Розвиток теорiї i методiв моделювання руслових процесiв в Iнститутi гiдромеханiки НАН України

Излагаются достижения в развитии теории и моделировании русловых процессов в ИГМ НАНУ за 1952-2007 годы. В институте были сформулированы основные положения методики исследования деформаций русел равнинных рек с песчаным ложем, разработана методика расчета паводковых и попусковых течений и деформаций...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Date:2007
Main Authors: Островерх, Б.Н., Хомицкий, В.В.
Format: Article
Language:Ukrainian
Published: Інститут гідромеханіки НАН України 2007
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/4706
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Розвиток теорiї i методiв моделювання руслових процесiв в Iнститутi гiдромеханiки НАН України / Б.Н. Островерх, В.В. Хомицкий // Прикладна гідромеханіка. — 2007. — Т. 9, № 2-3. — С. 139-149. — Бібліогр.: 12 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1860264036028907520
author Островерх, Б.Н.
Хомицкий, В.В.
author_facet Островерх, Б.Н.
Хомицкий, В.В.
citation_txt Розвиток теорiї i методiв моделювання руслових процесiв в Iнститутi гiдромеханiки НАН України / Б.Н. Островерх, В.В. Хомицкий // Прикладна гідромеханіка. — 2007. — Т. 9, № 2-3. — С. 139-149. — Бібліогр.: 12 назв. — укр.
collection DSpace DC
description Излагаются достижения в развитии теории и моделировании русловых процессов в ИГМ НАНУ за 1952-2007 годы. В институте были сформулированы основные положения методики исследования деформаций русел равнинных рек с песчаным ложем, разработана методика расчета паводковых и попусковых течений и деформаций русел для предгорных и горных рек. На основании теоретических исследований получили дальнейшее развитие методики расчета и лабораторного моделирования деформаций песчаных русел рек и каналов, в том числе вблизи элементов речных гидротехнических сооружений, где наносы транспортируются, главным образом, во взвешенном и влекомом состоянии. В настоящее время работы по усовершенствованию теории русловых процессов и методов численного и лабораторного моделирования выполняются в рамках комплексной темы, для выполнения которой привлечены сотрудники четырех отделов и двух лабораторий (отделы гидродинамики гидротехнических сооружений, прикладной гидродинамики, динамики упругих систем, технической гидромеханики, большая гидравлическая лаборатория и полигон в Кийлово, вычислительный центр береговой и речной морфодинамики). Викладенi досягнення у розвитку теорiї та моделювання руслових процесiв в IГМ НАНУ на протязi 1952-2007 рокiв. В iнститутi були сформульованi основнi положення методики дослiдження деформацiй русел рiвнинних рiчок з пiщаним ложем, розроблена методика розрахунку повеневих та попускових течiй i деформацiй русел для передгiрських та гiрських рiчок. На основi теоретичних дослiджень набули подальшої розробки методики розрахунку та лабораторного моделювання деформацiй пiщаних русел рiчок i каналiв, у тому числi бiля рiчкових гiдротехнiчних споруд, де наноси транспортуються, головним чином, у завислому та тяглому станi. Зараз роботи щодо вдосконалення теорiї руслових процесiв i методiв чисельного та лабораторного моделювання виконуються в рамках комплексної теми, що охоплює спiвробiтникiв чотирьох вiддiлiв i двох лабораторiй (вiддiли гiдродинамiки гiдротехнiчних споруд, прикладної гiдродинамiки, динамiки пружних систем, технiчної гiдромеханiки, велика гiдравлiчна лабораторiя та полiгон у Кийлово, обчислювальний центр берегової та рiчкової морфодинамiки). The achievements in development of theory and modelling methods relating to river bed processes in the Hydromechanics Institute of NASU are stated out during 1952-2007 period of time. This time the basics were formulated for investigation methods on fluvial flows and bed deformations of lowland rivers with sand channel, for bed deformation of mountain and submountain regions of rivers as well. More advances were achieved in modelling and estimation of sand channels and canal tractional and suspended load materials and in the vicinity of hydrotechnical structures as well.
first_indexed 2025-12-07T18:58:27Z
format Article
fulltext ISSN 1561 -9087 Ïðèêëàäíà ãiäðîìåõàíiêà. 2007. Òîì 9, N 2-3. Ñ. 139 � 149 ÓÄÊ 532.5 ÐÎÇÂÈÒÎÊ ÒÅÎÐIˆ I ÌÅÒÎÄI ÌÎÄÅËÞÂÀÍÍß ÐÓÑËÎÂÈÕ ÏÐÎÖÅÑI  IÍÑÒÈÒÓÒI ÃIÄÐÎÌÅÕÀÍIÊÈ ÍÀÍ ÓÊÐÀˆÍÈ Á. Ì. Î Ñ Ò Ð Î Â Å Ð Õ, Â. Â. Õ Î Ì È Ö Ü Ê È É Iíñòèòóò ãiäðîìåõàíèêè ÍÀÍ Óêðà¨íè, Êè¨â Îòðèìàíî 10.04.2007 Âèêëàäåíi äîñÿãíåííÿ ó ðîçâèòêó òåîði¨ òà ìîäåëþâàííÿ ðóñë îâèõ ïðîöåñiâ â IÃÌ ÍÀÍÓ íà ïðîòÿçi 1952-2007 ðî- êiâ.  iíñòèòóòi áóëè ñôîðìóëüîâàíi îñíîâíi ïîëîæåííÿ ìåòî äèêè äîñëiäæåííÿ äåôîðìàöié ðóñåë ðiâíèííèõ ði÷îê ç ïiùàíèì ëîæåì, ðîçðîáëåíà ìåòîäèêà ðîçðàõóíêó ïîâåíåâèõ òà ïîïóñêîâèõ òå÷ié i äåôîðìàöié ðóñåë äëÿ ïåðåä- ãiðñüêèõ òà ãiðñüêèõ ði÷îê. Íà îñíîâi òåîðåòè÷íèõ äîñëiäæå íü íàáóëè ïîäàëüøî¨ ðîçðîáêè ìåòîäèêè ðîçðàõóíêó òà ëàáîðàòîðíîãî ìîäåëþâàííÿ äåôîðìàöié ïiùàíèõ ðóñåë ði÷îê i êàíàëiâ, ó òîìó ÷èñëi áiëÿ ði÷êîâèõ ãiäðîòåõíi÷íèõ ñïîðóä, äå íàíîñè òðàíñïîðòóþòüñÿ, ãîëîâíèì ÷èíîì, ó çàâèñ ëîìó òà òÿãëîìó ñòàíi. Çàðàç ðîáîòè ùîäî âäîñêîíàëåí- íÿ òåîði¨ ðóñëîâèõ ïðîöåñiâ i ìåòîäiâ ÷èñåëüíîãî òà ëàáîðàò îðíîãî ìîäåëþâàííÿ âèêîíóþòüñÿ â ðàìêàõ êîìïëåêñíî¨ òåìè, ùî îõîïëþ¹ ñïiâðîáiòíèêiâ ÷îòèðüîõ âiääiëiâ i äâîõ ëà áîðàòîðié (âiääiëè ãiäðîäèíàìiêè ãiäðîòåõíi÷íèõ ñïî- ðóä, ïðèêëàäíî¨ ãiäðîäèíàìiêè, äèíàìiêè ïðóæíèõ ñèñòåì, ò åõíi÷íî¨ ãiäðîìåõàíiêè, âåëèêà ãiäðàâëi÷íà ëàáîðàòîðiÿ òà ïîëiãîí ó Êèéëîâî, îá÷èñëþâàëüíèé öåíòð áåðåãîâî¨ òà ði÷ êîâî¨ ìîðôîäèíàìiêè). Èçëàãàþòñÿ äîñòèæåíèÿ â ðàçâèòèè òåîðèè è ìîäåëèðîâàíèè ðó ñëîâûõ ïðîöåññîâ â ÈÃÌ ÍÀÍÓ çà 1952-2007 ãî- äû.  