ზურაბ ლობჟანიძე

«ზედაპირული მორწყვის დროს ნიადაგ-გრუნტების

წყლისმიერი ეროზიის პროგნოზი»

2009 წელი

მონოგრაფია იბეჭდება აგროსაინჟინრო ფაკულტეტის

საბჭოს რეკომენდაციით. ოქმი №6. 05.03.2009წ.

რედაქტორი: ირაკლი ყრუაშვილი

ტექნიკის მეცნიერებათა დოქტორი, საქართველოს

სახელმწიფო სასოფლო-სამეურნეო უნივერსიტეტის

ადმინისტრაციის ხელმძღვანელი, სრული პროფესორი

რეცენზენტები:

ედუარდ კუხალაშვილი _ სოფლის მეურნეობის

ჰიდრომელიორაციის დეპარტამენტის უფროსი,

სრული პროფესორი;

თეიმურაზ ქაცარავა _ სოფლის მეურნეობის

ჰიდრომელიორაციის დეპარტამენტის ასოცირებული

პროფესორი;

ISBN 978 – 9941 – 0 – 1015 – 6

3

სარჩევი

შესავალი

თავი I. ნიადაგ-გრუნტების წყლისმიერი ეროზია და

თვითგარეცხვადი კალაპოტების მდგრადობის

კრიტერიუმები

1.1 წყლისმიერი ეროზიის მექანიკის ზოგადი

კანონზომიერებები

1.2 თვითგარეცხვადი კალაპოტის წონასწორობის

ჰიდრომექანიკური მოდელი და მდგრადობის

განმსაზღვრელი კრიტერიუმები

თავი II. წყლისმიერი ეროზიის პროგნოზი

მდგრადობის კრიტერიუმების გამოყენებით

2.1 დასაშვები კრიტიკული ქანობის დადგენა

2.2 ნიადაგ-გრუნტების წონასწორობის

ჰიდროდინამიკურ მოდელში ფილტრაციული

ვექტორის

გათვალისწინება

თავი III. მიწის არხების დეფორმაციების შესწავლის

4

საველე-ექსპერიმენტული კვლევები

3.1 საველე და ლაბორატორიული კვლევების

ჩატარების მეთოდიკა

3.2 საველე და ლაბორატორიული ცდების შედეგები

და მათი ანალიზი

თავი IV. ეროზიის პროგნოზი ზედაპირული

მორწყვის დროს

4.1 ნაკადის გარბენის სიგრძის დადგენა

ფილტრაციის გრადიენტის ცვალებადობის

გათვალისწინებით

4.2 ზოლებად მორწყვის ტექნიკის ელემენტების

განსაზღვრა

დასკვნა

გამოყენებული ლიტერატურა

5

შესავალი

მთაგორიანი რთული რელიეფის მქონე ქვეყნებში

ნიადაგ-გრუნტების ეროზიული პროცესების შესწავლას

და მისი უარყოფითი შედეგების რაოდენობრივ შეფასებას

განსაკუთრებით დიდი მნიშვნელობა ენიჭება.

სარწყავი მიწათმოქმედების პირობებში სასოფლო-

სამეურნეო სავარგულების ქვეშ, არსებული თუ ახალი

ფართობების ათვისება მოითხოვს მეცნიერულად

დასაბუთებული მეთოდების დამუშავებას, ამა თუ იმ

კონკრეტული ჰიდროგეოლოგიური, რეოლოგიურ-

ლანდშაფტური და სხვა პირობებისათვის, ეროზიის

საწინააღმდეგო ღონისძიებების პრაქტიკაში

რეალიზაციის მიზნით.

წყლისმიერი ეროზია და მისი პროგნოზი პროცესის

განმაპირობებელი ფაქტორების პერმანენტული

ცვალებადობის გათვალისწინებით გულისხმობს

არამარტო მორწყვის ტექნოლოგიის შედეგად ნიადაგ-

გრუნტების წარეცხვას, არამედ იგი მთელი ირიგაციული

6

სისტემის ფუნქციონირების შედეგად ეროზიის

სხვადასხვა ფორმების დადგენა-გამოვლენას მოიცავს.

ჰიდროტექნიკური სარწყავი კომპლექსების

მშენებლობით და მისი შემდგომი ექსპლუატაციით

იცვლება ჰიდროგეოლოგიური რეჟიმი. დაბალი

საიმედოობით პროგნოზირებადი გრუნტის წყლების

დონის აწევით შესაბამისად მეწყერული,

სოლიფლიქციური, გრავიტაციულ-ეროზიული და სხვა

შეუქცევადი პროცესების განვითარება კაპილარული

ზონის გაფართოვება. ეს უკანასკნელი მნიშვნელოვნად

ამცირებს ინფილტრაციული წყლის სააკუმულაციო

მოცულობას, რაც თავის მხრივ ზედაპირული

ჩამონადენის ფორმირების და წყლისმიერი ეროზიული

ლოკალური კერების წარმოშობის ერთ-ერთი

გადამწყვეტი ფაქტორი ხდება.

ირიგაციული ეროზია ბუნებრივი ეროზიული

პროცესებისაგან განსხვავებით თვითგარეცხვადი

წყალგამტარი არხების კალაპოტების დეფორმაციებისა და

ნიადაგების ზედაპირული ეროზიული პროცესების

ურთიერთდამოუკიდებლად შესწავლას საჭიროებს,

რადგან ხშირ შემთხვევაში კალაპოტური ნაკადებისათვის

7

დამახასიათებელი გარეცხვის ფიზიკური მექანიზმი არ

შეიძლება პირდაპირ ნიადაგების ეროზიულ პროცესებზე

გავრცელდეს.

თუ კალაპოტური ეროზიული პროცესების

კანონზომიერებათა შესწავლისათვის მისაღები მყარი

ტანის და ჰიდრომექანიკის კანონების გამოყენებაა,

ფიზიკურ-ქიმიური მექანიკის პოზიციებიდან ნიადაგ-

გრუნტების ეროზიული პროცესების შესწავლა

ზედაპირულ-მოლეკულური მოვლენების ეფექტების და

თერმოდინამიკური წონასწორობის პირობების

აუცილებელ გათვალისწინებას საჭიროებს.

სარწყავი მელიორაციის პრაქტიკაში ამ ახალი

მიმართულების შესაბამისი თეორიული უზრუნველყოფა

განსაკუთრებით ნიადაგების წყლისმიერი ეროზიის

საკითხების რაოდენობრივი შეფასების, მის წინააღმდეგ

ბრძოლის საინჟინრო მეთოდების შემუშავების და

ეროზიის პროგნოზირებისათვის არის აუცილებელი.

ნიადაგ-გრუნტების წყლისმიერი ეროიის

პროგნოზირების მიზნით, გამოყენებული იქნა კვლევის

შემდეგი მეთოდიკა, და იგი მოიცავს:

8

- თვითგარეცხვადი კალაპოტების არსებული

მდგრადობის კრიტერიუმებისა და საანგარიშო

დამოკიდებულებათა ანალიზს, მათი გამოყენების არის

დადგენას, შედარებით ადვილად მოპოვებადი

პარამეტრების გამოყენების საფუძველზე არაგამრეცხი

სიჩქარის საანგარიშო დამიკიდებულების მოდიფიკაციას.

- ეროზიის პროცესის მიმდინარეობის

ინტენსივობაზე მათი გავლენის ხარისხის მიხედვით,

ნიადაგ-გრუნტების ეროზიაში მონაწილე ფაქტორების

დიფერენცირებულ შესწავლას.

- ალბათურ-სტატისტიკური მეთოდების

გამოყენებით, საანგარიშო პარამეტრების

განსაზღვრისათვის საველე ცდების მონაცემების

დამუშავებას.

- ნიადაგ-გრუნტების მონოლითურ ნიმუშებზე

ექსპერიმენტების ჩატარებით ინფილტრაციული

წყალგამტარობის პროცესის დინამიკის შესწავლას და

კაპილარული წყალშთანთქმის სავარაუდო

ჰისტერეზისის გამოვლენას.

- ნიადაგ-გრუნტის აგრეგატის წონასწორობის

ჰიდრომექანიკურ მოდელში ანალიზური მეთოდის

9

გამოყენებით, წყლისა და მაღალდისპერსიული

მინერალების ჰეტეროგენულ ზედაპირებთან

ურთიერთმოქმედებისას ანომალიების წარმოშობისა და

შესაბამისი ეფექტების ასახვას.

ჩატარებული თეორიული და ექსპერიმენტული

კვლევების საფუძველზე მიღებულია:

- ნიადაგ-გრუნტების სპეციფიკური

ჰიდროფიზიკური მახასიათებლების გათვალისწინებით

გამოყვანილია ეროზიის პროგნოზის საანგარიშო

დამოკიდებულება.

- ჰიდრომექანიკური მოცულობითი წნევის ძალის

გათვალისწინებით მიღებულია დასაშვები სიჩქარის

საანგარიშო დამოკიდებულება.

- ეროზიის საწყის სტადიაში მოცემულია,

ჰაეროვან-მშრალ მდგომარეობაში მყოფი ნიადაგ-

გრუნტების გარეცხვის მაღალი ინტენსივობის ახსნის

მაღალი ჰიპოტეზა და სათანადო თეორიული

ინტერპრეტაცია.

- დასაბუთებულია, კაპილარული წყალშთანთქმის

პროცესის რაოდენობრივი შეფასებისა და ნიადაგის

აქტიურ შრეში პროდუქტიული წყლის

10

განსაზღვრისათვის ჰისტერეზისის მოვლენის

ექსპერიმენტული შესწავლის მიზნით, დროში

გრავიტაციის პერმანენტული განსაზღვრის

ორიგინალური მეთოდიკის გამოყენების

მიზანშეწონილობა.

- დაწნევის გრადიენტის ცვალებადობის

გათვალისწინებით, ზედაპირული ზოლებად მორწყვის

ტექნოლოგიის პირობებში განსაზღვრულია მორწყვის

ტექნიკის ელემენტები.

- მიღებულია კრიტიკული ქანობის საანგარიშო

დამოკიდებულება, რომელიც ითვალისწინებს აგრეგატის

მდგრადობაზე ფილტრაციული ფაქტორის გავლენას და

უზრუნველყოფს მისი ზღვრული წონასწორობის

პირობის დაცვას.

