Абдразаков Ф. К., Дегтярев В. Г., Дегтярев Г. В. Цифровое моделирование и анализ подпорных плотин для аккумуляции осадков // Научная жизнь. 2021. Т. 16. Вып. 8. С. 1005–1015. DOI: 10.35679/1991-9476-2021-16-8-1005-1015

Абдразаков Фярид Кинжаевич, д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры «Природообустройство, строительство и теплоэнергетика», ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова»: Россия, 410012, г. Саратов, ул. Советская, 60.
Дегтярев Владимир Георгиевич, канд. техн. наук, доцент кафедры «Гидравлика и сельскохозяйственное водоснабжение», ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет им. И. Т. Трубилина»: Россия, 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13.
Дегтярев Георгий Владимирович, д-р техн. наук, доцент, зав. кафедрой «Строительное производство», ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет им. И. Т. Трубилина»: Россия, 350044, г. Крас-нодар, ул. Калинина, 13.

Тел.: (905) 384-62-85
E-mail: abdrazakov.fk@mail.ru

В ряде регионов пресная вода становится стратегическим ресурсом. От ее количества зависят планы развития регионов: сельского хозяйства, промышленности, городов и туризма. В некоторых регионах нехватка пресной воды напрямую сдерживает развитие, и эта негативная тенденция год от года только усугубляется. Однако пресная вода, как возобновляемый природный ресурс в регионах есть, но она в разрезе года распределена крайне неравномерно. В среднем суммарное количество осадков за год составляет порядка 1500 мм в горно-предгорных районах. Такого количества воды вполне достаточно для удовлетворения всех текущих и в ближайшей перспективе нужд. Но это при условии, что мы можем ею воспользоваться, но это не так. Большой объем стока природных осадков безвозвратно и довольно быстро стекает по склонам гор и теряется для пользователей. Предлагаются технологические решения, позволяющие аккумулировать сток осадков, посредством расположения в горной местности систем подземных и надземных водохранилищ. Такая постановка вопроса позволит решить множество взаимосвязанных вопросов, в конечном итоге способствующих развитию регионов в целом и комплексно. Но одного понимания возможности на современном этапе развития технических и технологических средств реализации подобных сложных задач недостаточно. Необходимо научное обеспечение от постановки до исследования конкретных вопросов в силу их не изученности до настоящего времени. Целью работы явилось изучение вертикальных напряжений в теле надземной плотины, участвующей как конструктивный технологический элемент при расположении водохранилища в горной местности. Исследование производилось на основе численного эксперимента на математической модели, построенной по реальной инженерно-геологической ситуации. Воспользовавшись программой Midas GTX NX, были получены численные данные, большой массив цифр, обработанный в свою очередь, при использовании программы wxMaxima. Полученные таким образом математические модели подверглись последовательному всестороннему анализу, результатом которого явился качественный анализ, раскрывающий в деталях влияние выбранных к исследованию факторов, таких как напор в верхнем бьефе плотины и подпор со стороны нижнего бьефа на функцию отклика, за которую взято вертикальное напряжение, возникающее в теле надземной плотины.

Список литературы:

1. Дегтярева О. Г., Дегтярев В. Г. Системы регулирования стока атмосферных осадков на Черноморском побережье Краснодарского края : монография. – Краснодар : КубГАУ, 2018. – 124 с.

