Конкурс научных молодежных работ «Молодежь Белгородской области»
| Вид материала | Конкурс |
- Конкурс научных молодежных работ «Молодежь Белгородской области», 732.53kb.
- Конкурс научных молодежных работ «Молодежь Белгородской области», 674.28kb.
- Конкурс проводится с целью стимулирования интереса школьников к изучению истории родного, 50.93kb.
- Первый международный конкурс научных работ молодых ученых в области нанотехнологий, 29.76kb.
- Е. И. Хузин Положение о конкурсе среди молодежных объединений и организаций города, 76.85kb.
- Первый международный конкурс научных работ молодых ученых в области нанотехнологий, 47.1kb.
- Первый международный конкурс научных работ молодых ученых в области нанотехнологий, 45.14kb.
- На конкурс представляются следующие документы: На конкурс представляются следующие, 163.58kb.
- Открытый Конкурс работ проводится в научных областях: юриспруденция, политология, культурология,, 34.95kb.
- Конкурс научных работ аспирантов, соискателей, научных сотрудников "Экономический рост, 22.12kb.
Выводы
1. Одной из задач, решение которой необходимо для реализации предложения, связанного с ранжированием многочисленных низконапорных гидроузлов по степени опасности и определения на этой основе экономической эффективности проведения ремонтных мероприятий является расчет ущерба в случае возможной гидродинамической аварии подобных объектов, реализация которого не возможна без определения параметров прорывной волны.
2. В настоящее время существует множество расчетных схем параметров прорывного паводка, применение каждой из которых обусловлено требованиями решаемой задачи, определенными трудозатратами и финансовыми возможностями заказчика расчета.
В работе выполнено сравнение существующих методов расчета параметров волны прорыва (как высокоточных, так и упрощенных) с целью осуществления выбора на основе этого сравнения достаточно недорогой, простой, доступной в использовании и достоверной методики расчета, позволяющей за достаточно короткие сроки и с привлечением минимального количества денежных средств осуществлять оценки последствий прорыва напорного фронта многочисленных низконапорных гидроузлов.
3. Практически во всех расчетных случаях, как для реальных объектов, так и при решении тестовой задачи, весьма близкие результаты были получены с помощью графоаналитической методики Историка, что доказывает ее достоверность и применимость для расчета параметров волны прорыва низконапорных гидроузлов.
4. Основным для низконапорных гидроузлов параметром волны прорыва при расчете ущербов от наводнения и определения границ зоны затопления чаще всего оказывается максимальная глубина затопления в нижнем бьефе. Для этого параметра получено уравнение, применение которого позволяет оперативно выполнять предварительные экспертные оценки в случае прорыва напорного фронта многочисленных низконапорных гидроузлов. Указанное уравнение применимо к низконапорным гидроузлам, объем водохранилища которых колеблется в пределах от 50 до 5000 тыс. м3, глубина воды в верхнем бьефе у плотины – от 2 до 20 м, расстояние от створа плотины до створа наблюдения – от 0,5 до 50 км, длина водохранилища – от 0,8 до 2 км при условии отсутствии подпора со стороны нижерасположенных ГТС. Средняя относительная ошибка аппроксимации составляет 12,8 %.
Список литературы
1. Беликов, В. В. Совершенствование методов и технологий прикладного численного моделирования в гидравлике открытых потоков [Текст]: автореф. дис. на соиск. учен. степ. д-ра техн. наук (05.23.16) / Беликов Виталий Васильевич; [Моск. гос. ун-т природообустройства]. - М., 2005. – 48 с.: ил. – Библиогр.: с. 46-48. - [05 – 3404а] УДК 621.22: 519.8.
2. Беликов, В.В. Численное моделирование кинематики потока на участке неразмываемого русла [Текст] / В. В. Беликов, А. А. Зайцев, А.Н Милитеев // Вод. ресурсы. – 2001. – Т. 28, №6. – С. 701 – 710. – Библиогр.: с. 710.
3. Историк, Б. Л. Решение задач о формировании и распространении волн прорыва с использованием численных методов [Текст]: дис. … д-ра техн. наук: 05.14.09 (Для служеб. пользования) / Б. Л. Историк - М., 1986. – 402 с. Библиогр. в конце текста.
4. Историк, Б.Л. Гидравлические аспекты прогноза условий прорыва напорного фронта гидроузлов [Текст] / Б. Л. Историк, А. М. Прудовский, С.Я. Школьников //Безопасность энергетических сооружений (БЭС): науч.-техн. и произв. сб. - 1998. – Вып. 1. С. 91 – 100.-Библиогр.: с. 99.
5. Методика оперативного прогнозирования инженерных последствий прорыва гидроузлов [Текст]. Стандарт предприятия. - М.: ВНИИ ГОЧС России, 1997г.
6. Методика определения размера вреда, который может быть причинен жизни, здоровью физических лиц, имуществу физических и юридических лиц в результате аварий гидротехнических сооружений предприятий топливно-энергетического комплекса [Текст]. Стандарт предприятия: утв. приказом МЧС России и Минэнерго России 29.12.2003 приказ №776/508. - М.: НИИЭС, 2004.
7. Адлер, Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий [Текст]: программированное введение в планирование эксперимента/ Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Грановский; под общ. ред. А. Н. Захарова. – М. :Наука, 1971. – 285 с.
