ИССЛЕДОВАНИЕ РУСЛОВЫХ ДЕФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ НА УЧАСТКАХ МОСТОВЫХ ПЕРЕХОДОВ ГЕОРЕСУРСНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ
Authors: Саруханян Арестак Арамаисович , Балджян Паргев Оганесович 
Published: May 2021

Актуальность исследования обусловлена необходимостью достижения бесперебойности и надежности работ систем, связанных с транспортировкой георесурсов. Важной составляющей инженерных сооружений этих систем являются мостовые переходы. На водотоках горной зоны эти переходы часто выполняются однопролетными. На участках перехода для установления опор моста ширина реки сужается, что приводит к развитию процесса размыва грунта дна. Отметка подошвы опоры и условий ее безаварийной работы главным образом зависит от точности определения максимальной величины размыва дна реки. Для водотоков горно-предгорной зоны эта задача недостаточно изучена. С этой точки зрения рассматриваемая задача имеет актуальное значение, и ее решение представляет важное научно-практическое значение. Целью работы является моделирование процесса русловых преобразований на участке мостового перехода на реках горно-предгорной зоны и разработка метода расчета по определению деформации дна в переходном участке. Объектами исследования являются исходные параметры потока и русловые характеристики водотоков горно-предгорной зоны, гидродинамическиe процессы, происходящие на участке мостового перехода, краевые условия задачи и форма поперечного сечения русла. Методы. В результате анализа существующих работ оценено нынешнее состояние поставленной задачи и отмечены пути развития; проведено физическое и теоретическое моделирование процесса русловых преобразований на участке мостового перехода; определены краевые и граничные условия для различных конструктивных решений этих переходов; разработан способ гидравлического расчета русловых преобразований мостового перехода на водостоках горно-предгорной зоны; для оценки разработанного метода сопоставлены результаты численного примера с данными экспериментов. Результаты. Представлена физическая модель завершающей устойчивой стадии русловых преобразований на участке мостового перехода. Выявлены гидрологические, гидравлические и русловые параметры, являющиеся исходными при решении задачи. С учетом уравнений энергии, неразрывности потока и баланса наносов составлена математическая модель движения неравномерного потока в условиях преобразованного дна переходного участка. При этом поставленная задача преследует цель установить такое положение дна мостового перехода, в условиях которого процесс размыва русла будет завершен и восстановлено стационарное состояние движения. В разработках установлены краевые и граничные условия задачи. Использованы также зависимости поперечной формы русла и формула Шези. В результате совместных решений указанных выражений разработан расчетный метод установления положения стабилизированного дна на переходном участке реки и гидравлических параметров потока. Представлен численный пример расчета по определению координат стабилизированного дна и свободной поверхности в мостовом переходе. Дана оценка полученных результатов расчета. Сделано заключение о возможности использования предложенного метода для расчета параметров переходных участков горно-предгорных рек.