Разработка научно-методических основ, методов, методик, моделей, алгоритмов и информационно-технологического обеспечения проектирования гидродинамических систем регулирования неустойчивых русловых процессов на основе теории профиля, обтекаемого потоком жидкости

Объект исследования: гидродинамические системы обустройства и защиты от неблагоприятных воздействий нижних бьефов гидроузлов. Цель: совершенствование научно-методических основ проектирования эффективных гидродинамических систем защиты нижних бьефов энергетических гидроузлов от русловых деформаций, включая разработку методов, методик, моделей, алгоритмов и информационно-технологического обеспечения. Разработана вихревая модель плоской придонной гидравлической струи. Получены математические модели и автоматизированные методики расчета гидродинамических систем регулирования неустойчивых русловых процессов на основе теории профиля, обтекаемого потоком жидкости. Приведена схема устройства для инженерно-экологической защиты от неустойчивых русловых процессов в нижних бьефах гидроузлов на основе погруженного профиля из гибких материалов; получены расчетные зависимости и информационно-технологическое обеспечение расчетов параметров размыва в нижних бьефах энергетических гидроузлов. Выполнены экспериментальные исследования процесса размыва русла в нижнем бьефе водосливной плотины при установке гидродинамических систем регулирования неустойчивых русловых процессов и в естественных условиях на лабораторной масштабной модели. Определен наиболее опасный режим работы затворов, подтверждена конфигурация воронки размыва в нижнем бьефе; исследована зависимость глубины воронки размыва при выбранном режиме открытия затворов от донной скорости потока и глубины в нижнем бьефе; испытано модельное устройство для инженерно-экологической защиты нижних бьефов гидроузлов. Разработана методика эколого-экономической оценки риска разрушения гидротехнических сооружений. Полученные результаты способствуют развитию проектирования и производства эффективных средств защиты дна нижнего бьефа от размыва. Спектр применения расчетных моделей и методик затрагивает инженерно-экологические аспекты предупреждения чрезвычайных ситуаций техногенного характера.