vdgtuВестник Дагестанского государственного технического университета. Технические наукиHerald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences2073-61852542-095XDaghestan State Technical University10.21822/2073-6185-2021-48-4-114-122vdgtu-1004Research ArticleИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕCOMPUTER SCIENCE, COMPUTER ENGINEERING AND MANAGEMENTМоделирование эрозионных процессов в открытых руслахModeling of erosion processes in open channelsМагомедоваМ. Р.MagomedovaM. R.

Магомедова Милада Руслановна, кандидат технических наук, доцент, декан факультета нефти, газа и природообустройства

367026, г. Махачкала, пр. И. Шамиля, 70

Milada R. Magomedova, Cand. Sci. (Eng.), Assoc. Prof., Dean of the Faculty of Oil, Gas and Environmental Engineering 

70 I. Shamilya Ave., Makhachkala 367026

n-guseinova@mail.ruДагестанский государственный технический университетРоссияDaghestan State Technical UniversityRussian Federation202111022022484114122Copyright © Магомедова М.Р., 20222022Магомедова М.Р.Magomedova M.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/1004

Цель. Целью исследования является моделирование эрозионных процессов в открытых руслах. Метод. Применен стохастический подход к расчету параметров и построению моделей отдельных этапов эрозионного процесса: срыва, взвешивания и транспорта турбулентным потоком частиц размываемого грунта. Результат. Разработана методика прогноза общего размыва русел рек и каналов, сложенных однородными и неоднородными по крупности несвязными грунтами. Апробация методики на материале лабораторных и натурных исследований подтвердила ее удовлетворительную точность в широком диапазоне гидравлических условий и гранулометрических составов грунтов. Вывод. Принципы разработки модели эрозионных процессов в открытых руслах, модульная структура составленных на ее основе алгоритмов расчета и программ, позволяют совершенствовать методы расчета отдельных параметров эрозионного процесса и вносить коррективы в соответствующие модули алгоритмов и программ.

Objective. The aim of the study is to model erosion processes in open channels.Method. A stochastic approach is applied to the calculation of parameters and the construction of models of individual stages of the erosion process: disruption, weighing and transport of eroded soil particles by a turbulent flow. Result. A technique has been developed for predicting the general erosion of riverbeds and canals, composed of homogeneous and heterogeneous non-cohesive soils. Approbation of the developed technique on the material of laboratory and field studies confirmed its satisfactory accuracy in a wide range of hydraulic conditions and soil granulometric compositions. Conclusion. The principles of developing a model of erosion processes in open channels, the modular structure of the calculation algorithms and programs compiled on its basis, allow us to continuously improve the methods for calculating individual parameters of the erosion process and make adjustments to the corresponding modules of algorithms.

