Published November 7, 2023 | Version v1
Journal article Open

Filtration calculations of protective structures for the restoration of de-occupied territories

Authors/Creators

Description

The flooding and pollution of water resources on the de-occupied territories require developing and improving the methods of filtration calculations for the polluted water that passes through damaged protective screens, as well as the analysis of pollutant migration through the aquifer. The article deals with the issue of theoretical substantiation of filtration losses due to damage to the protective screen at the stage of supported filtration. Using as an example the main channel of the Inhulets irrigation system, which has undergone significant pollution, it was established that in the calculations, the conditional filtration coefficient of the concrete cladding based on the long-term operation and the impact of active hostilities can be ignored, and the filtration losses of water can be calculated using the same methods as for the canal without cladding. Primary restoration of the system can be carried out with local building materials, which is more economically beneficial. The arrangement of the cladding requires a theoretical justification of its thickness and construction. This choice is to be made by determining the magnitude of the water pressure drop when filtering through the cladding, depending on its design. The article proposes arranging a channel drainage along the main channel to prevent flooding and salinization of the soil, as well as reuse the drainage water after appropriate water treatment. It is shown that when calculating the filtration losses of water from the main channel to the tubular drainage, it is advisable to take into account the filtration resistance of the channel cladding. The dependence of pressure loss on the cladding is presented, according to which such a calculation can be performed and the effectiveness of the antifiltration protection with various design features can be determined.

Files

Environmental_Safety_and_Protection_Technologies_Issue_5_2023_Scientific_Journal.pdf

Files (11.2 MB)

Additional details

Additional titles

Translated title (Ukrainian)
Фільтраційні розрахунки захисних споруд для відновлення деокупованих територій

Identifiers

ISSN
2707-7993

Software

Repository URL
https://ecocorptzd.com.ua/gallery/%D0%96%D0%A3%D0%A0%D0%9D%D0%90%D0%9B%20%D0%92%D0%95%D0%A0%D0%A1%D0%A2%D0%9A%D0%90%20%D0%A4%D0%86%D0%9D%D0%90%D0%9B_5%20%D0%B2%D1%96%D0%B4_27_03_2024.pdf

