СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ РАСЧЁТА ТРАНСПОРТИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПОТОКА ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ РУСЛА КАНАЛОВ С МАЛОСВЯЗНЫМИ ГРУНТАМИ

Аннотация

Надёжное прогнозирование русловых деформаций является одним из ключевых условий гидравлического расчёта, реконструкции и безопасной эксплуатации ирригационных каналов с малосвязными грунтами. Однако наличие в потоке как взвешенных наносов, так и небольшой доли связных частиц существенно усложняет применение традиционных формул расчёта транспортирующей способности потока. В настоящей работе выполнена сравнительная оценка применимости методов Ackers–White, Engelund–Hansen, Yang и Laursen–Copeland для прогнозирования русловых деформаций в условиях каналов с малосвязными грунтами с использованием гидравлической модели HEC-RAS. В качестве объекта исследования выбран Аму-Бухарский машинный канал, для которого использованы результаты натурных гидравлических и наносных наблюдений за 2023 год. Результаты моделирования сопоставлены с фактическими данными о русловых деформациях и эксплуатационными сведениями о заилении канала. Установлено, что рассматриваемые методы дают существенно различающиеся оценки объёмов русловых деформаций. Методы Ackers–White, Yang и Engelund–Hansen, как правило, завышают прогнозируемые объёмы деформаций, тогда как метод Laursen–Copeland показал наилучшее соответствие натурным наблюдениям. Для исследуемого участка канала длиной 2,4 км расчёт по методу Laursen–Copeland дал объём деформации 39 091 м³, или около 16 288 м³/км, что оказалось наиболее близким к наблюдаемому среднему значению заиления 11 277 м³/км. Полученные результаты показывают, что совместное использование натурных наблюдений и гидравлического моделирования в HEC-RAS является надёжным подходом к выбору метода расчёта транспортирующей способности потока и повышению достоверности прогнозирования русловых деформаций в ирригационных каналах с малосвязными грунтами.