ОЦІНКА СТІЙКОСТІ ВЕРХОВОГО УКОСУ СУХОЇ ГІРСЬКОЇ ЄМНОСТІ ПРИ РІЗЬКИХ ЗМІНАХ РІВНЯ ВОДИ ПІД ЧАС ПАВОДКУ

Анотація

Захист від шкідливої дії вод є одним із пріоритетних напрямків успішного ведення господарської діяльності на територіях, які періодично потерпають від паводків. На території України – це є гірські райони Карпат. Для паводків на гірських річках притаманне повторення  декілька разів на рік, яке характеризується раптовим підняттям рівня води з практично таким самим швидким пониженням рівня води. До активних заходів захисту від паводків відносяться протипаводкові сухі гірські ємності, принцип роботи яких полягає в трансформації частини стоку, і нетривале накопичення води в штучно створеному водосховищі, з наступним швидким спорожненням його до межених відміток. Під час проходження паводку в тілі греблі, що утворює протипаводкову ємність формується складний гідравлічний режим відмінний від роботи постійного водосховища. Проектування протипаводкових ґрунтових споруд здійснюється згідно нормативних документів, які розроблені для будівництва водосховищ з постійним напором води, та вимагають перевірки стійкості низового укосу для максимальних рівнів води в стаціонарних умовах та перевірки стійкості верхового укосу при пониженні рівня води від високого стаціонарного положення, що не відповідає реальним фільтраційним процесам в тілі греблі сухої ємності.  Тому метою даної роботи  є визначення необхідних граничних умов роботи сухої гірської ємності та  оцінка стійкості верхового укосу методами граничної рівноваги. В роботі проведений аналіз роботи сухої гірської ємності та встановлено, що характерними для роботи греблі є два стани: суха ємність з рівнем води в межений період та змінне положення кривої фільтрації в ядрі та верховій призмі під час проходження паводку. Основними факторами, які впливають на стійкість верхового укосу є фізико-механічні властивості ґрунтів, закладання укосу, період стояння високого рівня води та  інтенсивність зниження рівня води. Стійкість верхового укосу була оцінена методом Morgenstern & Price та Ordinary на програмному комплексі Slope/w. Під час проходження паводку коефіцієнт стійкості, розрахований методами граничної рівноваги, після 25 години (період високого стояння рівнів води з наступним пониженням рівня води) почав падати, і досягнув мінімального значення в момент формування найбільших градієнтів кривої фільтрації 45-50 години. Розрахунки стійкості укосу методом граничної рівноваги були порівняні з результатами розрахунків виконаними методом SRM, який враховує напружено-деформований стан греблі, значення коефіцієнтів стійкості, визначені методом Ordinary, та характер зміни їх протягом проходження паводку майже співпадають, що свідчить про надійність отриманих результатів різними методами оцінки стійкості укосу