2. Lamerdonov Z. G., Khashirova T. Yu., Zhaboev S. A., Shogenov A. А., Lamerdonov K. Z. Resource-saving technologies and some proposals for the creation of automated reclamation systems // Ecology and Industry of Russiathis link is disabled. – 2021. – Vol. 25 (7). – P. 8–12.
3. Olgarenko V. I., Olgarenko I. V. Technical condition diagnostics of the water supply facilities in the irrigation systems // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering : The International Scientific Conference «Con-struction and Architecture: Theory and Practice for the innovation Development» (CATPID-2019). – 2019. – Vol. 698. 022060.
4. Abdrazakov F. K., Orlova S. S., Pankova T. A., Mirkina E. N., Fedyunina T. V. The monitoring of condition of hydraulic structures // Journal of Advanced Research in Dynamical and Control Systems. – 2018. – Т. 10. – № 13. – P. 1952–1958.
5. Дегтярева О. Г., Дегтярев В. Г. Плотины в системе регулирования стока атмосферных осадков на Черноморском побережье Краснодарского края : монография. – Краснодар : Экоинвест, 2018. – 163 с.
6. Olgarenko V. I., Khashirova T. Yu., Kozhenko N. V. Assessment of the damage impact to particular water structures on their performance // International conference on Construction and Architecture : Structural mechanics and construction theory, civil and industrial engineering (CATPID-2020). – 2020. – Vol. 913. 022054.
7. Degtyareva O. G., Degtyarev G. V. , Lavrov N. L., Aliev D. U. Constructive-technological decisions in regulating the flow of atmospheric precipitation // Magazine of Civil Engineering. – 2018. – № 5 (82). – Pp. 32–48.
8. Дегтярева О. Г. Исследование жесткостных характеристик гравитационной и контрфорсной плотин посредством анализа собственных колебаний // Труды Кубанского государственного аграрного университета. – 2016. – № 63 – С. 169–177.
9. Дегтярева О. Г., Дегтярев В. Г., Найденов С. Ю. Сейсмостойкость гидротехнических сооружений с учетом работы конструкций за пределом упругости // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. – 2019. – № 1(33). – С. 92–108. – Режим доступа: http:www.rosniipm-sm.ru/archive?n=584&id=591. – DOI: 10.31774/2222-1816-2019-1-92-108.
10. Дегтярева О. Г. Математический анализ контрфорсной плотины при термических воздействиях как части системы регулирования стока атмо-сферных осадков // Труды Кубанского государственного аграрного университета. – 2016. – № 62. – С. 165–171.
11. Дегтярева О. Г., Найденов С. Ю., Дацьо Д. А. Исследование влияния гидродинамического давления на конструкции гидротехнических сооружений, расположенных в зоне повышенной сейсмической активности // Труды Кубанского государственного аграрного университета. – 2017. – №2 (65). – С. 138–144.
12. Khashirova T. Yu., Olgarenko I. V., Kozhenko N. V. The influence analysis of the structures and applied software systems' soil foundations design models // International conference on Construction and Architecture : Structural mechanics and construction theory, civil and industrial engineering (CATPID-2020). – 2020. – Vol. 913. 022050.
13. Дегтярева О. Г., Дацьо Д. А., Дегтярев Г. В., Гумбаров А. Д. Мо-делирование в САЕ системе осадки плитного фундамента низконапорной плотины // Труды Кубанского государственного аграрного университета. – 2017. – №1 (64). – С. 221–227.
14. Khashirova T. Yu., Ksenofontov A. S., Edgulova E. K., Lamerdonov Z. G., Nartokov, H. S. Information Technologies at the Choice of an Optimum Bank Protection Structures for Highways in Emergency Situations // Proceedings of the 2018 International Conference «Quality Management, Transport and Information Security, Information Technologies», IT and QM and IS 2018this link is disabled. – 2018. – P. 10–13. – 8524978.

DIGITAL MODELING AND ANALYSIS OF RETAINING DAMS FOR SEDIMENT ACCUMULATION

Abdrazakov Fyarid Kinzhaevich, Dr. of Tech. Sci., Prof., Prof. of the Depart. of Environmental Engineering, Construction and Thermal Power Engineering, Saratov State Agrarian University named after N. I. Vavilov, Saratov, Russia.
Degtyarev Vladimir Georgievich, Cand. of Tech. Sci., Ass. Prof., Head. of the Depart. of Hydraulics and Agricultural Water Supply, Kuban State Agrarian University named after I. T. Trubilin, Krasnodar, Russia.
Degtyarev Georgy Vladimirovich, Dr. of Tech. Sci., Ass. Prof., Head. of the Depart. of Construction production, Kuban State Agrarian University named after I. T. Trubilin, Krasnodar, Russia.

Keywords: water deficit, reservoirs, dam base, stress-strain state, vertical stresses, mathematical modeling.

Abstract. In a number of regions, fresh water is becoming a strategic resource. The plans for the development of regions depend on its quantity: agriculture, industry, cities and tourism. In some regions, the lack of fresh water directly hinders development, and this negative trend is only getting worse from year to year. However, there is fresh water as a renewable natural resource in the regions, but it is distributed extremely unevenly throughout the year. On average, the total amount of precipitation per year is about 1500 mm in the mountainous foothill areas. This amount of water is quite enough to meet all current and short-term needs. But this is on the condition that we can use it, but this is not so. A large volume of natural precipitation runoff flows irrevocably and rather quickly down the mountain slopes and is lost to users. Technological solutions are proposed that allow accumulating the runoff of precipitation by locating systems of underground and above-ground reservoirs in mountainous areas. Such a formulation of the issue will allow solving many interrelated issues that ultimately contribute to the development of the regions as a whole and in a comprehensive manner. But just understanding the possibility at the present stage of development of technical and technological means for the implementation of such complex tasks is not enough. Scientific support is needed from the formulation to the study of specific issues due to their lack of study to date. The aim of the work was to study the vertical stresses in the body of an elevated dam, which is involved as a constructive technological element when the reservoir is located in a mountainous area. The study was carried out on the basis of a numerical experiment on a mathematical model built on a real engineering-geological situation. Using the Midas GTX NX program, numerical data were obtained, a large array of numbers, processed in turn using the wxMaxima program. The mathematical models obtained in this way were subjected to a consistent comprehensive analysis, which resulted in a qualitative analysis, revealing in detail the influence of the factors chosen for the study, such as head in the upstream of the dam and backwater from the downstream side, on the response function, which is taken as the vertical stress arising in the body of the aboveground dam.