ivdon3@bk.ru
В Арктической зоне РФ (АЗРФ) в настоящее время наблюдаются значительные климатические изменения, интенсивность которых в 2.5 раза превышает среднепланетарный уровень. Активное освоение рассматриваемого региона связано со строительством и реконструкцией портовых гидротехнических сооружений, расширением инфраструктуры портов и строительством терминалов для сжиженного природного газа. В действующей нормативной документации для строительства не предусмотрен учёт изменения волновых, ледовых и гидростатической нагрузок на портовые гидротехнические сооружения в период их эксплуатации. Статья посвящена вопросу необходимости учёта климатических изменений при проектировании портовых гидротехнических сооружений в Арктической зоне РФ. Учёт климатических изменений позволит снизить затраты на капитальный ремонт в период жизненного цикла сооружений и снизить риски аварий, вызванных работой конструкций в условиях запроектных нагрузок.
Ключевые слова: изменения климата, строительные проекты в АЗРФ, портовые гидротехнические сооружения, западная Арктика
05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения (технические науки) , 05.23.07 Гидротехническое строительство
В статье приводятся материалы исследований и оценки влияния водохранилищных гидроузлов на окружающую среду. Сделан подробный анализ причин и параметров влияния гидроузлов малых гидроэлектростанций и водохранилищ на гидробиологические ресурсы рек. Приведены результаты исследования и оценки уровня загрязнения донных отложений головного узла Кашхатауской гидроэлектростанции, которые подтвердили незначительное превышение допустимого уровня концентрации по содержанию кадмия и нефтепродуктов. На примере Некрасовского водохранилищного гидроузла определены основные факторы влияния низконапорных водохранилищ на природную среду и на восстановление рыбных ресурсов малых рек. По результатам инженерно-экологических исследований установлена сравнительная характеристика загрязнения почв нефтепродуктами по отношению к допустимому уровню. Анализируя полученные результаты, сделан вывод, что содержание нефтепродуктов в отобранных пробах почв находится в пределах установленных норм. Дана комплексная оценка загрязнения водных ресурсов и почв прибрежных водоохранных зон.
Ключевые слова: водохранилищный гидроузел, малая гидроэлектростанция, водно-биологические ресурсы, твердый сток, загрязнения рек, паводковые воды, фоновые концентрации, тяжелые металлы, гидротехнические сооружения
В работе описаны селеопасные зоны Северного Кавказа и Кабардино-Балкарии. Более подробно отмечены селевые проблемы р. Герхожансу – самой селеопасной реки в регионах СК. Приведены результаты схода мощных селевых потоков по р. Герхожансу в 2000 - 2017гг, которые имели катастрофические последствия для г. Тырныауза. Сделано обоснование результатов многолетних исследований авторов, проведенных по селеопасным рекам КБР. На основе полевых натурных исследований в бассейне р. Герхожансу выявлен саморегулирующий природный механизм, который формирует естественным образом при сходе селевого потока наивыгоднейший профиль транзитного участка русла, который обеспечивает пропуск максимально возможного расхода сели при минимальных затратах энергии. По результатам аналитических исследований установлены причины разрушения и надежность работ существующих конструкций селезащитных и селепроводящих сооружений. Разработаны и предложены более эффективные конструктивные и технологические решения по проектированию селезащитных и селепроводящих сооружений комбинированных конструкций, защищенные патентами на изобретения и полезные модели. В заключении отмечены основные результаты проведенных в работе исследований.
Ключевые слова: селеопасные зоны; селевые потоки; транзитный участок; конус-выноса; селезащитная плотина; селепроводящий лоток; транспортирующая способность; селезащитные сооружения; эффективные конструкции
В статье представлен анализ причин аварии водонапорной башни. Проведенный осмотр конструкции показал следующее: Водонапорная башня выполнена в виде сварной листовой конструкции. Стальной бак имеет цилиндрическую форму, диаметр бака составляет 3020мм, цилиндрическая опора диаметром 1220мм и высотой 18м. Стенки башни выполнены из листового проката толщиной 4мм, сваренного между собой встык. С восточной стороны имеется стальная лестница, выполненная из уголка 50х50х4, с предохранительным ограждением, выполненным из стальной полосы -40х4. Нижняя часть опоры обвалована грунтом высотой 2,5м. На башне установлены четыре растяжки из стального каната Ø12мм. Основными причинами аварии явились отклонения от типового проекта при изготовлении конструкций башни.