ნიადაგ-გრუნტის აგრეგატის წონასწორობის

საანგარიშო მოდელის ახლებური ინტერპრეტაცია და მის

საფუძველზე მიღებული მდგრადობის ცალკეული

კრიტერიუმების გამოყენება უზრუნველყოფს

გარეცხვისადმი წინაღობაუნარიანი მდგრადი

კალაპოტების დაგეგმარებას, ხოლო კაპილარულ-

ზედაპირული ძალებით განპირობებულ

11

ინფილტრაციულ წყალშთანთქმის დინამიკაზე

მიღებული ექსპერიმენტული კვლევების შედეგების

განზოგადებით შესაძლებელი იქნება დროის ნებისმიერი

მომენტისათვის, მოვახდინოთ ჰიდროგეოლოგიური

რეჟიმის ცვალებადობაზე პროგნოზი რასაც

განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს მორწყვის რეჟიმის

დადგენისა და რწყვის ტექნოლოგიების შერჩევის დროს.

მიღებული შედეგები შეიძლება

გამოყენებული იქნას შესაბამისი პროფილის სამეცნიერო-

კვლევითი და სასწავლო-საგანმანათლებლო

დაწესებულებების მიერ სამეცნიერო ანგარიშებისა და

სასწავლო პროგრამების მომზადებისას.

12

თავი I. ნიადაგ-გრუნტების წყლისმიერი ეროზია

და თვითგარეცხვადი კალაპოტების მდგრადობის

კრიტერიუმები

1.1 წყლისმიერი ეროზიის მექანიკის ზოგადი

კანონზომიერებები

დღეისათვის წყლისმიერი ეროზიის მექანიზმის

კანონზომიერებათა შესწავლისა და მის წინააღმდეგ

ბრძოლის საკითხებზე გამოქვეყნებულია მეცნიერ-

მკვლევართა მრავალრიცხოვანი შრომები: ს. სობოლევი,

ვ. ჰუსაკი, გ.ზასლავსკი, მ.გაგოშიძე, ა. ვოზნესენსკი,

ი. პოლიაკოვი და სხვა [1, 12, 14, 21, 28, 30, 32, 38, 41, 42, 46,

51,53,56,57,66,76,86,94,108,117,128]. ს. სობოლევის

ფუნდამენტურ შრომებში ასახულია ეროზიული

პროცესის გენეზისი, მისი განვითარება და გავრცელების

გეოგრაფია, ასევე განხილულია ეროზიის გამოვლინების

ხვადასხვა ფორმისა და სახეობასთან ბრძოლის ძირითადი

პრინციპები და მისი აღკვეთის ბიოტექნიკური

საშუალებანი.

13

მრავალ გამოჩენილ მეცნიერის და მათ მიმდევართა

კლასიკურ შრომებში წარმოდგენილია ლანდშაფტური

ეროზიის ეკოლოგიური ასპექტები.

წყლისმიერი ეროზიული პროცესების

რაოდენობრივი შეფასება, მოვლენის განმაპირობებელი

სტოქასტიკური ფაქტორების ფართო სპექტრის

დახასიათება, გაანგარიშების საინჟინრო მეთოდებისა და

პროგნოზის საიმედობის საკითხების მრავალმხრივმა

ასპექტებმა ნიადაგ-გრუნტების ფართო კლასისათვის

ასახვა ჰპოვა აკად. ც. მირცხულავას მონოგრაფიებსა და

მისი ხელმძღვანელობით ჩატარებულ თეორიულ და

ლაბორატორიულ _ ექსპერიმენტული კვლევების

შედეგებზე დაფუძნებულ სხვადასხვა ავტორთა

სამეცნიერო პუბლიკაციებში.

ნებისმიერი სახის ეროზიული პროცესიის საწყისი

სტადია მოიცავს წყლის ნაკადის ზემოქმედებით

გრუნტის მასის ზედაპირული შრიდან ნაწილაკების

მოგლეჯას. განსხვავებით ზედაპირული ეროზიისაგან,

რომელიც ნიადაგ_გრუნტის აგრეგატებზე ზედაპირული

ჩამონადენის პერიოდული ზემოქმედებითაა

გამოწვეული, კალაპოტური ეროზია (გარეცხვა)

14

სადინარების დეფორმირებად კალაპოტზე ნაკადის

უწყვეტი ზემოქმედებით მიმდინარეობს.

ბუნებრივი წყალსადინარების კალაპოტების

ეროზიული პროცესი და კერძოდ, მისი კონკრეტული

ფორმა, ე.წ. დიმანიკური წონასწორობა, პრინციპულად

განსხვავდება ნიადაგის ეროზიისაგან, როგორც მოვლენის

ფიზიკური მექანიზმის განმსაზღვრელი ფაქტორების,

ასევე შედეგების რაოდენობრივი შეფასების

თვალსაზრისით. საკმაოდ ხშირად ნიადაგის ეროზიის

შესაფასებლად მექანიკურად ხდება კალაპოტური

ნაკადებისათვის დამახასიათებელი კანონზომიერებების

ამსახველი კრიტერიუმების გადმოტანა, რაც მხოლოდ

მოვლენის ხარისხობრივ მხარეს გამოხატავს და არც ერთ

შემთხვევაში ჭეშმარიტი ფიზიკური სურათის

რაოდენობრივ მხარეს არ ასახავს.

ნიადაგის ზედაპირის ეროზია მრავალ ფაქტორზეა

დამოკიდებული და შემდეგი თანმიმდევრობით

მიმდინარეობს: პროცესის საწყის სტადიაზე წაირეცხება

ელემენტარული დისპერსიული ნაწილაკების ის ნაწილი,

რომელთა კავშირები გრუნტის ძირითად მასივთან

დარღვეულია. გარეცხვის პროცესის ეს ეტაპი გრძელდება

15

სხვადასხვა ბუნებისა და წარმოშობის ძალების

ზეგავლენით მანამდე, სანამ თვითმოკირწყლული

ხორკლიანი ზედაპირი არ ჩამოყალიბდება.

პროცესის შემდგომ ეტაპზე ზედაპირული ნაკადის

სიმძლავრის გაზრდით და შესაბამისად სიჩქარის

მომატებით (განსაკუთრებით პულსაციური

კომპონენტების ხარჯზე ) გრიგალური მოძრაობის

ზეგავლენით იწყება ნაწილაკის (აგრეგატის) უკანა

წახნაგის ქვედაბოლოს გამორეცხვა, რაც იწვევს ამწე და

შუბლური ძალების გაზრდას. ამის შედგად აგრაგატებს

შორის კავშირი თანდათან ირღვევა და როდესაც აქტიური

ძალების ტოლქმედი პასიური ძალების ტოლქმედის

სიდიდეს გადააჭარბებს (ცხადია არა მხოლოდ

აბსოლუტური სიდიდით) აგრეგატი მყისიერად წყდება.

თუ გავითვალისწინებთ თიხა-გრუნტის სპეციფიკურ

ჰიდროფიზიკურ თვისებებს, მაშინ სავარაუდოა, რომ

პროცესის განვითარების ინტენსიფიკაცია თიხის

მინერალების წყალმედეგობასა და წყალკოლოიდურ

კავშირებზე იქნება დამოკიდებული, და წყალთან

ურთიერთქმედებისას, განსაკუთრებით გაჯირჯვებად

16

ჰეტეროგენულ ზედაპირებზე «განსოლვის» ეფექტის

წარმოშობას იწვევენ [97].

ნიადაგ-გრუნტების ფიზიკაზე თანამედროვე

წარმოდგენა განმარტავს მისი თვისებების უწყვეტ

ცვალებადობას ტენიანობასთან კავშირში[85,115]. არხებზე

ჩატარებული კვლევები [54,55] ეროზიის ინტენივობის

შესასწავლად, მიუთითებენ რომ ნიადაგის ტენიანობის

ხარისხი (განსაკუთრებით კაპილარული ტენტევადობის

ზღურბლზე) უდიდეს მნიშვნელობას იძენს ნიადაგ-

გრუნტის ეროზიული მდგრადობის შესაფასებლად.

ნიადაგის ზედაპირის საფარი წყალთან

ურთიერთქმედებისას, საწყისი ტენიანობისა და

კონსისტენციისაგან დამოკიდებულებით სხვადასხვა

ხარისხით ექვემდებარება «დალბობას» [91].

ინფილტრაციული წყალშთანთქმა და წყლის გრუნტის

ტანში გადაადგილების სიჩქარე საწყის ტენიანობაზეა

დამოკიდებული.

მშრალი ნიადაგ-გრუნტების აგრეგატებზე წყლის

ზემოქმედების განსაკუთრებული ეფექტი შემდეგი

ტრივიალური მექანიკური მოდელის საფუძველზე

შეიძლება აიხსნას. ნიადაგის ფოროვან შორისეთებში

17

არსებული წყლის ორთქლი მოცემულ ტემპერატურაზე

თერმოდინამიკურ წონასწორობაში იმყოფება, როდესაც

მაღალდისპერსიული, განვითარებული კინეტიკური

ხვედრითი ზედაპირის მქონე ნიადაგ-გრუნტი შედის

წყალთან ურთიერთქმედებაში, სორბციული

ზედაპირულ-აქტიური მოლეკულური ძალების

ზემოქმედების შედეგად მინერალურ ნაწილაკს

შემოეკვრება ერთი (მონო) ან რამდენიმე (პოლი) წყლის

მოლეკულის სისქის აფსკი, რომელიც თავისუფალი

მდგომარეობიდან ახალ ფაზურ მდგომარეობაში

გადასვლისას კინეტიკური ენერგიის გათავისუფლების

ხარჯზე იწვევს სითბოს გამოყოფას. ტემპერატურის

გაზრდით იზრდება ორთქლის დრეკადობა, რაც იწვევს

ჰაერის ბუშტულაკის გარსის კედლის «მსხვრევას». ასეთი

მიკრო აფეთქება არღვევს აგრეგატის სტრუქტურას და

ზრდის დისპერგაციის ხარისხს, რაც ცხადია იწვევს

თვისებათა კომპლექსური მაჩვენებლების რადიკალურ

შეცვლას.

აღწერილი სქემიდან ნათლად ჩანს, რომ წყლისმიერი

ეროზიის ინტენსივობა მრავალრიცხოვან ცვლად

ურთიერთ- განმაპირობებელ ფაქტორზეა

18

დამოკიდებული, რომელთაგან უმთავრესია: ნიდაგ-

გრუნტების სიმტკიცობრივ-დეფორმაციული

მახასიათებლები, კლიმატური ფაქტორები,

ადგილმდებარეობის ზედაპირის ქანობი, რელიეფის

მიკრო ტალღოვანება და დანაწევრება, მცენარეული

საფარის სახეობა, ნიადაგის დამუშავების აგროტექნიკა და

სხვა.