èíñòèòóòå áûëè ñôîðìóëèðîâàíû îñíîâíûå ïîëîæåíèÿ ìåò îäèêè èññëåäîâàíèÿ äåôîðìàöèé ðóñåë ðàâíèííûõ ðåê ñ ïåñ÷àíûì ëîæåì, ðàçðàáîòàíà ìåòîäèêà ðàñ÷åòà ïàâîäêî âûõ è ïîïóñêîâûõ òå÷åíèé è äåôîðìàöèé ðóñåë äëÿ ïðåäãîðíûõ è ãîðíûõ ðåê. Íà îñíîâàíèè òåîðåòè÷åñêèõ èññëåä îâàíèé ïîëó÷èëè äàëüíåéøåå ðàçâèòèå ìåòîäèêè ðà- ñ÷åòà è ëàáîðàòîðíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ äåôîðìàöèé ïåñ÷àíûõ ð óñåë ðåê è êàíàëîâ, â òîì ÷èñëå âáëèçè ýëåìåíòîâ ðå÷íûõ ãèäðîòåõíè÷åñêèõ ñîîðóæåíèé, ãäå íàíîñû òðàíñïîðò èðóþòñÿ, ãëàâíûì îáðàçîì, âî âçâåøåííîì è âëåêîìîì ñîñòîÿíèè.  íàñòîÿùåå âðåìÿ ðàáîòû ïî óñîâåðøåíñòâîâàíèþ òåîðèè ðóñëîâûõ ïðîöåññîâ è ìåòîäîâ ÷èñëåííîãî è ëàáîðàòîðíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ âûïîëíÿþòñÿ â ðàìêàõ êîìïëåê ñíîé òåìû, äëÿ âûïîëíåíèÿ êîòîðîé ïðèâëå÷åíû ñî- òðóäíèêè ÷åòûðåõ îòäåëîâ è äâóõ ëàáîðàòîðèé (îòäåëû ãèäðîä èíàìèêè ãèäðîòåõíè÷åñêèõ ñîîðóæåíèé, ïðèêëàäíîé ãèäðîäèíàìèêè, äèíàìèêè óïðóãèõ ñèñòåì, òåõíè÷åñêîé ãèäð îìåõàíèêè, áîëüøàÿ ãèäðàâëè÷åñêàÿ ëàáîðàòîðèÿ è ïîëèãîí â Êèéëîâî, âû÷èñëèòåëüíûé öåíòð áåðåãîâîé è ðå÷íîé ìîðôîäèíàìèêè). The achievements in development of theory and modelling met hods relating to river bed processes in the Hydromechanics Institute of NASU are stated out during 1952-2007 period of t ime. This time the basics were formulated for investigation methods on �uvial �ows and bed deformations of lowland river s with sand channel, for bed deformation of mountain and submountain regions of rivers as well. More advances were ac hieved in modelling and estimation of sand channels and canal tractional and suspended load materials and in the vic inity of hydrotechnical structures as well. ÂÑÒÓÏ Îñíîâè òåîðåòè÷íèõ òà ëàáîðàòîðíèõ äîñëiä- æåíü ðóñëîâèõ ïðîöåñiâ â Iíñòèòóòi ãiäðîìåõàíi- êè ÍÀÍ Óêðà¨íè áóëè çàêëàäåíi òðóäàìè â÷åíèõ � çàñíîâíèêiâ Iíñòèòóòó � àêàäåìiêiâ ÍÀÍÓ Ñó- õîìåëà Ã. É., Òåðïóãîâà Í. Â. Âîíè íàáóëè ðîçâè- òîê ó ðîáîòàõ Ðîçîâñüêîãî I. Ë., Áàçèëåâè÷à Â. À., ™ðüîìåíêà ™. Â., Ãàéäó÷åíêà Â. É. òà iíøèõ ñïiâ- ðîáiòíèêiâ ñó÷àñíîãî âiääiëó ãiäðîäèíàìiêè ãiäðî- òåõíi÷íèõ ñïîðóä [1�4]. Òåìàòèêà, ùî ïîâ`ÿçàíà ç âèâ÷åííÿì íåñòàöiîíàðíîãî ðóõó âîäíîãî ïîòîêó, âèêîíóâàëàñü â iíñòèòóòi ç 1955 äî 1989 ðîêó, êî- ëè áóëè ñôîðìóëüîâàíi îñíîâíi ïîëîæåííÿ ìåòîäè- êè äîñëiäæåííÿ äåôîðìàöié ðóñåë ðiâíèííèõ ði- ÷îê ç ïiùàíèì ëîæåì, ðîçðîáëåíà ìåòîäèêà ðîç- ðàõóíêó ïîâåíåâèõ òà ïîïóñêîâèõ òå÷ié i äåôîð- ìàöié ðóñåë äëÿ ïåðåäãiðñüêèõ òà ãiðñüêèõ ði÷îê. Çàðàç ðîáîòè ùîäî âäîñêîíàëåííÿ òåîði¨ i ìîäå- ëþâàííÿ ðóñëîâèõ ïðîöåñiâ âèêîíóþòüñÿ â ðàìêàõ êîìïëåêñíî¨ òåìè, ùî îõîïëþ¹ ñïiâðîáiòíèêiâ ÷î- òèðüîõ âiääiëiâ i äâîõ ëàáîðàòîðié (âiääiëó ãiäðî- äèíàìiêè ãiäðîòåõíi÷íèõ ñïîðóäæåíü (ÃÃÑ), ïðè- êëàäíî¨ ãiäðîäèíàìiêè (ÏÃÄ), äèíàìiêè ïðóæíèõ ñèñòåì (ÄÏÑ), âåëèêî¨ ãiäðàâëi÷íî¨ ëàáîðàòîði¨ òà ïîëiãîíó â Êèéëîâî, îá÷èñëþâàëüíîãî öåíòðó). Äëÿ âèêîíàííÿ âèìiðþâàëüíèõ ðîáîò çàëó÷àëè- ñÿ ñïiâðîáiòíèêè iíøèõ âiääiëiâ iíñòèòóòó. Çàãàëü- íå íàóêîâå êåðiâíèöòâî çäiéñíþ¹òüñÿ çàñòóïíèêîì äèðåêòîðà iíñòèòóòó ïî íàóêîâié ðîáîòi ÷ëåíîì- êîðåñïîíäåíòîì ÍÀÍ Óêðà¨íè Íiêiøîâèì Â. I. Ç 1983 ð. áàãàòî ðîáiò çäiéñíåíî çãiäíî ðiøåííþ ìiñüêâèêîíêîìó Êè¹âà ïðî ñïiâïðàöþ ìiæ IÃÌ òà êè¨âñüêèìè ïðîåêòíèìè i âèðîáíè÷èìè óñòàíîâà- ìè. Óñi çíà÷íi ïðîåêòè ði÷íîãî áóäiâíèöòâà (Êè¨â- ñüêà ÃÅÑ, Ìîñêîâñüêèé i Ïiâäåííèé ìîñòè òà ií.) çäiéñíþâàëèñü ç íàóêîâèì ñóïðîâîäîì iíñòèòóòó. Ó öüîìó íàïðÿìêó çðîáëåíî óòî÷íåíi ðåêîìåíäà- öi¨ äëÿ âèçíà÷åííÿ ãðàíóëîìåòðè÷íîãî ñêëàäó çà- âèñëèõ íàíîñiâ, ùî òðàíñïîðòóþòüñÿ ði÷èùåì, òà ñôîðìîâàíà ìåòîäèêà ðîçðàõóíêó ïðîñòîðîâèõ äå- ôîðìàöié ðóñåë íà ïiäñòàâi ðîçðàõóíêó áàëàíñó c Á.Ì. Îñòðîâåðõ, Â.Â. Õîìèöüêèé, 2007 139 ISSN 1561 -9087 Ïðèêëàäíà ãiäðîìåõàíiêà. 2007. Òîì 9, N 2-3. Ñ. 139 � 149 îñåðåäíåíîãî ïî ãëèáèíi ïîòîêó çàâèñëèõ íàíîñiâ. Íèíi ïðîâîäèòüñÿ íèçêà äîñëiäæåíü çà óãîäàìè ç ïðîåêòíèìè òà âèðîáíè÷èìè îðãàíiçàöiÿìè ìåòî- äàìè ìàòåìàòè÷íîãî òà ôiçè÷íîãî ìîäåëþâàííÿ. Ðèñ. 2. Ôðàãìåíò àåðîäèíàìi÷íîãî ñòåíäó ç äåôîðìîâàíîþ ìîäåëëþ äî i ïiñëÿ åêñïåðèìåíòó (1960 ð.) Íà ïðîòÿçi áàãàòüîõ ðîêiâ âèêîíóâàëàñü òåìà, îñíîâíèé çìiñò ÿêî¨ áóâ çàêîíîìiðíèì ïðîäîâæåí- íÿì òåì, ðîçðîáëåíèõ ðàíiøå, i ïîëÿãàâ ó ïîäàëü- øîìó âäîñêîíàëåííþ ìåòîäèê ðîçðàõóíêó òà ëàáî- ðàòîðíîãî ìîäåëþâàííÿ äåôîðìàöié ïiùàíèõ ðó- ñåë ði÷îê i êàíàëiâ, ó òîìó ÷èñëi áiëÿ ði÷êîâèõ ãi- äðîòåõíi÷íèõ ñïîðóä, äå íàíîñè òðàíñïîðòóþòüñÿ, ãîëîâíèì ÷èíîì, ó çàâèñëîìó òà òÿãëîìó ñòàíi. Çà- öiêàâëåíiñòü ïðîåêòíèõ i âèðîáíè÷èõ îðãàíiçàöié ïðîÿâëÿëàñü ó ïðîïîçèöiÿõ íà âèêîíàííÿ ÷èñëåí- íèõ äîãîâiðíèõ ðîáiò ùîäî íàóêîâîãî ñóïðîâîäó ïðîåêòíèõ òà åêñïëóàòàöiéíèõ ðîáîò íà ðóñëîâèõ äiëÿíêàõ ði÷îê. ßê ïðèêëàä íàâåäåìî êðóïíi ìî- äåëüíi äîñëiäæåííÿ òå÷ié ó íèæíüîìó á'¹ôi Êè¨â- ñüêî¨ ÃÅÑ 1950-1960 ðð. , ïðîåêòóâàííÿ òà áóäiâíè- öòâî ÿêî¨ çäiéñíþâàëîñü â òi ðîêè. Íà ðèñ. 1 ïðåä- ñòàâëåíà ôîòîãðàôiÿ âåëèêîìàñøòàáíî¨ æîðñòêî¨ ãiäðàâëi÷íî¨ ìîäåëi. Ñåðåäíüîìàñøòàáíi ìîäåëi i äåôîðìîâàíi ìîäåëi âèêîíóâàëèñü íà ñòåíäàõ çà- êðèòî¨ ãiäðàâëi÷íî¨ ëàáîðàòîði¨ òà íà àåðîäèíàìi- ÷íîìó ñòåíäi (ðèñ. 2 i 3). Ðèñ. 3. Âèãëÿä ãiäðàâëi÷íî¨ ëàáîðàòîði¨ IÃÌ ÍÀÍ Óêðà¨íè ç ìîäåëÿìè êè¨âñüêî¨ äiëÿíêè Äíiïðà (1963 ð., àåðîäèíàìi÷íèé ñòåíä ëiâîðó÷ íà äðóãîìó ïëàíi) 1. ÌÅÒÎÄÈÊÀ ÄÎÑËIÄÆÅÍÜ ×èñåëüíó ìàòåìàòè÷íó ìîäåëü ìîæíà ñôîðìó- ëþâàòè â ðàìêàõ íàñòóïíèõ òðàäèöiéíèõ ïðèïó- ùåíü: � ðóõ ïîòîêó â ìåæàõ äiëÿíêè ðóñëà, ùî ðîç- ãëÿäà¹òüñÿ, ¹ íåñòàëèì òà áåçâèõðîâèì, çâiäêè ðî- áèòüñÿ âèñíîâîê, ùî âèòðàòè òà iíøi ãiäðàâëi÷íi õàðàêòåðèñòèêè ïîòîêó òà äîííèõ âiäêëàäåíü � ïà- ðàìåòðè ïîòîêó, ùî çàëåæàòü âiä ÷àñó; � iíåðöiéíèìè (ó òîìó ÷èñëi êîðiîëiñîâèìè) ñè- ëàìè ìîæíà çíåõòóâàòè; � îá`¹ìíèé çìiñò çàâèñëèõ íàíîñiâ ìàëèé; � âíàñëiäîê ìàëîñòi ïîïåðå÷íèõ øâèäêîñòåé ïî- òîêó áåðåãîâà ëiíiÿ íå äåôîðìó¹òüñÿ � òîáòî â ïðî- öåñi äåôîðìóâàííÿ ðóñëà çìiíþ¹òüñÿ òiëüêè ãëè- áèíà ðîçðàõóíêîâîãî ïåðåòèíó. Çà âèõiäíi äàíi íåðåãóëÿðíî¨ ñèñòåìè, ùî ñêëàäà¹òüñÿ ç êiíöåâîãî ÷èñëà îäíîâèìiðíèõ äiëÿíîê ðóñåë, ïðèéìàþòüñÿ òàêi ãiäðîëîãî- ìîðôîìåòðè÷íi ïàðàìåòðè: Q0, Qi � âèòðàòè ó âèòîêó ðóñëîâî¨ ñèñòåìè òà ïî äiëÿíêàì ðóñåë (åëåìåíòàì ñèñòåìè); zo, zi � âiäìiòêà ðiâíÿ ìîðÿ i âiäìiòêè ó âó- çëàõ ðîçãàëóæåííÿ ç ðîçðàõóíêó ëiíiéíîãî óÿâëå- ííÿ ïðî âiëüíó ïîâåðõíþ (ïåðøå íàáëèæåííÿ); B j , H j , L j � ñåðåäíÿ øèðèíà, ãëèáèíà òà äîâæè- íà äiëÿíîê (äîâæèíà çàâæäè ïåðåâèùó¹ øèðèíó, à ó ïðîòèëåæíîìó âèïàäêó ðîçãëÿäà¹òüñÿ ïëàíîâà çàäà÷à); wj � ñåðåäíÿ ïëîùà ïîïåðå÷íîãî ïåðåòèíó äi- ëÿíêè; wo = Q=Uo � ïëîùà íåðàçìèâíîãî ïåðåòèíó; 140 Á.Ì. Îñòðîâåðõ, Â.Â. Õîìèöüêèé ISSN 1561 -9087 Ïðèêëàäíà ãiäðîìåõàíiêà. 2007. Òîì 9, N 2-3. Ñ. 139 � 149 Ðèñ. 1. Âåëèêèé ñòåíä íà òåððèòîði¨ IÃÌ ÍÀÍ Óêðà¨íè ç ìîäåëëþ íèæíüîãî á'¹ôó Êè¨âñüêî¨ ÃÅÑ (1960 ð.) nj � êîåôiöi¹íòè øîðñòêîñòi â ðóêàâàõ òà ¨õ äi- ëÿíêàõ; d50, " � ìåäiàííèé äiàìåòð òà ïîðèñòiñòü äîííèõ âiäêëàäåíü.  îñíîâó ìàòåìàòè÷íî¨ ìîäåëi ðóñëîâî¨ òå÷i¨ ç óðàõóâàííÿì ðîçãàëóæåííÿ ðóêàâiâ (ïåðøà çàäà- ÷à) ïîêëàäåíi ðiâíÿííÿ çáåðåæåííÿ òà ðóõó ìàñè ïîòîêó ó âóçëàõ ðîçãàëóæåííÿ òà åëåìåíòàõ ðóêà- âiâ, ñïîëó÷íîñòi ðiâíiâ âiëüíî¨ ïîâåðõíi ó âóçëàõ ðîçãàëóæåííÿ òà ðiâíÿííÿ çâ'ÿçêó ìiæ ñóìàðíè- ìè ìîäóëÿìè îïîðó i ñåðåäíiìè âiäìiòêàìè. Äëÿ îêðåìèõ äiëÿíîê ðóñëîâîãî ïîòîêó âèäà¹òüñÿ ìî- æëèâèì ñôîðìóëþâàòè ðiâíÿííÿ ðóñëîâèõ äåôîð- ìàöié ó ðàìêàõ ìåòîäó áàëàíñó íàíîñiâ â îäíîâè- ìiðíié ïîñòàíîâöi (äðóãà çàäà÷à). Òîäi äëÿ îïèñàí- íÿ ðóõó òÿãëèõ íàíîñiâ íåîáõiäíî äîäàòè ðiâíÿííÿ çáåðåæåííÿ òâåðäèõ âèòðàò, ðiâíÿííÿ ñòàíó íàíî- ñiâ ó âèãëÿäi ôîðìóëè íàíîñiâ i ðiâíÿííÿ ôîðìè ïåðåòèíiâ ðóñëà [2�6]. Âêàçàíi ðiâíÿííÿ âõîäÿòü ó çàìêíåíó íåëiíiéíó ñèñòåìó ðiâíÿíü, ÿêà âèðiøó¹- òüñÿ ìåòîäîì ïîñëiäîâíèõ íàáëèæåíü. Äëÿ âèðiøåííÿ ïåðøî¨ çàäà÷i ðîáèòüñÿ ïðèïó- ùåííÿ ïðî ñòàëèé ðóõ âîäè ó âiäêðèòîìó îäíîâè- ìiðíîìó ðóñëi. Çâiäñè âèïëèâà¹, ùî øâèäêiñòü òå- ÷i¨ óñåðåäíþ¹òüñÿ ïî æèâîìó ïåðåòèíó, à ãëèáèíà óñåðåäíþ¹òüñÿ ïî øèðèíi ðiêè [22, 23].  ìåæàõ äiëÿíîê ïàðàìåòðè ðóñëà ïðèéìàþòüñÿ ïîñòiéíè- ìè, à ïàäiííÿ âiëüíî¨ ïîâåðõíi � ëiíiéíèì. Ëiíié- íîþ (êóñî÷íî-ïëîñêîþ) ïðèïóñêà¹òüñÿ òàêîæ âiëü- íà ïîâåðõíÿ ó ìåæàõ ïîñëiäîâíî ðîçòàøîâàíèõ äi- ëÿíîê ðóñåë áåç ðîçãàëóæåííÿ. Çàäà÷à íåñòiéêîãî ðóõó ïîòîêó ó âiäêðèòîìó ðóñëi ïðè íàÿâíîñòi ðîç- ãàëóæåííÿ i ñòîêó â áàçîâå âîäîéìèùå (ó öüîìó âèïàäêó äiëÿíêà óñòÿ ði÷êè âðàõîâó¹ òàêîæ íàÿâ- íiñòü áàðîâèõ äiëÿíîê çëèòòÿ ðóñëà i áàçîâî¨ âî- äîéìè) ìîæå áóòè âèðiøåíà ó ðàìêàõ äâîâèìiðíî¨ òåîði¨ ìiëêî¨ âîäè Ñåí-Âåíàíà. Äëÿ ðóñëîâèõ äi- ëÿíîê íåñòiéêîãî ðóõó âiäêðèòîãî ïîòîêó çàäà÷à äîñòàòíüî òî÷íî îïèñó¹òüñÿ ñèñòåìîþ îäíîâèìið- íèõ ðiâíÿíü.  êiíöåâî-ðiçíèöåâié àíàëîãi¨ ðiâíÿí- íÿ íàáóâàþòü âèãëÿäó: ðiâíÿííÿ íåðîçðèâíîñòi ðóñëîâîãî ïîòîêó � l Qi + � t wi = 0; (1) ðiâíÿííÿ íåñòàëîãî ðóõó ðiäèíè Q2 i K 2 i � l � 1 wi � + 1 g � t zi = 0; (2) ðiâíÿííÿ îäíîçíà÷íîãî çâ'ÿçêó ñåðåäíüîãî ðiâíÿ i ìîäóëÿ îïîðó (ðiâíÿííÿ ñòàíó ðóñëà) a2 i = Fi (zi ): (3) Ïðè íàÿâíîñòi ðîçãàëóæåííÿ äî ðiâíÿíü äîäàþ- òüñÿ: ðiâíÿííÿ ñïîëó÷íîñòi ðiâíiâ ó âóçëàõ ðîçãàëó- æåííÿ zkd;j = zku;j = zk;j j = 1 : : :N (4) òà ðiâíÿííÿ íåðîçðèâíîñòi òå÷i¨ ó âóçëàõ ðîçãàëó- æåííÿ kX i Qi A ij = � qi j = 1 : : :N; (5) Á.Ì. Îñòðîâåðõ, Â.Â. Õîìèöüêèé 141 ISSN 1561 -9087 Ïðèêëàäíà ãiäðîìåõàíiêà. 2007. Òîì 9, N 2-3. Ñ. 139 � 149 äå i � íîìåð åëåìåíòà; j � íîìåð âóçëà; A ij � ìà- òðèöÿ íàïðÿìêó òå÷i¨ ó âóçëi ( + 1 � âòiêà¹, � 1 - -âèòiêà¹); � q � òî÷íiñòü ðiøåííÿ çàäà÷i. Äëÿ ñòàöiîíàðíî¨ òå÷i¨ iíåðöiéíèìè ÷ëåíàìè ìî- æíà çíåõòóâàòè. Âíàñëiäîê íåëiíiéíîñòi ðiâíÿíü ñòàíó â ðàìêàõ ìåòîäó êiíöåâèõ ðiçíèöü çàäà÷à ìîæå áóòè ðîçâÿçàíà ñïîñîáîì ïîñëiäîâíèõ íàáëè- æåíü. Àëãîðèòì ðiøåííÿ ïåðøî¨ çàäà÷i ïðèéíÿòî òàêèì: 1) Ç ïðèïóùåííÿì ëiíiéíîñòi ïîâåðõíi ïîòîêó çà- äàþòüñÿ âiäìiòêè ó âñiõ âóçëàõ ðîçãàëóæåííÿ ðó- êàâiâ, ïî÷èíàþ÷è ç z0 � ðiâíÿ ìîðÿ, i âèçíà÷àþòüñÿ ïàäiííÿ íàïîðó � zj íà âñiõ äiëÿíêàõ ðóêàâiâ. 2) Çà ôîðìóëîþ Øåçi-Ìàííiíãà âèçíà÷àþòüñÿ ñåðåäíi ìîäóëi âèòðàò K m;j òà âiäïîâiäíi ìîäóëi îïîðó Fj äiëÿíîê ðóêàâiâ. 3) Ïî ðiâíÿííÿõ ðóõó ïîòîêó, çàïèñàíèì ó ði- çíèöåâîìó âèãëÿäi, íåõòóþ÷è iíåðöiéíèìè ÷ëåíà- ìè, âèçíà÷àþòüñÿ âèòðàòè íà âñiõ äiëÿíêàõ ðóêà- âiâ. 4) Ïåðåâiðÿþòüñÿ íåóâ'ÿçêè ðiâíÿíü íåðîçðèâíî- ñòi ó âñiõ âóçëàõ ðîçãàëóæåííÿ ðóêàâiâ. Ïðè öüî- ìó ïîçèòèâíîþ âèòðàòîþ ââàæà¹òüñÿ âèòðàòà, ùî âòiê๠ó âóçîë ðîçãàëóæåííÿ, à íåãàòèâíîþ � âè- òðàòà, ùî âèòiê๠ç íüîãî. Ó âóçëàõ ïîñëiäîâíî- ãî ç`¹äíàííÿ äiëÿíîê (áåç ðîçãàëóæåííÿ) íåóâ`ÿçêà ïðèéìà¹òüñÿ ðiâíîþ íóëþ, ïîçàÿê Qj;i = Qj � 1;i . 5) Âiäøóêó¹òüñÿ øëÿõîì ïåðåáîðó âóçîë ðîçãà- ëóæåííÿ, ó ÿêîìó íåóâ`ÿçêà � Qj ì๠íàéáiëüøå àáñîëþòíå çíà÷åííÿ (êðiì âóçëà �ìîðå�, äå âiäìi- òêà ì๠ïîñòiéíå çíà÷åííÿ zo). Ðåëàêñàöiÿ íåóâ'ÿç- êè ó öüîìó âóçëi çäiéñíþ¹òüñÿ øëÿõîì âèïðàâëåí- íÿ âiäìiòêè âiëüíî¨ ïîâåðõíi ç óðàõóâàííÿì çíàêó íåóâ`ÿçêè: ÿêùî íåóâ`ÿçêà ì๠ïîçèòèâíèé çíàê, òî âiäìiòêà âóçëà ïiäâèùó¹òüñÿ íà çàäàíó âåëè÷èíó, ùî çìåíøó¹òüñÿ ç êîæíèì êðîêîì iòåðàöi¨ ó çàëå- æíîñòi âiä êîåôiöi¹íòà ðåëàêñàöi¨ aR � 1. Ó çâî- ðîòíîìó âèïàäêó (íåâ`ÿçêà ì๠íåãàòèâíèé çíàê) âiäìiòêà âóçëà ïîíèæó¹òüñÿ íà òó ñàìó âåëè÷èíó. 6) Äàëi îïåðàöi¨ ïîâòîðþþòüñÿ, ïî÷èíàþ÷è ç ï. 2 àëãîðèòìó, äî òèõ ïið, ïîêè íàéáiëüøà íåâ`ÿçêà ó âóçëàõ ðîçãàëóæåííÿ íå ñòàíå ìåíøå çàäàíî¨ òî- ÷íîñòi ðîçðàõóíêó (2�3 âiäñîòêè çàãàëüíî¨ âèòðà- òè). Ðîçðîáëåíèé àëãîðèòì ì๠àáñîëþòíó çái- æíiñòü, ïîçàÿê âêàçàíà çàìêíóòà ñèñòåìà àëãåáðà- ¨÷íèõ ðiâíÿíü ì๠¹äèíå ðiøåííÿ. Øâèäêiñòü çái- æíîñòi çàëåæèòü âiä çàäàíî¨ òî÷íîñòi òà êîåôiöi- ¹íòó ðåëàêñàöi¨. Ïðèðîäíèì ïðîäîâæåííÿì âèêîðèñòàííÿ ÷è- ñåëüíèõ ìåòîäiâ ðîçðàõóíêó äåôîðìàöi¨ äåëüòîâî¨ ñèñòåìè íà íåðåãóëÿðíié îäíîâèìiðíié ñiòöi ¹ ñòâî- ðåííÿ ìîäåëi äîñëiäæåííÿ ðóñëîâî¨ äåôîðìàöi¨ ìå- òîäîì áàëàíñó íàíîñiâ [6]. Ðèñ. 4. Ñõåìà ðiçíèöåâî¨ ñiòêè äåôîðìîâàíîãî ðóñëà Ìàòåìàòè÷íó ìîäåëü ðiøåííÿ çàäà÷i ïðî äåôîð- ìóâàííÿ ði÷êîâèõ òà ãèðëîâèõ äiëÿíîê ðóñëà (äðó- ãà çàäà÷à) ñôîðìóëþ¹ìî â ðàìêàõ ìåòîäó êiíöåâèõ ðiçíèöü çà ÿâíî¨ ñõåìè, äîïîâíþþ÷è ñèñòåìó ðiâ- íÿíü ðóõó ïîòîêó ðiâíÿííÿìè ðóõó òâåðäîãî ñòîêó.  