Цель: разработать и апробировать методику применения гидродинамической модели для оценки изменений гидравлических параметров канала в результате реконструкции, направленной на повышение его пропускной способности и эксплуатационной надежности.
Материалы и методы. На участке Пролетарского канала протяженностью 11,4 км построена одномерная гидродинамическая модель с десятью поперечными сечениями. Сравниваются два сценария: с фактическими (до реконструкции) и проектными (после реконструкции) морфометрическими характеристиками. Граничные условия задаются динамикой расхода на начальном пикете и уровнем воды на конечном. Анализ включал в себя сопоставление продольных профилей и построение зависимостей «уровень – площадь живого сечения», «уровень – гидравлический радиус», «уровень – расход», а также графиков динамики уровней, скоростей, расходов и объемов воды в характерных сечениях (ПК 2635 и ПК 5135).
Результаты и обсуждение. Реконструкция привела к увеличению площади живого сечения (на 33 % при уровне 25 м), росту гидравлического радиуса (на 80 % при уровне 23 м, на 32 % при уровне 26 м) и увеличению расхода (на 50 % при уровне 24 м, на 20 % при уровне 26 м). Уровень воды снизился на 0,1–0,2 м, скорость течения уменьшилась на 0,1–0,15 м/с, а объемы воды стали больше и стабильнее. Это свидетельствует о переходе к более эффективному, контролируемому и безопасному гидравлическому режиму без риска эрозии и затопления.
Выводы. Реконструкция с формированием трапециевидного сечения значительно повысила гидравлическую эффективность канала. Разработанная методика на основе гидродинамического моделирования позволяет объективно оценить последствия реконструкции и может быть рекомендована для широкого применения при модернизации оросительных систем в засушливых регионах России.
реконструкция, оросительный канал, гидродинамическая модель, пропускная способность, гидравлический радиус, площадь живого сечения, уровень воды
Пономаренко Т. С., Гостищев В. Д. Применение гидродинамической модели для оценки гидравлических параметров каналов при проведении реконструкции (на примере участка Пролетарского канала) // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. 2025. Т. 97, № 3. С. 31–45.
1. Оросительные системы России: от поколения к поколению: монография В 2 ч. Ч. 1 / В. Н. Щедрин, А. В. Колганов, С. М. Васильев, А. А. Чураев. Новочеркасск: Геликон, 2013. 283 с. EDN: TRAHID.
2. Шевченко В. А., Исаева С. Д., Дедова Э. Б. Новый этап развития мелиоративно-водохозяйственного комплекса Российской Федерации // Вестник Российской академии наук. 2023. Т. 93, № 4. С. 355–361. DOI: 10.31857/S0869587323040114. EDN: SDJBQR.
3. Баев О. А., Косиченко М. Ю. Вопросы реконструкции крупных каналов и оценка их эффективности // Мелиорация и гидротехника. 2021. Т. 11, № 4. С. 287–301. DOI: 10.31774/2712-9357-2021-11-4-287-301. EDN: QMDUPX.
4. Алдошкин А. А. Концепции необходимости разработки инновационных технологий строительства оросительных систем // Вестник мелиоративной науки. 2020. № 2. С. 58–65. EDN: QMFEVQ.
5. Гурин К. Г. Оценка гидравлической эффективности каналов // Мелиорация и водное хозяйство: материалы Всерос. науч.-практ. конф. (Шумаковские чтения), г. Новочеркасск, 25 сент. 2024 г. Новочеркасск: Лик, 2024. С. 189–194. EDN: EGCESH.
6. Особенности подготовки исходных данных для разработки компьютерных гидродинамических моделей / Т. С. Пономаренко, А. В. Бреева, С. В. Ковалев, В. А. Сулина // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. 2020. № 1(77). С. 14–18. EDN: RXCGMM.
7. Сенчуков Г. А., Пономаренко Т. С. Моделирование процессов водораспределения на Пролетарской оросительной системе // Мелиорация и гидротехника. 2022. Т. 12, № 1. С. 141–156. DOI: 10.31774/2712-9357-2022-12-1-141-156. EDN: SZKJAD.
8. Пономаренко Т. С. Цифровое компьютерное моделирование гидродинамических процессов в среде MIKE // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия: сб. науч. тр. Новочеркасск: РосНИИПМ, 2014. Вып. 54. С. 97–104. EDN: SZOHKZ.
9. Пономаренко Т. С., Бреева А. В. Результаты сценарных исследований поли-функциональной модели Пролетарского магистрального канала // Пути повышения эф-фективности орошаемого земледелия. 2017. № 3(67). С. 40–46. EDN: ZSQGPT.
10. Atashi V., Lim Ye. H., Mahmood T. H. Cold Region River Flood Mapping and Scour Potential Prediction: Insights from Hydraulic Model Using Advanced Autonomous Surface Vehicles // Environmental Processes. 2024. Vol. 11. no. 3. P. 46. DOI: 10.1007/s40710-024-00721-7. EDN: FWMWPR.
11. Латышенков А. М. Выбор наивыгоднейших размеров каналов трапецеидальной формы // Гидротехника и мелиорация. 1966. № 5. С. 5–12.