ნიადაგ-გრუნტის, როგორც მრავალკომპონენტიანი

და მრავალფაზიანი ფიზიკური სხეულის თვისებათა

კომპლექსიდან ეროზიის ინტენსივობის განვითარებაზე

გავლენას ნიადაგის საწყისი ტენიანობა, წყალგამტარობა,

სრული და ზღვრული მინიმალური წყალტევადობა,

აგრეგატების წყალმედეგობა, მოცულობითი წონა,

გაჯირჯვების ხარისხი, შინაგანი ხახუნის კუთხე და

ბმულობის ხვედრითი ძალა, ფრაქციული შედგენილობა,

კუმულაციური მრუდის არაერთგვაროვნება,

სტრუქტურა, ნაპრალიანობა, პლასტიკური თვისებები და

განსაკუთრებით პლასტიკურობა დენადობის ზღვარზე,

მინერალოგიური და ქიმიური შედგენილობა, სხვადასხვა

კატიონებით გაჯერების ხარისხი, დამლაშება და

19

სუფოზიური თვისებები (მექანიკური და ქიმიური),

თერმული და ოპტიკური მაჩვენებლები ახდენს.

ადგილის რელიეფის მაჩვენებლების გავლენიდან

ეროზიაზე საჭიროა აღინიშნოს ფერდობების დახრილობა,

მიკრორელიეფის უსწორობანი (ტალღისებური,

ლოკალური ღრმულები), ფერდის მოხაზულობა, სიგრძე

და ექსპოზიცია, წყალკშემკრები აუზის არეალის

კონტურის დანაწევრიანება და სხვა.

ნიადაგ-გრუნტების ეროზიული პროცესების

განვითარებაზე უპირველეს ყოვლისა გადამწყვეტი როლი

ენიჭება ატმოსფერულ ნალექებს. მოცემულ ადგილზე

მოსული ნალექების წლიური რაოდენობა მხოლოდ

ეროზიის შესაძლო საშიშროების ხარისხობრივი

მახასიათებელია. ეროზიის წარმოქმნაში გაცილებით

მნიშვნელოვანია წლის განმავლობაში ნალექების

გადანაწილება და მისი ინტენსივობა.

განსაკუთრებით საშიშროებას წარმოადგენს პიკური

ნიაღვრები. ს. სობოლევის [117] მიხედვით ნიაღვარმა 20%

უზრუნველყოფით შეიძლება რამდენიმე წუთში

გამოიწვიოს ნიადაგის ისეთი რღვევა, რაც ეტოლება 20

წლის ეროზიას ჩვეულებრივი საშუალო წვიმის

20

ჰიდროგრაფების შემთხვევაში. ასეთი ნიაღვრების

წინააღმდეგ ბრძოლა მარტივი ჰიდროტექნიკური

ნაგებობების გამოყენებით წარმოებს, რადგან ასეთ

შემთხვევაში აგროტექნიკური და სატყეო-

მელიორაციული ღონისძიებანი ზედაპირული

ჩამონადენების სრულად დაკავებაში ნაკლებ ეფექტურია.

ეროზიის პროცესის ფიზიკური მექანიზმის

ასახვისათვის დღემდე არ არსებობს ერთიანი

უნიფიცირებული მოდელი, რომელიც შესაძლებელს

გახდიდა, თუნდაც ამა თუ იმ მონოფაქტორის

დამახასიათებელი ინტეგრალური პარამეტრის

გათვალისწინებით, პირველი მიახლოებით

ჩატარებულიყო ნიადაგ-გრუნტის წყლისმიერი ეროზიის

რაოდენობრივი პროგნოზი _ გაანგარიშება.

ეროზიის მიმდინარეობის ციკლურ პროცესში

პერმანენტულად იცვლება ნაკადის კინემატიკური

სტრუქტურა და შესაბამისად ეროზიის ინტენსივობა.

წყლისმიერი ეროზია განსაკუთრებით დიდი

სირთულეებით ხასიათდება თიხოვან

ნიადაგ_გრუნტებში, რაც არა მარტო ნაკადისა და

კალაპოტის ურთიერთმართვადობის ჰიდრომექანიკური

21

ხასიათით არის განპირობებული, არამედ უშუალო

კავშირშია თვით ნიადაგის ტანში მიმდინარე ფიზიკურ-

ქიმიური გარდაქმნებზე.

აკად. ო. ნათიშვილის [95] კვლევების საფუძველზე

დადგენილია ტურბულენტური აღრევის შესაბამისად

კონცენტრაციის განაწილების სურათი ვერტიკალზე.

მაგრამ ეს ჯერჯერობით არ არის რეალიზებული

ეროზიის საანგარიშო მოდელში.

ცხადია, ნაკადის სიღრმეზე ნატანის კონცენტრაციის

ცვალებადობის ხასიათი განსაზღვრავს სიბლანტის

მნიშვნელობას სხვადასხვა წერტილში, რაც

გათვალისწინებული უნდა იყოს ძვრის დეფორმაციის

ძირითად განტოლებაში.

ეროზიის პროცესის ინტენსივობა ხშირად

განსაზღვრავს ზედაპირული ჩამონადენის რეჟიმის

ხასიათს. ამაზე მიუთითებს ის ფაქტიც, რომ

წყალსადინარის საწყის კვეთში (უბანში) მცირეა, როგორც

ნაკადის ტრანსპორტუნარიანობა, ასევე კონცენტრაციაც

უმნიშვნელოა.

თიხა-კოლოიდური ნაწილაკებით ნაკადის გაჯერება

მოძრაობის გზაზე, ახდენს ტურბულენტობით

22

გამოწვეული სიჩქარის პულსაციური მდგენელების

დემფირებას. შეტივნარებული ნაწილაკები

ურთიერთკოაგულაციის შედეგად ზრდიან რა

ჰიდრავლიკურ სიმსხოს, ეტაპობრივად გადადიან

ფსკერულ მდგომარაობაში და იწყება ჰიდროლოგიაში

ცნობილი_ნატანის შრეობრივი მოძრაობა [103]. ეს

პროცესი, ნაკადის სიმძლავრისა და ეროზიის

ინტენსივობის შესაბამისად, შესაძლოა გადავიდეს, ე.წ.

სოდუფლიუქციურ დინებაში, რომლის საანგარიშო

მოდელი ყველაზე მეტად უახლოვდება ბლანტ-

პლასტიკური სხეულების დეფორმაციის შვედოვ-

ბინგამის მოდელს [35].

ასეთი რეჟიმი ეროზიული დეფორმაციისა

დამახასიათებელია ახლად დამუშავებულ ფართობებზე.

ხშირად, მაღალ დისპერსიული თიხა ნაწილაკებისაგან

წარმოდგენილ ნიადაგებში სახნავი ფართობების

მორწყვის შედეგად წარმოშობილი ქერქის ფენა

ანალოგიურია წვიმის წვეთების მექანიკური

ზემოქმედების შედეგად ჩაღრმავებულ ლოკალურ

ღრმულებში გარსის წარმოშობისა, რაც შეიძლება ჭავლის

მოქმედების კუმულაციური ეფექტით აიხსნას.

23

ნიადაგ-გრუნტების ფიზიკურ-მექანიკური და

წყლისმიერი თვისებები განსაზღვრავენ მათ

ინფილტარაციულ უნარს და ეროზიის ინტენსივობას, რაც

ზედაპირული ჩამონადენის ფორმირების განმსაზღვრელი

მაჩვენებელია. ნიადაგური საფარის ინფილტრაციაზე

გავლენა მრავალი მეცნიერის შრომაშია განხილული მ.

ველიკანოვი [23], ა. კოსტიაკოვი [71], ვ. კულიკი [78], ს.

ავერიანოვი [5], ა. ბუდაგოვსკი [19], გ. ტუღუში [125],

რ. ხორტონი [129] და სხვა [11,47,58,61,122].

ჩატარებული კვლევებით გამოავლინდა ეროზიის

ინტენსივობის ცალსახა კორელიაციური კავშირი ნიადაგ-

გრუნტების ფიზიკურ-მექანიკურ თვისებებთან.

ეროზიის წინაღობაზე ნიადაგ-გრუნტების

თვისებების გავლენის შესწავლამ მეცნიერთა

უმრავლესობა მიიყვანა იმ საერთო დასკვნამდე, რომ

ინფილტრაციის ხარისხი და სათანადოდ ეროზიის

ინტენსივობა ნიადაგების ფიზიკურ-მექანიკურ და

ფიზიკურ-ქიმიურ თვისებებზეა დამოკიდებული.

მკვლევართა საკმაოდ დიდი ჯგუფი ნიადაგ-

გრუნტების ეროზიის წინააღმდეგ მდგრადობას

სტრუქტურული აგრეგატების სიმტკიცეს უკავშირებს.

24

ცნობილია, რომ ნატრიუმით გაჯერებული ნიადაგები,

წყალთან ურთიერთქმედებისას თავისუფალ

დისპერგაციას განიცდის, ხოლო როცა გაჯერება

კალციუმის ჟანგით ხდება, წინაღობა დისპერგაციაზე

მნიშვნელოვნად იზრდება [132].

ეროზიის შეფასება არასაინჟინრო მეთოდით

მრავალი მეცნიერის მიერ იქნა შემოთავაზებული, მაგრამ

ამ მხრივ განსაკუთრებით ყურადღებას ა. ვოზნესენსკის

[30] ეროზიის ინდექსად წოდებული დამოკიდებულება

იმსახურებს.

ნიადაგ-გრუნტების ეროზიის პროცესის სირთულეს

არა მხოლოდ მისი მრავალფაქტორიანობა განსაზღვრავს,

არამედ რომელიმე ფაქტორზე თუნდაც მოვლენის

არაპირდაპირი და არა ცალსახა კავშირი. ასე, მაგალითად,

მ. ზასლავსკის [57] მიხედვით მოსული ნალექების

ჰიდროგრაფიის ხასიათი განსაზღვრავს ნიადაგის

გაფხვიერების ხარისხს.

ნიადაგის წყალმედეგობის შემცირებით მცირდება

მისი წინაღობა ეროზიის მიმართ, რაც რუხი ფერის

ნიადაგებთან შედარებით შავმიწა ნიადაგების

მდგრადობის მაღალ ხარისხს განაპირობებს. მკვლევართა

25

უმრავლესობა ეროზიული პროცესების პროგნოზის

საიმედობის საფუძვლად ნიდაგების და გრუნტების

თვისებათა ინტეგრალური მახასიათებელების

რაოდენობრივ განსაზღვრას მიიჩნევს.

ეროზიაზე ნიადაგის მექანიკური შედგენილობის

გავლენა შეიძლება შემდეგნაირად დავახასიათოთ:

ქვიშნარ ნიადაგში ნაწილაკები ადვილად ნაწევრდება,

მაგრამ ნაკლებად ტრანსპორტაბელურია, ისინი

ხასიათდება მაღალი ინფილტრაციული თვისებებით და

ამიტომ თუ არ ჩავთვლით ციცაბო ფერდობებს მათი

ეროზია ნაკლებ საშიშროებას წარმოადგენს.

