INNOVATIVE DEVELOPMENT OF TECHNOLOGIES FOR THE CONSTRUCTION OF ANTIFILTRATION FACILITIES | ІННОВАЦІЙНИЙ РОЗВИТОК ТЕХНОЛОГІЙ БУДІВНИЦТВА ПРОТИФІЛЬТРАЦІЙНИХ СПОРУД

Ukrainian. Актуальність дослідження. В процесі функціонування зрошувальних систем виникає потреба захисту гідротехнічних об'єктів та прилеглих до них територій від фільтрації, яку слід розглядати як окремий вид шкідливої дії вод. Фільтрація води з каналів та ставків-накопичувачів призводить до вторинного підтоплення, засолення та заболочування земель. Фільтрація води на земляних дамбах за певних умов призводить до руйнування дамб та створення на прилеглих територіях зон надзвичайних ситуацій. В сучасних умовах реформування економіки України особливо важливого значення набуває використання у гідротехнічному будівництві технічно надійних, екологічно безпечних та економічно доцільних споруд захисту від фільтрації.Мета дослідження – визначити пріоритетні напрямки інноваційного розвитку технологій будівництва протифільтраційних споруд та навести основні досягнення ІВПіМ НААН у вирішенні проблеми захисту від фільтрації в гідротехнічному будівництві за минулий період. Методика дослідження. У дослідженні використано метод узагальнення та аналізу конструктивно-технологічних рішень складних систем. Результати дослідження. В статті обґрунтовано пріоритетні напрямки рішення однієї з актуальних проблем гідротехнічного будівництва – проблеми захисту від фільтрації та наведено основні науково-технічні досягнення інституту ІВПіМ НААН в рішенні цієї проблеми. Відмічено, що за останні 60 років технології будівництва протифільтраційних споруд набули значного розвитку. Підвищення технологічного рівня будівництва протифільтраційних споруд відбувалось шляхом якісного удосконалення та кількісного збільшення варіантів протифільтраційних матеріалів, конструктивних рішень протифільтраційних споруд, технологічних рішень будівництва протифільтраційних споруд, конструктивних рішень засобів механізованого укладання протифільтраційних матеріалів. За результатами системного аналізу визначена ієрархічна підпорядкованість конструктивних і технологічних рішень будівництва протифільтраційних споруд, а за результатами їх функціонально-вартісного аналізу встановлені аналітичні залежності для визначення пріоритетних напрямків інноваційного розвитку технологій будівництва протифільтраційних споруд. Наведено нові найбільш значущі конструктивні і технологічні рішення та науково-технічні розробки з будівництва протифільтраційних споруд, які були створені в інституті ІВПіМ НААН за минулий період. За тематикою захисту від шкідливої дії фільтрації інститутом за останні 60 років розроблено: безтраншейний спосіб укладання вертикальних екранів з полімерної плівки; нові конструктивно-технологічні рішення і технологічні процеси будування протифільтраційних споруд з використанням безтраншейного способу укладання вертикальних екранів; нові конструктивно-технологічні рішення будування земляних дамб ярусним способом; нові конструктивно-технологічні рішення будування бетоноплівкових екранів, грунтоплівкових екранів, протифільтраційних завіс з використанням складених в пакет полотен полімерної плівки; удосконалена традиційна технологія будівництва способом протифільтраційних завіс з полімерної плівки способом «стіна в ґрунті». Інститутом також розроблено рекомендації з визначення технологічних нормативів втрат води на зрошувальних каналах в умовах зменшення корисної витрати води в них. Встановлено що коефіцієнт корисної дії каналів є не технічною, а техніко-експлуатаційною характеристикою зрошувальних каналів. Розроблена формула корегування проектного коефіцієнту корисної дії зрошувальних каналів залежно від фактичної витрати води в каналі нетто. Створені в інституті інноваційні конструктивно-технологічні рішення і науково-технічні розробки можуть бути використані як при будівництві нових, так і при реконструкції і модернізації існуючих протифільтраційних споруд в сучасних умовах відродження зрошувальних систем України.

English. Relevance of research. In the course of the operation of irrigation systems, there is a need to protect the hydraulic structures and the adjacent territories from filtration, which should be considered as a separate type of harmful effects of water. Filtration of water from canals and ponds leads to secondary flooding, salinization and waterlogging. Filtration of water at earth dams under certain conditions leads to the destruction of dams and the creation of emergency zones in the surrounding territories. In today's conditions of reforming the Ukrainian economy, it is particularly important to use technically reliable, environmentally sound and economically feasible filtration protection facilities in hydrotechnical construction.The purpose of the study is to identify priority areas for innovative development of technologies for the construction of anti-filtration facilities and to outline the main achievements of the Institute of WPLR NAAS in solving the problem of protection against filtration in hydraulic engineering in the past.Research methodology. The study used the method of generalization and system analysis of structural and technological solutions of complex systems.Research results. Priority areas of the solving one of the urgent problems of hydrotechnical construction - problems of protection against filtration are grounded in the article. It is noted that over the past 60 years, the technologies of construction of anti-filtration structures have developed significantly. The technological level of construction of anti-filtration structures was increased by qualitative improvement and quantitative increase of anti-filtration materials, constructive solutions for anti-filtration structures, technological solutions for construction of anti-filtration structures, structural solutions of the means of mechanical laying anti-filtration materials. Based on the results of the system analysis, the hierarchical subordination of structural and technological solutions for the construction of anti-filtration structures was determined. Based on the results of functional-cost analysis of structural and technological solutions, analytical dependencies were established to determine the priority areas of innovative development of technologies for construction of anti-filtration structures. The new most significant structural and technological solutions and scientific and technical developments in the construction of anti-filtration structures, which were created at the Institute of Water Problems and Reclamation of the NAAS in the past, are presented.Over the past 60 years the Institute has developed the following technical and technological solutions in the area of protection against harmful effects of filtration: trenchless method of laying vertical screens made of polymer film; construction of anti-filtration structures using trenchless method of laying vertical screens; construction of earth dams in a tiered way; construction of concrete film screens, soil film screens, anti-filtration hangers with the use of polymer film folded into the package; improved traditional technology of construction by the method of anti-filtration curtains made of polymer film by the wall-to-soil method. The Institute has also developed the recommendations for determining the technological standards of water losses in irrigation canals in terms of reducing the useful flow of water in them. It is established that the efficiency of the canals is not technical, but technical and operational characteristics of irrigation canals. A formula for adjusting the design efficiency of irrigation canals has been developed depending on the actual water flow in the irrigation network.