Обоснование мероприятий по уменьшению фильтрационных потерь из водохранилищ и каналов в условиях Сирии

• Автор: Мохамад Раиан
• Шифр специальности: 05.23.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 196 с. : ил.

Введение.

1. Современное состояние проблемы

1.1. Водное хозяйство Сирии.

1.2. Фильтрационные потери в гидротехнических сооружениях.

1.2.1. Виды фильтрационных потерь.

1.2.2. Методы определения фильтрационных потерь.

1.3. Противофильтрационные мероприятия в гидротехнических сооружениях

1.3.1. Противофильтрационные мероприятия в грунтовых плотинах.

1.3.2. Противофильтрационные мероприятия в основании водохранилищ.

1.3.3. Противофильтрационные мероприятия в мелиоративных каналах.

1.4 Выводы
2. Теоретические основы определения фильтрационных потерь
2.1. Физическая модель фильтрации.
2.1.1. Причины и виды фильтрации
2.1.2. Фильтрационные свойства грунтовых материалов.
2.1.3. Основной закон фильтрации
2.2. Цифровая модель гидротехнических сооружений.
2.3. Математическая модель фильтрации.
2.3.1. Уравнения фильтрационных потерь
2.3.2. Краевые условия
2.3.3 Выбор математической модели.
3. Разработка методики расчетов фильтрационных потерь
3.1. Численное определение фильтрационных потерь
3.2. Компьютерная программа фильтрационных расчетов.
4. Методика обоснования противофильтрационных мероприятий
5. Обоснование противофильтрационных мероприятий в водохранилищах и каналах Сирии
5.1. Гидроузел Кастун
5.1.1. Характеристи ка гидроузла Кастун.
5.1.2. Натурные наблюдения фильтрационного режима гидроузла Кастун.
5.1.3. Трехмерная цифровая модель гидроузла Кастун
5.1.4. Определения фильтрационных потерь при предложенных противофильтрационных мероприятиях.
5.1.5. Влияние коэффициента фильтрации на фильтрационные потери из
водохранилища
5.1.6 Изменение уровня воды в водохранилище при разных условиях расчета
5.2. Гидроузел Афамия.
5.2.1. Характеристика гидроузла Афамия.
5.2.2.Трехмерная цифровая модель гидроузла Афамия
5.2.3. Определение фильтрационных потерь при предложенных противофильтрационных мероприятиях.
5.2.4. Сравнение результатов при определении фильтрационных потерь из гидроузла Афамия и из каждого составляющего его водохранилища
5.3. Ирригационный канал 3.
5.3.1. Определение фильтрационных потерь при предложенных противофильтрационных мероприятиях.
5.3.2. Влияние толщины облицовки канала на фильтрационные потери
Заключение
Библиографический список
Приложение
Аннотация
Анализируется современное состояние проблемы по уменьшению фильтрационных потерь в гидротехнических сооружениях. Рассматриваются физикоматематические основы определения фильтрационных потерь. Составлены цифровые модели гидротехнических сооружений в трехмерной нестационарной постановке с учетом изменения краевых условий и условий однозначности. Разработаны методы численного решения фильтрационных потерь для этих моделей.
Выполнены натурные наблюдения для водохранилищ и каналов с целью сравнения результатов наблюдений и расчетов.
Предложены конечноразностные зависимости для уравнений фильтрации. Составлен алгоритм и программа фильтрационных потерь гидротехнических сооружений.
Проведены расчеты фильтрационных потерь в гидротехнических сооружениях при различных противофильтрационных мероприятиях.
Разработана методика техникоэкономические обоснования противофильтрационных мероприятий и выбор оптимального мероприятия.
Условные обозначения и индексы
Условные обозначения
1,1 длина
время
х, у, 2 декартовы координаты
Я площадь
IV объем
т период времени
То период времени, равный году
Ах, Ауу Аг приращения координат
Ы приращение времени
ПФУ прогивофильтрационные устройства
Индексы
х, у, 2 относящийся к соответствующим координатам и У к принадлежность к узлу разностной сетки.
Введение
Актуальность


