Прогнозирование руслового процесса на верхнем бьефе равнинного водохранилища (на примере Туямуюнского водохранилища)

Аннотация

Актуальность и востребованность темы диссертации. Одним из важнейших вопросов в мире является оценка русловых процессов в речных водохранилищах и совершенствование методов расчета и технологий прогнозирования деформации русел. В этой связи особое значение имеют научно-исследовательские работы по оценке русловых процессов, усовершенствованию технологий предотвращения заиления русловых водохранилищ. В этом направлении, особое значение имеют исследования в России, Америке, Китае, Индии, Египте и других государствах по оценке русловых процессов, обеспечения безопасной и эффективной работы гидротехнических сооружений и водохранилищ. В мире проводятся целевые научно-исследовательские работы по усовершенствованию методов расчета деформации и оценки русловых процессов в водохранилищах. В связи с этим методы оценки распределения наносов в руслах рек, проведение научно-исследовательских работ по усовершенствованию режима работы водохранилищ, создание методов расчета заиления в водохранилищах, усовершенствование технологий оценки смыва и заиления русел водохранилищ, создание методов расчета деформации водохранилищ с учетом морфологии речных русел - считаются одним из основных задач. С достижением независимости Республики, особое внимание уделяется обеспечению безопасности гидротехнических сооружений, используя методы оценки русловых процессов в водохранилищах. Достигнуты определённые результаты в направлении совершенствования методов расчета распределения наносов в руслах рек и разработки технологии прогнозирования деформационных процессов в руслах, передвижения наносов в реках. Одновременно для обеспечения защиты водохранилищ от отложений ила требуется внедрение совершенных технологий и способов оценки деформационных процессов в руслах рек. В Стратегии дальнейшего развития Республики Узбекистан на 2017-2021 годы подчеркивается: «.....развитие мелиоративных и ирригационных объектов для повышения конкурентоспособности национальной экономики»1. Реализация этих задач, в том числе расчет распределения речных наносов по длине потока, имеет важное значение для совершенствования методов оценки работы водохранилищ. Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Постановлении Президента Республики Узбекистан УП-4947 от 7 февраля 2017 года «О стратегии дальнейшего развития Республики Узбекистан» в указах ПП-3286 от 25 сентября 2017 года «О мерах по дальнейшему совершенствованию системы водоснабжения», ПП-1958 от 19 апреля 2013 года «О мерах по дальнейшему улучшению мелиоративного состояния орошаемых земель и рационального использования водных ресурсов на период с 2013 по 2017 годах» и других нормативноправовых документах, принятых в данной сфере. Целью исследования является совершенствование методов расчета и прогноза русловых процессов, а также изучение русловых процессов в верхнем бьефе водохранилища. Научная новизна исследования заключается в следующем: усовершенствован метод расчета уклона водной поверхности потока на основе учета особенностей движения воды в водохранилище; усовершенствован метод расчета траектории движения части наносов на основе учета различных сечений русла; усовершенствован метод расчета мутности потока на основе учета изменения уклона поверхности воды, средней глубины и ширины потока русла; определены численные значения степени заиления в результате происходящих русловых деформаций в верхнем бьефе водохранилища; усовершенствован метод расчета и прогноза русловых процессов на основе учета изменения мутности и траектории движения частиц наносов по длине русле. Заключение На основе проведённых исследований по теме “Прогнозирование руслового процесса на верхнем бьефе равнинного водохранилища (на примере Туямуюнского водохранилища)” сделаны следующие выводы: 1. Усовершенствован метод расчёта уклона поверхности воды водохранилища с учётом особенностей движения потока в открытых руслах. На основе имеющихся гидравлических данных верхнего бьефа водохранилища по разным участкам русла создана возможность пострения кривой свободной поверхности потока. 2. Усовершенствован метод расчёта изменения мутности потока по длине реки на основе уравнений баланса наносов верхнего бьефа водохранилища. В итоге создана возможность расчёта изменений уклона поверхности воды по длине потока водохранилища, изменения средней глубины и ширины потока. 3. Усовершенствован метод расчёта траектории движения частиц наносов в разных сечениях русла. В итоге создана возможность оценки траектории движения частиц наносов по длине русла в разных морфологических условиях. 4. Используя методы расчёта уклона поверхности воды, топографических, космических данных, специальных электронных программ разработан вид продольного сечения верхнего бьефа Туямуюнского водохранилища. 5. Определены численные значения и степень заиления верхнего бьефа Туямуюнского водохранилища. На основе построения графиков зависимости (для каждого года по 25) уровня воды и расхода по гидропосту Дарганата, составлено и анализировано их общее уравнение. Создана возможность определения новых данных по русловым процессам верхнего бьефа Туямуюнского водохранилища. 6. Усовершенствован метод расчёта и прогнозирования русловых процессов в верхнем бьефе равнинных водохранилищ. Выполнены расчёты транзитного потока наносов, заиления и размыва русла при изменениях мутности по длине Туямуюнского водохранилища, которые имеют большое значение при оценке русловых процессов в верхнем бьефе водохранилищ. 7. Результаы исследований, имеют практическое значение при выполнении работ по укреплению берегов, спрямлению русел для обеспечения безопасности русел рек и сооружений. 8. Результаты исследований дадут возможность предотвращения экологической и экономической опасности в тысячах гектарах земли на территории Тупроккала, на правом берегу реки будет предотвращено наводнение и обеспечена безопасная работа Туямуюнского водохранилища.