Тезисы к конкурсной работе «Разработка системы оценки безопасности гидротехнических сооружений речных низконапорных гидроузлов»
Соавторы работы: студенты строительного факультета Губкинского института (филиала) Московского государственного открытого университета Кожокин Е.А., Петренко А.Ю.
В настоящее время уделяется повышенное внимание вопросам обеспечения безопасности гидротехнических сооружений (ГТС). Во исполнение «Закона о безопасности гидротехнических сооружений», ряда принятых Правительством РФ Постановлений, а также ведомственных нормативных документов проведены несколько этапов инвентаризации ГТС, пополняется Регистр гидротехнических сооружений, для ряда объектов представлены и утверждены декларации безопасности.
Несмотря на большой объем проделанной работы, остается ряд нерешенных вопросов обеспечения безопасности ГТС низконапорных гидроузлов, напрямую связанных с их спецификой.
На территории Российской Федерации насчитывается значительное количество низконапорных гидроузлов (по разным оценкам около 30-40 тысяч), что составляет порядка 70 % от общего числа водохозяйственных объектов страны. В отличие от объектов более высокого класса, за которыми, как правило, ведется надлежащий контроль, аварии на низконапорных гидроузлах происходят чаще и приносят значительный ущерб.
Большая часть речных низконапорных гидроузлов (около 60%) является бесхозяйными или принадлежит собственникам, у которых отсутствует возможность оплаты комплекса мероприятий, обеспечивающих их безопасность (бывшие колхозы, совхозы, ставшие АО, ООО и т.п.).
Положение усугубляется отсутствием для большинства ГТС проектной документации, расчетного обоснования, журналов наблюдений за состоянием гидротехнических сооружений а, следовательно, и проектных значений контролируемых показателей состояния.
Определенная специфика заключается также в методах оценки состояния и уровня безопасности ГТС низконапорных гидроузлов. Выполнять подобную работу могут лишь специалисты достаточно высокой квалификации, вынужденные, зачастую, руководствоваться только собственным накопленным опытом, так как для объектов IV класса, как правило, не предусматривается установка контрольно-измерительной аппаратуры, в связи с чем, специалисты, в основном, ориентируется на качественные и, частично, количественные диагностические показатели, определяемые на основе визуальных наблюдений и простейших измерений.
С учетом сложившейся ситуации необходимо искать пути наиболее эффективного разрешения назревших проблем, связанных с обеспечением безопасности большинства низконапорных гидроузлов.
Наиболее приемлемым решением представляется использование системного подхода, применение которого позволило бы замкнуть комплекс серьезнейших взаимосвязанных проблем, имеющих четкую практическую направленность, элементами которого являются: сбор информации о состоянии низконапорных ГТС; анализ собранной информации; оценка технического состояния и уровня безопасности ГТС; ранжирование ГТС по степени опасности и эффективности проведения превентивных ремонтных мероприятий; принятие управленческих решений; выполнение проектных работ, необходимых для ремонта ГТС; проведение ремонта или реконструкции; решение задач финансирования и обеспечения кадрами структур и организаций, ответственных за выполнение всех этапов данной цепочки.
С учетом этого весьма актуальной и назревшей представляется разработка и апробация методологической основы выделенной проблемы; составной частью которой является и решение задачи определения параметров волны прорыва достаточно простыми и недорогими инженерными методами, что позволяло бы оперативно оценивать степень опасности многочисленных низконапорных гидроузлов.
Целью работы является разработка и апробация системы оценки состояния гидротехнических сооружений речных низконапорных гидроузлов с учетом их специфики.
Для достижения этой цели решались следующие задачи.
Выполнение сравнения существующих методов расчета параметров волны прорыва и разработка на этой основе упрощенной методики, приемлемой для предварительных экспертных оценок масштабов чрезвычайной ситуации в случае прорыва напорного фронта низконапорных гидроузлов.
Методы исследований. В работе выполнены исследования поведения волны прорыва в различных условиях с помощью методов математического моделирования.
Достоверность результатов. Достоверность данных, полученных при сравнении и анализе различных методов расчета параметров волны прорыва, обусловлена использованием высокоточных современных программ, надежность которых была в свое время доказана сравнением результатов расчетов с большим количеством аналитических тестов и проверена на ряде ответственных объектов.
Научная новизна работы заключается в следующем: впервые выполнено сравнение различных методов расчета параметров волны прорыва и разработана упрощенная методика их расчетов, позволяющая с приемлемой точностью осуществлять предварительную экспертную оценку масштабов чрезвычайной ситуации в случае прорыва напорного фронта плотин низконапорных гидроузлов.
Практическая ценность работы заключается в следующем. Получено уравнение степенной регрессии для основного параметра волны прорыва - максимальной глубины затопления в нижнем бьефе, применение которого позволит выполнять предварительные экспертные оценки масштаба чрезвычайной ситуации в случае прорыва напорного фронта низконапорных гидроузлов.
Апробация работы. Основные результаты выполненной работы изложены в докладах на международных научно-практических конференциях (Москва, МГУП, 2007 г., 2008 г.); московской городской конференции молодых ученых (РУДН, 2008 г.) и отражены в шести опубликованных научных трудах.