Лаборатория "Гидрологическая и техническая безопасность гидросооружений", инженерный факультет

Научно-учебная лаборатория предназна-чена для подготовки бакалавров-строителей и магистров-гидротехников по основным курсам кафедры ГиГС, активного вовлечения студентов и аспирантов кафедры в научное обоснование проектирования и безопасной эксплуатации гидросооружений, а также для научных целей: экспериментальных и расчетно-теоретических исследований актуальных проблем современной речной и городской гидротехники.

Основные научные направления лаборатории:

  1. Численные и модельные исследования гидрологической и технической (статической и сейсмической) безопасности плотин и водосбросов.
  2. Численные исследования устойчивости грунтовых плотин и откосов при статических и сейсмических воздействиях.
  3. Численные исследования статической и сейсмической устойчивости и прочности плотин из укатанного бетона с целью оптимизации профилей этих плотин на скальных и грунтовых основаниях.
  4. Теория расчета и модельные исследования водосбросов и условий сопряжения сбрасываемого потока с нижним бьефом.
  5.  Модельные и численные исследования взаимодействия водного потока  с деформируемым руслом (русловые процессы, эрозия дна, берегов, устья рек.

Область деятельности:

  1. Экспериментальное (на физических моделях и стендах) обеспечение проведения основных курсов бакалвариата и магистратуры кафедры.
  2. Компьютерное (численное) моделирование работы гидросооружений при статических и сейсмических нагрузках (в рамках основных курсов бакалавриата и магистратуры, с использованием собственных и лицензионных пакетов программ, см. табл. 1).
  3. Компьютерное моделирование безопасности гидросооружений: прорыва напорного фронта гидроузла и прохождения волны прорыва в НБ (в рамках основных курсов магистратуры, см. табл. 2).
  4. Экспериментальное и компьютерное (расчетное) обеспечение подготовки аспирантов кафедры по специальностям «Гидротехническое строительство» и «Инженерная гидравлика и гидрология».
  5. Хоздоговорные и госбюджетные исследования по основным научным направлениям работы НЛ.

Важнейшие научные достижения:

  1. Участие в научном обосновании проектов крупнейших плотин и ГЭС: Богучанской (Россия), Нурекской и Рогунской (Таджикистан), Тери (Индия).
  2. Выполнено научное обоснование крупных плотин и гидроузлов: Гуавио и Миель-1 (Колумбия), Маркабели, Тамбо, Сальве-Фача и Чонгон (Эквадор), Джедра (Алжир) и Джурдан (Иордания).
  3. Разработана новая двухфазная вязко-упругая модель асфальтобетона, которая была применена при оценке безопасности строящейся каменно-насыпной плотины Богучанской ГЭС.
  4. Разработаны новый метод и программа совместного расчета напряженного состояния и консолидации упруго-пластичных грунтов плотин и оснований, которые были применены в проекте ряда плотин в РФ и за рубежом. 
  5. Разработаны и научно обоснованы новые конструкции гравитационных плотин из особо тощего укатанного бетона, которые нашли применение при проектировании и строительстве некоторых подобных плотин за рубежом.
  6. Разработаны и научно обоснованы новые конструкции высоконапорных вихревых водосбросов, которые нашли применение при проектировании Рогунской ГЭС в Таджикистане и строительстве ГЭС Тери в Индии.
  7. Установлены природные закономерности русловых образований с учетом взаимовлияния гидравлических характеристик потока и мезоформ.
  8. Получены новые научные результаты по формированию русловых форм, вызванных существованием в потоке кинематических структур.
  9. Научно обоснованы природоохранные технологии, переработка и утилизация техногенных отходов в гидротехническом строительстве.


Инновационное оборудование:

  • Большой гидравлический лоток Armfield S6-MkII (Англия) для учебно-научных исследований динамики турбулентных потоков и гидравлики водосбросов с набором съемных моделей водосбросов;
  • Установка для исследования подвижных русел и визуализации потоков S2-4М-А (Англия);
  • Установка для исследования гидрологических и русловых процессов S12-MKII-50-A с набором съемных моделей S12 (Англия);
  • Установка для изучения гидрографов дождевых паводков S10-A (Англия);
  • Дренажно-фильтрационный стенд S1-А (Англия);
  • Русловой лоток для исследования и демонстрации русловых деформаций S8-MKII-A (Англия);
  • Установка для изучения режимов подземных грунтовых вод S11-A (Англия);
  • Стенд для изучения основных процессов отложения наносов W2-A (Англия);
  • Вибрационная система CS-18 VLF;
  • Дефектоскоп низкочастотный ультразвуковой А1220;

 

Гидравлический лоток Armfield S6-MkII (Англия) для учебно-научных исследований динамики турбулентных потоков и гидравлики водосбросов

 

Установка для демонстрации транспорта наносов S8-MKII-A                                                

 

Лоток для исследования наносов и визуализации потоков S2-4М-А

 

Студенты кафедры гидравлики и гидросооружений знакомятся с новым оборудованием лаборатории

Наиболее значимые публикации:

УМК в рамках выполнения ИОП-РУДН:

  1. Ляпичев Ю.П. Гидротехнические сооружения (для бакалавров-строителей). Изд-во РУДН (текстовая часть), 2008, - 265 с.
  2. Ляпичев Ю.П. Гидрологическая и техническая безопасность гидросооружений (для магистров-строителей). Изд-во РУДН (текстовая часть), 2008, - 213 с. 

Учебные пособия с грифом:

  1.  Ляпичев Ю.П. Проектирование и строительство современных высоких плотин. Учебное пособие. - М.: Изд-во РУДН, 2004, - 275 с.
  2. Ляпичев Ю.П., Пономарев Н.К. Гидротехнические сооружения. Учебное пособие. - М.: Изд-во РУДН, 2008, - 455 с.
  3. Гарбовский Э.А., Пономарев Н.К. Расчеты бетонных плотин. Учебное пособие . - М.: Изд-во РУДН, 1999,-404 с.
  4. Рабкова Е.К. Оросительные каналы. Учебное пособие . - М.: Изд-во РУДН, 1995, - 200 с.

Проекты и гранты

  • Проект-задание ЭСКО («РусГидро») «Экспертные анализ и оценка рекомендаций Банковского ТЭО Богучанской ГЭС, разработанного фирмой Коин и Белье, Франция»
  •  Грант РУДН на НИР «Мониторинг гидрологической и технической безопасности крупных гидросооружений стран Латинской Америки, Азии и Африки»

 Законченные научно-исследовательские разработки, предложенные для внедрения

  • Новые конструкции плотин из особо тощего укатанного бетона и камня, упрочненного цементом, для полускальных и грунтовых оснований.
  •  Сейсмостойкие и технологичные конструкции крупных грунтовых плотин с железобетонными экранами для высокосейсмичных регионов.
  • Методика оценки безопасности крупных плотин и водосбросов и последствий их аварий.
  • Некоторые конструкции вихревых водосбросов и гасителей.


Планируемые госбюджетные и хоздоговорные исследования:

  • Гидравлические исследования моделей водосбросов и водосливных бетонных и грунтовых плотин в гидравлических лотках Armfield (Англия);
  • Гидравлические исследования русловых процессов в русловом лотке;
  • Проведение обоснования научно-исследовательских и проектных работ в области безопасности гидросооружений;
  • Анализ исходных данных для проектирования и научного обоснования проектов строительства и реконструкции грунтовых и бетонных плотин в сложных инженерно-геологических и сейсмических условиях (расчеты фильтрации, устойчивости, напряженного состояния, волны прорыва и пр.); 
  • Проведение технической экспертизы по вопросам проектирования, строительства, реконструкции и эксплуатации различных гидросооружений;
  • Участие в разработке нормативных документов на проектирование грунтовых плотин и плотин из укатанного бетона, составление рекомендаций, технических условий и заключений;
  • Прогноз подтопления застроенных территорий, промышленных объектов и площадок и изменения напряженно-деформированных состояний грунтов при развитии процессов их подтопления;
  • Расчеты устойчивости природных склонов в условиях изменяющейся обводненности территории.

Связи с международными организациями:

  • Международная комиссия по большим плотинам (ICOLD), Париж, Франция.
  • Международный (ЮНЕСКО) институт гидротехники и экологии, г. Дельфт, Нидерланды.
  • Международные курсы по гидросооружениям (Политехническая школа Лозанны, Швейцария) .
  • Международная ассоциация по гидравлическим исследованиям (IAHR), Нидерланды.

