Прогнозные оценки подтопления и дренирования подсыпок мелиорируемых территорий

• Автор: Кравцев, Константин Александрович
• Шифр специальности: 06.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 164 с. : ил.

Глава1. Состояние изученности вопроса (обзор литературы)

1.1. Виды грунтов под сыпок и их фильтрационные свойства

1.2.Изучение явления подтопления и дренирования в России и за рубежом

1.3. Применение фильтрационных расчетов к прогнозным методикам подтопления и дренирования

1.4. Методы прогнозирования подтопления и дренирования подсыпок на

подтапливаемых территориях

Глава 2. Получение аналитических зависимостей для прогноза

потопления и дренирования подсыпок

Глава 3. Моделирование процессов подтопления и дренирования

3.1 Моделирование в лабораторных лотках

3.2.Математическое моделирование процессов подтопления и

дренирования
Выводы
Библиографический список
Перечень работ, опубликованный по теме диссертации
Приложения

Актуальность темы
В процессе сельскохозяйственной деятельности также, как при строительстве и эксплуатации сооружений и дорожных покрытий, сталкиваются с проблемой подтопления территорий и объектов. Освоение территорий изменяет их природные условия и приводит к подъему уровней грунтовых вод, к подтоплению сельскохозяйственных территорий населенных пунктов. Этот процесс имеет множество неблагоприятных последствий: уменьшение прочности грунтов оснований, воздействие грунтовых вод на подземные конструкции зданий и сооружений, снижение плодородия почв.
Причины подтопления подразделяются на две группы:
— естественные (природные);
— техногенные (антропогенные).
Причины и источники подтопления могут проявляться по отдельности или комплексно. Их влияние может быть разным.
В ходе исследований проведенных в рамках данной работы, изучалось подтопление фильтрующих песчаных подсыпок. На основе результатов исследований разработана методика прогнозных оценок подтопления территорий, которую можно применять при составлении прогнозов подтопления и дренирования территорий как в отрасли сельского хозяйства при разработке мелиоративных систем, так и в городском строительстве.
Цель исследований - Изучить фильтрационные процессы при подтоплении и дренировании проницаемых подсыпок и разработать методику прогнозных оценок подтопления и дренирования подсыпок мелиорируемых территорий.
Задачи исследований:
- на базе трудов предшествующих исследователей разработать методику прогнозных оценок подтопления и дренирования подсыпок;
- учесть неточности ранее применяемых методик, и, по возможности, предложить свои решения для более точных расчетов;
- сравнить результаты расчетов по своей методике с результатами расчетов ранее применяемых методов и полевыми опытами;
- дать оценку новой методике в сравнении с известными ранее;
Научная новизна.
Создана целостная прогнозная методика для проницаемых подсыпок, позволяющая своевременно оценить последствия подтопления и заблаговременно принять защитные меры.
На защиту выносятся:
- научно обоснованная методика аналитических прогнозов подтопления и дренирования территорий;
Практическая значимость и реализация результатов исследований.
Данная методика рекомендуется к применению в областях, связанных с сельскохозяйственной и строительной деятельностью, с возможностью оценки ситуаций, связанных с подтоплением объектов, уже сданных в эксплуатацию. Более точные данные, полученные при применении данной методики, по сравнению с ранее существующими, позволяют сделать более достоверные расчеты при проектировании мелиоративных систем и сооружений. Достоверность результатов полученных зависимостей подтверждена проверкой с помощью численного эксперимента и лабораторных опытов.
Апробация работы.
Основные положения данной работы доложены, обсуждены и получили положительную оценку на II Всероссийской научно-практической конференции «Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования» (СибАДИ 23-24 мая 2007г.); тринадцатой научной конференции, посвященной 90 - летнему юбилею Омского государственного аграрного университета «Научные инновации -аграрному производству» (ОмГАУ 19 марта - 19 апреля 2007г.); III Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной

движении воды с учетом инфильтрации в частных производных по Буссинеску [28, 82] имеет вид:

11 +СІЛУ
(2.16)
Знак « - » в левой части уравнения указывает на то, что уровень воды убывает с увеличением координаты.
Задаем начальные граничные условия для данной задачи:
- граничное условие слева при х=0 (см. рис.2.5) выражает постоянство напора в вытянутом источнике подтопления:
н(0,0 = н0.
- граничное условие с постоянным напором ставим на движущемся фронте языка подтопления справа при х = Ьдр (см. Рис.2.5) в виде
Н(ЬДР, 1) — Не;
- первая производная по х от Н(Ьдр, 1) будет равна нулю, т.е.
дН(ЬДР, О

Умножим исходное уравнение (2.16) на дх и проинтегрируем в пределах от 0 до Ьяз, получим:
-ки^-тШ

=/лЛ і
Н(х,д) ■ сіх + {щ- сіх ,2 17) 40 У о
Решение функции Н(хф) ищем в виде многочлена:
Н(х, 1) = До + Д1Х + а2х2, (2.18)
где а о, С1,С12 — коэффициенты, зависящие от времени.
Для нахождения коэффициентов, подставим в уравнение граничные условия: