Прогнозы и моделирование подтопления и дренирования в городском строительстве

• Автор: Сологаев, Валерий Иванович
• Шифр специальности: 05.23.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 352 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

1. Проблема и защита от подтопления в городском строительстве

1.1. Проблема подтопления городов

1.2. Причины, источники и последствия подтопления застройки

1.3. Методы и средства защиты от подтопления.

1.4. Обзор существующих методов, методик и подходов к разработке

защиты от подтопления

1.5. Конструктивнотехнологический подход к защите от подтопления .

1.6. Выводы по главе 1

2. Теоретические обоснования прогнозов и моделирования подтопления и

дренирования в городском строительстве.
2.1. Закономерности фильтрации воды и воздуха
2.1.1. Дифференциальные уравнения фильтрации воды и воздуха
2.1.2. Дифференциальные уравнения фильтрационной консолидации
2.1.3. Закон диффузии влаги и дифференциальные уравнения влаготеплолереноса.
2.1.4. Электроосмос и его дифференциальные уравнения.
2.2. Критерии линеаризации гидравлической теории фильтрации
2.3. Метод автомодельных движений с численным моделированием
2.4. Выводы по главе 2.
3. Прогнозы подтопления и дренирования в городском строительстве
3.1. Технология прогнозов полтопления и дренирования
3.2.1 Грогнозы изменения проницаемости грунтов оснований
3.3. Прогнозы подтопления в городском строительстве
3.4. Прогнозы водоотлива, водопонижепия и дренажа
3.5. Прогнозы испарения и инфильтрации воды с У ТВ
3.6. Выводы по главе 3.
4. Авторский метод моделирования в электронных таблицах.
4.1. Обзор методов моделирования фильтрации
4.2. Метод автора МЭТ и ав томатизация моделирования.
4.3. Выбор и построение модельной сетки
4.4. Критерии устойчивости нестационарных моделей
4.5. Формулы моделирования.
4.6. Разные технологические приемы моделирования.
4.7. Выводы по главе 4.
5. Практика моделирования подтопления и дренирования в городском
строительстве.
5.1. Моделирование изменения проницаемости грунтов
оснований.
5.2. Прогнозное моделирование подтопления
5.3. Моделирование строительного водоотлива, водопонижения и дренажа.
5.4. Выводы по главе 5.
Заключительные выводы и рекомендации.
Список использованной ли тературы.
Приложения.
Буквенные обозначения.
Введение
Актуальность


H. Павловский [3; 2J, в дальнейшем этот метод развивали В. И. Аравин, С. Н. Нумеров, В. В. Ведерников и другие отечественные ученые []. С конца -х — начала -х гг. Дюпюи, когда фильтрационный напор упрощенно считают не зависящим от вертикальной координаты [5]. В этих решениях широко используется математическая аналогия теорий фильтрации, теплопроводности и диффузии. Это позволило распространять имеющиеся решения из одной дисциплины в другую. Наиболее продуктивным оказался операторный метод решения дифференциальных уравнений фильтрации [6]. Расчетные методики с гидравлическими решениями создали С. К. Абрамов, С. Ф. Аверьянов, В. И. Аравин, В. А. Барон, Ф. М. Бочевер, H. H. Веригин, Е. С. Дзекцер, Н. П. Куранов, H. H. Лапшин, В. А. Мироненко, А. Ж. Муфтахов, P. A. Нагуманов, В. П. Недрига, С. Н. Нумеров, П. Г.Л. Разумов, A. B. Романов, В. К. Рудаков, B. C. Саркисян, B. C. Усенко, И. А. Чарный, Э. Б. Чекалюк, Б. С. Шержуков, А. П. Шевчик, В. В.М. Шестаков, Ц. Н. Шкинкис, Д. Ф. Шульгин и многие другие. В - гг. С.К. Абрамов (ВНИИ ВОДГЕО Госстроя СССР). В - гг. В г. А.Ж. Муфтахов разработал гидродинамические основы прогнозов подтопления и фильтрационных расчетов защитного дренажа в сложных гидрогеологических условиях ]. В г. СССР впервые был опубликован СНиП 2- «Инженерная защита территории от затопления и подтопления» [5J. В г. СНиП [4], содержащее аналитические решения по теории фильтрации. Данное справочное пособие к СНиП было разработано группой ученых под руководством профессора А. Ж. Муфтахова (ВНИИ ВОДГЕО Госстроя СССР). Кроме фильтрационных расчетов в пособие к СНиП включены разделы по предупредительным мероприятиям, конструкциям дренажей и их гидравлическому расчету. С -х гг. НИИ ВОДГЕО продолжил профессор Н. П. Куранов [6]. За рубежом теория фильтрационных расчетов была разработана несколько раньше, чем в России. В г. Жорж Дюпюи (J. Dupuit) представил свой мемуар по динамике подземных вод, который более известен по второму изданию г. Развитие этой теории получило в трудах другого французского ученого Жозефа Буссинеска (J. Boussinesq) в конце XIX начале XX вв. Интересно, что данная теория до сих пор остается основной при фильтрационных расчетах и моделировании защиты от подтопления. Австрийский ученый Филипп Форхгеймер (Ph. ForchheimcT) обобщил гидравлическую теорию Дюпюи [7; 3]. Ученый из США М. Маскет опубликовал в г. Ему удалось, в частности, получить точное решение для гидродинамически несовершенной скважины. Более полный обзор зарубежных работ представлен в книгах 2; 3; 5; 6]. Моделирование защиты от подтопления в России и СССР началось с работы H. H. Павловского г. ЭГДА). Численный метод конечных разностей в гидрогеологии начал применять Г. Н. Каменский с г. Подробный обзор становления моделирования в нашей стране и за рубежом приведен в монографии И. К. Гавич «Теория и практика применения моделирования в гидрогеологии» []. Значительный вклад в развитие отечественного моделирования внесли Б. И. Аравин, И. К. Гавич, Н. И. Дружинин, И. Е. Жернов, Г. Н. Каменский, A. B. Лебедев, B. C. Лукьянов, Е. B.А. Мироненко, С. Н. Нумеров, Д. Ю. Панов, И. С. Пашковский, A. A. Самарский, П. Ф. Фильчаков, В. М. Шестаков и другие. За рубежом наиболее существенные работы по моделированию фильтрации опубликовали МЛ. Андерсон (М. Р. Anderson), Я. Бэр (J. Bear), К. А. Бреббиа (C. A. Brebbia), Дж. Ф. Ванг (J. F. Wang), Т. В. Громадка II (T. V. Hromadka II), Р. Дж. М. Де Уист (R. J.M. De Wiest), О. Зенкевич (О. Zienkiewich), У. Карплюс (W. Karplus), Л. Ф. Коников (L. C.П. Ларсон (S. P. Larson), Ч. Лей (C. Lai), Т. П. Леннон (G. P. Lennon), Дж. А. Лиггетт (J. A. Liggett), Л. Лукнер (L. Luckner), П. Л.Ф. Лыо (P. L.F. Liu), Т. Парисимхан (T. Narisimhan), Г. Ф. Пиндер (G. F. Pinder), Д. В. Писмен (D. W. Peaceman), K. P. Раштон (K. R. Rusliton), И. Ремсон (I. Remson), P. B. Соутвелл (R. V. Southwell), P. B. Столлмен (R. W. Stallman), П. K. Трескотт (P. C. Trescott), Д. К. Тодд (D. K. Todd), X. C. Хеле-Шоу (H. S. Hele-Shawr), Г. М. Хорнбергер (G. M. Hornberger), И. К. Чанг (Y. K. Cheung) и другие.