Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0826U000651, Дисертація доктора філософії На здобуття Доктор філософії Дата захисту 20-03-2026 Статус Захищена Назва роботи Удосконалення методів розрахунку систем захисту територій від підтоплення Здобувач Козачина Валерія Вячеславівна, Керівник Біляєв Микола Миколайович Опонент Волошкіна Олена Семенівна Опонент Архипова Людмила Миколаївна Рецензент Мірошник Віталій Анатолійович Рецензент Маркуль Руслан Володимирович Опис Метою дисертаційної роботи є розробка розрахункових методів для наукового обґрунтування технічних заходів, що проводяться для зниження рівня ґрунтових вод на підтоплених територіях. Об'єкт дослідження – динаміка підземних вод та процеси тепломасопереносу в них. Предмет дослідження – методи розрахунку динаміки підземних вод з урахування процесів тепломасопереносу для наукового обґрунтування технічних заходів, що реалізуються при проєктуванні системи дренажу. У першому розділі дисертації проведено аналіз наукових публікацій, присвячених підтоплення територій. Даний аналіз показує світову тенденцію щодо збільшення кількості територій, що потрапляють в зону підтоплення. Тому виникає комплекс важливих задач по організації засобів захисту територій від підтоплення для різних гідрологічних умов. Проведено аналіз причин, що призводять до підтоплення територій. Проведено аналітичний огляд літературних джерел, який показав, що існують різні методи зниження рівня підземних вод на підтоплених територіях, одним з найбільш ефективних є дренаж. На етапі проєктування вибір того чи іншого методу дренування визначається шляхом попереднього оцінювання ефективності майбутньої системи дренажу методом математичного моделювання. Виконано аналіз сучасних методів прогнозування динаміки підземних вод, який показав, що використання фізичного експерименту для рішення задач, що виникають при проєктуванні систем дренажу, має чимало обмежень. На основі вивчення літературних даних виявлено, що сучасним напрямом дослідження динаміки підземних вод, процесів геоміграції є використання чисельних моделей. Але наразі існує певний дефіцит прикладних чисельних моделей, що дозволяють комплексно вирішувати задачі динаміки підземних вод та тепломасопереносу при проєктуванні систем дренажу. Використання комерційних програмних комплексів (наприклад, пакету «MODFLOW») потребує високої кваліфікації користувача та значних економічних витрат через їх високу вартість; крім цього, потрібна детальна вхідна інформація для проведення обчислювального експерименту, що не є завжди доступною, особливо на початку проєктних робіт, та отримання якої потребує часу та значних коштів. Аналіз літературних джерел по даній проблематиці виявив необхідність у створенні надійних та економічних методів чисельного дослідження динаміки підземних вод та процесів тепломасопереносу в них. У другому розділі дисертації розглянуто побудову математичних моделей для розв’язання складних, багатофакторних задач по оцінці ефективності використання систем для зниження рівня ґрунтових вод на підтоплених територіях. Запропоновано математичні моделі для комплексного розв’язання задачі «дренаж підземних вод + робота проникного бар’єру». Запропоновано математичні моделі для комплексного розв’язання задачі «динаміка підземних вод + робота устаткування по заморожуванню підземного потоку». Розглянуті математичні моделі базуються на фундаментальних законах механіки суцільного середовища – законі збереження маси та законі збереження енергії. Розглянуті математичні моделі допускають лише чисельне розв’язання. Тому необхідним є розробка ефективних чисельних моделей для практичної реалізації багатофакторних моделей динаміки підземних вод та тепломасопереносу. Для аналізу динаміки підземних вод при роботі дренажу запропоновано використання двох моделей гідродинаміки в залежності від наявності початкових даних: модель потенціального руху; планова модель фільтрації ґрунтових вод. Запропоновані математичні моделі відносяться до класу «operational models», тобто моделей, що дозволяють проводити наукове дослідження багатофакторних процесів динаміки ґрунтових вод та тепломасопереносу з метою обґрунтування інженерних рішень, що приймаються. В третьому розділі дисертації розглянуто побудову чисельних моделей для розв’язання задачі гідродинаміки ґрунтових вод при роботі дренажної системи. Розглянуто побудову чисельних моделей тепломасопереносу для рішення задач геоміграції. Для чисельного розв’язання моделюючих рівнянь застосовано явні різницеві схеми. Виконано програмну реалізацію розроблених чисельних моделей. Створені коди являють собою інструмент розв'язання складних багатофакторних задач з оцінки ефективності роботи дренажних систем та їх елементів. В розділі наведено результати верифікації розроблених моделей, які підтверджують їхню адекватність. Побудовані чисельні моделі дають змогу замінити складні лабораторні та натурні експерименти, скоротити час на отримання науково обґрунтованих даних щодо ефективності застосування дренажних систем. В четвертому розділі дисертації розглянуто практичне використання побудованих чисельних моделей на прикладі розв’язання комплексу задач, що виникають при розробці проєктів дренажу для підтоплених територіях. Представлені в розділі результати дають змогу зробити висновок, що розроблені чисельні моделі фільтрації, геоміграції, теплопереносу дають змогу враховувати низку важливих фізичних факторів, що впливають на процес динаміки підземних вод. Дата реєстрації 2026-03-24 Додано в НРАТ 2026-03-24 Закрити