестороннее внимание развитию народного хозяйства нашей страны. Задачи развития сельского хозяйства, в. связи с развитием мелиорации и орошаемого земледелия, были рассмотрены на ряде пленумов ЦК КПСС, отражены в специальных постановлениях партии и правительства.

На основе директив партии и правительства об интенсификации сельскохозяйственного производства на базе орошения и мелиорации в последние годы развернулись работы по расширению орошаемых площадей.

На ХХУ1 съезде КПСС перед сельским хозяйством поставлена задача всемерного увеличения объема сельскохозяйственной продукции за счет увеличения орошаемой площади, которая должна быть доведена к 1985 году до 21 млн. га по стране.

В современный период, характеризующийся бурным научно-техническим прогрессом, рациональное использование природных ресурсов и охрана окружающей среды стали исторической необходимостью, важнейшей задачей народного хозяйства Азербайджанской ССР^Среди материальных условий, не обходимых для развития народного хозяйства республики, особое место занимают земельные и водные ресурсы, как первая предпосылка и естественная основа всякого производства. В связи с развитием народного хозяйства в предгорных и горных районах Азербайджана возникает необходимость широкого освоения этих территорий, пригодных для сельскохозяйственного производства и которые составляют значительную часть земельного фонда республики.

В настоящее время около 680 тыс. га земель, пригодных к орошению, расположены в предгорных (508 тыс. га) и горных (172 тыс. га) зонах. Из этих земель сейчас орошается около 200 тыс. га, в то же время, согласно имеющимся данным по земельному фонду, площадь оро.

— 5 —. шаемых земель может быть увеличена до 4−80 тыс^га, т. е.почти в 2,5 раза, что можно обеспечить лишь при условии рационального использования стока горных рек.

Главным тормозом в развитии орошаемого земледелия в горных и предгорных зонах является несовпадение бытового режима имеющихся рек с режимом орошения. Проблема покрытия указанного дефицита является весьма актуальной и решение ее следует искать в регулировании и рациональном использовании стока горных рек.

Источниками орошения земель предгорных и горных зон являются многочисленные горные реки с суммарным поверхностным стоком по среднему году в размере 12 млрд. м3.Степень возможного использования этого стока без регулирования его в водохранилищах оценивается ориентировочно в 22%, что составляет 2,64- млрд. м3.Этого количества воды достаточно для орошения земель, примерно, площадью не более 370 тыс. га [81,84]. Данное положение обосновывается тем, что ввиду интенсивного и нерационального использования земельных и водных ресурсов горных и предгорных территорий в прошлом почти повсеместно наблюдается из-за ухудшения плодородия почв, снижения продуктивности и качества сельскохозяйственных культур, увеличения стока наносов реками, образование катастрофических паводков и селевых потоков, заиление и разрушение водохозяйственных объектов, ухудшение качества воды, изменение ландшафта и окружающей среды в целом. Поэтому за последние годы существенно расширился круг вопросов, связанных с регулированием стока и забора воды из горных рек республики путем применения новых рациональных конструкций инженерного типа.

Площадь орошения горных и предгорных массивов республики, по • сравнению с площадью низменном территории, меньше, но учитывая ценность и разнообразие возделываемых на них культур, необходимо уделить серьезное внимание вопросу строительства новых и реконструк.

— 6 ции старых ирригационных систем на этих горных и предгорных массивах. К тому же следует отметить, что существующее состояние ирригационных систем в предгорных и горных орошаемых зонах более худшее по сравнению с ирригационным состоянием равнинной части республики.

Отсутствие инженерных водозаборных сооружений сильно затрудняет забор воды из горных рек и не дает равномерного распределения ее между каналами. Головные сооружения каналов обычно носят характер временных каменно-хворостяных сооружений, весьма примитивного устройства и ежегодно разрушаются паводковыми водами.

Такое устройство головных сооружений не дает возможности правильно регулировать забор водыв маловодные годы вода не всегда оказывается захваченной в те каналы, в которые нужно, или в лучшем случае, вода забирается не в том количестве, в каком, по условиям потребления, было бы необходимо.