водная эрозиядиаметр частицудельный расход водымутность потокамоделированиегранулометрический составскорость течениярасход наносовтурбулентный потокwater erosionparticle diameterspecific water consumptionflow turbiditymodelinggranulometric compositionflow velocitysediment flowturbulent flowReferencesМагомедова А.В. Эрозионные процессы в руслах рек и каналов. – М.: ВЗПИ, 1990. – С.88-108.Magomedova A.V. Erosion processes in the channels of rivers and canals. M.: VZPI, 1990; 88-108. (In Russ)Алексеевский Н.И. Транспорт влекомых наносов при развитой структуре руслового рельефа // Метеорология и гидрология. 1990. № 9, с. 100-105.Alekseevskiy N.I. Transport of traction sediments with a developed structure of the channel relief. Meteorology and Hydrology. 1990; 9:100-105. (In Russ)Мирцхулава Ц.Е. Размыв русел и методика оценки их устойчивости. М., 1967, 180 с.Mirtskhulava Ts.E. Erosion of channels and methods for assessing their stability. M., 1967;180. (In Russ)Магомедова М.Р. Математическое моделирование движения придонных наносов в открытых руслах: Махачкала: Алеф, Овчинников М.А., 2014. – 137 с.Magomedova M.R. Mathematical modeling of the movement of bottom sediments in open channels: Makhachkala: Alef, Ovchinnikov M.A. 2014; 137. (In Russ)Kopaliani Z.D. Problem of bed load discharge assessment in rivers. Proc. 10-th Inter Symp. on River Sedimenteion. Moscow, 2007, vol. 3, pp. 175–181.Kopaliani Z.D. Problem of bed load discharge assessment in rivers. Proc. 10th International Symp. on River Sedimentation. Moscow, 2007; 3: 175–181.Bagnold R.A. Bed load transport by natural rivers // Water Recurs. Moscow, Res. 1977. 13. 2. P. 303-312.Bagnold R.A. Bed load transport by natural rivers. Water Recurs. Moscow, Res. 1977; 13(2): 303-312.Магомедова М.Р. Практическое применение авторской модели транспорта минеральных частиц //Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки – 2015. –Т.37, - №2 - С.88-91.Magomedova M.R. Practical application of the author's model of transport of mineral particles. Herald of the Daghestan State Technical University. Technical Sciences. 2015; 37(2):88-91. (In Russ)By Rasmus Wiuff Transport of suspended material in open and submerged streams // Water Recurs. Moscow, 1986, vol. 5, P. 774-792.By Rasmus Wiuff Transport of suspended material in open and submerged streams. Water Recurs. Moscow, 1986; 5: 774- 792.Клавен А.Б., Копалиани З.Д. Экспериментальные исследования и гидравлическое моделирование речных потоков и руслового процесса. – СПб.: Нестор-История, 2011. – С. 103–107.Klaven A.B., Kopaliani Z.D. Experimental studies and hydraulic modeling of river flows and channel process. St. Petersburg: Nestor-Istoriya, 2011; 103–107. (In Russ)Григорьян О.П., Магомедова М.Р. Имитационное математическое моделирование распространения взвешенных частиц для определения зон повышенной мутности при оценке ущерба водным биологическим ресурсам реки Черек //Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки – 2016. –Т.42, - №3 - С.106-109.Grigoryan O.P., Magomedova M.R. Simulation mathematical modeling of the spread of suspended particles to determine areas of increased turbidity in assessing damage to water biological resources of the Cherek River. Herald of the Daghestan State Technical University. Technical Sciences. 2016; 42(3):106-109. (In Russ)Гончаров В.Н. Основы динамики русловых потоков. – Л.: Гидрометеоиздат, 1954. – 453 с.Goncharov V.N. Fundamentals of channel flow dynamics. L.: Gidrometeoizdat, 1954: 453. (In Russ)Ржаницын Н.А. Руслоформирующие процессы рек. – Л.: Гидрометеоиздат, 1985. – С.127-130.Rzhanitsyn N.A. Channel-forming processes of rivers. L .:Gidrometeoizdat, 1985; 127-130. (In Russ)Brian W.D., Peter F.F. Grain Size, Sediment Transport Regime, and Channel Slope in Alluvial Rivers. The Journal of Geology, 2011, vol. 106, no. 6, pp.662-673.Brian W.D., Peter F.F. Grain Size, Sediment Transport Regime, and Channel Slope in Alluvial Rivers. The Journal of Geology, 2011;106: 662-673.Benoıt C., Magnus L.A General formula for non-cohesive bed load sediment transport. Estuarine, Coastal and Shelf Science. 2005, pp.251-258.Benoıt C., Magnus L.A General formula for non-cohesive bed load sediment transport. Estuarine, Coastal and Shelf Science. 2005; 251-258.Магомедова М.Р. Расчетная модель движения твердых частиц в придонных турбулентных потоках //Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки – 2019. –Т.46, - №2 - С.98-107.Magomedova M.R. Calculation model of the movement of solid particles in near-bottom turbulent flows. Herald of the Daghestan State Technical University. Technical Sciences. 201; 46(2):98-107. (In Russ)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.