Цель: сравнение коэффициентов шероховатости защитных покрытий русла водотока, заполненных щебнем с вяжущим и без него.
Материалы и методы. Исследование проводилось на экспериментальной установке с трапецеидальным сечением лотка с вертикальным правым (m = 0), наклонным левым (m = 1) откосами, с переменным уклоном дна i = 0,001...0,0237, общей длиной участка с покрытием 8 м. Длина рабочего участка составляла 4,9 м, опыты проведены при изменении расходов на установке от 43 до 166 л/с. Для двух покрытий в пяти мерных створах производились измерения параметров потока. Замеры скоростей выполнялись на 11 вертикалях, равноудаленных друг от друга и от правой стенки лотка. Замеры скоростей производились на каждой вертикали в шести точках по высоте с помощью трубки Пито диаметром 2 мм. Для исследуемых композитных покрытий оценивался коэффициент шероховатости по зависимостям Маннинга, Гангилье – Куттера и Н. Н. Павловского.
Результаты. Проанализированы расчетные формулы, и выполнен анализ полученных результатов. Выведено среднее значение коэффициента шероховатости для двух покрытий. У покрытия с битум-полимерным вяжущим получился более низкий коэффициент шероховатости, это вызвано более гладкой структурой верхнего слоя покрытия, контактирующего с потоком воды.
Выводы. Проведенные экспериментальные исследования для двух покрытий, заполненных щебнем с вяжущим и без него, показали возможности применения инновационного крепления на практике. Для исследуемых покрытий можно рекомендовать использовать: с покрытием, заполненным щебнем с битум-полимерным вяжущим, значение коэффициента n = 0,0175, а с покрытием, заполненным щебнем без вяжущего, значение n = 0,0237 (они были получены по формуле Маннинга). Благодаря полученным значениям коэффициентов шероховатости, при использовании обоих покрытий на практике можно более правильно выбрать тип покрытия, соответствующий проектируемым характеристикам канала или сооружения.
берегоукрепление, противоэрозионное покрытие, геомат, щебень, битум, водная эрозия, коэффициент шероховатости, откос
Жукова Т. Ю., Еремеев А. В., Алексеев Д. А. Сравнение гидравлических характеристик геоматов, заполненных щебнем с вяжущим заполнителем и без него // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. 2024. Т. 93, № 2. С.31–43.
1. Кривицкий С. В., Федотова О. А., Якубовская И. О. Экобионика: биоинженерная защита берега водоема // Фундаментальные исследования основных направлений технических и физико-математических наук: сб. ст. по итогам междунар. науч.-практ. конф. Стерлитамак, 2017. С. 68–73. EDN: ZUTPRN.
2. Гидравлические исследования противоэрозионного покрытия – геомата марки Энкамат А20 / А. П. Гурьев, Д. В. Козлов, Н. В. Ханов, В. А. Фартуков, А. И. Новиченко, С. Н. Щукин // Доклады ТСХА: сб. тр. Междунар. науч. конф. «Научное кадровое обеспечение продовольственной безопасности России». М.: Грин Эра 2, 2015. Вып. 287, т. 2, ч. 1. С. 358–363. EDN: YJQSSM.
3. Мельникова Е. П., Нужненко Ю. В., Скрыпник Т. В. Повышение устойчивости грунтовых сооружений путем армирования геосинтетическими материалами // Современные тенденции развития и перспективы внедрения инновационных технологий в машиностроении, образовании и экономике: материалы III Междунар. науч.-практ. конф. Азов, 2016. № 1. С. 29–34. EDN: WKCXZH.
4. Хомченко Ю. В. Устойчивость откосов и склонов, укрепленных геотекстильными материалами // Вестник Полоцкого государственного университета. 2014. № 16. С. 54–59. EDN: TQISZD.
5. Системный анализ инновационного развития химических предприятий, выпускающих геосинтетические материалы / А. Г. Вендило, А. В. Квасюк, А. М. Бессарабов, Н. Е. Ковалева, М. Ю. Гафитулин, О. В. Стоянов, Г. Е. Заиков // Вестник Казанского технологического университета. 2014. № 8. С. 366–371. EDN: SEMNST.
6. Аллямов Р. Р., Никифорова Е. Н., Максимов А. А. О применении геотекстиля для противофильтрационной защиты каналов и водоемов // Физика волокнистых материалов: структура, свойства, наукоемкие технологии и материалы. 2017. № 1. С. 377–380. EDN: ZREDKZ.
7. Проблемы оценки качества и стандартизации геосинтетических материалов в дорожном строительстве / С. В. Федосов, П. И. Поспелов, Т. О. Гойс, Н. А. Грузинцева, А. Ю. Матрохин, Б. Н. Гусев // Academia. Архитектура и строительство. 2016. № 1. С. 101–106. EDN: VNRSEB.
8. Гидравлические исследования условий работы покрытия из геокомпозитного материала – геомата марки Энкамат А20 / А. П. Гурьев, Д. В. Козлов, Н. В. Ханов, К. Д. Козлов // Международная научная конференция молодых ученых и специалистов, посвященная 150-летию РГАУ-МСХА им. К. А. Тимирязева: сб. ст. М.: РГАУ-МСХА им. К. А. Тимирязева, 2015. С. 305–307. EDN: YTPSIJ.
9. Результаты гидравлических исследований геомата с заполнителем из щебня на битум-полимерном вяжущем / А. В. Еремеев, А. П. Гурьев, Н. В. Ханов, В. П. Букреев // Природообустройство. 2018. № 5. С. 48–54. DOI: 10.26897/1997-6011/2018-5-48-54. EDN: AWLIYE.
10. Модельные гидравлические исследования для определения коэффициента шероховатости материала Энкамат А20 / К. Д. Козлов, А. П. Гурьев, Д. В. Козлов, Н. В. Ханов // Научная жизнь. 2016. № 1. С. 6–12. EDN: VUCGMX.
11. Определение коэффициента шероховатости геоматов / В. А. Шнайдер, В. В. Сиротюк, Т. П. Троян, Е. Ю. Мосур // Вестник Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. 2015. № 1. С. 73–79. EDN: TKOZVF.