ñèñòåìó ðiçíèöåâèõ ðiâíÿíü âõîäÿòü: � t (wi ) = � ts (1 � w)� l � l (Qs;i ); (6) � zs;i = � 1 B i � t (wi ); (7) äå ñèìâîëîì � k (: : :) ïîçíà÷åíà êiíöåâà ðiçíèöÿ ïî iíäåêñíié çìiííié íà íåðåãóëÿðíié ñiòöi (ðèñ. 4). Äëÿ áiëüø òî÷íîãî îïèñàííÿ äåôîðìàöi¨ ðóñëà â öüîìó âèïàäêó íà ðóñëîâîìó åëåìåíòi ðåêîìåíäó- ¹òüñÿ çãóùàòè ñiòêó. Ïiäðàõóíîê áàëàíñó íàíîñiâ ïåðø çà âñå âêëþ- ÷๠â ñåáå âèçíà÷åííÿ âèòðàò íàíîñiâ. Ó ðåçóëüòàòi àíàëiçó [11] ÷èñëåííèõ çàëåæíîñòåé ðiçíèõ àâòîðiâ äëÿ ïiäðàõóíêó âèòðàò çàâèñëèõ íàíîñiâ òà íàòóð- íèõ âèìiðiâ íà ðiâíèííèõ ði÷êàõ áàñåéíiâ ×îðíîãî i Àçîâñüêîãî ìîðiâ (ïðåäñòàâëåíèõ â ãiäðîëîãi÷íèõ ùîði÷íèêàõ) áóëî âñòàíîâëåíî, ùî íàéáiëüø òåî- ðåòè÷íî îá ðóíòîâàíîþ [12, 13] òà áiëüø çðó÷íîþ äëÿ ïðàêòè÷íèõ ðîçðàõóíêiâ íàíîñiâ ó ðiâíèííèõ ði÷êàõ ¹ çàëåæíiñòü Ì.À. Âåëiêàíîâà: S = A u3 gHW ; (8) äå S � ìóòíiñòü ïîòîêó; u � ñåðåäíÿ øâèäêiñòü ïîòîêó; H � ñåðåäíÿ ãëèáèíà ïîòîêó; g � ïðè- ñêîðåííÿ âiëüíîãî ïàäiííÿ; W � ñåðåäíüîçâàæåíà ãiäðàâëi÷íà êðóïíiñòü çàâèñëèõ íàíîñiâ; A � áåç- ðîçìiðíèé êîåôiöi¹íò ïðîïîðöiéíîñòi. Âèçíà÷åííÿ âèòðàò íàíîñiâ Qs çâè÷àéíî ðîç- ãëÿäà¹òüñÿ äëÿ äâîõ õàðàêòåðíèõ âèïàäêiâ: âèïà- äîê êðóïíîçåðíèñòèõ òÿãëèõ òà âèïàäîê ìiëêîçåð- 142 Á.Ì. Îñòðîâåðõ, Â.Â. Õîìèöüêèé ISSN 1561 -9087 Ïðèêëàäíà ãiäðîìåõàíiêà. 2007. Òîì 9, N 2-3. Ñ. 139 � 149 íèñòèõ òÿãëèõ i íàïiâçàâèñëèõ íàíîñiâ. Ñóòò¹âèì ðåçóëüòàòîì àíàëiçó ðóõó íàíîñiâ ó ði÷öi Äíiïðî ¹ âèçíà÷åííÿ çàëåæíîñòi, ùî âñòàíîâëþ¹ çâ`ÿçîê øâèäêîñòi ïîòîêó ç íàâåäåíèìè ó ãiäðîëîãi÷íèõ ùîði÷íèêàõ ïîâíèìè âèòðàòàìè çàâèñëèõ íàíîñiâ (ùî âêëþ÷àþòü ðóñëîôîðìóþ÷i i òðàíçèòíi íàíî- ñè), ÿêó äëÿ ïiäðàõóíêó âèòðàò ðóñëîôîðìóþ÷èõ çàâèñëèõ íàíîñiâ Qðóñë âèçíàíî âèêîðèñòîâóâàòè ó òàêîìó âèãëÿäi [5, 8]: Qs = qsbH = (9) = A1 u4 Wb bH � Wtr Wðóñë Qtr ; hêã c i ; äå bH � øèðèíà ïîòîêó, ùî òðàíñïîðòó¹ ðóñëîôîð- ìóþ÷i íàíîñè; Wb, Wtr � ñåðåäíüîçâàæåíà ãiäðàâ- ëi÷íà êðóïíiñòü, âiäïîâiäíî, ðóñëîôîðìóþ÷èõ i òðàíçèòíèõ çàâèñëèõ íàíîñiâ (â ì/ñ); Qtr � âè- òðàòè òðàíçèòíèõ çàâèñëèõ íàíîñiâ, ÿêi, òàê ñàìî ÿê i âåëè÷èíà Wtr , ïðèéìàþòüñÿ íåçìiííèìè ïî óñié äîâæèíi äiëÿíêè ðiêè çíà÷íî¨ ïðîòÿæíîñòi, ùî ðîçãëÿäà¹òüñÿ (òîáòî íåçàëåæíèìè âiä øâèä- êîñòi ïîòîêó). Õî÷ ïåðåâàæíà ìàñà ðóñëîôîðìóþ- ÷èõ íàíîñiâ ó ðiâíèííèõ ði÷êàõ ç ïiùàíèì ðóñëîì ïåðåìiùó¹òüñÿ ó çàâèñëîìó ñòàíi, ïðîòå â áàëàí- ñi íàíîñiâ ñëiä âðàõîâóâàòè òàêîæ âèòðàòè òÿãëèõ íàíîñiâ Ql , ùî ïåðåìiùóþòüñÿ äíîì ðóñëà ó âè- ãëÿäi ãðÿä. Äëÿ âèçíà÷åííÿ öèõ âèòðàò ðåêîìåí- äó¹òüñÿ âèêîðèñòîâóâàòè çàëåæíiñòü Ql = ql bH = A l u4b4; hêã c i ; (10) â ÿêié êîåôiöi¹íò ïðîïîðöiéíîñòi A l ñëiä âèçíà÷à- òè çãiäíî çàëåæíîñòi, ùî óçàãàëüíþ¹ ðåçóëüòàòè åêñïåðèìåíòàëüíîãî i íàòóðíîãî âèìiðó øâèäêîñòi ïåðåìiùåííÿ òà ðîçìiðiâ ãðÿä [5, 6, 7]: A l = 110 H 3=2 + 61 H 1=2 hãc3 ì 5 i : (11) Ó äåÿêèõ âèïàäêàõ ó ðàçi âiäñóòíîñòi àíàëiçó ñïîñòåðåæåíü êîðèñòóþòüñÿ ôîðìóëîþ Ëåâi [6], ÿêà ìîæå áóòè ïðåäñòàâëåíà â òàêîìó çðó÷íîìó âèãëÿäi: Qs = D1U4w � 1 � w w0 � ; (12) äå D1 � ïàðàìåòð, ùî çàëåæèòü âiä ñåðåäíüî¨ ãëè- áèíè ðóñëà ha òà äiàìåòðà ÷àñòîê òÿãëèõ íàíîñiâ d, D1 = k1 (gd)3=2 � d ha � 5=4 = const : (13) Äðóãèé âèïàäîê òðàíñïîðòó íàíîñiâ ó âèãëÿäi ìië- êèõ ïiùàíèõ ÷àñòîê â íàïiâçàâèñëîìó òà òÿãëîìó ñòàíàõ çâè÷àéíî îïèñó¹òüñÿ ôîðìóëîþ, ùî âðàõî- âó¹ òåðòÿ, îáóìîâëåíå çåðíèñòîþ øîðñòêiñòþ äíà [6]. Ç âðàõóâàííÿì êîåôiöi¹íòa Øåçi çà ôîðìóëîþ Ìàííiíãà, âèòðàòè íàíîñiâ âèçíà÷àþòüñÿ çà ôîð- ìóëîþ: Qs = D2 B ha U6; (14) äå D2 � ïàðàìåòð ðîçìiðíîñòi, ùî çàëåæèòü âiä ùiëüíîñòi íàíîñiâ, êîåôiöi¹íòà ôîðìè æèâîãî ïå- ðåòèíó k2 (äëÿ ïåðåòèíó, áëèçüêîãî ïî ôîðìi äî ïàðàáîëi÷íîãî, íàáëèæåíî ìîæíà ïðèéíÿòü k2=1.5 [6]), äiàìåòðà i ãiäðàâëi÷íî¨ êðóïíîñòi wo ÷àñòîê, D2 = kk2 � � � 0 � � � 3 w0 gd = const : (15) Êîåôiöi¹íò k ó ôîðìóëi (15) áàæàíî âèçíà÷àòè çà ðåçóëüòàòàìè íàòóðíèõ ñïîñòåðåæåíü, çîêðåìà, çà ðóõîì ïîáî÷íiâ òà ãðÿä, à òàêîæ çà äàíèìè ðåìîí- òíèõ ÷åðïàíü. Íàâåäåíó ñèñòåìó ðiçíèöåâèõ ðiâíÿíü ðîçâ'ÿçó- ¹ìî íà íåðåãóëÿðíié îäíîâèìiðíié ñiòöi (ðèñ. 4) ç óðàõóâàííÿì ôîðìóë âèòðàò íàíîñiâ (9) i (12). Iç ñõåìè ïîìiòíî, ùî äåôîðìóâàííÿ ðóñëà (çàìóëåí- íÿ ÷è ðîçìèâ äíà) âiäáóâà¹òüñÿ çà íàÿâíîñòi ãðà- äi¹íòó øâèäêîñòi òå÷i¨, à ïðè ïîñòiéíié øâèäêîñòi â ñóñiäíiõ åëåìåíòàõ ñiòêè ñïîñòåðiãà¹òüñÿ òðàíçè- òíèé ðóõ íàíîñiâ. ×àñîâèé êðîê (â ñåêóíäàõ) ði- çíèöåâî¨ ñõåìè ïðèçíà÷à¹òüñÿ ç óìîâè çàáåçïå÷åí- íÿ ïðèðîùåííÿ ãëèáèíè íå áiëüøå òî÷íîñòi ïðîìi- ðiâ (çâè÷àéíî 0.05 : : : 0.10 ì) [8 ]. Ïîäiáíèì ÷èíîì ñêëàäåíî àëãîðèòì ðîçâ'ÿçêó ïëàíîâî¨ çàäà÷i, äå êiíöåâî-ðiçíèöåâi ðiâíÿííÿ ñêëàäàþòüñÿ íà íåðå- ãóëÿðíié äâîâèìiðíié ñiòöi. 2. ÅÊÑÏÅÐÈÌÅÍÒÀËÜÍI ÒÀ ×ÈÑÅËÜÍI ÄÎÑËIÄÆÅÍÍß Îñíîâíèì îá`¹êòîì àïðîáóâàííÿ òà âïðîâàäæå- ííÿ ðîçðîáëåíî¨ ìåòîäèêè ðîçðàõóíêó äåôîðìàöié ïiùàíèõ ðóñåë ¹ äiëÿíêà ði÷êè Äíiïðî áiëÿ Êè¹âà ïðîòÿæíiñòþ 40 êì âiä ñòâîðó Êè¨âñüêî¨ ÃÅÑ äî ñ. Âèøåíüêè, äå âñi öi ðîêè, íåçâàæàþ÷è íà ïiäïið Êàíiâñüêîãî âîäîñõîâèùà, ñïîñòåðiãàþòüñÿ ñóòò¹- âi äåôîðìàöi¨ ðóñëà òà íåáåçïå÷íiñòü ïîðóøåííÿ ñòiéêîñòi iíæåíåðíèõ ñïîðóä òà ìåðåæ, ùî îáóìîâ- ëåíå çàòðèìêîþ ñòîêó íàíîñiâ ó âîäîñõîâèùi Êè¨â- ñüêî¨ ÃÅÑ òà iíòåíñèâíèì çîñåðåäæåíèì çàáîðîì ïiñêó ç ðóñëà Äíiïðà íà âñüîìó ïðîòÿçi öi¹¨ äiëÿí- êè. Äîñëiäæåííÿ áàãàòîði÷íèõ ðóñëîâèõ äåôîðìà- öié Äíiïðà íà öié äiëÿíöi, ùî âèêîíàíå, ¹ ñêëàäî- âîþ ÷àñòèíîþ êîìïëåêñíîãî äîñëiäæåííÿ, ùî ïðî- âîäèëîñü ÷èñëåííèìè ïðîåêòíèìè òà âèðîáíè÷èìè óñòàíîâàìè Êè¹âà. Ìåòà öüîãî êîìïëåêñíîãî äî- ñëiäæåííÿ � ðîçðîáêà ïðîïîçèöié ùîäî íàäiéíî¨ Á.Ì. Îñòðîâåðõ, Â.Â. Õîìèöüêèé 143 ISSN 1561 -9087 Ïðèêëàäíà ãiäðîìåõàíiêà. 