References

  • Ворошнов С. М. Сучасний технічний стан каналів Інгулецької зрошувальної системи та нові конструкції облицювань із використанням геосинтетичних матеріалів. / С. М. Ворошнов, Я. В. Шевчук, О. Ю. Юзюк. // Механізація та електрифікація сільського господарства. – 2018. – №8. – С. 232–240ю
  • Волошкіна О. Теоретичне обґрунтування визначення параметрів забруднення підземних вод від зруйнованих меліоративних споруд, водосховищ та затоплених полігонів. Екотехногенні наслідки руйнування гідротехнічних споруд. Прогнози та перспективи відновлення. [Електронний ресурс] / О. Волошкіна, Д. Маршалл, Я. Шевчук // Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції. – 2023. – Режим доступу до ресурсу: https://drive.google.com/file/d/16Lr4eXD wnO0go8maanXvEn0mgyV2RIkX/view2.
  • Маршалл Д. І. Оцінка визначення параметрів забруднення підземних вод від зруйнованих меліоративних споруд, хвостосховищ та затоплених полігонів. / Д. І. Маршалл, Ю. В. Шевчук. // Екологічна безпека та природокористування. – 2023. – №48. – С. 21–31.
  • Телима С. В. Щодо використання мінералізованих вод для зрошення в умовах підтоплення. / С. В. Телима. // Містобудування та планування території. – 2014. – №52. – С. 411–417
  • Олейник А. Я. Геогидродинамика дренажа / А. Я. Олейник. – Киев: Наукова думка, 1984. – 284 с.
  • Моделювання і розрахунки внутрішньодренної гідравліки при роботі підземних водозаборів і дренажів / С. В.Телима, Є. О. Олійник, С. М. Курганська, О. В. Харламова. // Екологічна безпека та природокористування. – 2015. – №7. – С. 33–43.
  • Березницька Ю. О. Моделювання підтоплення із споруд з екранами для оцінки ефективності природоохоронних заходів / Ю. О. Березницька, О. С. Волошкіна. // Екологічна безпека і природокористування. – 2011. – №7. – С. 168–175.
  • Modeling of Pollution Spreading Problems on Irrigated Lands / S.Telyma, О. Voloshkina, О. Zhukova, R. Sipakov. // Conference: World Environmental and Water Resources Congress. – 2023. – С. 493–508. DOI: 10.1061/9780784484852.048
  • Study of seepage losses from irrigation canals using radioactive tracer technique [Електронний ресурс] / [A. Manzoor, A. Jamil, А. Tari та ін.] // PINSTECH-170 Revision,. – 2004. – Режим доступу до ресурсу: https://inis.iaea.org/collection/ NCLCollectionStore/_Public/38/039/38039641.pdf
  • Elsayed E. Numerical Canal Seepage Loss Evaluation for Different Lining and Crack Techniques in Arid and Semi-Arid Regions: A Case Study of the River Nile, Egypt. [Електронний ресурс] / E. Elsayed, M. Zelenakova, І. Abd-Elaty // Water. – 2021. – Режим доступу до ресурсу: https://www.mdpi.com/2073-4441/13/21/3135. https://doi.org/10.3390/w13213135
  • El-Molla D. Seepage losses from trapezoidal earth canals with an impervious layer under the bed/ El-Molla D., El-Molla M. / Water Practice and Technology. – 2021. –№16 (2). – С. 530–540. https://doi.org/10.2166/wpt.2021.010.
  • Investigation of irrigation canal seepage losses through use of four different methods in Hetao irrigation district, China [Електронний ресурс] / Q.Zhang, J. Chai, Z. Xu, Y. Qin // Journal of Hydrologic Engineering. – 2017. – Режим доступу до ресурсу: https://ascelibrary.org/doi/1 0.1061/%28ASCE%29HE.1943-5584.0001470. doi: http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)HE.1943- 5584.0001470.
  • Marshall D. Ways of rational use of water resources in the conditions of post-war reclamation systems in the south of Ukraine / Marshall D., Zhukova O./ Journal Environmental Problems. – 2023. –№8 (4). – С. 208-209. DOI: https://doi. org/10.23939/ep2023.04.205
  • Маршалл Д. І. Деякі питання відновлення зрошувальних систем півдня України. / Д. І. Маршалл. // Матеріали XV міжнародної науково-технічної конференції «Проблеми екології та енергозбереження», вересень 21-22. Миколаїв. – 2023. – С. 79–80.
  • ДБН В.2.4-1-99 Меліоративні системи та споруди. Затверджено Наказом Держбуду України від 25.06.1999, №153.
  • Swamee P. K. Design of Minimum Seepage Loss Canal Sections, J. Irrig. Drain. / Swamee P. K., Mishra G. C., Chahar B. R./ – 2000. – № 126 (1). – Р.28-32.
  • Ghazaw Y. M. Design Charts of Optimal Canal Section for Minimum Water Loss, J. of Engineering and Computer Sciences. – 2010. – №3(2). – Р. 73-95.
  • Телима С. В. Щодо використання мінералізованих вод для зрошення в умовах підтоплення. / С. В. Телима. // Містобудування та планування території. – 2014. – №52. – С. 411–417
  • Козленко Є. В. Дренажний стік як додаткове джерело водних ресурсів на Інгулецькій зрошувальній системі. / Є. В. Козленко, О. В. Морозов, В. В. Морозов. // Аграрні інновації. – 2021. – №5. – С. 52–59. DOI: https://doi. org/10.32848/agrar.innov.2021.5.9
  • Морозов О. В. Оцінка якості зрошувальної води в системі еколого-оздоровчого моніторингу / О. В. Морозов. // Водні біоресурси та аквакультура.. – 2020. – №2. – С. 192–209.
  • Удосконалення технологій знезалізнення та підземного водопостачання в автоматизованих системах сільськогосподарського водопостачання / [П. Д. Хоружий, В. Д. Левицька, С. Р. Стасюк та ін.]. // Меліорація та водне господарство. – 2020. – №111. – С. 186–194. DOI: https:// doi.org/10.31073/mivg202001-227.
  • Нові технологічні рішення систем водопостачання в сучасних умовах / Є. М.Мацелюк, Д. В. Чарній, В. Д. Левицька, С. В. Марисик. // Меліорація та водне господарство. – 2021. – №2. – С. 201–209. DOI: https://doi.org/10.31073/ mivg202102-303.