Анотація до роботи:

Вовк Л.І. Удосконалення методів гідравлічного розрахунку збірників атмосферних стічних вод. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.16 – гідравліка та інженерна гідрологія. – Національний університет водного господарства та природокористування, Рівне, 2007.

Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної науково-практичної задачі забезпечення надійності роботи дощової водовідвідної мережі та збірників атмосферних стічних вод.

Отримано теоретично обґрунтовані і експериментально підтверджені удосконалені методики гідравлічного розрахунку максимальної витрати дощових вод та регулювального об’єму ЗАСВ з врахуванням конфігурації басейна каналізування в плані, закону зміни інтенсивності випадання дощу та змінної швидкості течії поверхневого стоку. Запропоновано коефіцієнт зміни напору b, який враховує змінний напір витікання з регулювального резервуара. Встановлено техніко-економічний критерій влаштування ЗАСВ.

Результати роботи впроваджені на підприємствах водопровідно-каналізаційних господарств м. Трускавець та м. Буськ Львівської області.

1. В дисертаційній роботі вирішено науково-практичну задачу, яка полягає у вдосконаленні методів гідравлічного розрахунку ЗАСВ з врахуванням закону зміни інтенсивності дощу, особливостей басейна каналізування в умовах міської забудови, конструктивних параметрів ЗАСВ та відвідного трубопроводу, що підтверджується результатами чисельних та фізичних експериментів.

2. Запропоновано радіальну модель концентрації поверхневого стоку, для якої отримано якісно та кількісно відмінні гідрографи притоку дощових вод, порівняно з відомими моделями.

3. Аналіз гідрографів притоку дощових вод для різних моделей показав, що максимальна витрата дощового стоку у розрахунковому перерізі для радіальних в плані басейнів стоку в 2/(2-n) раз більша за відповідну витрату для лінійних басейнів та на 55-80 % переважає розрахункову витрату, визначену за основним діючим в Україні нормативним документом СНиП 2.04.03-85.

4. Виконаний чисельний експеримент з моделювання поверхневого стоку з прямокутних в плані басейнів стоку підтвердив обгрунтованість запропонованої радіальної моделі, а також показав, що гідрографи для прямокутних басейнів стоку є проміжними між гідрографами для лінійної та радіальної моделей, але на відміну від них складаються з 5 характерних етапів.

5. У математичній моделі концентрації поверхневого стоку для дощів постійної в часі інтенсивності та лінійних в плані басейнів стоку враховано збільшення швидкості течії поверхневого стоку по довжині басейна. Отримано уточненні розрахункові формули для визначення витрат дощових вод та розрахункового часу дощу для даних характеристик басейну стоку та дощу.

6. Для врахування зміни напору витікання, при визначенні регулювального об’єму ЗАСВ, введено теоретично обґрунтований коефіцієнт b, який чисельно характеризує зміну пропускної здатності відвідного трубопроводу в процесі наповнення ЗАСВ.

7. Уточнено розрахункову формулу для визначення коефіцієнта регулювального об’єму ЗАСВ К_рег як функції початкового коефіцієнта регулювання a_о, коефіцієнта зміни напору b, безрозмірної тривалості дощу X_ддля n=0,71, що відповідає кліматичним умовам рівнинних областей України. Аналогічно отримано узагальнену розрахункову формулу коефіцієнта регулювального об’єму К_рег як функції a_о, b, X_дта показника степеня z, для дощів постійної в часі інтенсивності при врахуванні змінної швидкості притоку по довжині басейну.

8. Експериментальні дослідження на фізичній моделі ЗАСВ показали, що при значеннях початкового коефіцієнта регулювання a_о0,5 розбіжність між результатами чисельного та фізичного експериментів не перевищує 7,5 %, що підтверджує достовірність запропонованих методів визначення регулювального об’єму ЗАСВ для дощів постійної в часі інтенсивності та лінійних в плані басейнів стоку.

9. Удосконалено методи гідравлічного розрахунку регулювального об’єму ЗАСВ з врахуванням конфігурації басейна каналізування в плані, закону зміни інтенсивності випадання дощу, та змінної швидкості течії поверхневого стоку. Практичне значення мають отримані узагальнені залежності для визначення коефіцієнта регулювального об’єму ЗАСВ для лінійної та радіальної моделей концентрації поверхневого стоку, які рекомендуються до використання в практиці проектування ЗАСВ.

10. Виконаний аналіз техніко-економічної ефективності влаштування на дощовій водовідвідній мережі ЗАСВ регулювального типу дозволяє в кожному конкретному випадку знайти оптимальне зменшення діаметра ділянок водовідвідної мережі вниз за течією від збірника.

11. Результати дисертаційної роботи знайшли промислове впровадження в Буському міському водопровідно-каналізаційному підприємстві та в ТзОВ “Трускавецький водоканал”.

Публікації автора:

1. Жук В.М., Вовк Л.І. Гідрографи притоку поверхневих стічних вод при різних моделях концентрації стоку // Теплоенергетика. Інженерія довкілля. Автоматизація: Вісник Національного університету “Львівська політехніка”. – 2004. – № 506. – С.105-113 (особистий внесок автора: зроблений літературний аналіз відомих мето-дів побудови гідрографів, виконано побудову гідрографів та аналіз їх поведінки).

