environmentПриродообустройствоPrirodoobustrojstvo1997-6011РГАУ-МСХА10.26897/1997-6011-2025-5-86-91environment-866Research ArticleГИДРОТЕХНИЧЕСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВОHYDRAULIC ENGINEERING CONSTRUCTIONРезультаты исследований гидродинамического давления на свободно лежащее бетонное полотно марки BE-NOTEX SKResults of research of hydrodynamic pressure on a free-lying concrete slab of BE-NOTEX SK brandhttps://orcid.org/0000-0003-2852-7210ФартуковВ. А.FartukovV. A.

Василий Александрович Фартуков, канд. техн. наук, доцент

Scopus AuthorID: 5749450840

AuthorID: 1002745

127434, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49

A. Fartukov, DSc (Eng), professor

Scopus AuthorID: 5749450840

AuthorID:1002745

49 Timiryazevskaya St., Moscow, 127434

fartukov@rgau-msha.ruЩукинС. Н.ShchukinS. N.

Сергей Николаевич Щукин, канд. техн. наук, директор, ООО Восток Геосинтетикс

127434, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49

Sergey N. Shchukin, DSc (Eng), Director, Vostok Geosynthetics LLC

49 Timiryazevskaya St., Moscow, 127434

89031025452@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8405-8757ЗборовскаяМ. И.ZborovskayaM. I.

Марина Ильинична Зборовская, канд. техн. наук, доцент

Scopus AuthorID: 57219607364

127434, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49

Marina I. Zborovskaya, DSc (Eng), professor

Scopus AuthorID: 57219607364

AuthorID: 326001

49 Timiryazevskaya St., Moscow, 127434

zborovskya@rgau-msha.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4446-4435СеменоваК. С.SemenovaK. S.

Кристина Сергеевна Семенова, канд. техн. наук

Scopus Author ID: 57488382700

AuthorID: 912890

127434, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49

Kristina S. Semenova, DSc ((Eng)

Scopus Author ID: 57488382700

AuthorID: 912890

49 Timiryazevskaya St., Moscow, 127434

kristi11.05.88@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8703-5684КадысеваА. А.KadysevaA. A.

Анастасия Александровна Кадысева, канд. техн. наук, доцент

AuthorID: 698088

127434, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49

Anastasia A. Kadyseva, DSc (Eng), professor

AuthorID: 698088

49 Timiryazevskaya St., Moscow, 127434

kadyseva@mail.ruФГБОУ ВО Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева; Институт мелиорации, водного хозяйства и строительства имени А.Н. КостяковаРоссияRussian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural Academy; Kostyakov Institute of Land Reclamation, Water Management and ConstructionRussian Federation202522122025058691Copyright © Фартуков В.А., Щукин С.Н., Зборовская М.И., Семенова К.С., Кадысева А.А., 20252025Фартуков В.А., Щукин С.Н., Зборовская М.И., Семенова К.С., Кадысева А.А.Fartukov V.A., Shchukin S.N., Zborovskaya M.I., Semenova K.S., Kadyseva A.A.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/866

Целью исследований являлась экспериментальная оценка воздействия пульсаций давления водного потока на устойчивость свободно лежащего противофильтрационного покрытия из бетонного полотна BE-NOTEX SK в канале трапецеидального сечения. Исследования проводились на физической модели в лабораторном лотке при расходах воды 84, 120 и 168 л/с. Гидродинамическое давление измерялось синхронно на поверхности покрытия и под ним с помощью датчиков ДД-10, что позволило определить разность давления и оценить риски отрыва полотна. Для обработки сигналов использовался специализированный измерительный комплекс с активной фильтрацией. Установлена зависимость амплитуды и частоты пульсаций давления от расхода воды. Выявлено, что максимальные пиковые значения частот (до 800 Гц) наблюдаются под покрытием на откосе. Разность давления на верхней и нижней поверхностях полотна не превышает 2,7 см вод. ст., что свидетельствует об отсутствии значительных отрывных усилий. Покрытие сохраняло устойчивость без деформаций при скорости потока до 1,86 м/с. На основании экспериментальных данных подтверждена эффективность применения бетонного полотна BE-NOTEX SK в качестве защитного покрытия каналов. Установлено, что для обеспечения устойчивости минимальная пригрузка полотна может быть снижена до 0,08-0,10 от величины гидростатического давления.

The aim of the research was to experimentally evaluate the effect of pressure pulsations of a water stream on the stability of a free-lying anti-filtration coating made of BE-NOTEX SK concrete in a trapezoidal channel. The studies were carried out on a physical model in a laboratory tray with water flow rates of 84, 120 and 168 liters/s. The hydrodynamic pressure was measured synchronously on the surface of the coating and under it using DD-10 sensors, which made it possible to determine the pressure difference and assess the risks of tearing the web. A specialized measuring system with active filtering was used for signal processing. The dependence of the amplitude and frequency of pressure pulsations on the water flow rate has been established. It was revealed that the maximum peak frequency values (up to 800 Hz) are observed under the pavement on the slope. The pressure difference on the upper and lower surfaces of the web does not exceed 2.7 cm of water, which indicates the absence of significant tear-off forces. The coating remained stable without deformations at flow rates up to 1.86 m/s. Based on experimental data, the effectiveness of using BE-NOTEX SK concrete sheet as a protective coating of channels has been confirmed. It was found that to ensure stability, the minimum loading of the web can be reduced to 0.08-0.10 of the hydrostatic pressure value.

гидродинамическое давлениепульсации давлениязащитное покрытиеустойчивость покрытияэкспериментальные исследованияhydrodynamic pressurepressure pulsationsprotective coatingcoating stabilityexperimental studiesИсследование выполнено в рамках проекта по созданию и развитию инжинирингового центра РГАУ-ТСХА имени К.А. Тимирязева (соглашение № 075-15-2025-543 от 16 июня 2025)The study was carried out as part of the project to create and develop the engineering center of the Russian State Agrarian University – Timiryazev Agricultural Academy (agreement No. 075-15-2025-543 dated June 16, 2025)ReferencesКозлов К.Д. Исследования гидродинамического воздействия водного потока на защитное покрытие из геосинтетического материала / К.Д. Козлов, Н.В. Ханов, В.А. Фартуков, Д.В. Козлов // Строительство: наука и образование. 2018. Т. 8, № 1(27). С. 9.Kozlov K.D. Studies of the hydrodynamic effect of a wa­ter flow on a protective coating made of geosynthetic ma­terial / K.D. Kozlov, N.V. Khanov, V.A. Fartukov, D.V. Ko­zlov // Construction: science and education. 2018. Vol. 8, No. 1(27). 9 p.Фартуков В.А. Инновационная система гидродинамических исследований водного потока / В.А. Фартуков, М.В. Землянникова // Природообустройство. 2016. № 3. С. 75-79. EDN: WJLCPZFartukov V.A. Innovative system of hydrodynamic studies of water flow / V.A. Fartukov, M.V. Zemlyannikova // Prirodoobustrojstvo. 2016. No. 3. P. 75-79. EDN: WJLCPZФартуков В.А. Ментальный платформ независимый интерфейс управления лабораторными исследованиями гидротехнических сооружений / В.А. Фартуков, М.В. Землянникова, Н.В. Ханов // Природообустройство. 2020. № 2. С. 66-68. EDN: YHYJPKFartukov V.A. Mental platform management interface for laboratory studies of hydraulic struc­tures / V.A. Fartukov, M.V. Zemlyannikova, N.V. Kha­nov // Prirodoobustrojstvo. 2020. No. 2. P. 66-68. EDN: YHYJPKПолотно бетонное Be-Notex SK. CТО 65458320-010-2023 [электронный ресурс] URL: https://geovostok.ru/catalog/betonnoe-polotno (дата обращения 25.06.24).Concrete canvas Be-Notex SK. SRT 65458320-010-2023 [electronic resource] URL: https://geovostok.ru/catalog/betonnoe-polotno (accessed 25.06.24).