კონგლომერატებისაგან შედგენილ მცირე არხების

კალაპოტური ეროზიის პროცესით დასტურდება, რომ

სხვადასხვა ნიადაგ-გრუნტები ერთნაირ პირობებში

ხასიათდებიან პრაქტიკულად ეროზიის წინაღობის

სხვადასხვა უნარით, რაც პროცესის შეფასებისას

ნიადაგების თვისებებსა და მდგომარეობის

გათვალისწინების აუცილებლობაზე მიუთითებს.

მიუხედავად ამისა დღემდე არ არსებობს საკმაოდ

დამაჯერებელი კვლევები ნიადაგების მთავარი

26

თვისებების გავლენისა წყლისმიერ ეროზიაზე _

გარეცხვაზე.

ეროზიაზე ზედაპირის დახრილობის როლის

გავლენა ექსპერიმენტულად შესწავლილი იქნა მრავალი

მკვლევარის მიერ. ს. სობოლევის [117]

ხელმძღვანელობით ჩატარებული კვლევებით რუსეთის

ევროპული ნაწილის ტერიტორიებზე დადგენილ იქნა

ეროზიასა და ფერდობის ქანობს შორის კავშირის

ხასიათი.

საერთოდ რელიეფის ჰიფსომეტრული მდგომარეობა [72]

და ფერდოს ფორმა მჭიდრო კორელიაციურ კავშირშია

როგორც ზედაპირულ ჩამონადენთან ისე ეროზიასთან.

ცხადია ძალთა გრავიტაციულ ველში, როცა

ზედაპირის გეოდეზიური ნიშნულები წარმოადგენენ

შესაბამის წერტილებში შეყურსული პოტენციური

ენერგიის მახასიათებლებს, ს. სობოლევის გამონათქვამი

«ადგილმდებარეობის რელიეფი, ეროზიული პროცესების

ბედის განმსაზღვერელია და ამასთანავე თვითონაც

იცვლება ამ პროცესების გავლენით» _ იძლევა ეროზიაზე

და ფერდოს ფორმის ურთიერთგანმაპირებულობაზე

სრულყოფილ წარმოდგენას.

27

ფერდობებზე ხელოვნური და ბუნებრივი

ზედაპირული ჩამონადენის მოქმედებით გამოწვეული

ეროზიული პროცესების პროგნოზირება ლანდშაფტური

ეკოლოგიის ერთ-ერთ აქტუალურ ამოცანას წარმოადგენს.

ეროზიული პროცესების ინტენსივობაზე აღნიშნულიდან

გამომდინარე განსაკუთრებულ როლს თამაშობს, როგორც

პირველადი ასევე მეორადი რთული ფუნქციონირებადი

ფაქტორები: მცენარეული საფარი, ჩამონადენის

ფორმირება და მისი კონცენტრაცია, ჰიდროგეოლოგიური

რეჟიმი და განსაკუთრებით ნიადაგ-გრუნტების

გარეცხვისადმი წინაღობის უნარის გამომხატველი

ძირითადი სიმტკიცობრივი პარამეტრები შინაგანი

ხახუნის კუთხისა და შეჭიდულობის ხვედრითი ძალის

სახით.

გარეცხვის პროცესზე ყველა მოქმედი ფაქტორის

გათვალისწინება, თუნდაც იდეალიზირებული

საანგარიშო სქემის მიხედვით, დღეისათვის გადაუჭრელ

ამოცანას წარმოადგენს, ამიტომაც ნიადაგ-გრუნტების

ეროზიის რაოდენობრივი შეფასების თვალსაზრისით,

საინჟინრო გაანგარიშებისა და პროგნოზის საიმედო

28

მეთოდების შემუშავებას უაღრესად დიდი პრაქტიკული

მნიშვნელობა გააჩნია.

გარეცხვად კალაპოტებში გამავალი ნებისმიერი

ნაკადი ჰიდროდინამიკის ცნობილი პოსტულატიდან

გამომდინარე ცდილობს ისეთი ბუნებრივი პროფილის

ფორმირებას, რომელიც გამორიცხავს სველი პერიმეტრის

კონტურის ნებისმიერ წერტილში ეროზიას ან კიდევ

დალექვას. დინამიკური პროცესის ასეთი ბალანსი

ენერგეტიკული წონასწორობის სტაბილურ პროფილს

შეესაბამება, რომლის ჩამოყალიბებამდე ნაკადს ჯერ

კიდევ ჭარბი კინეტიკური ენერგია გააჩნია და იგი

კალაპოტის გარეცხვისა და ეროზირებული მასალის

ტრანსპორტირებაზე იხარჯება.

ერთსა და იმავე გეოტექნიკურ პირობებში გამავალმა

ნაკადებმა კალაპოტის სტაბილური პროფილი შეიძლება

ჩამოაყალიბოს როგორც მცირე ხარჯის დროს, ასევე დიდი

სიჩქარის დროს.

მათემატიკური ფიზიკის საწყის_სასაზღვრო ამოცანის

დაყენება და გადაწყვეტა, რომელიც აღწერს ნიადაგის

ეროზიას, განზოგადებას პოულობს ფერდობების

ეროზიის არასტაციონარული პროცესების განხილვისას,

29

წვიმის ინტენსივობის გათვალისწინებით ი. ყრუაშვილის

ნაშრომში [73]. საანგარიშო მოდელი ასახავს

ზედაპირული ჩამონადენის ფორმირებას კალაპოტის

ფიქსირებულ კვეთებში, ხოლო ზღვრული წონასწორობის

დიფერენციალურ განტოლებათა სისტემის

ლინეარიზაცია ხდება გ. ველიკანოვის [22] მიერ

დამუშავებული თეორიული სასრულო-სხვაობითი სქემის

გამოყენების საფუძველზე. ჰიდრომეტეოროლოგოურ და

ნიადაგ-გრუნტების მდგრადობის მახასიათებლების

გავლენის შესაფასებლად ფერდობების ეროზიაზე

მოცემულია კონკრეტულ მაგალითებზე ჩატარებული

რიცხვითი გაანგარიშების შედეგები.

ფერდობების მდგრადობის საკითხის შესწავლაში

განსაკუთრებული ადგილი უკავია რ. ჰორტონის [30]

მიერ შემოთავაზებულ ეროზიის ინფილტრაციულ

თეორიას. ლაბორატორიულ-ექსპერიმენტული და საველე

-ნატურული კვლევების მონაცემები ცალსახად

მიუთითებს ნიადაგ-გრუნტების თვისებათა კომპლექსზე

წყლისმიერი ეროზიის ინტენსივობის

დამოკიდებულებას, ამიტომაც ცხადია ამ თვისებათა

30

რეგულირება წარმოადგენს ეროზიის წინააღმდეგ

ბრძოლის ერთ-ერთ ეფექტურ საშუალებას.

მარცვლოვან-სტრუქტურული ჰიდროფილური

ტანების ფილტრაციულ-კაპილარული და მასზე

დამოკიდებული სიმტკიცობრივი მახასიათებლების

ცვალებადობაში განსაკუთრებულ როლს

ზედაპირულ_აქტიური ნივთიერებების კერძოდ (ზანის)

გამოყენებას ანიჭებენ. ამ მიზნით ნიადაგების

სტაბილიზაციისათვის პროფ. თ. ჟორდანიას მიერ

[55] ჩატარებული იქნა ფართო თეორიული და

ექსპერიმენტული კვლევები აშშ მელიორაციის ბიუროსა

და სამამულო წარმოების მიერ წარმოდგენილი ქიმიური

პრეპარატების გამოყენებით.

თეორიული და ექსპერიმენტული კვლევების

შედეგების ანალიზის კერძოდ ზედაპირულ-აქტიური

ქიმიური რეაგენტების, ნეროზინის გამოყენება ნიადაგ-

გრუნტების ფართო კლასისათვის დაადასტურა

წყლისმიერი და ქარისმიერი ეროზიის შესუსტება ან მისი

სრული ლიკვიდაცია.

ამგვარად, ქიმიური პრეპარატების და კერძოდ,

ზედაპირულ-აქტიური ნივთიერებებით ნიადაგ-

31

გრუნტების კაპილარულ-ფილტრაციული თვისებების

რეგულირება მიუთითებს ამ მეთოდის გამოყენების

პერსპექტიულობაზე ტექნიკური მელიორაციის

პრაქტიკაში.

1.2 თვითგარეცხვადი კალაპოტის წონასწორობის

ჰიდრომექანიკური მოდელი და მდგრადობის

განმსაზღვრელი კრიტერიუმები

კალაპოტური დეფორმაციების შესწავლა, უფრო

სწორედ მიმდინარე პროცესებზე დაკვირვებანი

უხსოვარი დროიდან არის ცნობილი, რაც ძირითადად

მდინარეთა რეგულირების აუცილებლობით იყო

განპირობებული.

საირიგაციო და ჰიდროენერგეტიკული

დანიშნულების ობიექტების პროექტირებისა და

მშენებლობის პრაქტიკულმა მოთხოვნებმა განაპირობა

ბუნებრივ_გეოფიზიკურ პირობებში გამავალი და ასევე

ხელოვნური არხების კალაპოტების დეფორმაციების

შესწავლის აუცილებლობა, რაც ამ პროცესების კვლევების

პირველ ეტაპზე ინტეგრალური პარამეტრების ბაზაზე

32

სათანადო მდგრადობის კრიტერიუმების შემუშავებასა და

საანგარიშო დამოკიდებულებათა შექმნაში გამოიხატა.

კალაპოტურ ნაკადებზე სტატიკური და

დინამიკური წონასწორობის მრავალმხრივ პრაქტიკულ

და თეორიულ შესწავლას წინ უსწრებდა არსებულ

ბუნებრივ წყალსადინარებზე მრავალწლიური

ჰიდროლოგიური და ჰიდრომეტრიული დაკვირვებათა

მონაცემების საფუძველზე ემპირიულ

დამოკიდებულებათა შექმნა. ეს დამოკიდებულებანი

კალაპოტის შემადგენელი ნაწილაკების წონასწორობას

გამოხატავდნენ ნაკადის რომელიმე მახასიათებელი

გასაშუალებული პარამეტრის ან მისი ადექვატური

ეფექტის განმსაზღვრელი მაჩვენებლით, რომლის აქტიურ

ზემოქმედებას უპირისპირდებოდა პასიური ძალა

ნაწილაკის წონის სახით ანუ რაც იგივეა მოცემული

ძალის განმსაზღვრელი სხვა ექვივალენტით.