Поэтому в практике водохозяйственного строительства приходится осуществлять ряд профилактических мероприятий, которые в значительной степени удорожают строительную стоимость объектов. В подавляющем большинстве эти профилактические мероприятия также не дают должных результатов и приходится затрачивать дополнительные средства для поддержания сооружений в рабочем состоянии или заново их строить.

Для обеспечения освоения горных и предгорных районов необходимо, при усовершенствовании существующих и в разработке новых конструкций, совместить в одном сооружении несколько функций, выполняющих регулирование горных потоков, стабилизирующих русла, наносный режим, забор воды, пропуск обычных и селевых потоков и др.'Ибо решение вопроса — только по борьбе с регулированием стока горных рек будет односторонне, так как сток этих рек является основным.

— 7 источником водоснабжения и ирригации горных территорий. Поэтому ирригационное освоение горных рек в основном должно идти по двум направлениям: а) регулированием стока горных рек путем применения систем перегораживающих сооружений запруд,* б) рациональным использованием бытовых расходов рек с применением новых конструкций горных водозаборных сооружений инженерного типа.

Цель работы. Разработать рекомендации по гидравлическому расчету нового регуляционного сооружения с совмещенным водозабором для горных рек, позволяющим регулировать и использовать жидкий сток горных рек и внедрение в производство рационального варианта водозаборного сооружения.

Задача исследований. Для достижения цели необходимо усовершенствовать существующие метода гидравлических расчетов и разработать рациональные конструкции водозаборного сооружения, В задачу исследований входило:

1. Изучение гидрологических параметров потоков горных рек Азербайджанской ССР.

2. Изучение и анализ конструктивных и гидравлических особенностей существующих водозаборных сооружении на горных реках.

3. Разработка метода гидравлических расчетов новой конструкции регуляционного сооружения с совмещенным водозабором для горных рек^.

4. Технико-экономические исследования конструкции регуляционного сооружения с совмещенным водозабором для горных рек.

Методика исследований. Для решения поставленных задач использованы результаты лабораторных, опытно-экспериментальных и теоретических разработок. Изучение гидравлики потока при разработке.

— 8 ~ конструкции нового регуляционного сооружения с совмещенным водозабором.

Обработка лабораторных и натурных экспериментальных материалов проводились по общеизвестным методикам. В результате разработан рациональный вариант горного водозаборного сооружения и метод расчета по определению гидравлических параметров, обеспечивающих нормальные условия водозабора и эксплуатации сооружений.

Научная новизна работы. Разработаны рекомендации по гидравлическому расчету, которые легли в основу разработки новой конструкции регуляционного сооружения с совмещенным водозабором для горных рек. На конструкции данного сооружения получено авторское свидетельство № 1 020 503 от I февраля 1983 г.

Практическая ценность работы. Результаты исследований могут быть использованы при гидравлических расчетах новых горных водозаборных сооружений для определения их оптимальных параметров, а также они могут применяться при проектировании новых водозаборных сооружений в горных и предгорных зонах республики и аналогичных условиях.

Внедрение работы. На основании результатов проведенных исследований составлены «Рекомендации по проектированию водозаборного сооружения на горных реках Закарпатской области» .Рекомендации утверждены и одобрены Ученым Советом АзНИИГиМ (протокол № 6 от 06.03. 1979 г.).

На основании указанной рекомендации Львовским филиалом проектного института «Укрюжгипрокоммунстрой» составлен проект и строятся водозаборные сооружения на объекте 2613 «Водозабор на р. Быстрица-Солотвинская для водоснабжения г. Ивано-Франковска», на объекте 1862 на р. Латорица «Водоснабжение г. Мукачево Закарпатской области», на объекте 2236 на р. Веча «Перенос водозаборных сооружений г. Свалявы Закарпатской области» .

Разработанные автором рекомендации по проектированию водозаборного сооружения для горных рек включены в состав рабочего проекта водозаборного сооружения на р. Гилянчай для орошения земель совхоза им. Чкалова Ордубадского района Нахичеванской АССР, осуществляемого институтом «Азгипроводхоз» .

