Научная работа

К числу наиболее ответственных законченных исследований ученых кафедры следует отнести:

• создание методологии расчетного обоснования головных частей веерных (мексиканских) открытых береговых водосбросов, включая определение координат поперечного сечения криволинейного в плане водослива  практического профиля, оценку его пропускной способности, прогноз параметров потока при сопряжении бьефов и на транзитных участках таких водосбросов;
• создание методологии расчетов и проектирования отстойников, расчетное обоснование крупности наносов на выходе из них; прогноз наступления, критическое состояние насыщения потока наносами в открытых руслах; методы расчетов осаждения наносов и параметров мутности потока в отстойниках;
• теоретические и экспериментальные обоснования прочности, сейсмостойкости и безопасности гидротехнических сооружений;
• создание новых методов расчетного обоснования конструкций крепления в нижних бьефах, имеющих трапецеидальное поперечное сечение;
• разработку новых методов экспериментального определения геометрических и динамических параметров потока в нижних бьефах водопропускных сооружений с использованием тензодатчиков, а также построение модели случайных колебаний в турбулентном потоке упруго закрепленного диска;
• получение принципиально новых данных о параметрах течения и динамического взаимодействия потока с граничными поверхностями на различных участках шахтных и вихревых водосбросов, включая сооружения с различными схемами закрутки потока и наклонными шахтами;
• изучение физической сущности явления кавитации и кавитационной эрозии на проточных частях водопропускных гидротехнических сооружений, в частности, определение критических параметров кавитации для контактирующих с потоком воды поверхностей водоводов, имеющих неровности различных видов, для гасителей энергии и растекателей потока, кавитации на конусных затворах, их насадков и поверхностей камер гашения;
• методика расчета и проектирования водозаборных сооружений на реках с обильным транспортом наносов;
• экспериментальное и теоретическое изучение параметров гидродинамического воздействия потока на элементы конструкций водопропускных сооружений, работающих в условиях кавитации;
• разработку методики моделирования кавитационной эрозии элементов конструкций водопропускных сооружений;
• рассмотрение влияния аэрации потока на процесс кавитационной эрозии поверхности сооружений;
• разработку новых конструкций входных оголовков, позволяющих исключить возникновение неблагоприятных переходных гидравлических режимов в закрытых водосбросах;
• разработку методов расчета потерь энергии в аэрируемых потоках, движущихся по поверхностям с большими продольными уклонами;
• создание новых конструкций траншейных водосбросов, а также конструкций камер гашения за концевыми частями водопропускных сооружений с конусными затворами;
• обоснование надежности элементов гидротехнических сооружений;
• природоприближенное восстановление и эксплуатация водных объектов;
• применение ячеистых конструкций в гидротехническом строительстве;
•  особенности гидравлических условий работы водосливных плотин со ступенчатой низовой гранью;
• конструкция облицовок каналов в условиях сухого жаркого климата;
• мониторинг состояния гидротехнических сооружений;
• применение укатанного бетона в гидротехническом строительстве;
• применение армированного грунта различных видов при строительстве гидротехнических сооружений;
• совершенствование конструкций и методов расчетного обоснования рассеивающих выходных элементов подземного контура водонапорных гидротехнических сооружений;
• гидравлические и гидродинамические обоснования затворов некоторых типов;
• эксплуатацию и ремонт гидротехнических сооружений и др.

Оборудование лабораторий позволяет вести сотрудникам кафедры исследования крупных гидротехнических сооружений. Так, в кавитационной лаборатории были проведены исследования третьего яруса Андижанского гидроузла, шахтного ствола Бартогайского гидроузла и серия методических исследований процесса развития кавитации и кавитационной эрозии за неровностями в безнапорном потоке.

Проведенные в лаборатории прочности исследования (динамических характеристик и сейсмонапряженного состояния сооружения и их оснований) таких крупных объектов, как плотины Токтогульского, Кировского, Курпсайского гидроузлов, ячеистая плотина на р. Б. Алмаатинка, Нижне-Кафирниганский гидроузел (подпорные стенки), Алаарчинский гидроузел (бетонные трубы водопропускных сооружений) позволили получить принципиально новые научные результаты.

Кроме того, по результатам исследований, проведенных в этой лаборатории, получены зависимости для оценки прочности бетона, разработаны некоторые положения теории моделирования процессов в стадии разрушения, методы расчетов и моделирования сооружений, возводимых на набухающих грунтах, получены рецептуры грунтоцементных растворов для использования в гидромелиоративном строительстве.

В специальной лаборатории проводятся исследования прочности и устойчивости сооружений и их оснований в суровых климатических условиях, то есть в условиях строительства на вечномерзлых и пучинистых грунтах. Получены расчетные зависимости, которые позволяют назначать контур из условия полной ликвидации напорной фильтрации под сооружением. По рекомендациям кафедры в Республике Саха (Якутия) построены регуляторы доковой конструкции на свайных основаниях. Учеными кафедры предложен графический способ определения степени морозного пучения в зависимости от гранулометрического состава.

Результаты исследований были внедрены в отечественную и зарубежную практику гидротехнического строительства (Чарвакский, Кировский, Саяно-Шушенский, Нижнекафирниганский, Мамаканский, Токтогульский, Бартагайский, Туполанский, Тельманский и другие гидроузлы).

Ученые кафедры принимали участие в проектировании и строительстве ряда гидроузлов в Республике Куба, Республике Мозамбик, в Ираке, Вьетнаме, Алжире, Китае, Сирии, Камбодже, Шри Ланке и в других странах.

По результатам исследований получено: медалей ВДНХ и ВВЦ - 11, авторских свидетельств -21