2007. Òîì 9, N 2-3. Ñ. 139 � 149 Ðèñ. 5. Ñõåìà äiëÿíîê êè¨âñüêî¨ àãëîìåðàöi¨ ði÷îê Äíiïðî i Äåñíà åêñïëóàòàöi¨ iíæåíåðíèõ ñïîðóä i ìåðåæ, à òàêîæ ïðîïîçèöié ïðî ìîæëèâi ìiñöÿ ðîçðîáêè  ðóíòó â ðóñëi òà çàïëàâàõ ði÷êè Äíiïðî íà äîâãîñòðîêî- âèé ïåðiîä. Ç 1983 ðîêó ó öüîìó íàïðÿìêó âèêî- íàíî çáið ìàòåðiàëiâ ðóñëîâèõ çéîìîê i ãiäðîëîãi- ÷íèõ äàíèõ çà áàãàòîði÷íèé ïåðiîä i àíàëiç áàãàòî- ði÷íèõ ïåðåôîðìóâàíü ðóñëà Äíiïðà íà äîñëiäæó- âàíié äiëÿíöi çà ïåðiîä 1960-1982 ðð. Ðåçóëüòàòè öüîãî àíàëiçó áàãàòîði÷íèõ ïåðåôîðìóâàíü íàî÷íî äåìîíñòðóþòü ñóòò¹âå ïåðåïîãëèáëåííÿ äíà ðóñëà ïî âñié äîâæèíi ðîçãëÿíóòî¨ 40-êiëîìåòðîâî¨ äi- ëÿíêè, îáóìîâëåíå âèêëþ÷íî iíòåíñèâíèì çàáîðîì ïiñêó ç äíà ðiêè äëÿ âèðîáíè÷èõ çàäà÷, òà âïëèâ öüîãî çàáîðó íà ñòiéêiñòü ðîçòàøîâàíèõ òóò îïîð ìîñòiâ, äþêåðiâ i êàáåëüíèõ ïåðåõîäiâ (ðèñ. 5). Ïiä ÷àñ äîñëiäæåíü áóâ ïðîâåäåíèé çáið ñâiä- ÷åíü ïðî ìiñöå ðîçòàøóâàííÿ, ñòðîêè i îáñÿãè ií- òåíñèâíî¨ ðîçðîáêè ïiñêó äëÿ âèðîáíè÷èõ ïîòðåá ó ðóñëi ði÷êè Äíiïðî, i ç óðàõóâàííÿì öüîãî áóëî âèêîíàíî àíàëiç çéîìîê ðóñëà äiëÿíêè Äíiïðà çà ïåðiîä 1960-1982 ðð., ùî äîçâîëèëî îöiíèòè ðóñëî- âó ñèòóàöiþ, iíòåíñèâíiñòü äåôîðìàöié äíà i çâ'ÿ- çîê öèõ äåôîðìàöié ç ðåçóëüòàòàìè çàáîðó  ðóíòó â ðóñëîâèõ êàð`¹ðàõ. Ðåçóëüòàòè öüîãî àíàëiçó, ìî- æóòü áóòè òàêîæ âèêîðèñòàíi äëÿ îöiíêè îòðèìà- íèõ ó ðîáîòi çàêîíîìiðíîñòåé ïðîãíîçíèõ áàãàòî- ði÷íèõ ïåðåôîðìóâàíü ðóñëà òà âiðîãiäíîñòi ðîç- ðàõóíêîâèõ âåëè÷èí äåôîðìàöié äíà. Çà ÷àñ ðîáîòè òà âïðîâàäæåííÿ ðåçóëüòàòiâ íàó- êîâèõ äîñëiäæåíü ó íàðîäíå ãîñïîäàðñòâî ç 1983 ð. âèêîíàíi òàêi çíà÷íi òåìè: 1. Ãiäðàâëi÷íi äîñëiäæåííÿ òå÷ié ði÷îê Äíiïðî, Îá òà iíøèõ, àíàëiç áàãàòîði÷íèõ ïåðåôîðìóâàíü ðóñëà ði÷êè Îá áiëÿ ì. Áàðíàóëà (çà 1897-1982 ðð.). Çà öèìè äîñëiäæåííÿìè çàïðîåêòîâàíi i ïîáóäîâà- íi âåëèêi ðóñëîâi íåðîçìèâíi ìîäåëi äiëÿíîê ði÷îê. Çîêðåìà íà äiëÿíöi ði÷êè Îá äîâæèíîþ 14 êì áó- ëî âèêîíàíî ïîïåðåäíi åêñïåðèìåíòè ùîäî øâèä- êiñíî¨ ñòðóêòóðè â ïðèðîäíî-ïîáóòîâèõ óìîâàõ ái- ëÿ iíæåíåðíèõ ñïîðóä i âîäîçàáîðiâ ïðîìèñëîâî- ãî âîäîïîñòà÷àííÿ.  ïîäàëüøîìó ïåðåäáà÷àëîñü öþ ðóñëîâó ìîäåëü âèêîðèñòîâóâàòè òàêîæ äëÿ äîñëiäæåííÿ ïëàíîâèõ òå÷ié ó çâèâèñòîìó ðîçãà- ëóæåíîìó ðóñëi â çàãàëüíîíàóêîâîìó ïëàíi, à íå òiëüêè äëÿ âèðîáêè îïòèìàëüíèõ ðåãóëÿöiéíèõ çà- õîäiâ, çàïëàíîâàíèõ ïðîãðàìîþ. 2. Ìàòåìàòè÷íå ìîäåëþâàííÿ òå÷ié â ðàéî- íi Ïiâäåííîãî, Äàðíèöüêîãî ìîñòîâèõ ïåðåõîäiâ ì. Êè¹âà íà ði÷öi Äíiïðî (ïî÷èíàþ÷è ç ðîáiò Áàçè- ëåâè÷à Â. À. ç êè¨âñüêèìè iíñòèòóòàìè Ñîþçäîð- ïðîåêò òà Ñîþçòðàíñïðîåêò).  1983 ðîöi áóëî âè- êîíàíî çáið âèõiäíèõ äàíèõ òà ¨õ îáðîáêà ç ïðîâå- äåííÿì ãiäðîìîðôîëîãi÷íîãî àíàëiçó. Ðîáîòè áóëè ïðîäîâæåíi ç 2003 ð., êîëè ïî÷àëîñÿ ïðîåêòóâàííÿ òà íàñòóïíå áóäiâíèöòâî íîâîãî àâòî-çàëiçíè÷íîãî ïåðåõîäó ïîáëèçó Äàðíèöüêîãî çàëiçíè÷íîãî ìî- ñòó ó ñòîëèöi. 3. Ãiäðàâëi÷íi äîñëiäæåííÿ âîäîçàáiðíî¨ ñïîðó- äè íà ði÷öi Äóíàé (ðîáîòà Äåéíåêè Â. I. � õîçäî- ãîâið ç Óêðïiâäåíãiïðîâîäãîñïîì Äåðæêîìâîäãî- ñïó).  ðàìêàõ öüîãî òà iíøèõ äîãîâîðiâ â Iíñòèòó- òi ãiäðîìåõàíiêè ÀÍ ÓÐÑÐ áóëà ðîçðîáëåíà êîí- ñòðóêöiÿ âîäîçàáîðó, ÿêèé áóëî âèçíàíî âèíàõî- äîì (à.ñ. • 821644) i ïîáóäîâàíî â ãîëîâi êàíàëó Äóíàé�Ñàñèê òà Äåñíÿíñüêîãî [7]. Ó 1983 ðîöi áó- ëè âèêîíàíi íàòóðíi äîñëiäæåííÿ ç ìåòîþ ïåðåâið- êè åôåêòèâíîñòi öi¹¨ ñïîðóäè. Àíàëiç ðåçóëüòàòiâ öèõ äîñëiäæåíü äîâiâ ñóòò¹âó ïåðåâàãó çàïðîïîíî- âàíî¨ êîíñòðóêöi¨ â àñïåêòi ìiíiìiçàöi¨ çàìóëåííÿ ãîëîâè êàíàëó. 144 Á.Ì. Îñòðîâåðõ, Â.Â. Õîìèöüêèé ISSN 1561 -9087 Ïðèêëàäíà ãiäðîìåõàíiêà. 2007. Òîì 9, N 2-3. Ñ. 139 � 149 Ðèñ. 6. Äiëÿíêà ði÷êè Äíiïðî, ùî ìîäåëþâàëàñÿ çà âèìiðàìè Ñîþçäîðïðîåêòó ó 2004 ð.(Òåëèöüêà ïðîòîêà ó ñòâîði Äàðíèöüêîãî ìîñòó) 4. Ç 1998 ð. âèêîíóþòüñÿ ðîáîòè â ðàìêàõ íàóêî- âîãî ñóïðîâîäó ïðîåêòó ãëèáîêîâîäíîãî ñóäîâîãî õîäó Äóíàé�×îðíå ìîðå íà òåðèòîði¨ óêðà¨íñüêî¨ äiëÿíêè Êiëiéñüêî¨ äåëüòè. Ïåðøèì åòàïîì öèõ äîñëiäæåíü ¹ àíàëiç áàãà- òîði÷íèõ ïåðåôîðìóâàíü êè¨âñüêî¨ äiëÿíêè ði÷êè Äíiïðî çà ïåðiîä 1960-1982 ðð. (Êè¨âñüêà ÃÅÑ ñòà- ëà äî ëàäó âîñåíè 1963 ð.). Îá`¹êòîì àíàëiçó áó- ëè ïåðiîäè÷íi ÷èñëåííi ðóñëîâi çéîìêè, çäiéñíåíi òåõäiëÿíêîþ ÄÁÓÂÏ`à òà çéîìêè îõîðîííèõ çîí ðiçíèõ iíæåíåðíèõ ñïîðóä i ìîñòiâ, âèêîíàíèõ â îêðåìi ðîêè ðiçíèìè ïðîåêòíèìè i åêñïëóàòàöiéíè- ìè óñòàíîâàìè ì. Êè¹âà. Äåÿêi ãiäðîëîãi÷íi äàíi, à ñàìå: êðèâi Q = f (H ) â ïîáóòîâîìó ñòàíi i ïðè ïiäïîði Êàíiâñüêî¨ ÃÅÑ, óêëîíè âiëüíî¨ ïîâåðõíi âîäè ïiä ÷àñ âèñîêèõ ïîâåíåé, íàéáiëüø õàðàêòåð- íi ãiäðîãðàôè ïî â/ï Êè¨â çà ïåðiîä 1921-1970 ðð., íîðìàòèâíi ãðàôiêè êîëèâàíü ðiâíiâ â ñòâîði ïiâ- íi÷íî¨ ãðàíèöi æèëìàñèâó �Îáîëîíü� çà ÷àñ âèìi- ðiâ øâèäêoñòåé (Ñîþçäîðïðîåêò) â ñòâîði Ìîñêîâ- ñüêîãî ìîñòó äî éîãî ïîáóäîâè ó 1969 ðîöi, à òàêîæ àíàëiç ïåðåôîðìóâàííÿ ðóñëà ði÷îê Äíiïðî i Äå- ñåíêà íà äiëÿíöi âiä ãèðëà Äåñíè äî Ïîäiëüñüêîãî ìîñòó çà ïåðiîä 1913-1974 ðð. ïðåäñòàâëåíi ó çâiòi IÃÌ ÀÍ ÓÐÑÐ çà 1977 ðiê. Ñüîãîäíi â ìåæàõ ì. Êè¹âà â ði÷êîâié çàïëàâi òà ÷åðåç ð. Äíiïðî áóäóþòüñÿ ìîñòîâi ïåðåõîäè, à âçäîâæ áåðåãiâ � íàìèâàþòüñÿ ìàéäàí÷èêè äëÿ áóäiâíèöòâà òà çäiéñíþ¹òüñÿ ïðîêëàäàííÿ øëÿõiâ ñïîëó÷åííÿ. Çãiäíî ãåíïëàíó ïåðåäáà÷àþòüñÿ áó- äiâåëüíi ðîáîòè íà Ðèáàëüñüêîìó òà Òðóõàíîâî- ìó îñòðîâàõ, óðî÷èùi Ãîðáà÷èõà, Íèæíÿ Òåëè÷êà, Îñîêîðêè òà íèæ÷å àæ äî Ïëþòiâ. Îñîáëèâå çàíå- ïîêî¹ííÿ âèêëèêàþòü ðîçòàøóâàííÿ òà îáñÿãè âè- äîáóòêó ïiñêó äëÿ áóäiíäóñòði¨ òà íàìèâó áóäìàé- äàí÷èêiâ íà ðóñëîâèõ äiëÿíêàõ (äèâ. ìàëþíîê 5). Iíòåíñèôiêàöiÿ ïðîìèñëîâîãî òà æèòëîâîãî áó- äiâíèöòâà ó Êè¹âi ïðèçâåëà äî òîãî, ùî âæå ó çãà- äàíîìó ðiøåííi ìiñüêâèêîíêîìó ì.Êè¹âà âiäìi÷à¹- òüñÿ, ùî âíàñëiäîê áåçêîíòðîëüíî¨ ðîçðîáêè  ðóí- òó â ðóñëi Äíiïðà òà éîãî ïðèáåðåæíèõ çàïëàâàõ ñêëàëèñü óìîâè, ÿêi íå âiäïîâiäàþòü âèìîãàì íà- äiéíî¨ åêñïëóàòàöi¨ æèòò¹âî âàæëèâèõ äëÿ ìiñòà îá`¹êòiâ � ìîñòiâ, äþêåðiâ, ãiäðîòåõíi÷íèõ òà iíæå- íåðíèõ ñïîðóä. Ó çâ'ÿçêó ç öèì âèíèêëà ïîòðåáà â êîìïëåêñíîìó äîñëiäæåííi ðóñëîâèõ ïðîöåñiâ âiä Êè¨âñüêî¨ ÃÅÑ äî ñ. Âèøåíüêè (äîâæèíîþ 40 êì � 109-149 êì âiä ãèðëà Äíiïðà) (ðèñ. 5) ç ìåòîþ ïðîâåäåííÿ ðîçðàõóíêiâ ðîçïîâñþäæåííÿ âíèç çà òå÷i¹þ çàãàëüíèõ ðîçìèâiâ äíà Äíiïðà íà áàãàòî- ði÷íèé ïåðiîä è ðîçðîáêè ðåêîìåíäàöié ùîäî çà- õèñòó ìîñòiâ, iíæåíåðíèõ ñïîðóä âiä ìiñöåâèõ i çà- ãàëüíèõ ðîçìèâiâ íà îñíîâi äîâãîñòðîêîâèõ ïðî- ãíîçiâ ðóñëîâèõ ïðîöåñiâ i ùîäî âèäîáóâàííÿ  ðóí- òó ç ðóñëà Äíiïðà. Äîñëiäè íà ãiäðàâëi÷íèõ ìîäåëÿõ ç ðîçìèâîì ðó- ñëà âiäçíà÷àþòüñÿ âåëèêîþ òðóäîìiñòêiñòþ. Çíà- ÷íîãî ÷àñó ïîòðåáó¹ íàñòðîþâàííÿ, òàðèðîâêà ìî- äåëi, çìiíà ãiäðàâëi÷íèõ ðåæèìiâ, íå êàæó÷è ïðî òðèâàëiñòü çàâåðøåííÿ ïðîöåñiâ ðîçìèâó òà çàòðà- òè ÷àñó íà iíñòðóìåíòàëüíi âèìiðè ãiäðàâëi÷íèõ õàðàêòåðèñòèê