მოძრავი ნაკადის ქვედებული ფუძის შემადგენელი

ნაწილაკების ურთიერთდაძვრა, გადაადგილება

ურთიერთმართვადი რთული პროცესების ინტეგრალურ

შედეგს წარმოადგენს, რაც გარკვეულწილად

ექსპერიმენტული კვლევების ჩატარებისას გარკვეულ

33

სიძნელეებს წარმოშობს და ამასთანავე ართულებს

თეორიული მოდელის შექმნას. ნაკადის უნარს

მოგლიჯოს (მოწყვიტოს) და გადაიტანოს ნაწილაკები, ანუ

შეასრულოს ეროზიული სამუშაო, დამოკიდებულია ამ

ნაწილაკის ფიზიკურ თვისებებსა და მასზე მოქმედი

ჰიდრომექანიკური ძალების მნიშვნელობაზე. ნაკადის

საკმარისი სიმძლავრის ანუ ენერგიის შემთხვევაში

კალაპოტის ფსკერზე მდებარე გრუნტის შეტივნარებულ

მდგომარეობაში მყოფი ნაწილაკები მოძრაობას

(ვიბრაციას) იწყებენ და წარიტაცებიან ნაკადის მიერ, რაც

იწვევს კალაპოტის სიღრმით ეროზიას, ფსკერი განიცდის

გარეცხვას,ხოლო როცა ნაკადის სიმძლავრე შედარებით

დაბალია, მაშინ შეტივნარებულ მდგომარეობაში მყოფი

ნაწილაკები ილექებიან ფსკერზე.

კალაპოტის და ნაკადის ურთიერთ მართვადობა

განსაზღვრავს წონასწორობის სხვადასხვა ფორმებს,

პერმანენტულ რღვევა_აღდგენას ტრანსპორტირებული

და დალექილი მასალის ბალანსს შორის. მოძრაობის

ხასიათის მიხედვით ნატანი იყოფა ორ ძირითად

ჯგუფად: ატივნარებული და ფსკერული, თუმცა მათი

ასეთი დაყოფა პირობითია, რადგან დროისა და ნაკადის

34

რეჟიმის მიხედვით ნატანი ერთი მდგომარეობიდან

შეიძლება გადავიდეს მეორეში, ამიტომ ზოგიერთი

მეცნიერი უფრო დასაშვებად მიიჩნევს ნატანის დაყოფას

ტრანზიტულად და კალაპოტწარმომქმნელად, თუმცა

ასეთი კლასიფიკაცია არ თავისუფლდება გარკვეული

პირობითობისაგან.

კალაპოტწარმომქმნელ ნატანს, წყალშემკრები

აუზის გეოფიზიკური პირობებისა და წყალსადინარის

ჰიდროლოგიური რეჟიმის მიხედვით მიაკუთვნებენ

ისეთს, რომლის ზომაც მეტია 0,050,10 მმ–ზე, ხოლო

ტრანზიტულს_დიამეტრით ნაკლები 0,050,10 მმ–ზე

[24,43,106]. საჭიროა აღინიშნოს, რომ კალაპოტის ძირზე

სტრუქტურული ფორმები არის ნატანის გადანაწილება

მოძრაობის დროს და არა დალექილი ნატანის

აკუმულაციური ფორმა. ფსკერული ნატანის ინტენსიური

მოძრაობის შემთხვევაში კალაპოტის ზედაპირზე

წარმოიქმნება, როგორც გარეცხვის ადგილობრივი

ლოკალური ღრმულები, ასევე ნალექი ზვინულები:

კვალის, ჩქერის და სხვათა სახით [69,106,114,116].

კალაპოტის ფსკერზე მდებარე მყარ ნაწილაკზე

წყლის ნაკადის ზემოქმედების ფიზიკურ_კინემატიკური

35

მექანიზმი აღწერილია და განხილულია სხვადასხვა

მკვლევარის მრავალ მეცნიერული ნაშრომში

[9,15,17,20,24,26,31,36,41,43,44,50,65,67,77,83,89,91,92,109,11

2,127,130,134,139,140,141,142] და იგი შეიძლება

წარმოვიდგინოთ შემდეგნაირად: ფსკერზე მდებარე

ნაწილაკის წყლის ნაკადით გარსდენა იწვევს მის წინა

სადაწნეო წახნაგზე ჭარბი წნევის ძალის წარმოქმნას,

ხოლო მის საპირისპირო უკანა წახნაგზე მოქმედებს

შემცირებული წნევის ძალა და დაწნევათა სხვაობა იწვევს

სითხის მოძრაობას ქვედა წახნაგსა და სადინარის

ზედაპირს შორის, რაც განსაზღვრავს წყლის ნაკადის

ჯამური ძალის ზემოქმედებას ნაწილაკზე ნაკადის

დინების მიმართულებით. ნაკადის ზედა წახნაგზე

ჭავლის გამრუდების გამო ხდება ნაკადის გაწოვა

გრიგალური ვაკუმური ზონიდან, რაც ქვედა წახნაგზე

წარმოშობს ქვემოდან ზემოთ მიმართული

ჰიდროდინამიკური წნევის ძალის კომპონენტს.

ნაწილაკების ურთიერთ განლაგება, როგორც

სიბრტყეში ასევე სამგანზომილებიან არეში, განსაზღვრავს

მათი თავისუფლების ხარისხს და იგი შესაბამისად

36

შუბლური და ამწე ძალების რაოდენობრივი

თანაფარდობის მაჩვენებელია.

ამწევი ძალის სიდიდე შეიძლება განისაზღვროს

ცენტრისკენული აჩქარების ვერტიკალური მდგენელის

გამოთვლის გზით. წყლის ფილტრაციული დინების

შემთხვევაში მსხვილი ნაწილაკები განიცდიან

დამატებითი წნევის გავლენას, რასაც აძლიერებს

ცირკულაციური მოძრაობის ე.წ. მაგნუსის ეფექტი, რაც

ზოგიერთი ავტორის ინტერპრეტაციით წარმოადგენს

ნაწილაკის წონასწორობის დაკარგვისა და მისი

შეტივნარების მიზეზს, ანუ კალაპოტის გარეცხვის

პროცესის ფორმირების ძირითად განმსაზღვრელ

ფაქტორს.

გარსდენის ასეთი კინემატიკური სქემა კარგად

მიესადაგება მაღალი სიმქისის მქონე კალაპოტებს, ხოლო

ბმულობის ხვედრითი ძალისა [60] და შესაბამისად

სათანადო მიმტვირთავი ეფექტის წარმოშობის გამო

წვრილმარცვლოვანი მინერალური გრუნტის შემთხვევაში

პროცესის ახსნა საკმაოდ რთულ ფიზიკას უკავშირდება.

გარდა ამისა კალაპოტის ფერდოს ზონაში გრუნტის

გარეცხვის ინტენსივობის გაზრდის ერთერთ ძირითად

37

მიზეზად ნიშანცვლადი განივი ცირკულაციური

დინებების სავარაუდო წარმოშობა ითვლება, რაც

თეორიულად აკად. მ. მოსტკოვის [92] მიერ არის

დამტკიცებული.

წყლის ნაკადისა და კალაპოტის

ურთიერთქმედების მოდელების გამოკვლევის ანალიზმა,

რომელიც ნაწილაკზე ჰიდრომექანიკური ძალური

ზემოქმედებით არის გამოხატული. პრაქტიკულად

თითქმის ყველა მკვლევარის შრომებში ტრადიციულად

განსაკუთრებული ყურადღება ძირითადად ინტეგრალურ

თვისებათა მატარებელ ფაქტორებს ეთმობა, ხოლო

ზოგიერთი სხვა დანარჩენი თავიდანვე მიჩნეულია მეორე

ხარისხოვნად ან კიდევ უთანაზომო სიდიდეებს

წარმოადგენენ სხვა დანარჩენ მოქმედ უფრო მძლავრ

ფაქტორებთან შედარებით.

ფსკერზე მდებარე ნაწილაკის წონასწორობის

განხილვისას მკვლევართა ერთი ნაწილი ვარაუდობს, რომ

დეფორმაციის საწყის მომენტში ნაწილაკი იძვრის ფსკერის

მიმართ და ამ დროს შეიძლება შესრულდეს აქტიური და

პასიური ძალების ზღვრული წონასწორობის პირობა,

ხოლო სხვა ჯგუფი თვლის, რომ ხდება ნაწილაკთა

38

ამობრუნება ან გადაყირავება. რასაკვირველია ყველა

ეს ემთხვევები რეალიზებულია ბუნებაში.

ნატანის მოძრაობის კანონზომიერებათა

ექსპერიმენტული შესწავლისას მრავალი მეცნიერის მიერ

აღნიშნულ იქნა ნაკადის ორი კრიტიკული სიჩქარის

არსებობის თაობაზე. პირველი, რომელიც შეესაბამებოდა

ერთგვაროვანი სიმსხოს მქონე არაბმული გრუნტის

ნაწილაკების ზღვრულ წონასწორობას, რომლის დროსაც

ჯერ კიდევ არ ფიქსირდება ნატანის მოძრაობა და მეორე

რომელიც იწვევს ნაწილაკების მასიურ მოგლეჯას

ფსკერიდან. ამ ორ სიჩქარეს შორის თანაფარდობა მერყეობს

1,31,5 ფარგლებში.ნორმატიულ დოკუმენტებში [118]

გამრეცხ და დასაშვებ სიჩქარეებს შორის მიღებულია

შემდეგი თანაფარდობა, ე.ი. გამრეცხი სიჩქარე 40%-ით

აღემატება დასაშვებს, რაც პასუხობს გრუნტის ეროზიის

წინააღმდეგობით გარკვეული მარაგის უზრუნველყოფას.

იტერატურული წყაროებით არაგამრეცხი სიჩქარის

ტერმინში სხვადასხვა ავტორი სხვადასხვა აზრს დებს,

39

მაგრამ ყველაზე სწორად შეიძლება ჩაითვალოს სიჩქარის

ის მნიშვნელობა, როდესაც ნაწილაკზე მოქმედი ძალის

იმპულსის შეწყვეტა ნაწილაკს ისევ აბრუნებს მყისიერ

განუზღვრელ წონასწორულ მდგომარეობაში. აქვე

საჭიროა შევნიშნოთ, რომ არაგამრეცხი სიჩქარე

წარმოადგენს გასაშუალებულ მახასიათებელს კალაპოტის

ფსკერზე მდებარე ნაწილაკის ან ნაწილაკთა

ერთობლიობის ზღვრული სტატიკური წონასწორობის

პირობების შესაფასებლად. სიჩქარეთა პულსაციური

მდგენელების განაწილების (რომელიც ემორჩილება

გაუსის ნორმალურ კანონს) და კალაპოტის

გრანულომეტრიული შედგენილობის ანალიზმა,

ზოგიერთი მეცნიერი მიიყვანა, მათი ურთიერთ

შედარებით, უალბათესი საანგარიშო პარამეტრების

დადგენის აუცილებლობამდე. ასეთი მიდგომა პირველად

გამოყენებულ იქნა ნ. გრიშინის [39] მიერ.

