environmentПриродообустройствоPrirodoobustrojstvo1997-6011РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева10.26897/1997-6011-2025-2-87-96environment-718Research ArticleГИДРОТЕХНИЧЕСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВОHYDRAULIC ENGINEERING CONSTRUCTIONФильтрационные расчеты грунтовой плотины Юмагузинского гидроузлаFiltration calculations of the earth dam of the Yumaguzinsky hydroelectric complexhttps://orcid.org/0000-0002-3452-8909БуренковП. М.BurenkovP. M.

Павел Михайлович Буренков, старший преподаватель

129337, г. Москва, Ярославское шоссе, 26, корп. 2

РИНЦ Author ID675934

ID Scopus: 57190806217

Pavel M. Burenkov, Senior Lecturer

129337, Moscow, Yaroslavskoe Shosse, 26, building 2

RSCI Author ID675934

ID Scopus: 57190806217

burenkovpm@gmail.comНациональный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)РоссияNational Research Moscow State University of Civil Engineering (NRU MGSU)Russian Federation202520042025028796Copyright © Буренков П.М., 20252025Буренков П.М.Burenkov P.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://environment.timacad.ru/jour/article/view/718

Грунтовая плотина построена в 2005 г. в составе Юмагузинского гидроузла на р. Белая в Башкортостане. Цель работы – получить результаты численных фильтрационных расчетов каменно-земляной плотины, основанные на использовании уравнения нестационарной фильтрации при заданных граничных условиях; оценить эффективность работы противофильтрационных устройств как в теле, так и в основании грунтовой плотины. Численные решения получены с помощью расчетной программы «FILTR», разработанной специалистами кафедры гидравлики и гидротехнического строительства Национального исследовательского Московского государственного строительного университета для решения задач нелинейной безнапорной фильтрации в неоднородной среде. В основу примененного алгоритма положены два численных метода: конечных элементов и локальных вариаций. Рассмотрены и обсуждены как теоретические положения, так и практические результаты, полученные в ходе решения фильтрационной задачи с использованием программы «FILTR», для нескольких вариантов конструктивных решений противофильтрационных устройств в теле грунтовой плотины Юмагузинского гидроузла. Исследованиями установлено, что конструкции противофильтрационных устройств как в теле грунтовой плотины, так и в основании сооружения продемонстрировали удовлетворительную работу.

The earth dam was built in 2005 as part of the Yumaguzinsky hydroelectric complex on the Belaya River in Bashkortostan. The results of numerical filtration calculations of a stone-earth dam based on the use of the equation of unsteady filtration under specified boundary conditions are presented; to evaluate the effectiveness of anti-filtration devices both in the body and at the base of an earth dam. Numerical solutions were obtained using the “FILTR” calculation program developed by specialists of the Department of Hydraulics and Hydraulic Engineering of the National Research Moscow State University of Civil Engineering to solve problems of nonlinear pressure-free filtration in an inhomogeneous environment. The applied algorithm is based on two numerical methods: finite elements and local variations. The article examines and discusses both theoretical provisions and practical results obtained during the solution of the filtration problem using the “FILTR” program for several design solutions for anti-filtration devices in the body of the Yumaguzinsky earth dam. Studies have shown that the structures of anti-filtration devices both in the body of the earth dam and at the base of the structure have demonstrated satisfactory performance.