Экономическая эффективность. Общий годовой экономический эффект, подсчитанный по данным «Укрюжгипрокоммунстроя» составляет — ч.

303,29 тыс. рублей: объект 2613 «Водозабор на р. Быстрица-Солотвинская для водоснабжения г. Ивано-Франковска» — 14−0,95 тыс. руб.- объект 1862 на р. Латорица «Водоснабжение г. Мукачево Закарпатской области» — 124,77 тыс. руб.- объект 2236 на р. Веча «Перенос водозаборных сооружений г. Сва-лявы Закарпатской области» — 37,57 тыс.'руб.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на научно-техническом совещании «Новые конструкции противо-эрозионных гидротехнических сооружений и вопросы надежности их работы», г. Ивано-Франковск, 1977 г.- на^научно-техническом совещании «Развитие орошения в горных условиях», АзНИИГиМ, г. Баку, 1978 г.- на Всесоюзной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов, Азгипроводхоз, г. Баку, 1980 г.- на научно-технической конференции молодых ученых и специалистов, АзНИИГиМ, г. Баку, 1980 г.- на научно-технической конференции молодых ученых и специалистов, САНИИРИ, г. Ташкент, 1981 г.- на научно-технической конференции молодых ученых и специалистов, АзНИИГиМ, г. Баку, 1982 г.

Публикация. По теме диссертации опубликовано в печати 9 работ. Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов и предложений. Работа изложена на 193 страницах машинописного текста, содержит43 рисунков, 22 таблиц, включая5фото, библиографию из IJ2 наименований и приложений на 5о страницах.

1. Защитные сооружения на реках, Сельхозиздат, М., 1953, с. 232.

2. Абдураупов P.P. 3 Алтунин С Т Бузунов Й.А.

3. Андрейчук И. Я. б. Арыкова А. И., Жулаев P I.

4. Арыкова А. И. Регулирование русел. Сельхозиздат, м., 1962, 350 с Новый тип водоприемника для горных рек. «Гидротехники и мелиорация», 1951, т 3 с.30;

5. Улучшенный тип водозабора с донной решетчатой галереей. Алма-Ата, 1961, 82 с. Винтообразное движение потока в промывных устройствах гидроузлов. Издательство «Наука» Казахской ССР, Алма-Ата, 1984, 96 с. Водозаборное сооружение для горных участки рек. Изв. АН Киргиз.ССР, т.5,вып.3, Фрунзе, 1963, с.53;

6. Регулировочные сооружения при подозаборе на реках в предгорных районах. Изд-БО АН Киргиз. ССР, Фрунзе, 1963, 344 с. Борьба с наносами при водозаборе из горных рек. Борьба с наносами в водозаборных сооружениях оросительных каналов, IX международный конгресс по ирригации и дренажу. М., 1975, с.4−17. К расчету сопряжения бьефов за водосливными плотинами с уступом «Гидротехническое строительство», 1954, 4, с.37;

7. Исследование Ферганского водозабора с донным циркуляционным порогом. Проблемы гидроэнергетжи и водного хозяйства. С б. научных трудов. Казахский НИИ энергетики, вып.7,Ал1ла-Ата, 1970, с.229−256,.

8. Артамонов К. Ф., Рамазан М С Оатаркулов С С Талмаза В.Ф.

10. Артамонов К. Ф., Талмаза В. Ф. II. Астафичева Т.Н.

12. Ахмедов Б. М. К разработке конструкции водозаборного сооружения для горных рек. Тезисы докладов на научно-технической конференции молодых ученых и специалистов, Ташкент, 19б1, с.232;

13. Гидравлический режим потока в нижнем бьефе горноговодозаборногосооружения. Тезисы докладов на научно-технической конференции молодых ученых и специалистов, Баку, 1982, с Ш 1 4 4 Влияние водозаборных сооружений на формирование русла горных рек. Тезисы докладов на научно-технической конференции молодых ученых и специалистов, Баку, 1982, с.145;

14. Гидравлика открытых русел. Госстройиздат, М.-Л., I 9 4 I 300 с. Опыт строительства и эксплуатации улучшенных типов водосливных плотин из каменной наброски. Изд-во, А УССР, Киев, 1957, 132 с. Н.