თუ თანამედროვე კვლევის ეტაპზე ეროზიის,

გარეცხვის აღწერისათვის გამოიყენება ანალიზური

მეთოდი, რომელიც ემყარება ფიზიკის, მექანიკის,

გრუნტმცოდნეობის, უწყვეტი ტანის მექანიკის კანონების

გამოყენებას, რომლებიც უზრუნველყოფენ კონკრეტული

40

ამოცანების გადაწყვეტას, საწყის ეტაპზე საინჟინრო

საკითხების გადაწყვეტა ეროზიასთან დაკავშირებით

მხოლოდ ექსპერიმენტული გზით ხდება.

ყველაზე ტრივიალური მიდგომა გამრეცხი

სიჩქარის დასადგენად ა. დიუბუას [90] ეკუთვნის და ის

კულონის უნივერსალური ხახუნის კანონის საფუძველზე

ზღვრული წონასწორობის პირობას ეყრდნობა, როდესაც

სფერული ფორმის მყარი სხეულის წონა ნორმალურ

დატვირთვასთან არის გაიგივებული.

მრავალმხრივი თეორიული და ექსპერიმენტული

კვლევები გამრეცხი სიჩქარის დასადგენად ეკუთვნის

ვ.გონჩაროვს [36]. ავტორმა წყალგამტარის ფსკერზე

მდებარე ნაწილაკის წონასწორობის განტოლების

საფუძველზე, თავისივე ექსპერიმენტული მონაცემების

გამოყენებით, მიიღო ტურბულენტური თანაბრად

მოძრავი ღია ნაკადებისათვის კრიტიკული სიჩქარის

საანგარიშო დამოკიდებულება.

ვ. გონჩაროვის დასაშვები სიჩქარის ფორმულის

მოდიფიკაციით ლ. გველესიანის [33] მიერ გრუნტის

გრანულომეტრული შედგენილობის

არაერთგვაროვნების, (ეფექტური დიამეტრის)

41

გათვალისწინებით მიღებულ იქნა ნაკადის არაგამრეცხი

სიჩქარის საანგარიშო დამოკიდებულება.

ი.ლევის [80] მიერ შემოთავაზებულ იქნა გამრეცხი

სიჩქარის ფორმულა ერთგვაროვანი მასალისათვის,

რომლის დაძვრაც ხდება ზედაპირულ საკონტაქტო

შრეში.

გ.შამოვი [130] არაგამრეცხ (დასაშვებ) სიჩქარეს

განსაზღვრავს ფორმულით:

61

31

7,3 dVd (1.1)

არაერთგვაროვანი ფრაქციული შედგენილობის

შემთხვევაში d-ს მაგივრად აიღება საშუალო შეწონილი

დიამეტრი.

ი. ეგიაზაროვმა [49] წამტაცი ძალის, როგორც

თანაბარი ძრაობის ძირითადი განტოლების პირობიდან

გამომდინარე მიიღო ძვრის საწყისი ძალის საანგარიშო

დამოკიდებულება.

001dT , (1.2)

(1.2) საანგარიშო დამოკიდებულებაში:

0 - კოეფიციენტი აერთიანებს შუბლურ და ამწე

ძალების კოეფიციენტებს. იგი აგრეთვე დამოკიდებულია

42

რეინოლდსის რიცხვზე. საბოლოოდ გამრეცხი

სიჩქარეების საანგარიშო დამოკიდებულება მოცემულია

შემდეგი სახით:

gdV '0

2

(1.3)

სადაც, - ჰიდრავლიკური წინააღმდეგობის

კოეფიციენტი;

´- ფარდობითი სიმკვრივე;

მრავალრიცხოვანი ლაბორატორიული კვლევების

საფუძველზე ვ. კნოროზმა [67,68] დაადგინა, რომ

გამრეცხი სიჩქარე, ნატანის სიმსხოსა და ფარდობითი

ხორკლიანობის გარდა დამოკიდებულია რეინოლდსის

რიცხვზე. Eეს გავლენა განსაკუთრებით მკაფიოდ

მჟღავნდება მცირე ზომის მარცვლებში ან კიდევ ნაკადის

დიდი სიღრმეების შემთხვევაში. ზღვრული

წონასწორობის პირობიდან ავტორმა მიიღო ნაკადის

არაგამრეცხი საშუალო სიჩქარის საანგარიშოდ შემდეგი

სახის დამოკიდებულება:

gdagdaV '1

'0

2

, (1.4)

43

სადაც, ´ _ ნატანის ფარდობითი სიმკვრივეა;

32z

111

llc

lm2a

1cz _ პროპორციულობის კოეფიციენტი ;

m1 _ ნაწილაკების განლაგების სიმჭიდროვის

კოეფიციენტი;

l1, l2, l3 _ მოქმედი ძალების მხრები გადაბრუნების

წერტილის მიმართ;

ექსპერიმენტული მონაცემებით ავტორის მიერ

დაადგენილ იქნა a კოეფიციენტის ცვალებადობის

საზღვრები: სახელდობრ, როცა Re, მაშინ a

ცვალებადია და დამოკიდებულია Re=Vd. სადაც, V-

დინამიკური სიჩქარეა როცა, Re=; მაშინ, a

პარამეტრი გამოითვლება ფორმულით:

158,0Re26,0a (1.5)

როცა, Re=, მაშინ ა გამოითვლება:

427,0Re

37,0a (1.6)

(1.4) ფორმულაში a პარამეტრის მნიშვნელობათა

ჩასმით რეინოლდსის რიცხვისაგან დამოკიდებულებით,

ავტორი მივიდა იმ დასკვნამდე რომ არაგამრეცხი სიჩქარე

44

მოქმედ ფაქტორებთან კავშირში შეუძლებელია

განისაზღვროს ერთი ფორმულით და ამიტომ ის იძლევა

სამი სახის ნაკადის გამრეცხი სიჩქარის გამოსახულებას.

წინაღობის კვადრატული ზონისათვის ამ

ფორმულას აქვს შემდეგი სახე.:

gd23,0

V '

0

(1.7)

წინაღობის გარდამავალი ზონისათვის:

158,00 Re

37,0V

(1.8)

ხოლო გლუვზედაპირიანი კალაპოტისათვის:

296,0432,0'136,0

0 dg445,0

V

(1.9)

სადაც, სიბლანტის კინემატიკური კოეფიციენტია.

a პარამეტრის ცვალებადობის საზღვრები და მისი

მნიშვნელობა მიღებული ვ. კნოროზის მიერ, მკვეთრად

განსხვავდება ვ. ეგიაზაროვის მონაცემებისაგან, რომელიც

ა პარამეტრს ღებულობს მუდმივად, როცა Re=200,

ნაცვლად ვ.კნოროზის მიერ მიღებული Re= .

ფართო ხასიათის კვლევები ჩატარებულ იქნა ბ.

სტუდენიშნიკოვის [119] მიერ, რომლის მიერ

გათვალისწინებული იქნა რეალური ტურბულენტური

45

ნაკადის გრიგალური სტრუქტურა, რითაც ის

პრინციპულად განსხვავებულია სხვა დანარჩენი

ადრინდელი სქემებისაგან. ავტორმა გაკამკამებული

ნაკადისათვის მოგვცა არაგამრეცხი სიჩქარის დასადგენი

შემდეგი სახის დამოკიდებულება:

25,0

0

010 9,0 HdgV

(1.10)

ხოლო ნატანმზიდი ნაკადისათვის :

25,07,0

0 Hd31g15,1V (1.11)

სადაც, _ ნაკადის მოცულობითი სიმღვრივეა.

არაერთგვაროვანი ფრაქციული შედგენილობის

ფხვიერი გრუნტებისათვის, ნატანის მოძრაობის

ალბათური ხასიათის გათვალისწინებით ა. მაგომედოვას

[84] მიერ დამუშავებულ იქნა არაგამრეცხი სიჩქარის

განსაზღვრის მეთოდიკა.

ვ. კოროტკოვის მიერ [70] ტურბულენტური

ნაკადების არაგამრეცხი სიჩქარის დასადგენად მიღებულ

იქნა შემდეგი სახის დამოკიდებულება:

d

H

d

VgdV

0

/0

0 2,1

(1.12)

46

æ- მუდმივაა, რომელიც რიცხობრივად ტოლია

0,14 ,თუ 210V

gdRe

და დამოკიდებულია რეინოლდსის

რიცხვზე, თუ იგი Re>102.

ვ. ალტუნინმა [9] არაგამრეცხი სიჩქარის

საანგარიშოდ შემოგვთავაზა შემდეგი ფორმულა:

x (1.13) xdHfV 5,0'0

სადაც,

x

dNNff

xx

1

'

01

0' (1.14)

N _ სასაზღვრო შრის სტაბილურობის მაჩვენებელია;

V

VN 0 _ შვერილის ქიმზე დინამიკური სიჩქარის

შეფარდება ფსკერულ სიჩქარესთან 3V

VVX

vz

Vზ_ ზედაპირული სიჩქარე.

Vვ_ საშუალო სიჩქარე ვერტიკალზე, რომელიც

განსაზღვრავს ალაპოტის დეფორმირებას

სხვადასხვა სტადიაში;

f0 _ გარეცხვადი კალაპოტის წინაღობის კოეფიციენტი.

ა. სუნდბორგი [137] იძლევა არაგამრეცხი სიჩქარის

შემდეგ დამოკიდებულებას:

47

0

010

3

22,30lg75,5

dtgg

d

HV

(1.15)

_ შინაგანი ხახუნის კუთხე.

ყველა ზემოთ მოყვანილი არაგამრეცხ სიჩქარეთა

დამოკიდებულებებში ძირითადად ფიგურირებს

ჰიდრავლიკური პარამეტრები და ჰიდროლოგიური

მახასიათებელი ნატანის დიამეტრის სახით.

არაგამრეცხი სიჩქარეების განმაპირობებელი

ფაქტორების კვლევის, თვისობრივად ახალი ეტაპი, აკად.

ც. მირცხულავას სახელს უკავშირდება. თითქმის ყველა

დღემდე არსებული დამოკიდებულებანი არაბმული

გრუნტების (მასალების) წინაღობას ეძღვნება

ჰიდროდინამიკური ძალური ზემოქმედებისადმი. რაც

შეეხება ბმული გრუნტების გარეცხვასთან

დაკავშირებული საკითხის შესწავლას იგი უწყვეტი ტანის

მექანიკის და საინჟინრო გრუნტმცოდნეობის კანონებს

ეყრდნობა, რომლის საფუძველზე გამრეცხი სიჩქარის

საანგარიშო ფორმულა შემდეგი სახითაა წარმოდგენილი:

0010

23,1

28,8lg KCd

n

mg

d

HV n

d

(1.16)

48

სადაც _ m და n შესაბამისად მუშა და გადატვირთვის

კოეფიციენტებია;

n

dC _ ბმულობის ხვედრითი ძალა დინამიკურ

დატვირთვაზე;

K0 _ ერთგვაროვნების კოეფიციენტი.