Ключевые слова: башня, проект, конструкция, устойчивость, нагрузка
Исследована эффективность применения в бетонах суперпластификаторов различной химической основы производства концерна MC-Bauchemie: PowerFlow 7951, Muraplast FK 49 и Centrament N 10. Изучено количественное влияние суперпластификатора на свойства цементного вяжущего и бетона. На основании полученных результатов исследований, рекомендуем расходы добавок для производства тяжелого бетона.
Ключевые слова: суперплстификатор, поликарбоксилат, лигносульфонат, нафталин, тяжелый бетон, прочность бетона, микроструктура
Статья содержит в себе материал отражающий перспективность освоения гидротермальных ресурсов пластовых вод Азово-Кубанского артезианского бассейна
Ключевые слова: гидротермальная энергия, подземные воды, водорастворенный метан
В статье сделан акцент на проблему борьбы с эрозионными процессами в регионах Северного Кавказа. Отмечено, что земли рекреационных зон эродированы и нарушены хозяйственной деятельностью человека. А используемые при этом противоэрозионные мероприятия и сооружения оказываются неэффективными, нуждаются в совершенствовании и экологизации. Склоновые земли наиболее подвержены водной эрозии, в связи с обильными осадками и стоком талых вод. По результатам исследований эрозионные процессы на склоновых землях более интенсивно развиваются. Приведено обоснование необходимости более эффективных противоэрозионных мероприятий. Предложены наиболее эффективные конструкции противоэрозионных сооружений, авторской разработки. По которым найдены конструктивные и технологические решения по возведению противоэрозионных сооружений биопозитивной конструкции для восстановления оврагов и ям размыва.
Ключевые слова: эрозионный процесс, рекреационная зона, биопозитивное изделие, противоэрозионное сооружение, овраг, карьер, яма размыва
В статье приводятся материалы анализа и оценки безопасности гидротехнических сооружений в составе Верхне-Балкарской МГЭС, выполненные для проекта приостановки и консервации ГТС Верхнебалкарской МГЭС на р. Черек Балкарский в КБР. Широкий и подробный анализ причин и факторов внешнего воздействия природного и техногенного характера на сооружения позволил определить, что наиболее опасными являются физико-геологические процессы, развитые на сложной, горной и стесненной территории строительства Верхнебалкарской МГЭС. Установлено, что уровень безопасности ГТС Верхнебалкарской Малой ГЭС на момент проведения обследования можно оценить как нормальный, значения всех контролируемых показателей, не превышают установленных критериев безопасности. Разработанные и реализованные проектные решения на период приостановки строительства и стадию консервации позволяют обеспечить прочность, устойчивость и сохранность конструкций, а также безопасность объекта и строительной площадки для населения и окружающей среды.
Ключевые слова: гидротехническое сооружение, малая гидроэлектростанция, безнапорный деривационный туннель, отстойник, деривационный лоток, физико-геологический процесс, оценка риска, коэффициент опасности, возможный ущерб при аварии, количественная оценка опасности, прен
Рассматривается расчетводонапорной башни, конструкции Рожновского, в виде сварной листовой конструкции, конструктивно состоящей из емкости цилиндрической формы с коническими днищем и крышей и цилиндрической опоры.Выполнено создание конечно-элементной расчетной модели и определение напряжений в элементах башни с учетом различных особенностей проектирования, монтажа и эксплуатации сооружения. Рассматриваются вопросы местной устойчивости стенки в стыках цилиндрических и конических частей. Обоснована необходимость устройства ребер жесткости в конусной части по меридиональным направлениям и в местах стыка - кольцевых ребер.