ïîòîêó i âèçíà÷åííÿ ãåîìåòðè÷íèõ ïàðàìåòðiâ ïåðåôîðìóâàííÿ ðåëü¹ôó, ëîæà ðóñëà. Ïðè ôîðìóâàííi âèõiäíèõ äàíèõ ìîäåëåé çàðàç øèðîêî âèêîðèñòîâóþòüñÿ çàñîáè ãåîiíôîðìàöié- íèõ ñèñòåì, ùî äîïîìàãàþòü ó ïðîåêòóâàííi ôi- çè÷íèõ i ÷èñåëüíèõ ìîäåëåé, âiçóàëiçàöi¨ òà iíòåð- ïðåòàöi¨ ðåçóëüòàòiâ. Äîñòóïíi ãiäðîëîãi÷íi òà ãi- äðîìîðôîìåòðè÷íi ìàòåðiàëè ði÷îê ñêëàäàþòüñÿ ó ðîçðàõóíêîâó áàçó äàíèõ. Òàê, íà ðèñ. 6 íàâåäå- íî òðèâèìiðîâå ÷èñåëüíå çîáðàæåííÿ äiëÿíêè ði- ÷èùà Äíiïðà, ùî âèêîðèñòîâóâàëàñÿ äëÿ ñòâîðåí- íÿ êiíöåâî-ðiçíèöåâî¨ ðîçðàõóíêîâî¨ ñiòêè òà ïðî- ôiëiâ äíà ôiçè÷íî¨ ìîäåëi i äëÿ âiçóàëiçàöi¨ ðåçóëü- òàòiâ ðîçðàõóíêiâ (ðèñ. 7). Äîñâiä äîñëiäæåíü, ïðîâåäåíèõ â IÃÌ ÍÀÍ Óêðà¨íè çà òåðìií ç 1960 ðð., ñâiä÷èòü, ùî âè- äîáóòîê ïiñêó ç ðóñëîâèõ êàð'¹ðiâ, íàìèâ îñòðî- âiâ, áåðåãiâ òà iíøi ïîäiáíi ðîáîòè ïîâ'ÿçàíi ç äíî- ïîãëèáëþâàííÿì i ïðîâåäåíi íå íàëåæíèì ÷èíîì, ìîæóòü çàâäàòè íåïîïðàâíî¨ øêîäè ði÷êîâèì ñïî- ðóäàì, îñîáëèâî òàêèì, ÿê îïîðè ìîñòiâ, âîäîâî- äè, êàáåëi òà ìàãiñòðàëüíi òðóáîïðîâîäè, ùî ïðî- êëàäåíi íà äíi, ïðèçâåñòè äî ïiäâèùåííÿ âiäìi- òîê âîäè â ðåçóëüòàòi ñòèñíåííÿ ïîâåíåâîãî ïîòî- êó.  çâ`ÿçêó ç öèì çãàäàíi ðîáîòè ïîâèííi ïëàíó- âàòèñÿ â êîìïëåêñi ç óðàõóâàííÿì ïåðñïåêòèâíîãî áóäiâíèöòâà ç ìåòîþ íåäîïóùåííÿ çàòîïëåííÿ òà ðîçìèâó áåðåãiâ òà îñòðîâiâ áàãàòîðóêàâíî¨ çàïëà- Á.Ì. Îñòðîâåðõ, Â.Â. Õîìèöüêèé 145 ISSN 1561 -9087 Ïðèêëàäíà ãiäðîìåõàíiêà. 2007. Òîì 9, N 2-3. Ñ. 139 � 149 Ðèñ. 7. Ïîëå øâèäêîñòåé, îòðèìàíå íà ðîçðàõóíêîâié äiëÿíöi Äàðíèöüêîãî ìîñòó âè Äíiïðà ç îáîâ`ÿçêîâèì ïðîãíîçóâàííÿì ìîæëè- âîãî íåãàòèâíîãî âïëèâó. Iíñòèòóò ãiäðîìåõàíiêè ÍÀÍ Óêðà¨íè ïðîïîíó¹ äåðæàâíèì óñòàíîâàì ðîç- ðîáèòè òà âèêîíàòè êîìïëåêñíèé äîâãîñòðîêîâèé ïðîåêò �Îöiíêà òåõíîãåííîãî âïëèâó áåðåãîâèõ òà ðóñëîâèõ ñïîðóä, à òàêîæ âèäîáóòêó ði÷êîâîãî ïi- ñêó, íà ãiäðîëîãi÷íèé òà ìîðôîëîãi÷íèé ðåæèì ði- ÷êè Äíiïðî â ìåæàõ ì. Êè¹âà�. Ìåòîþ ðîáîòè ¹ âèðiøåííÿ çàäà÷ ïðîãíîçóâàííÿ çàãàëüíèõ äåôîð- ìàöié äíà òà ðîçðîáêà ðåêîìåíäàöié ùîäî ìiíiìi- çàöi¨ ìiñöåâèõ äåôîðìàöié íà áàçi ìîíiòîðèíãó òà ïðîãðàìíî¨ ñèñòåìè ìîäåëþâàííÿ äèíàìiêè òå÷ié i òâåðäîãî ñòîêó, à òàêîæ, ïðè íåîáõiäíîñòi, äåòàëü- íîãî ôiçè÷íîãî ìîäåëþâàííÿ óçãîäæåíî¨ ïðîåêò- íî¨ äiëÿíêè ði÷êè Äíiïðî ó ì. Êè¹âi. Ç äîïîìîãîþ ìàòåðiàëiâ ãiäðîìîðôîìåòðè÷íèõ çéîìîê òà ôiçè- ÷íèõ, àíàëiòè÷íèõ i ÷èñåëüíèõ ìîäåëåé äåôîðìà- öié îêðåìèõ ði÷êîâèõ äiëÿíîê áóäå ïðîâåäåíî îá-  ðóíòóâàííÿ òåõíi÷íèõ ðiøåíü äëÿ ìiíiìiçàöi¨ ðîç- ìèâó ïiä ÷àñ áóäiâíèöòâà òà åêñïëóàòàöi¨ ði÷êîâî- ãî ñóäîâîãî õîäó òà áåçïåêè ði÷êîâèõ ïåðåõîäiâ, çîêðåìà, äþêåðíîãî ïåðåõîäó Áîðòíè÷ñüêî¨ ñèñòå- ìè. Âïåðøå â iíñòèòóòi ðîçðîáëåíà ìåòîäèêà äîñëiä- æåííÿ ðîçìèâíèõ ãiäðàâëi÷íèõ ìîäåëåé òà âèêîíà- íî ìîäåëþâàííÿ ðîçìèâó îïîð iñíóþ÷îãî çàëiçíè- ÷íîãî Äàðíèöüêîãî ìîñòó i ïðîãíîçóâàííÿ âïëèâó íîâîãî ìîñòîâîãî ïåðåõîäó, ùî áóäó¹òüñÿ ïîðó÷, íà ñòiéêiñòü ïðîòè ðîçìèâó îïîð íà íàéáiëüø íå- áåçïå÷íié äiëÿíöi, âèçíà÷åíié çà ìàòåðiàëàìè íà- òóðíèõ ñïîñòåðåæåíü. Ïðîâåäåíî òåîðåòè÷íå îá-  ðóíòóâàííÿ ãiäðàâëi÷íî¨ ìîäåëi ðîçìèâó ðóñëà ði- ÷êè Äíiïðî íà äiëÿíöi ìîñòîâèõ ïåðåõîäiâ Êè¨â- Ìîñêîâñüêèé � Äàðíèöÿ. Áàçóþ÷èñü íà öèõ ìàòå- ðiàëàõ òà çâàæàþ÷è íà ìîæëèâiñòi òåõíi÷íî¨ áàçè ãiäðàâëi÷íî¨ ëàáîðàòîði¨ IÃÌ ÍÀÍ Óêðà¨íè, âè- çíà÷åíi îñíîâíi ïàðàìåòðè ãiäðàâëi÷íî¨ ìîäåëi ç ðîçìèâíèì äíîì. Äëÿ äîñëiäæåííÿ ïðîöåñiâ ðîç- ìèâó âèáðàíî õàðàêòåðíèé ôðàãìåíò äiëÿíêè ñòà- ðîãî i íîâîãî ìîñòîâèõ ïåðåõîäiâ ÷åðåç ïðàâèé ðó- êàâ Äíiïðà, ùî âêëþ÷๠ìîñòîâi îïîðè N� 3 : : : 5 (âiäïîâiäíî ïðàâîãî áåðåãà â ìåæàõ Òåëèöüêî¨ ïðî- òîêè). ßê çàçíà÷åíî â ðîáîòàõ [1, 12], ãiäðàâëi÷íi ìî- äåëi ç ðîçìèâíèì ðóñëîì âiäíîñÿòüñÿ äî ðîçðÿäó íàéñêëàäíiøèõ â òåîðåòè÷íié ïîñòàíîâöi çàäà÷i i â åêñïåðèìåíòàëüíîìó çàáåçïå÷åííi âiäïîâiäíîñòi ìîäåëüíèõ ðåçóëüòàòiâ íàòóðíèì äàíèì. Ó òàêèõ ìîäåëÿõ óìîâè ïîäiáíîñòi ðiçíèõ ïðîöåñiâ ìîæóòü íàñòiëüêè ñóïåðå÷èòè îäíå îäíîìó, ùî ïîòðåáó¹ ïåâíèõ êîìïðîìiñiâ ïðè ïðîâåäåííi åêñïåðèìåíòiâ òà ïîäàëüøîìó àíàëiçi ¨õ ðåçóëüòàòiâ. Òàê, ÷àñòî âèìóøåíà íåîáõiäíiñòü âèêîðèñòàííÿ ði÷êîâîãî ïi- ñêó äëÿ ôîðìóâàííÿ ìîäåëi ëîæà ïðèçâîäèòü äî íåâiäïîâiäíîñòi êðèòåði¨â ïîäiáíîñòi ùîäî ùiëüíî- ñòi òà êðóïíîñòi íàíîñiâ. Áàãàòî äîñëiäíèêiâ ó öèõ 146 Á.Ì. Îñòðîâåðõ, Â.Â. Õîìèöüêèé ISSN 1561 -9087 Ïðèêëàäíà ãiäðîìåõàíiêà. 2007. Òîì 9, N 2-3. Ñ. 139 � 149 âèïàäêàõ íåõòóþòü òî÷íèì âèêîíàííÿì îñíîâíîãî êðèòåðiþ ïîäiáíîñòi ïî ÷èñëó Ôðóäà çàðàäè îòðè- ìàííÿ ãiäðîìîðôîäèíàìi÷íî¨ ïîäiáíîñòi 1.  äåÿêèõ ëàáîðàòîðiÿõ âèêîðèñòîâóþòü ìàëi i íàâiòü äóæå ìàëi ðîçìiðè ìîäåëåé. Iíòåðïðåòàöiÿ ðåçóëüòàòiâ ó òàêèõ âèïàäêàõ âèìàã๠âåëèêî¨ îáå- ðåæíîñòi, äîñâiäó i, ìîæëèâî, îáìåæåíü. ßêiñíi äàíi, îòðèìàíi â òàêèõ âèïàäêàõ, ÷àñòî óñå-òàêè ìîæóòü áóòè öiííèìè, íàïðèêëàä, ïðè ïîðiâíÿííi âàðiàíòiâ ñïîðóä (äèâ. [9]), ãðóíòóþ÷èñü íà ïîäi- áíîñòi ðèôåëiâ íà ìîäåëi ãðÿäàì â íàòóði. Ïîêà- çàíî, ùî íàâiòü ïðè âèêîðèñòàííi ìàëèõ ìîäåëåé, à òàêîæ ïðè ñïîòâîðåííi ãîðèçîíòàëüíèõ òà âåð- òèêàëüíèõ ìàñøòàáiâ ìîæóòü áóòè îòðèìàíi ÿêi- ñíî ïîäiáíi ðåçóëüòàòè, ùî ìàþòü ïðàêòè÷íó òà òåîðåòè÷íó öiííiñòü, îñîáëèâî êîðèñíó ïðè ÿêiñíî- ìó ïîðiâíÿííi âàðiàíòiâ ðîçìèâó ñïîðóä òà çàõî- äiâ ïî çìåíøåííþ çàìóëþâàíîñòi ðóñåë òà êàíàëiâ. Äëÿ ïîçèòèâíîãî âèðiøåííÿ çàäà÷i âiäïîâiäíîñòi ðåçóëüòàòiâ åêñïåðèìåíòó íàòóðíèì äàíèì íåîá- õiäíî ïðîâîäèòè ñåðiéíi äîñëiäè. Òiëüêè íà îñíîâi àíàëiçó ¨õ ðåçóëüòàòiâ âèÿâèòüñÿ ìîæëèâiñòü âíå- ñåííÿ âiäïîâiäíèõ êîðåêöié ïðîåêòíèõ ïàðàìåòðiâ ñïîðóä. Äëÿ îá ðóíòóâàííÿ îòðèìàíèõ ðåçóëüòàòiâ ïðî- âåäåíî êîìïëåêñ äîñëiäiâ íà ñïåöiàëüíî îáëàäíà- íîìó ñòåíäi ãiäðàâëi÷íî¨ ëàáîðàòîði¨ ïðè ðiçíèõ ãiäðàâëi÷íèõ ðåæèìàõ ðóñëîâîãî ïîòîêó. Öå äàëî ìîæëèâiñòü äîñÿãòè âiäïîâiäíîñòi ïàðàìåòðiâ ðó- ñëîâèõ ïðîöåñiâ, îòðèìàíèõ íà ìîäåëi i â íàòóðíèõ óìîâàõ. Ó âiäïîâiäíîñòi äî çàçíà÷åíèõ âèùå óìîâ ñåðiÿ äîñëiäiâ, çâàæàþ÷è íà ¨õ ñàìîöiííiñòü, ïðî- 1 Òóò äóæå ñëóøíî íàâåñòè çàóâàæåííÿ, âèñëîâëåíi âiäî- ìèì åêñïåðèìåíòàòîðîì Ã. Ãëàçiêîì (1997) �...Ìè íå âèìà- ãà¹ìî äîòðèìóâàòèñÿ âèêîíàííÿ çàêîíó Ôðóäà. ...