грунтовая плотинаядро в теле плотиныкоэффициент фильтрациифильтрационная плоская задачанапорная функциягравийно-галечниковый грунтрядная инъекционная и цементационная завесыearth damthe core in the dam bodyfiltration coefficientfiltration plane problempressure functiongravel-pebble soilrow injection and cementation curtainReferencesТехнико-экономическое обоснование строительства Юмагузинского водохранилища на реке Белой в Республике Башкортостан. Разд. II. Общая схема технических мероприятий. Кн. 1. Гидроузел комплексного назначения. Ростов-на-Дону, 1999.Feasibility study of the construction of the Yumaguzinsky reservoir on the Belaya River in the Republic of Bashkortostan. Section II. The general scheme of technical measures. Book 1. Complex purpose hydroelectric power plant, Rostov-on-Don, 1999.Буренков П.М. Напряженно-деформированное состояние Юмагузинской плотины в пространственной постановке // Гидротехника. 2024. № 2. С. 15-22.Burenkov P.M. Stress-strain state of the Yumaguzinskaya dam in spatial formulation // Hydraulic Engineering. 2024. No. 2. P. 15-22.Буренков П.М. Напряженно-деформированное состояние плотины Юмагузинского гидроузла // Строительство: наука и образование. 2023. № 13 (2). С. 51-73.Burenkov P.M. The stress-strain state of the dam of the Yumaguzinsky hydroelectric complex // Construction: science and education. 2023. 13(2). P. 51-73.То Ван Тхань. Влияние водопроницаемости грунтов тела и основания плотины на параметры фильтрационного потока (плоская и пространственная задачи): Дис. … канд. техн. наук. М.: Московский государственный строительный университет, 2004. 199 с.: ил.To Van Thanh. The influence of water permeability of the soil of the body and base of the dam on the parameters of the filtration flow (planar and spatial tasks): dissertation … Candidate of Technical Sciences: 05.23.07. Moscow: Moscow State University. builds. Univ., FFF122004. 199 p.Махсы Мемарианфарда. Анизотропная фильтрация в плотинах и основаниях: Дис. … канд. техн. наук. М.: Московский государственный строительный университет, 2010. 159 с.: ил.Mahry Memarianfard. Anisotropic filtration in dams and foundations: dissertation for the degree of Candidate of Technical Sciences in specialty 05.23.07. Moscow: Moscow State University. Univ., 2010. 159 p.: ill.Анискин Н.А., Сергеев С.А. Численные решения задач неустановившейся фильтрации в гидротехнике // Вестник МГСУ. 2022. Т. 17. Вып. 11. С. 1478-1487.Aniskin N.A. Numerical solutions to problems of unsteady filtration in hydraulic engineering / N.A. Aniskin, S.A. Sergeev // Bulletin of MGSU. 2022. Vol. 17. Issue 11. pp. 1478-1487.Зенкевич О.С. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. 541 с.Zenkevich O.S. Finite element method in engineering. Moscow: Mir, 1975. 541 s.Гидротехнические сооружения: Учебник / Под ред. Л.Н. Рассказова. Ч. 1, 2. М.: АСВ, 2011. 581 с.Hydraulic engineering structures. Textbook. Edited by L.N. Rasskazov, parts 1 and 2. Moscow: DIA, 2011. 581 p.Анискин Н.А. Фильтрационно-температурный режим системы «плотина-основание»: Дис. … д-ра техн. наук. М.: Московский государственный строительный университет, 2009. 416 с.: ил.Aniskin Nikolai Alekseevich. Filtration and temperature regime of the “dam-base” system: dissertation… Doctor of Technical Sciences: 05.23.07. Moscow: Moscow State University. builds. Univ., 2009. 416 p.Гольдин А.Л., Рассказов Л.Н. Проектирование грунтовых плотин: Учебное пособие. М.: Энергоатомиздат, 1987. 304 с.Goldin A.L., Rasskazov L.N. Designing of ground dams.Textbook. Moscow: Energoatomizdat, 1987. 304 p.Отчет по НИР «Исследование сооружений Иштугановского гидроузла на реке Белой». Разд. I «Исследование прочности и устойчивости грунтовой плотины и рекомендации по размещению КИА (окончательный)». МИСИ, 1983.Research report “Investigation of the structures of the Ishtuganovsky hydroelectric complex on the Belaya River”. Section I. “Investigation of the strength and stability of an underground dam and recommendations for the placement of KIA (final), MISI, 1983.

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