გამრეცხი სიჩქარეების განსაზღვრის ერთიანი

მეთოდიკა არაბმული, ბმული გრუნტებისა და

ჰიდროტექნიკურ მშენებლობაში გამოყენებული მყარი

მოსაპირკეთებელი მასალებისათვის მსგავსების

თეორიის, კალაპოტური ნაკადების, გრუნტების

მექანიკის, ალბათობის თეორიისა და მათემატიკური

სტატისტიკის გამოყენებით არის მიღებული [74].

კალაპოტური ნაკადების დინამიკური პროცესების

გაანგარიშება- პროგნოზირებისათვის ხშირად იყენებენ

ემპირიულ და ნახევრად ემპირიულ დამოკიდებულებას,

ან კიდევ სარგებლობენ ცალკეული კრიტერიუმებით,

რომლებიც წონასწორობის ამოცანის დიფერენციალური

განტოლების ამოხსნის სასაზღვრო პირობებს

გამოხატავენ. ისინი გარკვეულ ფუნქციონალურ კავშირს

ამყარებენ წყალგამტარის განივკვეთის ძირითად

გეომეტრიულ მახასიათებლებთან, გრძივ ქანობსა,

49

ხარჯსა, ჰიდრავლიკურ სიმსხოსა და სხვა პარამეტრებს

შორის.

ემპირიული ფორმულები და ცალკეული

კრიტერიუმები გამოყვანილია უმთავრესად ამა თუ იმ

წყალგამტარის მუშაობაზე ნატურული დაკვირვების

მონაცემების სტატისტიკურ _ალბათური მეთოდების

გამოყენებით სათანადო დამუშავებისა და განზოგადების

შედეგად, ამიტომაც მათი გამოყენების არეალი

შეზღუდულია.

ზოგიერთი ამ კრიტერიუმებიდან არაცხადი სახით

ინტეგრალურად ითვალისწინებს მრავალრიცხოვან

ფაქტორებს, რომლებიც განსაზღვრავენ კალაპოტების

მდგრადობის პირობებს და ამიტომ მათი პრაქტიკული

გამოყენება ხშირ შემთხვევაში ცალკეული მათგანის

დიფერენცირებულ რაოდენობრივი შეფასებას მოითხოვს.

ასე, მაგალითად, ე.წ. «მდგრადობის მაჩვენებელი»,

პირველად შემოტანილი მდინარეთა ჰიდროტექნიკის

პრაქტიკაში ვ. ლოხტინის [81] მიერ ამყარებს ცალსახა

კავშირს კალაპოტის შემადგენელი ფრაქციის აქტიურ

50

დიამეტრსა და გრძივ ქანობს შორის, რომელიც

წარმოდგენილია შემდეგი სახით:

I

dL (1.17)

სადაც,d - გრანულომეტრული შედგენილობის

კუმულაციური მრუდიდან

განსაზღვრული საშუალო

შეწონილი დიამეტრი;

I - მოცემულ უბანზე წყალგამტარის

ჰიდრავლიკური ქანობი.

ეს მახასიათებელი მ. მოსტკოვის [92] ანალიზის

თანახმად მერყეობს 1 50 ფარგლებში, რაც პასუხობს

კალაპოტის მდგრადობის სხვადასხვა ხარისხს, ამასთან

ქვედა ზღვარი შეესაბამება ნაკლებად მდგრად , ეგრედ

წოდებულ მოძრავ, ხოლო ზედა _ უძრავ საწოლიან

კალაპოტებს, რომელთაც გააჩნიათ მდგრადობის

გარკვეული მარაგი.

აღნიშნული პარამეტრების განსაზღვრის მიმართ

ასეთი მიდგომა საშუალებას არ იძლევა პრაქტიკული

ამოცანების გადაწყვეტის დროს მისი გამოყენებისათვის,

51

თუ წინასწარ გამოვლენილი არ იქნება დამატებითი

ფაქტორების როლი პროცესის წარმართვასა და

კალაპოტის მდგრადი ფორმის ჩამოყალიბებაში.

თვითგარეცხვადი კალაპოტის ფსკერისა და

ფერდობების მდგრადობის შეფასებისათვის საჭიროა

გათვალისწინებულ იქნას ტურბულენტობის ხარისხი,

ნაკადის გარსდენის კინემატიკური სურათი და

შესაბამისი სიჩქარისა და წნევის ველების ფორმირება,

ირიბი მახასიათებლების _ ნაკადის სიმაღლის,

წყალგამტარის ქანობისა და სხვათა მეშვეობით.

წონასწორობის მაჩვენებელი (1.17) არაცხადი სახით

განსაზღვრავს კალაპოტის მდგრადობას ნაკადის

სიმძლავრესთან (ენერგიასთან) კავშირში. საჭიროა

აღინიშნოს ისიც, რომ კალაპოტი შეიძლება აღმოჩნდეს

მდგრადი ამ მახასიათებლის ნებისმიერი, თუნდაც

უმცირესი მნიშვნელობისათვისაც კი, თუ შესაბამისი

ნაკადის სიღრმე ან ქანობი პასუხობს კალაპოტის

გაურეცხვადობის პირობას მისი წარმომქმნელი მასალის

ფიზიკურ_ტექნიკური მახასიათებლების მიხედვით.

52

ამ ტიპის ყველა დამოკიდებულება გამოხატავს

კალაპოტის ფსკერზე მდებარე ნაწილაკის მდგრადობას

და არ ასახავს ფერდზე განლაგებული ნაწილაკის

წონასწორობას, რაც თავისთავად მიუთითებს ამ

კრიტერიუმის გამოყენების შეზღუდულ

შესაძლებლობაზე მხოლოდ ბრტყელი ნაკადებისათვის.

ეს ხარვეზი შეიძლება შევსებულ იქნას მხოლოდ

კალაპოტის ფორმის ანალიზის საფუძველზე.

მ. გრიშინმა [40] ნატურული დაკვირვებების

მონაცემების მიხედვით ჩამოაყალიბა შემდეგი სახის

მდგრადობის მაჩვენებელი:

HI

d (1.18)

სადაც, H _ ნაკადის სიღრმეა, ხოლო მდგრადობის

მაჩვენებლის გამოყენების არე

Aგანსაზღვრულია საზღვრებში

6,3<<13,8.

(1.18) კრიტერიუმი (1.17) _თან შედარებით

გაცილებით სრულყოფილია, რადგან ის შეიცავს ნაკადის

სიღრმეს. კალაპოტის მდგრადობის ანალოგიური

53

მაჩვენებლები შემოთავაზებულია სხვა მკვლევარების

მიერ.

ვ. გონჩაროვი [36] გამრეცხი სიჩქარეების

სახეცვლილებით თანაბარი ძრაობის შემთხვევაში იძლევა

მდგრადობის მაჩვენებლის შემდეგ დამოკიდებულებას:

I

H

0

01

28

(1.19)

სადაც - 1 და 0 შესაბამისად ნაწილაკის და წყლის

კუთრი წონებია.

ადვილად დასანახია, რომ ეს კრიტერიუმი

წარმოადგენს პასიურ, გრავიტაციულ და აქტიურ

ჰიდრომექანიკური ძალების თანაფარდობას.

ნ. რჟანიცინმა [105] ნატურული დაკვირვებების

მასალების განზოგადების საფუძველზე მიიღო შემდეგი

სახის ფორმულა:

01 B

A (1.20)

სადაც,A A და B _ კონკრეტული

წყალსადინარისთვის

დამახასიათებელი

54

ექსპერიმენტული

კოეფიციენტებია.

ი. კუზმინოვმა [77] ანალოგიური კრიტერიუმი

წარმოადგინა შემდეგი სახით:

HI

d (1.21)

სადაც, - კოეფიციენტია, რომელიც

ითვალისწინებს ნატანზეAწყლის

შემატივნარებელი ძალის გავლენას.

ს. რევიაშკოს [104] წარმოდგენით, განსხვავებით

მაქსიმალური ან საშუალო სიღრმისაგან, წამტაცი ძალის

განსაზღვრისას აუცილებელია ჰიდრავლიკური

რადიუსის შემოტანით გათვალისწინებულ იქნას

კალაპოტის ფორმის გავლენა მდგრადობის მაჩვენებლის

სიდიდეზე და მის მიერ შემოთავაზებულ

დამოკიდებულებას შემდეგი სახე აქვს:

RI

d

0

01

(1.22)

55

ზემოთ მოყვანილ დამოკიდებულებებში

მიღებულია შემდეგი აღნიშვნები: d -მყარი ნატანის

საშუალო დიამეტრი;

H - ნაკადის მაქსიმალური სიღრმე

სიმეტრიული განივკვეთის

კალაპოტის სწორხაზოვან უბანზე;

R - ჰიდრავლიკური რადიუსი;

I - ნაკადის თავისუფალი ზედაპირის

ქანობი, რომელიც თანაბარი მოძრაობის

შემთხვევაში კალაპოტის ფსკერის

ქანობის ტოლად მიიღება;

1 და 0 - შესაბამისად ნატანისა და წყლის კუთრი წონა;

A,B, , -ექსპერიმენტული კოეფიციენტებია.

ნატანმზიდი ნაკადებისათვის ა. სავარენსკი [113]

მდგრადობის მაჩვენებელს ნატანის გადატანაზე

საჭირო ფაქტიური სიმძლავრისა და ნაკადის ნამდვილი

ან პოტენციური სიმძლავრის ურთიერთთანაფარდობის

მიხედვით განსაზღვრავს. ს. რიბკინის [111] მიხედვით

რეკომენდირებული წონასწორობის კრიტერიუმი ნატანის

ჰიდრავლიკური სიმსხოს მიხედვით განისაზღვრება.

56

გრუნტის გარეცხვისადმი წინაღობის

ფორმულებიდან შეიძლება ცალკე გამოიყოს

დამოკიდებულებები, სადაც ძირითად განმსაზღვრელ

ფაქტორს კალაპოტის მორფომეტრია წარმოადგენს და

ისინი შემოთავაზებულ იქნა აკად. მ. ველიკანოვის მიერ.