15. Ахмедов Б. М., Авдеева Н.Г.

16. Ахмедов Б. М., Авдеева, Н. Г,.

19. Беляшевский Н. Н., Расчеты нижнего бьефа за водосбросными Пивовар Н. Г., сооружениями на нескольких основаниях. Калантыренко И. И. Изд-во «Пауково Думка», Киев, 1973,292 с.

20. Беляшевский Н. Н. Гидравлический расчет русловых плотин, оборудованных крышевидными затворами. Киев," Пауково Думка", 1978, 88 с.

23. Волков И. М., Кононенко П. Ф., Федичкин И.К.

25. Гасанов М., Заманов X., Джафаров Б. и др,.

26. Динамика русловых потоков. Гидрометеоиздат. Л., 1962, 374 с. Водозабор тирольского типа при пропуске катастрофического селя. «Гидротехническое строительство», 1947, 12, с.15;

27. Гидротехнические сооружения. М., «Высшая школа», 1979, ч.1, 616 с ч. П, 336 с. Водозаборные сооружения на реках с обильными донными наносами. М., «Колос», 1964, 336 с. Экспериментальное исследование комбинированного водозабора для горных и предгорных участков рек. Автореферат канд. дис, Тбилиси, 1965,28 с. Нанососбрасывающий донный водозабор. «Гидротехническое строительство», ш 2, 1958, с.36;

28. Мероприятия по улучшению ирригационных водозаборов на реках с обильными донными наносами. Борьба с наносами в водозаборных сооружениях оросительных каналов, IX мелсдународный конгресс по ирригации и дренажу. М., 1975, с.30;

29. Горный русловой и селевой процесс. Классификация и расчет. Сб. докладов на X Всесоюзной селевой конференции, Ереван, 1968,0.121;

30. Эжекция в нижний бьеф гидростанций. М.-Л., 1948, 156 с. Водозаборные сооружения с донной решет-чатой галереей и методика их гидравлического расчета. Автореферат докт. дис, Алма-Ата, I960,40 с. Водозаборные сооружения. М., 1939, 36 с. Гидротехнические сооружения. М., Сельхозгиз, 1954, 560 с. Гидравлика потока при водозаборе. Баку, Азернешр, 1957, 80 с.

32. Горбачев Л. А. 29, Гришин М. М., — Слисский С М Антипов и др.

34. Джиышели Г. А., Саралидзе А. Э., Кереселидзе Н. Б, 33, Дианов Б.Г.

36. Замарин Е. А., Фандеев В.В.

38. Иванов А. И., Неговская Т. А,.

39. Каганов Я. И. Гидрогеология и регулирование стока. 2-ое изд., М., «Колос», 1979, 384 с. Исследование русловых переформирований горных потоков Карпат при регулировании их системой запруд. Автореферат канд. дис, Ровно, I97I, 20 с. Русловые переформирования при регулировании рек горно-предгорной зоны. Львов, I98I, 120 с. О качественном сходстве законов изменения характеристик потока в нижних бьефах гидросооружений. Сб. научных трудов САНИИРИ, вып.120,Ташкент, 1970, с.273;

40. Речная гидравлика. Гидрометеоиздат, Л., 1969, 416 с. Регулирование речного стока. Гидрометеоиздат, Л., 1968, 125 с. Новый тип водозаборного сооружения для горных рек. Автореферат канд. дис, Новочеркасск, 1962, 20 с.

44. Киселев П.Г.- Справочник по гидравлическим расчетам. АлвтшульА.Д.- :5-ое изд., М.," Энергия", 1974,513 с. Данильченко Н.В.и др.