Вода, получаемая таким способом, шла на удовлетворение нужд населения, промышленности, сельского хозяйства. Однако вода подземных источников расходовалась нерационально, и методы использования мощности имеющихся скважин, размещение и ввод эксплуатацию новых не был подчинен строгому плану и охран вод. Все это привело к истощению источников воды, ухудшению ее свойств и сильному загрязнению. Территория Сирии делится на семь водных бассейнов. А именно Альярмук, Барада, Альсахель, Альаси, Альиадия, Евфрат, Альхабур рисунок 1. Количество доступных водных ресурсов в Сирии составляет млн. Евфрат. Это число включает млн. Рисунок 1. Таблица 1. Название бассейна реки Площадь бассейна, км2 Средние осадки за год Средние водные ресурсы, млн. Сирия имеет право на использование 0 мс воды Евфрата или ,6 млн. В трех из семи бассейнов наблюдается дефицит водных ресурсов это бассейны Барада, Альярмук, Альхабур. Для Сирии вода исчерпаемый ресурс. Целью водной политики Сирии является удовлетворение всех имеющихся в стране потребностей в воде для жизни населения, развития сельского хозяйства. Эта политика предусматривает решение проблем уменьшения фильтрационных потерь в гидротехнических сооружениях Сирии. Общие фильтрационные потери из водохранилищ Сирии достигают ,6 млн. Таблица 1. Название бассейна Число водохранилищ Объем ВОДЫ, млн. В Сирии летом высокая температура, а зимой низкая, поэтому изменение коэффициента фильтрации является существенным. Рисунок 1. Особым районом Сирийской Арабской Республики с точки зрения водохозяйственного комплекса и общего развития страны является Северозападная часть ее территории, примыкающая к Средиземному морю. Двумя цепями гор, проходящими параллельно побережью, от общей территории отделяется довольно узкая полоса приморской низменности шириной до км и длиной около 0 км. В отличие от остальной части страны с аридным климатом эта часть характеризуется субтропическим приморским климатом, весьма благоприятным для развития овощеводства, садоводства. Существенной особенностью Северозападной зоны является то, что она не имеет постоянно функционирующих открытых водотоков, а обеспечение питьевого и хозяйственного водоснабжения осуществляется за счет сбора и сохранения в искусственно создаваемых водоемах осадков, которые выпадают здесь только в зимние и весенние месяцы. Наряду с водами, собираемыми в водохранилищах, для хозяйственных нужд частично используются воды подземных водотоков, образующихся в карстовых полостях. В геологическом отношении спецификой районов является высокая сейсмичность и значительное развитие карста. Основания и борта плотин сложены в основном доломитизированными и глинизированными известняками. В связи с большой закарстованностью региона предотвращение фильтрации как непосредственно в основании плотины, гак и из ложа водохранилища представляет большую и сложную задачу. Поскольку формы проявления карста весьма разнообразны от мелкой каверзности, измеряемой сантиметрами, до крупных полостей размером 5. Поэтому даже при проведении обширного комплекса противофильтрационных мероприятий по самой плотине, под плотиной и в обход ее проблема сохранения воды в водохранилище может оказаться нерешенной. Необходимо отметить, что не только карст определяет фильтрационные потери из водохранилищ. Некоторые районы находятся в СирийскоЛиванской рифтовой зоне, характеризующейся повышенной тектонической раздробленностью и сейсмической активностью. Омоложенные тектонические нарушения являются путями сосредоточенной фильтрации. Еще одной особенностью геологического строения горных частей районов Сирии является залегание массивных блоков юрских доломитизированных известняков на маломощных прослоях до . В зоне интенсивного выветривания мергели быстро превращаются в карбонатную глину с низкими сдвиговыми характеристиками. При наличии зрещин у бортового отпора, характерных для узких горных речных долин, и разгрузке подземных вод по поверхности глинистых прослоев создаются благоприятные условия для оползания крупных блоков .