ОСОБЛИВОСТІ РОБОТИ ЗБІРНИХ ТРУБОПРОВОДІВ ПРИ НАЯВНОСТІ ТРАНЗИТУ І ПОХИЛУ РІВНЯ ҐРУНТОВИХ ВОД
DOI:
https://doi.org/10.32347/2524-0021.2024.48.26-32Ключові слова:
збірний дренажний трубопровід, гідравлічний коефіцієнт тертя, коефіцієнт фільтрації, фільтраційний опір, змінна витрата рідини, транзитна витрата рідиниАнотація
Розглянуто умови роботи напірних збірних дренажних трубопроводів меліоративних систем, які працюють при наявності транзитної витрати і рівня поверхні ґрунтових вод. Проаналізована система диференційних рівнянь, які описують рух рідини зі змінною витратою в дренажній трубі за умови входу в неї рідини з навколишнього ґрунту через бічні стінки в режимі фільтрації. Дана система рівнянь складається з рівняння гідравліки змінної маси і модифікованого рівняння фільтрації. Досліджуваний трубопровід прокладений горизонтально і працює при наявності похилу поверхні рівня ґрунтових вод (РГВ). Суттєвим ускладненням роботи таких труб є наявність транзитної витрати, яка надходить в їх початковий переріз і транспортується за всією довжиною дренажного трубопроводу. Шляхом введення нових змінних вихідна система зводиться до безрозмірного вигляду. Представлено розв’язок даної системи рівнянь. Показано, що в даному випадку розв’язок вихідної системи рівнянь залежить від величини чотирьох основних факторів: коефіцієнта опору збірного дренажного трубопроводу «ζl»; узагальненого параметра «A», який комплексно враховує конструктивні і фільтраційні характеристики розглядуваного потоку; похилу рівня ґрунтових вод «І» і величини транзитної витрати «Qтр». При аналізі використано поняття нескінченно довгого горизонтального дренажного трубопроводу, який працює при наявності похилу РГВ і транзитної витрати, або, що теж саме, трубопроводу з нескінченною фільтраційною спроможністю стінок бічної поверхні. На основі проведеного аналізу отримано відносно прості і зручні у використанні аналітичні залежності для розрахунку характеру зміни витрати і перепаду напорів за довжиною даного дренажного трубопроводу, що працює при наявності транзиту. Для спрощення розрахунків запропоновано відповідні допоміжні графічні залежності.
Посилання
Schultz, B., Thatte, C. D., & Labhsetwar, V. K. (2005). Irrigation and drainage. Main contributors to global food production. Irrigation and Drainage, 54(3), 263-278. https://doi.org/10.1002/ird.170
Karadavut, S., Erdogan, S., & Dayan, V. (2023). Investigation of agricultural sustainability with irrigation and economic factors. Black Sea Journal of Agriculture, 6(4), 394-401. https://doi.org/10.47115/bsagriculture.1300422
Sharkov, V. V., Nesterovа, О. V., Zhuravleva, O. A., & Bozhenko, V. O. (2023). Analysis of infiltration water intakes productivity. Ukrainian Journal of Civil Engineering and Architecture, 3(015), 122-126. [in Ukrainian] https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.140723.122.963
Telyma, S. V., Tuhay, Ya. A., Oliynyk, E. O., & Maystrenko, H. V. (2013). Isnuyuchi matematychni modeli i metody filtratsiynoho rozrakhunku promenevykh vodozaboriv i drenazhiv. Urban and Spatial Planing, 47, 618-626. [in Ukrainian]
Playan, E., & Mateos, L. (2006). Modern-ization and optimization of irrigation systems to increase water productivity. Agricultural water management, 80(1-3), 100-116. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2005.07.007
Kozishkurt, S. M., & Turcheniuk, V. O. (2019). Methodological and environmental aspects of agricultural cultures water regimes calculation improvement. Bulletin of the National University of Water and Environmental Engineering, 3(87), 19-27. [in Ukrainian] https://doi.org/10.31713/vt320192
Cherniuk, V., Kravchuk, O., Fasuliak, V., & Cherniuk, M. (2024). Improvement of Mod-eling of Laminar Flows in Pressure Collector-Pipelines. Journal of Advanced Research in Fluid Mechanics and Thermal Sciences, 120(2), 182-196. https://doi.org/10.37934/arfmts.120.2.182196
Fang, X., Xiao, J., Liu, R., Chen, X., Yang, H., Yu, J., & Cai, Y. (2023). Flow Test and Simulation of Underground Drainage Pipe-line in Substation. Conference on Sustainable Traffic and Transportation Engineering. Singapore: Springer Nature Singapore, 532-539. https://doi.org/10.1007/978-981-97-5814-2_47
Kravchuk, А., Kravchuk, О., Lomako, А., & Kravchuk, О. (2022). Variation of the collective drainage pipelines parameters when passing the transit flow. Problems of Water sup-ply, Sewerage and Hydraulics, 41, 52-58. [in Ukrainian] https://doi.org/10.32347/2524-0021.2022.41.52-58
Kravchuk, A., Kravchuk, O., Barladina, V., & Perebyinis, V. (2023). Calculation of horizontal collective drainage pipelines of reclamation systems in the presence of a ground water level slope. Gіrnichі, budіvelnі, dorozhnі ta melіorativnі mashini, 102, 58-64. [in Ukrainian] https://doi.org/10.32347/gbdmm.2023.102.0501
Kravchuk, A., Kravchuk, O., & Voznyi, O. (2024). Operational features of inclined collecting drainage pipelines in the presence of groundwater level slope. Technical Sciences and Technology, 1(35), 302-310. [in Ukrainian] https://doi.org/10.25140/2411-5363-2024-1(35)-302-310
Kravchuk, A., Cherniuk, V., Kochetov, G., Kravchuk, O., & Airapetian, T. (2023). Determination of the particularities of the hydraulic friction factor variation of collecting drainage pipelines. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(7(126), 33-38. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.292258
Oleynik, O. Ya., & Poliakov, V. L. (1987). Drainage of wetlands. Kyiv: Naukova dumka, 279. [in Russian]
Kravchuk, A., Cherniuk, V., Kravchuk, O. & Airapetian, T. (2022). Assessing the value of the hydraulic friction factor in pipelines working with a flow connection along the path. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5, 7 (119), 61-67. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.265670
Kravchuk, O. A. (2021). Particularities of hydraulic calculation of collecting pressure drainage pipelines. Bulletin of Odessa State Academy of Civil Engineering and Architecture, 83, 130-138. https://doi.org/10.31650/2415-377X-2021-83-130-138
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Андрій Кравчук, Олександр Кравчук, Олександр Возний, Ольга Кравчук
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
a) Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через 70 років після смерті останнього співавтора з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
b) Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
c) Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