47. Регуляционное сооружение с совмещенным водозабором для горных селеносных рек. Научно-технический журнал «Проблемы противоселевых мероприятий», 2, Алма-Ата, I98I, с.74;

48. Исследование некоторых гидравлических вопросов регуляционного сооружения с" совмещенным водозабором для горных рек. «Вестник сельскохозяйственной науки» I, Баку, I98I, с.84;

49. Определение расчетных параметров сооружений, регулирующих сток горных рек. «Вестник сельскохозяйственной науки» Баку, 1982, с.78−82. с горизонтальной решеткой. «Гидротехническое строительство», 1939, N Ю П с.45−49. 5.

50. Мамедов Н. М. Ахмедов Б.М.

51. Мамедов Н. М., Ахмедов Б. М., Авдеева Н.Г.

52. Мамедов Н. М., Ахмедов Б.М.

53. Мамедов Н. М, Ахмедов Б. М., Муслумов A.M. 6 1 Мепик-Нубаров С Г Усовершенствованный тип водоприемнжа.

54. Мелик-Нубаров Г.- -Водозаборные сооружения малых гидроэлектростанций на реках Грузии. «Гидротехническое строительство», 1946, 2, с.23−25.

55. Мелик-Нубаров Г.- Водозаборы с донной решеткой. М., Госэнергоиздат, 1961, 104 с.

56. Милович А. Я. вв. Основы гидромеханики.М.-Л., 1946,152 с. Теория движения и соединения потоков жидкости. М.-Л., Речиздат, 1947, 92 с. Новая рациональная конструкция водозабора для горных рек. «Гидротехника и мелиорация», 1977,№ 5, с.24;

57. Ахмедов Б. М. Мамедов н: м-, МирзазадеУ-Р.,.

58. Мирзазаде У. Р., Исследование параметров горных потоков Мамедов Н. М., для проектирования речных гидротехниАхмедов Б.М.и др. ческих сооружений на селеносных реках. Мелиорация земель в Азербайджанской ССР, Сб. научных трудов по гидротехнике, вып.6, М., 1980, с.5−20.

59. Мухамедов A.M., Ирмухамедов Х. А., Утегалиев Т.М.

61. Навоян Х. А. 140 Гидравлика, гидрология, гидрометрия. М., 1952, ч. П, 352 с. Очерк теории руслового потока. М., 1959, 246 с. Лабораторные исследования компановки Бешкентского водозаборного узла на р.Кафирниган. Сб. Вопросы гидротехники, вып.27,Ташкент, Изд. АН УзССР, 1§ б5,с.27;

62. Эксплуатация низконапорных гидроузлов на реках транспортирующих наносы, Изд-во «Фан» УзССР, Ташкент, 1976,240 с. Примеры гидравлических расчетов водопропускных сооружений. Киев, 1975, 148 с Построение кривой свободной поверхности и кривой распределения давления на участке сопряжения водосливной поверхности плотины с дном нижнего бьефа. йзв. ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева, М.-Л., изд. «Энергия», т.87,1968,0.282;

63. Вопросы гидравлики водозабора. М., Госстройиздат, 1952, 236 с. Движение жидкости с изменением расхода вдоль пути. М.-Л., Стройиздат, I95I, 200 с. Водозаборные сооружения на горных реках. Азернешр, 1964, 104 с.

64. Научно-технический отчет АзНШГиМ за I974-I982 г г.

66. Поладзаде А. А. Гидротехнические сооружения,.

67. Розанов И. П. М., Стройиздат, 1978, 648 с. Васильева И. А., Журавлев Г, И. и др. 79, Руруа Г. Б., Микедадзе г. Б. 8Ш. Рустамов Г., Мадатзаде А. А., Будагов Б.А.и др.

68. Рустамов Г., Кашкай P.M.

69. Салахов Ф. С. Новые схемы регулирования русел рек на предгорных участках, «Гидротехника и мелиорация», 1970, б, с, 19;

70. Селевые потоки бассейна реки Курмухчай. Изд-во «ЭЛМ», Баку, I97I, 226 с. Водный баланс Азербайджанской ССР. Изд-во «ЭЛМ», Баку, 1978, ПО с. Новая конструкция водозабора для горных рек. «Гидротехника и мелиорация», 1956, 5 с.14−23,.