2. Жук В.М., Вовк Л.І. Регулювальний об’єм збірників атмосферних стічних вод для радіальної моделі концентрації поверхневого стоку // Вісник Черкаського державного технологічного університету: Науково-технічний журнал. – 2004. - № 4. – С.21-25 (особистий внесок автора: виконано побудову гідрографів для різних моделей стоку, розроблено та виконано чисельний експеримент для визначення регулювального об’єму ЗАСВ для радіальної моделі стоку дощових стічних вод).

3. Жук В.М., Вовк Л.І. Сучасні конструктивні рішення збірників атмосферних стічних вод // Теорія і практика будівництва: Вісник Національного університету “Львівська політехніка”. –2004. – № 520. – С. 63-68 (особистий внесок автора: зроблений літературний пошук відомих конструкцій та схем збірників атмосферних стічних вод).

4. Жук В.М., Вовк Л.І. Радіальна модель концентрації дощових стічних вод // Проблеми водопостачання, водовідведення та гідравліки: Науково-технічний збірник. Випуск 4. – К.: КНУБА, 2005. – С. 84-96 (особистий внесок автора: побудовано і проаналізовано гідрографи стоку для трьох різних моделей концентрації стоку; виконано чисельний експеримент для визначення притоку дощових вод з прямокутних в плані басейнів стоку).

5. Жук В.М., Вовк Л.І. Гідрографи притоку поверхневих стічних вод з прямокутних в плані басейнів стоку // Промислова гідравліка і пневматика: Всеукраїнський науково-технічний журнал. – Вінниця: Глобус-прес, 2005. – №1(7) – С. 12-1. (особистий внесок автора: зроблений літературний аналіз відомих методик побудови гідрографів, проаналізовано формування дощового стоку з реальних басейнів прямокутної форми в плані з різними співвідношеннями сторін, виконано побудову гідрографів).

6. Жук В., Вовк Л. Регулювальний об’єм збірників дощових вод при змінній характеристиці відвідного колектора // Aktualne problemy budownictwa i inzynierii srodowiska: IX konferencja naukowa Rzeszowsko-Lwowsko-Koszycka.– Rzeszow, 2004. Cz.2. – S. 495-502 (особистий внесок автора: виконано чисельний експеримент для визначення коефіцієнта регулювального об’єму збірників залежно від трьох безрозмірних параметрів).

7. Жук В.М., Вовк Л.И. Усовершенствование методики расчета регулирующей емкости сборников атмосферных сточных вод // Шестой Международный конгресс "Вода. Экология и технология. ЭКВАТЭК-2004". – Москва, 1-4 июня 2004.– Ч. 2 – С. 756–757 (особистий внесок автора: розроблено техніку розрахунку гідрографів притоку дощових стічних вод).

8. Zhuk V., Rutkovska I., Vovk L. Time of storwater surface concentration in watersheds with uniform slope for rains with constant intensity. – Book of Abstracts. 10th Scientific Conference Rzeszow–Lviv–Kosice. – 11-13th September 2005. – Technical University of Kosice, 2005. – p. 84 (особистий внесок автора: зроблено літературний огляд по способах обчислення часу поверхневої концентрації дощового стоку).

9. Вовк Л.І. Вплив закону зміни інтенсивності випадання дощу на гідрографи притоку // Теплоенергетика. Інженерія довкілля. Автоматизація: Вісник Національного університету “Львівська політехніка”. – 2005 – № 537 –C. 105-113.

10. Жук В.М., Вовк Л.І., Малиш Б.А. Регулювальний об’єм збірників атмосферних стічних вод для дощів постійної в часі інтенсивності // Теорія і практика будівництва: Вісник Національного університету “Львівська політехніка”. –2005. – № 545. – С. 53-60 (особистий внесок автора: розроблено та виконано чисельний експеримент для визначення коефіцієнта регулювального об’єму збірників для дощів постійної в часі інтенсивності та змінної швидкості потоку).

11. Жук В.М., Рутковська І.З., Вовк Л.І., Омельчак Ю.П. Час поверхневої концентрації дощових вод в басейнах з постійним похилом для дощів постійної в часі інтенсивності // Зб. наук. праць ЛІПБ, УкрНДІПБ, МНС України “Пожежна безпека”. – Львів. – 2005 – № 7 – С. 112-118 (особистий внесок автора: виконано чисельне моделювання поверхневого стоку для лінійного в плані басейна стоку та постійної в часі інтенсивності дощу).

12. Жук В.М., Вовк Л.І., Малиш Б.А. Експериментальне визначення регулювального об’єму збірників атмосферних стічних вод для дощів постійної інтенсивності // Промислова гідравліка і пневматика: Всеукраїнський науково-технічний журнал. – Вінниця: Глобус-прес, 2006. – №2(12) – С. 44-48 (особистий внесок автора: виконано дослідження на експериментальній установці – фізичній моделі ЗАСВ, виконано порівняння даних одержаних за результатами фізичного та чисельного експериментів).