Результаты гидравлических исследований геоматов марки Энкамат А20 и Энкамат 7225, заполненных грунтом с посевом многолетних трав / Н.В. Ханов, О.Н. Черных, С.Н. Щукин [и др.] // Природообустройство. 2024. № 5. С. 71-79. EDN: MQRYMWResults of hydraulic studies of Encamate A20 and Encamate 7225 geomats filled with soil with sow­ing of perennial grasses / N.V. Khanov, O.N. Chernykh, S.N. Shchukin [et al.] // Prirodoobustrojstvo. 2024. No. 5. P. 71-79. EDN: MQRYMWФролов А.С. Создание и первый опыт эксплуатации вновь разработанного программного комплекса для моделирования гидравлических систем / А.С. Фролов, К.А. Труханов, С.В. Лупуляк [и др.] // Гидравлика. 2022. № 17. С. 49-60.Creation and first operational experience of a newly developed software package for model­ing hydraulic systems / A.S. Frolov, K.A. Trukhan­ov, S.V. Lupulyak [et al.] // Hydraulics. 2022. No. 17. P. 49-60.Логиновский О.В. Разработка программного комплекса для испытания цифровых измерительных трансформаторов на вибростенде / О.В. Логиновский, Г.И. Волович, Д.В. Топольский [и др.] // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. 2024. Т. 24, № 1. С. 19-31. EDN: ZRZFZLDevelopment of a software package for testing digital measuring transformers on a vibration stand / O.V. Log­inovsky, G.I. Volovich, D.V. Topolsky [et al.] // Bulletin of the South Ural State University. Series: Computer technology, control, radio electronics. 2024. Vol. 24, No. 1. P. 19-31. EDN: ZRZFZLФартуков В.А. Методы гидравлических исследований гидротехнических сооружений: учебное пособие / В.А. Фартуков, М.И. Зборовская, Д.А. Алексеев. М.: Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К.А. Тимирязева, 2022. 123 с. EDN: TZWTBIFartukov V.A. Methods of hydraulic research of hy­draulic structures / V.A. Fartukov, M.I. Zborovskaya, D.A. Alekseev. – M.: Russian State Agrarian Universi­ty – Ministry of Agriculture named after C.A. Timiryazev, 2022. 123 p. EDN: TZWTBIМеньшикова Е.А. Гидравлический расчет магистрального канала м-12 в Славском районе Калининградской области / Е.А. Меньшикова, В.Г. Пунтусов // Вестник молодежной науки. 2020. № 1(23).Menshikova E.A. Hydraulic calculation of the m-12 trunk canal in the Slavsky district of the Kaliningrad region / E.A. Menshikova, V.G. Puntusov // Bulletin of Youth Science. 2020. № 1(23).Фролов А.С. Создание и первый опыт эксплуатации вновь разработанного программного комплекса для моделирования гидравлических систем / А.С. Фролов, К.А. Труханов, С.В. Лупуляк [и др.] // Гидравлика. 2022. № 17. С. 49-60.Creation and the first operational experience of a new­ly developed software package for modeling hydraulic systems / A.S. Frolov, K.A. Trukhanov, S.V. Lupulyak [et al.] // Hy­draulics. 2022. No. 17. P. 49-60.Охрименко А.А. Исследование влияния погрешности оценки канала передачи на расчет мощности при уплотнении пользовательских каналов методом PD-NOMA / А.А. Охрименко, Я.В. Крюков, Д.А. Покаместов // Электронные средства и системы управления. Материалы докладов Международной научно-практической конференции. 2019. № 1-1. С. 28-30. EDN: RLWGPPOkhrimenko A.A., Kryukov Ya.V., Pokamestov D.A. Investigation of the influence of the transmission channel esti­mation error on the calculation of power when compacting user channels using the PD-NOMA method / A.A. Okhrimenko, Ya.V. Kryukov, D.A. Pokamestov // Electronic means and control systems. Materials of the reports of the Interna­tional Scientific and Practical Conference. 2019. No. 1-1. P. 28-30. EDN: RLWGPP

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