Связи с российскими организациями и университетами:

  • Российская академия водохозяйственных наук (РАВН).
  • Проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт Гидропроект.
  • Научно-исследовательский институт энергетических сооружений (НИИЭС).
  • Проектно-изыскательский институт Гидроспецпроект.
  • Институт водных проблем Академии наук России (ИВП АН РФ).
  • Московский государственный инженерно-строительный университет (МГСУ).
  • Московский государственный университет природообустройства (МГУП).

Законченные научно-исследовательские разработки, предлагаемые для внедрения в России, странах СНГ и Латинской Америки:

  • Новые конструкции плотин из особо тощего укатанного бетона и камня, упрочненного цементом, для полускальных и грунтовых оснований.
  • Сейсмостойкие и технологичные конструкции крупных грунтовых плотин с железобетонными экранами для высокосейсмичных регионов.
  • Методика оценки гидрологической и технической безопасности гидросооружений (плотин, водосбросов) и последствий их аварий (ИОП УМК-64). 
  • Некоторые новые конструкции вихревых водосбросов и гасителей.

Планируемые договора с российскими и латиноамериканскими организациями и университетами о научно-техническом сотрудничестве:

  • Институт водных проблем Академии наук России (ИВП АН РФ), Москва.
  • Научно-исследовательский институт энергетических сооружений (ОАО «НИИЭС», предприятие компании РусГидро), Москва.
  • Проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт Гидропроект (ОАО «Институт Гидропроект», компания РусГидро), Москва.
  • Проектно-изыскательский институт МособлГидропроект, г. Дедовск, МО.
  • Центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций (ЦНИИСК им Кучеренко, Москва).
  • Высокогорный Геофизический институт (ВГИ), г. Нальчик.
  • Проектно-изыскательский институт Гидроспецпроект, Москва.
  • Латиноамерикано-российская ассоциация (ЛРА), Национальный комитет Перу по плотинам, Перуанско-японский научный центр по сейсмостойкости сооружений, Технический Национальный Университет (г. Лима, Перу).
  • ЛРА, Энергокомпания CONELEC, Политехническая Школа и Центральный Университеты (г. Кито, Эквадор).
  • ЛРА, Энергокомпания ISAGEN (г. Медельин), Национальный Колумбийский Университет и Университет Хавериана (г. Богота, Колумбия).

Перспективные научные планы. Планируются следующие госбюджетные и хоздоговорные исследования:

  • гидравлические исследования моделей водосбросов и водосливных бетонных и грунтовых плотин в гидравлических лотках Armfield (Англия);
  • гидравлические исследования русловых процессов в русловом лотке;
  • научно-исследовательские и проектные работы в области обеспечения безопасности гидросооружений;
  • научное обоснование проектов строительства и реконструкции грунтовых и бетонных плотин в сложных инженерно-геологических и сейсмических условиях (расчеты фильтрации, устойчивости, прочности, волны прорыва);
  • проведение научно-технической экспертизы по проектированию, строительству, реконструкции и эксплуатации гидросооружений;
  • участие в разработке нормативных документов на проектирование грунтовых плотин и плотин из укатанного бетона, составление рекомендаций, технических условий и заключений;
  • расчеты устойчивости природных склонов в условиях обводненности территории и высокой сейсмичности;
  • разработка активных методов воздействия на селевые потоки и противоселевые мероприятия на Северном Кавказе;
  • исследование оползневых процессов в створах селеносных рек, их перегораживание, аккумуляция воды и наносов, размыв запруд с образованием селевого потока (для Северного Кавказа);
  • оценка возможности прорыва Тырныхаузского хвостохранилища высотой 175 м с перекрытием р. Баксан, аккумуляцией вод, размывом затора и образованием селевого потока с учетом сейсмичности территории 9 баллов.
  • организация проведения практик студентов кафедры ГиГС и постановки научных экспериментов в натурных условиях (магистры и аспиранты).

Copyright 2009 © БИЗНЕС ЛАБОРАТОРИЯ РУДН | +7 (495) 939-58-36 | Москва, ул. Миклухо - Маклая, д.6 | Показать на карте
ФОРУМ | Создание малого бизнеса | Правовая информация | Бизнес - инкубатор РУДН | Бизнес - школы | Сотрудничество | Проекты | Новости