Öèì çàêî- íîì ÷àñòî íåõòóþòü çàðàäè áiëüøî¨ ìîðôîëîãi÷íî¨ ïîäiáíî- ñòi (ðóñëîâèõ ìîðôîëîãi÷íèõ ïðîöåñiâ), êîðåãóþ÷è ìàñøòà- áíèé åôåêò øëÿõîì êîìïåíñàöi¨ (íàïðèêëàä, ñïîòâîðåííÿ ãëèáèíè, êóòà óêîñó, äiàìåòðà ÷àñòîê), ÿêà íå êîíôîðìíà ç çàêîíîì Ôðóäà. Ïîäiáíå íàòóði ôîðìóâàííÿ ði÷êîâîãî äíà ìîäåëi ïîâèííî áóòè âèïðàâäàíå øëÿõîì ïîðiâíÿííÿ òî- ïîãðàôi÷íèõ óòâîðåíü ñïîñòåðåæåíèõ â íàòóði (ïðîòîòèïi) i íà ìîäåëi, ìîæëèâi âiäõèëåííÿ ìàþòü áóòè ñêîðåãîâàíi ïðè íàñòðîþâàííi ìîäåëi. Ïî ñóòi, çàäà÷à ïîëÿã๠â òîìó, àáè ði÷êîâi ôîðìè (äþíè, ðèôëi) íà ìîäåëi i â íàòóði áó- ëè ïîäiáíèìè. Öÿ ïðîöåäóðà îçíà÷à¹, ùî ìîäåëü ïîâèííà áóòè êàëiáðîâàíà i ïåðåâiðåíà øëÿõîì ïîðiâíÿííÿ ç ïîëüî- âèìè âèìiðþâàííÿìè. Ìîäåëi ði÷îê ç äåôîðìîâàíèì äíîì, âèêîíàíi òàêèì ÷èíîì, íå ¹ ïîäiáíèìè ó òî÷íîìó ðîçóìií- íi, à ââàæàþòüñÿ ïîäiáíèìè ó òàê çâàíié íàáëèæåíié ïîäi- áíîñòi. Ùî ¹ íå òåîðåòè÷íèì, à íàïiâåìïiðè÷íèì ïiäõîäîì. Ìîäåëþâàííÿ ði÷îê ç äåôîðìîâàíèì ðóñëîì ó ïðàêòèöi ði- ÷êîâî¨ ãiäðîòåõíiêè ç ïîçèòèâíèì ðåçóëüòàòîì âèðiøåííÿ âiäïîâiäíèõ ïðîáëåì ìîæå áóòè çíàéäåíå, íàïðèêëàä, â ðÿ- äi ïóáëiêàöié â îñòàííi ðîêè, äå äàíi òàêîæ ðåêîìåíäàöi¨ ç ïðàêòè÷íîãî âèãîòîâëåííÿ ìîäåëåé i ïðîâåäåííÿ äîñëiäiâ. ßê íåîáõiäíà óìîâà çáiãó ìîäåëi ç íàòóðîþ ïðè ðóñëîâîìó ìîäåëþâàííi ç äåôîðìîâàíèìäíîì ïîâèíåí äîòðèìóâàòèñÿ ïåâíèé ìiíiìóì àáñîëþòíèõ ðîçìiðíîñòåé!�. Ðèñ. 8. Ìîäåëü ïiä ÷àñ ïðîâåäåííÿ äîñëiäó Ðèñ. 9. Ìîäåëü ïiñëÿ ïðîâåäåííÿ äîñëiäó äîâæåíà ñåði¹þ ìàñøòàáíî òà äèíàìi÷íî çìiíåíèõ ìîäåëåé ðiçíèõ ðóñëîâèõ ôîðì. Ñòâîðåíà ãiäðàâ- ëi÷íà ðóñëîâà ìîäåëü äëÿ äîñëiäæåííÿ ðîçìèâiâ ïiä ìîñòàìè (ðèñ. 8 òà 9). Ðîçðîáëåíî i àïðîáî- âàíî â õîäi ïðîâåäåííÿ äîñëiäiâ áëîê êîíòðîëüíî- âèìiðþâàëüíî¨ àïàðàòóðè, ÿêèé âêëþ÷๠ñèñòåìó çáîðó, îáðîáêè òà àíàëiçó åêñïåðèìåíòàëüíèõ ðå- çóëüòàòiâ. Ïðîâåäåíi äîñëiäè äîçâîëèëè âèÿâèòè ìîæëèâiñòü âèíèêíåííÿ ïðè âèçíà÷åíèõ óìîâàõ åôåêòó íåãàòèâíîãî âïëèâó íà ðîçìèâ ìîñòîâèõ îïîð Äàðíèöüêîãî ìîñòó ïîñëiäîâíîãî òà áëèçü- êîãî ðîçòàøóâàííÿ îïîð ìîñòîâîãî ïåðåõîäó, ùî áóäó¹òüñÿ. Ó òîé æå ÷àñ âïëèâ iñíóþ÷îãî ìîñòó íà óìîâè ðîáîòè íèæíüîãî ìîñòó âèÿâèâñÿ ïîçèòèâ- íèì, ùî ñïîñòåðiãà¹òüñÿ íà ìîäåëi (ðèñ. 9) ïiñëÿ ïðîâåäåííÿ öèêëà ðîçìèâó. Çàïðîïîíîâàíî çàõîäè Á.Ì. Îñòðîâåðõ, Â.Â. Õîìèöüêèé 147 ISSN 1561 -9087 Ïðèêëàäíà ãiäðîìåõàíiêà. 2007. Òîì 9, N 2-3. Ñ. 139 � 149 Ðèñ. 10. Ðåçóëüòàòè ìàòåìàòè÷íîãî ìîäåëþâàííÿ äåôîðìóâàí íÿ áàðîâî¨ äiëÿíêè óñòÿ ðóêàâà Áèñòðîãî (ðîçðàõóíîê âèêîíàíî ïî ìîðôîìåòði¨ 2003 ð.) äëÿ ïîïåðåäæåííÿ ìîæëèâèõ íåãàòèâíèõ íàñëiä- êiâ.  îñòàííi ðîêè â çâ'ÿçêó ç âiäíîâëåííÿì ñóäîâî- ãî õîäó óêðà¨íñüêîþ äiëÿíêîþ äåëüòè Äóíàþ çíà- ÷íà óâàãà ïðèäiëåíà ïèòàííÿì ôîðìóâàííÿ äåëü- òîâèõ òà áàðîâèõ óòâîðåíü ïðè âïàäiííi äî âîäî- ñõîâèù òà íåïðèëèâíèõ ìîðiâ [11] òà ðîçðîáöi ìå- òîäiâ ìàòåìàòè÷íîãî i ôiçè÷íîãî ìîäåëþâàííÿ òà äîñëiäæåííÿ ïðîöåñiâ äåôîðìóâàíèÿ öèõ åëåìåí- òiâ äåëüòîâèõ ñòðóêòóð (â òîìó ÷èñëi ç âðàõóâàí- íÿì òåõíîãåíîãî âïëèâó) iç çàñòîñóâàííÿì åëåìåí- òiâ ãåîiíôîðìàöiéíèõ òåõíîëîãié. Óòâîðåííÿ ñïåöèôi÷íèõ äîííèõ òà áåðåãîâèõ ôîðì íà ãèðëîâèõ äiëÿíêàõ ði÷îê ñóòò¹âî çàëå- æèòü âiä óìîâ âçà¹ìîäi¨ ði÷êîâèõ òà õâèëüîâèõ ïðîöåñiâ.  ÿêîñòi ãðàíè÷íèõ óìîâ äëÿ áàðîâî¨ äiëÿíêè ðàöiîíàëüíî ïðèéíÿòè ãèðëîâèé óìîâíî ñòiéêèé ïåðåòèí i ïåðåòèí çà ãðåáåíåì áàðó, äå ðó- ñëîâèé ñòðóìiíü íàáóâ๠óïîâiëüíåíîãî ðóõó. Íà- áëèæåíî øâèäêiñòü òå÷i¨ çà ãðåáåíåì áàðó ïiñëÿ óñòÿ áîðîçíèíè âèçíà÷à¹ìî çà ôîðìóëîþ ãàøåííÿ iíåðöiéíîãî ñòðóìåíÿ íà óçìîð`¨. Ââåäåííÿ óìîâ- íîãî ðîçãàëóæåííÿ íà áàðîâié ÷àñòèíi äîçâîëÿ¹ âðàõóâàòè ðiçíi óìîâè òå÷i¨ íà áàði òà íà áîðîçíèíi (êàíàëi). Òóò íàâåäåìî ðåçóëüòàòè ðîçðàõóíêó äåôîðìà- öié äíà óñò¹âî¨ òà áàðîâî¨ äiëÿíîê, ÿêi âèêîíàíî ç óðàõóâàííÿì äàíèõ ãðàíóëîìåòðè÷íîãî i ìiíåðà- ëîãi÷íîãî ñêëàäó äîííèõ âiäêëàäiâ çà ðîçðàõóíêî- âèé ïåðiîä, ùî ñêëàä๠1 òèæäåíü. Ðåçóëüòàòè ðîç- ðàõóíêó äåôîðìàöié íàâåäåíi íà ôîíi êîñìi÷íî- ãî çíiìêó òà ïðîåêòíèõ êðåñëåíü (ðèñ. 10). Àíàëiç ÷èñåëüíèõ ðåçóëüòàòiâ äåôîðìàöi¨ áàðîâî¨ ÷àñòèíè ñâiä÷èòü, ùî ðîçâèòîê ði÷êîâîãî ñõèëó áàðà âiäáó- âà¹òüñÿ ó âèãëÿäi ãðÿä. Íàéáiëüøèé íàìèâ � çà- ìóëåííÿ � âiäáóâà¹òüñÿ çà ãðåáåíåì ç ïîäàëüøèì ïåðåìiùåííÿì âçäîâæáåðåãîâîþ òå÷i¹þ ó áiê ìîð- ñüêî¨ êîñè.  òîé æå ÷àñ â ðàéîíi ði÷êîâîãî ñõè- ëó ïiâíi÷íî¨ áîðîçíèíè, ùî ïåðiîäè÷íî ïðîìèâ๠ãðåáiíü ëiâîáåðåæíî¨ êîñè, ïîìi÷åíî óòâîðåííÿ çî- 148 Á.Ì. Îñòðîâåðõ, Â.Â. Õîìèöüêèé ISSN 1561 -9087 Ïðèêëàäíà ãiäðîìåõàíiêà. 2007. Òîì 9, N 2-3. Ñ. 139 � 149 íè åðîçi¨ ç ïåðåâiäêëàäåííÿì ìàòåðiàëiâ íà ãðåáiíü áàðó. Öåé åôåêò ïiäòâåðäæåíî òàêîæ àíàëiçîì íà- òóðíèõ âèìiðiâ i äîçâîëÿ¹ ïîÿñíèòè óòâîðåííÿ çà- òîïëåíî¨ êîñè ÷è îñåðåäêiâ íà ëiâîìó áåðåçi óñòÿ. Ùå îäíå ñóòò¹âå âèïàäiííÿ íàíîñiâ ïîìi÷åíî â ðà- éîíi ïiâäåííî¨ áîðîçíèíè, ÿêå iíòåíñèôiêó¹òüñÿ ïi- ñëÿ ïðîêëàäêè êàíàëó òà ïiä ÷àñ ïîâåíåé, àæ äî ïåðåêðèòòÿ ìàòåðiàëàìè çàìóëþâàííÿ òðàñè êàíà- ëó. 1. Ðîçîâñêèé È. Ë. Äâèæåíèå âîäû íà ïîâîðîòå îòêðûòîãî ðóñëà.� Ê.: Èçä. ÀÍ ÓÑÑÐ, 1957.� 187 ñ. 2. Ðîçîâñêèé È. Ë., Áàçèëåâè÷ Â. À., Åðåìåíêî Å. Â. Íåóñòàíîâèâøååñÿ äâèæåíèå âîäíîãî ïîòîêà.� Ê.: Íàóêîâà äóìêà, 1967.� 267 ñ. 3. Áàçèëåâè÷ Â. À., Òêà÷åíêî Â. À. Ïëàíîâîå ðà- ñïðåäåëåíèå ñêîðîñòåé â ñëàáîèçâèëèñòûõ êàíà- ëàõ // Ãèäðîòåõíèêà è ìåëèîðàöèÿ.� 1982.� N� 10.� Ñ. 27�29. 4. Áàçèëåâè÷ Â. À., Êîçèöêèé Â. Â. Ìåòîäèêà ðà- ñ÷åòà ïðîñòðàíñòâåííûõ äåôîðìàöèé äíà â ðóñëàõ ðàâíèííûõ ðåê //  êí.: Ãèäðîôèçè÷åñêèå ïðîöåñ- ñû â ðåêàõ è âîäîõðàíèëèùàõ.� Ì.: Íàóêà.� 1985.� C. 115�121. 5. Basilevich V. A. alt. Prediction of long-term evoluti- on of lowland river channels // IHP-V Technical documents in hydrology. UNESCO, Paris.� 1997.� N� 10.� P. 354�360. 6. Ãðèøàíèí Ê. Â. Òåîðèÿ ðóñëîâîãî ïðîöåññà.� Ì.: Òðàíñïîðò, 1972.� 216 ñ. 7. Äåéíåêà Â. È. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ êðóïíîãî áåñïëîòèííîãî âîäîçàáîðà èç ðàâíèííîé ðåêè // Ãèäðîìåõàíèêà.� 1984.� N� 49.� Ñ. 63�66. 8. Áàçèëåâè÷ Â. À. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäî- âàíèÿ ðàñõîäîâ âëåêîìûõ íàíîñîâ // Âîäíûå ðåñóðñû.� 1984.� N� 1.� Ñ. 10�19. 9. Ñíèùåíêî Á. Ô. Î ñâÿçè âûñîòû ïåñ÷àíûõ ãðÿä ñ ïàðàìåòðàìè ðå÷íîãî ïîòîêà è ðóñëà // Ìåòåîðî- ëîãèÿ è ãèäðîëîãèÿ.� 1980.� N� 6.� Ñ. 84�91. 10. Ñíèùåíêî Á. Ô. Çàêîíîìåðíîñòè ðóñëîâî- ãî ïðîöåññà è ïðèíöèïû ïðîãíîçîâ ðóñëîâûõ äåôîðìàöèé.� Àâòîðåôåðàò äîêòîðñêîé äèññåðòà- öèè.ÈÂÏ ÀÍ ÑÑÑÐ: Ì., 1983.� 34 ñ. 11. Îñòðîâåðõ Á Í., Õîìèöêèé Â. Â. Ìîäåëèðîâà- íèå çàíîñèìîñòè ìîðñêîãî ïîäõîäíîãî êàíàëà íà áàðîâûõ ó÷àñòêàõ óñòüåâ ðåê áåñïðèëèâíîãî ìî- ðÿ // Ïðèáðåæíàÿ çîíà ìîðÿ: ìîðôîëèòîäèíàìèêà è ãåîýêîëîãèÿ.� Êàëèíèíãðàä.� 2004.� Ñ. 275�278. 12. Glazik G. A perspective of mobil bed river modeli- ng // IHP-V Technical documents in hydrology. UNESCO, Paris.� 1997.� N� 10.� P. 380�393. Á.Ì. Îñòðîâåðõ, Â.Â. Õîìèöüêèé 149