Ключевые слова: Башня, листовая конструкция, резервуар, устойчивость, напряжения
Изучается опыт применения роторных аэраторов в современных очистных сооружениях. Определяется тип эффективной системы очистки. Показаны изменения в технологию работы роторных аэраторов, применяемых в современных системах очистки, в сравнении с ранними образцами. Дается сопоставление очистных систем США, Канады и Египта, применяющих роторные аэраторы
Ключевые слова: очистные сооружения, аэрация, строительство очистных систем
На основе размерностно-регрессионного метода планирования эксперимента, используя греко-латинский квадрат, авторами были проведены теоретические исследования по изучению процесса фильтрации через повреждения облицовок каналов, образование которых практически неизбежно при устройстве защитных покрытий поверх противофильтрационного полимерного элемента. Используя факторы в безразмерном виде, были построены графики, отображающие результат эксперимента, а также получено уравнение коэффициента фильтрации облицовки, адекватность которого подтверждается критерием Фишера.
Ключевые слова: планирование эксперимента, противофильтрационная облицовка, фильтрация, повреждение, латинский квадрат, размерностно-регрессионный метод
В статье проведен анализ влияния сгонно-нагонных процессов происходящих в устье реки Дон. Установлены основные источники загрязнения вод реки Дон и основные виды техногенной нагрузки на водную экосистему. Проанализирован процесс денивеляции поверхности Азовского моря и возникающих подпорных явлений в устье реки Дон. Выявлена необходимость контроля непериодических колебаний реки Дон и расположенных на ней водозаборных сооружений, с целью недопущения снижения качества питьевого водоснабжения населения. Сделан вывод о необходимости и возможности контроля за состоянием реки Дон, без организации дорогостоящей системы непрерывных наблюдений с обширным перечнем гидроэкологических показателей, а путем сохранения и развития сети гидрологических постов для сбора статистических данных.
Ключевые слова: река Дон, денивеляция, тяжелые металлы, донные отложения, водные экосистемы, водозаборные сооружения, гидрологический пост
05.23.07 Гидротехническое строительство , 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)
В статье рассматриваются основные проблемы эксплуатации водохранилищ, их влиянии на окружающую экосистему. Проанализированы преимущества и недостатки строительства гидротехнических сооружений. В частности, на примере Цимлянского водохранилища, выделены основные виды негативного воздействия на окружающую среду. Сделан вывод о необходимости проведения оценки экологических рисков, связанных с эксплуатацией существующих гидротехнических сооружений современными методами и средствами измерения. Предложены формулы для получения параметров гидрофизических и гидрохимических процессов, таких как: гидравлическая характеристика потока и температурный режим водохранилища. Выявлена необходимость построения актуальной математической модели для проведения ряда вычислительных экспериментов. Использование полученных данных позволит проводить прогнозирование процессов эвтрофирования в Цимлянском водохранилище.
Ключевые слова: водохранилище, гидротехнические сооружения, экология, гидрологические процессы, тепловое загрязнение, эвтрофирование, математическое моделирование, вычислительный эксперимент, антропогенная деятельность, питьевое водоснабжение, Цимлянское водохранилище.
05.23.07 Гидротехническое строительство , 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)
На основе теории планирования эксперимента, используя полуреплику пятифакторного эксперимента, проведены лабораторные исследования на фильт-рационном лотке, получена эмпирическая зависимость для определения расхода через малые отверстия в полимерной геомембране. Произведена проверка адекватности по-лученного уравнения по F-критерию Фишера, рассчитана значимость полученных зна-чений расхода по t-критерию Стьюдента.
Ключевые слова: геомембрана, противофильтрационные покрытия, расход, фильтрация, планирование эксперимента
В связи с тем, что в настоящее время фильтрационные потери остаются значительными даже при применении таких геосинтетических материалов как полимерная геомембрана, оценка водопроницаемости полимерных экранов при наличии малых повреждений остается важной задачей. Для моделирования фильтрации через повреждения в геосинтетических полимерных экранах используем программный комплекс «Сomsol multiphysics», позволяющий решать как двухмерные (плановые), так и трехмерные (пространственные) задачи стационарной и нестационарной фильтрации.
Ключевые слова: водопроницаемость, противофильтрационный экран, фильтрация, геосинтетические материалы, геокомпозиты, геомембрана, моделирование.