Inventory number IRN Number of state registration
0321РК00229 AP09058406-KC-21 0121РК00350
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 3 Publications Web of science: 3 Publications Scopus: 3
Patents Amount of funding Code of the program
0 13180615.47 AP09058406
Name of work
Моделирование паводковых, прорывных волн и грязекаменных примесей при штатном и нештатном прорыве плотины в сложной системе рек и каналов
Type of work Source of funding Report authors
Fundamental Исахов Алибек Абдиашимович
0
0
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Казахский национальный университет имени аль-Фараби"
Abbreviated name of the service recipient НАО "КазНУ им. аль-Фараби"
Abstract

Объектом исследования является разработать экспертную систему для оперативного моделирования распространения паводковых и прорывных волн, и прогноза дальнейшего развития событий для принятия оперативных решений при штатных и нештатных режимах в сложной системе рек и каналов

Зерттеу нысаны - су тасқыны мен серпінді толқындардың таралуын жедел модельдеу және өзендер мен арналардың күрделі жүйесінде штаттық және штаттан тыс режимдерде жедел шешімдер қабылдау негізінде оқиғалардың одан әрі дамуын болжау үшін сараптамалық жүйені әзірлеу.

Цель Проекта –разработка экспертной системы для ликвидации паводковых, прорывных волн и переноса грязекаменных примесей при прорыве гидротехнических сооружений в сложной системе рек и каналов методами математического моделирования. Прогнозное моделирование и оценка стойкости к высоким давлениям и влияния негативных факторов на устойчивость, прочность и несущую способность плотины в реальном рельефе местности.

Жобаның мақсаты - математикалық модельдеу әдістерімен өзендер мен арналардың күрделі жүйесінде гидротехникалық құрылыстардың жарылуы кезінде су тасқыны, серпінді толқындарды жою және тас аралас балшық қоспаларын тасымалдау үшін сараптамалық жүйені әзірлеу. Болжамдық модельдеу мен жоғары қысымға төзімділікті және теріс факторлардың дамбаның нақты рельефтегі тұрақтылығына, беріктігі мен көтергіштігіне әсерін бағалау.

Метод или методология проведения работы: построение математических моделей, численная реализация математических моделей, вычислительный эксперимент.

Жұмыс әдісі немесе әдістемесі: математикалық модельдерді құру, математикалық модельдерді сандық жүзеге асыру, есептеу эксперименті.

Результаты работы и их новизна: проведено математическое моделирование прорыва плотины с учетом интенсивно изменяющейся свободной поверхности в режиме реального времени. Разработана математическая модель и численно смоделированы распространения паводковых (воздух – жидкость) и прорывных волн в режиме реального времени. Также проведены серии вычислительных экспериментов для различных сценариев затоплений при аварийных ситуациях с целью минимизации ущербов. Проведены серии вычислительных экспериментов для различных сценариев прорыва плотины и анализ полученных результатов, которые могут быть использованы для определения зоны и времени затопления. Также проведены серии вычислительных экспериментов для различных сценариев прорыва плотины в каскадных открытых каналах для выработки рекомендаций по проектированию новых гидротехнических сооружений. Разработан программный пакет, реализующий оперативное моделирование распространения паводковых и прорывных волн в режиме реального времени.

Жұмыстың нәтижелері және олардың жаңалығы: бөгеттің бұзылуын математикалық модельдеу нақты уақыт режимінде қарқынды өзгеретін бос бетті ескере отырып жүргізілді. Математикалық модель әзірленіп, нақты уақыт режимінде су тасқынының (ауа - сұйық) және серпінді толқындардың таралуы сандық модельденді. Сондай-ақ шығынды азайту мақсатында төтенше жағдайларда су тасқынының әртүрлі сценарийлері бойынша бірқатар есептеу эксперименттері жүргізілді. Бөгеттің бұзылуының әртүрлі сценарийлері үшін бірқатар есептеу эксперименттері жүргізілді және алынған нәтижелерді талдау, су басу аймағы мен уақытын анықтау үшін пайдаланылуы мүмкін. Сондай-ақ жаңа гидротехникалық құрылыстарды жобалау бойынша ұсыныстар әзірлеу үшін каскадты ашық каналдардағы бөгеттерді бұзудың әртүрлі сценарийлері бойынша бірқатар есептеу эксперименттері жүргізілді. Нақты уақыт режимінде су тасқыны мен серпінді толқындардың таралуын жедел модельдеуді жүзеге асыратын бағдарламалық кешен әзірленді.

Моделирование процессов прорыва плотины дает более экономичный метод исследований, чем экспериментальный подход, который преобладал в прежние годы, заменяется более рациональным подходом с использованием математических моделей. А также применение результатов данного проекта позволит перепроектировать и оптимизировать существующие гидротехнические сооружения для увеличения прочности и несущей способности плотины с учетом реального рельефа местности. Также в рамках данного проекта будут возможно получить новые типы многоуровневой защиты в открытых руслах реки с целью минимизации ущербов основной плотины от селевого потока.

Бөгеттерді бұзу процестерін модельдеу алдыңғы жылдардағы тәжірибелік тәсілге қарағанда, математикалық модельдерді пайдалана отырып, анағұрлым ұтымды тәсілмен алмастырылған зерттеу әдісін қамтамасыз етеді. Сондай-ақ осы жобаның нәтижелерін қолдану нақты рельефті ескере отырып, бөгеттің беріктігі мен көтергіштігін арттыру үшін қолданыстағы гидротехникалық құрылыстарды қайта жобалауға және оңтайландыруға мүмкіндік береді. Сондай-ақ, осы жоба аясында негізгі бөгеттің селден зақымдануын азайту үшін ашық өзен арналарында көп деңгейлі қорғаныстың жаңа түрлерін алуға болады.

комитеты по водным ресурсам и ЧС, акиматы, экологические организации и другие заинтересованные предприятия.

су және төтенше жағдайлар жөніндегі комитеттер, әкімдіктер, экологиялық ұйымдар және басқа да мүдделі кәсіпорындар.

UDC indices
519.63;532.5;519.684
International classifier codes
27.35.14; 27.35.21; 30.17.23; 30.17.27; 30.51.00;
Key words in Russian
Математическое моделирование прорыва плотины; экология; загрязнение; многофазная среда; численное моделирование; уравнения Навье-Стокса; турбулентное течение; грязекаменный поток; перенос частиц;
Key words in Kazakh
Бөгеттің бұзылуын математикалық модельдеу; экология; ластану; көп фазалы орта; сандық модельдеу; Навье-Стокс теңдеулері; турбулентті ағым; тас аралас балшық ағыны; бөлшектердің тасымалдануы;
Head of the organization Рамазанов Тлеккабул Сабитович Доктор физико-математических наук / профессор
Head of work Исахов Алибек Абдиашимович Доктор PhD / профессор