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-4706
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1561-9087
language Ukrainian
last_indexed 2025-12-07T18:58:27Z
publishDate 2007
publisher Інститут гідромеханіки НАН України
record_format dspace
spelling Островерх, Б.Н.
Хомицкий, В.В.
2009-12-18T14:00:19Z
2009-12-18T14:00:19Z
2007
Розвиток теорiї i методiв моделювання руслових процесiв в Iнститутi гiдромеханiки НАН України / Б.Н. Островерх, В.В. Хомицкий // Прикладна гідромеханіка. — 2007. — Т. 9, № 2-3. — С. 139-149. — Бібліогр.: 12 назв. — укр.
1561-9087
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/4706
532.5
Излагаются достижения в развитии теории и моделировании русловых процессов в ИГМ НАНУ за 1952-2007 годы. В институте были сформулированы основные положения методики исследования деформаций русел равнинных рек с песчаным ложем, разработана методика расчета паводковых и попусковых течений и деформаций русел для предгорных и горных рек. На основании теоретических исследований получили дальнейшее развитие методики расчета и лабораторного моделирования деформаций песчаных русел рек и каналов, в том числе вблизи элементов речных гидротехнических сооружений, где наносы транспортируются, главным образом, во взвешенном и влекомом состоянии. В настоящее время работы по усовершенствованию теории русловых процессов и методов численного и лабораторного моделирования выполняются в рамках комплексной темы, для выполнения которой привлечены сотрудники четырех отделов и двух лабораторий (отделы гидродинамики гидротехнических сооружений, прикладной гидродинамики, динамики упругих систем, технической гидромеханики, большая гидравлическая лаборатория и полигон в Кийлово, вычислительный центр береговой и речной морфодинамики).
Викладенi досягнення у розвитку теорiї та моделювання руслових процесiв в IГМ НАНУ на протязi 1952-2007 рокiв. В iнститутi були сформульованi основнi положення методики дослiдження деформацiй русел рiвнинних рiчок з пiщаним ложем, розроблена методика розрахунку повеневих та попускових течiй i деформацiй русел для передгiрських та гiрських рiчок. На основi теоретичних дослiджень набули подальшої розробки методики розрахунку та лабораторного моделювання деформацiй пiщаних русел рiчок i каналiв, у тому числi бiля рiчкових гiдротехнiчних споруд, де наноси транспортуються, головним чином, у завислому та тяглому станi. Зараз роботи щодо вдосконалення теорiї руслових процесiв i методiв чисельного та лабораторного моделювання виконуються в рамках комплексної теми, що охоплює спiвробiтникiв чотирьох вiддiлiв i двох лабораторiй (вiддiли гiдродинамiки гiдротехнiчних споруд, прикладної гiдродинамiки, динамiки пружних систем, технiчної гiдромеханiки, велика гiдравлiчна лабораторiя та полiгон у Кийлово, обчислювальний центр берегової та рiчкової морфодинамiки).
The achievements in development of theory and modelling methods relating to river bed processes in the Hydromechanics Institute of NASU are stated out during 1952-2007 period of time. This time the basics were formulated for investigation methods on fluvial flows and bed deformations of lowland rivers with sand channel, for bed deformation of mountain and submountain regions of rivers as well. More advances were achieved in modelling and estimation of sand channels and canal tractional and suspended load materials and in the vicinity of hydrotechnical structures as well.
uk
Інститут гідромеханіки НАН України
Розвиток теорiї i методiв моделювання руслових процесiв в Iнститутi гiдромеханiки НАН України
Development of theory and methods of modelling bed processes in Institute of Hydomechanics NAS of Ukraine
Article
published earlier
spellingShingle Розвиток теорiї i методiв моделювання руслових процесiв в Iнститутi гiдромеханiки НАН України
Островерх, Б.Н.
Хомицкий, В.В.
title Розвиток теорiї i методiв моделювання руслових процесiв в Iнститутi гiдромеханiки НАН України
title_alt Development of theory and methods of modelling bed processes in Institute of Hydomechanics NAS of Ukraine
title_full Розвиток теорiї i методiв моделювання руслових процесiв в Iнститутi гiдромеханiки НАН України
title_fullStr Розвиток теорiї i методiв моделювання руслових процесiв в Iнститутi гiдромеханiки НАН України
title_full_unstemmed Розвиток теорiї i методiв моделювання руслових процесiв в Iнститутi гiдромеханiки НАН України
title_short Розвиток теорiї i методiв моделювання руслових процесiв в Iнститутi гiдромеханiки НАН України
title_sort розвиток теорiї i методiв моделювання руслових процесiв в iнститутi гiдромеханiки нан україни
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/4706
work_keys_str_mv AT ostroverhbn rozvitokteoriíimetodivmodelûvannâruslovihprocesivvinstitutigidromehanikinanukraíni
AT homickiivv rozvitokteoriíimetodivmodelûvannâruslovihprocesivvinstitutigidromehanikinanukraíni
AT ostroverhbn developmentoftheoryandmethodsofmodellingbedprocessesininstituteofhydomechanicsnasofukraine
AT homickiivv developmentoftheoryandmethodsofmodellingbedprocessesininstituteofhydomechanicsnasofukraine