Inventory number IRN Number of state registration
0322РК00485 AP09058406-KC-22 0121РК00350
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 1 Publications Web of science: 1 Publications Scopus: 1
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.

Проведено математическое моделирование процесса затопления и расчет волны прорыва с учетом грязевого потока (воздух – жидкость – грязь) во время крушения гидротехнических сооружений с учетом сложного речного рельефа местности. Разработана математическая модель и численно смоделировано распространение грязевого и водного потоков (воздух – жидкость – грязь) в режиме реального времени. Численно исследованы поведения водного потока в резко расширяющемся канале над подвижным слоем однородного грязевого слоя. Проведены серии вычислительных экспериментов по прорыву плотины для изучения морфологических изменений рельефа речного дна и разрушения береговых контуров и основания. Дана оценка длительности процесса затопления и расчет волны прорыва с учетом грязевого потока во время крушения гидротехнических сооружений в сложном речном рельефе местности. Разработан программный пакет, реализующий оперативное моделирование распространения грязевого и водного потоков (воздух – жидкость – грязь) в режиме реального времени.

Күрделі өзен рельефін ескере отырып, гидротехникалық құрылыстардың құлауы кезіндегі лай ағынын (ауа – сұйық – лай) есепке ала отырып, су басу процесін математикалық модельдеу және серпінді толқынды есептеу жүргізілді. Математикалық модель әзірленді және лай мен су ағындарының (ауа - сұйық - лай) нақты уақыт режимінде таралуы сандық түрде модельденді. Біртекті лай қабатының жылжымалы қабатының үстіндегі күрт кеңейетін арнадағы су ағынының әрекеті сандық түрде зерттелді. Өзен түбінің рельефіндегі морфологиялық өзгерістерді және жағалау контуры мен табанының бұзылуын зерттеу үшін бөгеттің серпілісінде бірқатар есептеу тәжірибелері жүргізілді. Күрделі өзен рельефіндегі гидротехникалық құрылыстардың құлауы кезіндегі лай ағынын ескере отырып, су басу процесінің ұзақтығын бағалау және серпінді толқынның есебі келтірілген. Нақты уақыт режимінде лай және су ағындарын (ауа – сұйық – лай) бөлуді 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 Тасибеков Хайдар Сулейманович кандидат химических наук / Доцент
Head of work Исахов Алибек Абдиашимович Доктор PhD / профессор