71. Рациональные конструкции водозаборно-наносорегулирующих сооружений на горных реках, их исследования, методика гидравлических расчетов Иопыт эксплуатации. Автореферат докт. дис, Тбилиси, 1972,60 с. О защите городов Забайкалья от ливней и селей. Автореферат канд. дис, Владивосток, 1964, 20 с.

73. Сборник I «Единых районных единичных расценок на строительные работы». М., 1977, ГОССТРОЙ СССР, с.5−6.

74. Складнев М. Ф. О длине водоворотного участка поверхностного и поверхностно-донного гидравлических прыжков. М,-Л., ВНЙИГ им. Б. Е. Веденеева, т.55,1956, с.176−187. О границах критических режимов поверхностного прыжка. М.-Л, изв. ВНИйГ им. Б. Е. Веденеева, т.58, 1958, ор64;

75. Возбуждение поперечной циркуляции ступенчатым порогом, как метод борьбы с наносами на водозаборных узлах и каналах. Автореферат канд. дис, Ташкент, 1966, 24 с. Плотинный водозабор на горно-предгорных участках рек Средней Азии. Автореферат канд. дис, Ташкент, 1967, 32 с. Результаты лабораторных исследований Пальманского гидроузла на р.Исфайрамсай. Сб. научных трудов САНЙЙРИ, вып.120,Ташкент, 1970, с.421;

76. Рациональные схемы водозаборных узлов, рекомендуемых к применению на предгорных участках рек. Сб. научных трудов САНИИРИ, вып.140,Ташкент, 1974, с.44−57. К вопросу о влиянии подхода на работу подводящего русла в Ферганском типе водозабора. Сб. научных трудов САНИИРЙ, вып.147,Ташкент, 1975, с.33;

77. Расчет и конструирование водозаборных узлов. Киев, «Будивельник», 1978, 160 с. Гидравлика нижнего ймФа сидротехническких.

80. Тимирова Р. В., Классен И.И.

84. Флейшман С М 98, Флейшман С М Водозаборные плотины с донными решетками. М., Сельхозгиз, 1955, 136 с. Селевые потоки и проектирование дорог в районах их распространения. М, 1955, Ш с, Исследование структ/рно-мехнических свойств селевых потаков и практическое приложение его результатов к проектированию дорог в селевых районах, Автореферат докт, дис., М,19бО, 39 с, 99, Флейшман С М Сели. Гидрометеоиздат, Л., 1978, 512 с.

85. Херхеулидзе И. И, Учет твердого стока селевых паводков. Сб. Вопросы гидрогеологии и гидравлики мостовых переходов, Тбилиси, 1958, с.34−58. 101, Херхеулидзе И. И. Указания по расчету характеристики дождевйх селей. Л., Гидрометеоиздат, 1975, 50 с.

87. Шапиро Х, Ш. Гидравлика. Специальный курс. Госэнергоиздат, 1962, с.199;

88. Гидравлика. Л., изд-во, «Энергия», I97I, 552 с. Гидротехнические сооружения. М., «Высшая школа», 1978, 352 с, Речные наносы. Гидрометеоиздат. Л, 1959 378 с, Регулирование твердого стока и русловых процессов при водозаборе в оросительные системы. Автореферат докт. дис, М., 1973, 52 с,.

89. Шеко А. И. Теоретические основы прогноза селей, Х Всесоюзная научно-техническая конфеУ ренция по потивоселевыммероприятиям, вып, 1, 1978, с, 58−63, Закономерности формирования и прогноз селей, М, «Недра», 1980, 296 с.

90. Шеко А. И. /QP. Joss ьд. Сттшпшь Vmmtlon. Miti Vnlu Sorts, Inc., ТТмьJobtt. Lmolon. Sdmn 518/э. 1966. т. Жпх т. seoUmen? Seal/w cAcuines. «Ptos.Jme.