საანგარიშო დამოკიდებულებები განზომილების

თეორიას ემყარებიან ანუ ე.წ. «პი» თეორემის გამოყენებით

არიან მიღებული და შემდეგი სახე აქვს:

11

xAd

B და 2

2x

d

H (1.23)

სადაც,

B და H - შესაბამისად კალაპოტური ნაკადის

სიგანე სარკის ზედასპირზე და სიღრმე;

A1,A2,X1,X2 - მუდმივი კოეფიციენტებია, რომელებიც

განისაზღვრებიან მოცემულ წყალგამტარზე

ექსპერიმენტების ჩატარების გზით;

d - ნატანის დიამეტრის საანგარიშო ზომა;

- ნაკადის კინეტიკურობის პარამეტრი;

ამასთანავე ++nX2 =1;

ზემოთ მოყვანილი ყველა მაჩვენებელი,

უკანასკნელის და ენერგეტიკულის გამოკლებით,

57

წარმოადგენენ დაზუსტებულ გამოსახულებას ან კიდევ

ვ.ლოხტინის მაჩვენებლის ნაირსახეობას. ნ. რჟანიცინის

მოსაზრების მიხედვით: „ვ. ლოხტინის მდგრადობის

მაჩვენებელი, შეიძლება გამოდგეს ფარდობითად

მდგრადი მდინარის კალაპოტის წონასწორული ფორმის

მახასიათებლად თუ მასში შემავალი ჰიდრავლიკური

რეჟიმის განმსაზღვრელი პარამეტრები მოცემული

კალაპოტების დეფორმაციის ამა თუ იმ ფორმის

გამომუშავებას პასუხობს“.

ს. ალტუნინმა [24] კალაპოტის სარკის ზედაპირზე

საშუალო სიგანის საანგარიშოდ შემოგვთავაზა ხარისხის

მაჩვენებლიანი დამოკიდებულება:

mhKB1

0 saS. (1.24)

სადაც, მდგრადობის ხარისხის შეფასებისათვის m -ის

რიცხვითი სიდიდე იცვლება 0.51.0, ხოლო სიღრმითი და

გვერდითი ეროზიის პროცესში, რომელიც წინ უსწრებს

განივკვეთის ფორმირებას K0=0.251.23.

ყველა მორფომეტრიული სახის

დამოკიდებულებანი, რომლებშიც კავშირია

დამყარებული წყალგამტარის ძირითად ხაზოვან

მახასიათებელს (სიღრმე, სიგანე სარკის ზედაპირზე და

58

სხვა) ხარჯთან, ქანობთან, ნაწილაკების დიამეტრთან და

სხვა გაერთიანდეს ერთ ჯგუფში. ერთ_ერთ ასეთ

პირველი დამოკიდებულებას, რომლითაც კავშირი სველ

პერიმეტრსა და ხარჯს შორის მოცემულ იქნა ლასეის

[136] მიერ:

(1.25) naQP

სადაც, P - სველი პერიმეტრია;

Q – ხარჯი;

a - მუდმივი კოეფიციენტი, რომელიც სხვადასხვა

კალაპოტისათვის სხვადასხვა რიცხვითი

მნიშვნელობით ხასიათდება;

n - ხარისხის მაჩვენებელია, რომელსაც ხშირად იღებენ

0.5 -ის ტოლად.

შტრუქტურის მიხედვით ანალოგიური ტიპის

დამოკიდებულებას შეიძლება მივაკუთვნოთ

ს.ალტუნინის, ვ.ალტუნინის, ტ.ბლენჩისა, ა.კოსტიაკოვის,

გ. ჩეკულაევის, ნ. კონდრატიევის, ა. გირშკანის, ბ.

გოსტუნსკის, ტ. ბლენჩის, გ. ჟელეზნიაკოვის, მ. ვიზგოს

და სხვა ავტორთა [9,27,58,69,71,131,138] მიერ

შემოთავაზებული ფორმულები და ისინი რამდენიმე

59

ახლებურ ინტერპრეტაციას აძლევს გარეცხვის პროცესის

მექანიკურ მოდელს.

ჩატარებული ანალიზი იძლევა იმის საფუძველს,

რომ მდგრადობის არსებული კრიტერიუმები

ძირითადად ემყარებიან ჰიდრავლიკურ პარამეტრებს,

ხოლო გრუნტის თვისებათა კომპლექსის

მახასიათებლებიდან მდგრადობის გამომხატველ

კრიტერიალურ დამოკიდებულებაში ძირითადად

ფიგურირებს მხოლოდ ერთ_ერთი ინტეგრალური

პარამეტრი ნაწილაკის დიამეტრის სახით. წინაღობის

კანონის თვალსაზრისით მიუთითებს, რომ კალაპოტისა

და ნაკადის ურთიერთქმედების ამსახველი მოდელები

სრულად ვერ ასახავს მოვლენების არსს. ამ მხრივ

გამონაკლის წარმოადგენს ა. პეჩკუროვის [99] მიერ

შემოთავაზებული დამოკიდებულება, რომელიც გარდა

ნაწილაკის დიამეტრისა ითვალისწინებს გრუნტის

ძირითად სიმტკიცობრივ მახასიათებლებს: შინაგანი

ხახუნის კუთხისა და ბმულობის ხვედრითი ძალის

სახით.

60

აუცილებელია აღინიშნოს, რომ ა. პეჩკუროვის

კრიტერიუმი საჭიროებს სათანადო კორექტირებას [62,90]

შრომებში მიღებული შედეგების შესაბამისად.

ზემოთ მოყვანილ კრიტერიალურ

დამოკიდებულებაში როგორც აქტიურ ძალთა

ტოლქმედის განმსაზღვრელი ძირითადი წევრი

ფიგურირებს კალაპოტში წყლის სიღრმისა და ფსკერის

ქანობის ნამრავლი Hi, და იგი შესაძლებელია წამტაცი

ძალის ადექვატური ხახუნის სიჩქარით გამოიხატოს.

ასევე აღსანიშნავია ისიც, რომ ერთი და იგივე

გრუნტისათვის i=Const შემთხვევაში ცალსახად

განისაზღვრება მოცემულ ქანობზე ნაკადის დასაშვები

მაქსიმალური სიღრმე და შესაბამისი სიგანე სარკის

ზედაპირზე.

აქვე შეიძლება აღინიშნოს ის ფაქტიც, რომ

წონასწორობის კრიტერიუმის გამოყენება მეტნაკლებად

მართებულია ისეთი თვითგარეცხვადი კალაპოტების

მდგრადობის შესაფასებლად, რომელთა ჰიდროლოგიურ

_ჰიდრავლიკური ციკლური რეჟიმი ხანგრძლივი დროის

განმავლობაში აყალიბებს კალაპოტის მორფომეტრიულ

მახასიათებლებს.

61

კალაპოტები, რომლებიც ხასიათდებიან

გარეცხვისადმი წინაღობის სხვადასხვა უნარით, მათი

დეფორმაციის პროგნოზირებისათვის დროში,

მოითხოვენ ნაკადის დინამიკური ზემოქმედებით

წონასწორობის საანგარიშო სქემაში აღნიშნული

ცვალებადობის რაოდენობრივ გათვალისწინებას.

თავი II. წყლისმიერი ეროზიის პროგნოზი

მდგრადობის კრიტერიუმების გამოყენებით

2.1 დასაშვები კრიტიკული ქანობის დადგენა

თვითგარეცხვადი კალაპოტების შესწავლის ერთ-

ერთ ძირითად ამოცანას წყლის ნაკადის დასაშვები

სიჩქარეების განსაზღვრის მეთოდის დამუშავება

წარმოადგენს.

მრავალრიცხოვან გამოკვლევების საფუძველზე

მიღებული გამრეცხი სიჩქარეების საანგარიშო

დამოკიდებულებები საშუალებას იძლევიან მეტნაკლები

სიზუსტით დავახასიათოთ წყალგამტართა კალაპოტების

ზღვრული წონასწორობის პირობები. ბმული ნიადაგ-

62

გრუნტებისა და საერთოდ მყარი მასალისათვის, მოქმედ

ფაქტორთა დიფერენციალური შეფასების გზით და

ჰიდრომექანიკური პარამეტრების ფართო დიაპაზონში

ცვალებადობის გათვალისწინებით, აკად. ც.

მირცხულავას მიერ მიღებულია დასაშვები სიჩქარის

უნივერსალური საანგარიშო დამოკიდებულება. ნაშრომი

[75] მოცემულია სხვადასხვა ავტორთა დასაშვები

სიჩქარეების საანგარიშო დამოკიდებულებათა შედარება,

კონკრეტული მაგალითის განხილვის საფუძველზე.

რიცხვითი გაანგარიშებით მიღებული მონაცემების

მიხედვით მათ შორის განსხვავება მერყეობს (30-150%)

ფარგლებში. ეს იმ დროს, როდესაც მათ არითმეტიკულ

საშუალოსაგან მიღებულ შედეგებთან განსხვავება არ

აღემატება 6%-ს. ზემოთ აღნიშნულიდან შეიძლება

დავასკვნათ, რომ ეროზიის პროგნოზირებისათვის

ყველაზე საიმედოა აკად. ც. მირცხულავას მიერ

დამუშავებული არაგამრეცხი სიჩქარეების განსაზღვრის

მეთოდიკა და შესაბამისი საანგარიშო

დამოკიდებულებანი შეიძლება ჩაითვალოს აღნიშნული

მეთოდიკით არაბმული გრუნტებისათვის, შესაძლებელია

არხების მდგრადი ფორმის ამსახველი მრუდის პოვნა,

63

ხოლო ბმული გრუნტებში გამავალი არხების

განივკვეთის მდგრადი ფორმის აღსაწერად თ. ქაცარავას

მიერ [62] პირველად იქნა მიღებული ანალიზური

დამოკიდებულება.

კალაპოტის ფორმირების სხვადასხვა სტადიაში

მდგრადი ფორმების განსხვავება სტატიკური და

დინამიკური წონასწორობის საკმაოდ ფართო არეს

მოიცავს. პირველ შემთხვევაში არხის სწორხაზოვან

უბანზე არ მიმდინარეობს კალაპოტსა და ნაკადს შორის

გრუნტის ნაწილაკების გაცვლა. მეორე შემთხვევაში,

შენარჩუნებულია კალაპოტის მოცემულ უბანზე

მოტანილი და წაღებული ნატანის ბალანსი. ასეთ

კალაპოტს ერთიდაიგივე გამტარუნარიანობით შეიძლება

შეუთავსდეს მდგრადი განივკვეთის სხვადასხვა ფორმა.

კალაპოტის მდგრად ფორმებს შორის ასეთი განსხვავების

გამო არსებული რეკომენდაციები მოითხოვს მათ

მიკუთვნებას წონასწორობის სტატიკურ და დინამიკურ

კატეგორიაზე. ამ თვალსაზრისით სტატიკური

წონასწორობის პირველ ჯგუფში შედიან კალაპოტის

ფერდზე იზოლირებულ ნაწილაკზე ნაკადის ძალური

ზემოქმედების შედეგად ზღვრული წონასწორობის

64

პირობის დაცვიდან მიღებული ანალიზური

დამოკიდებულებანი _ ო. კრეიტერი, უ. კიოხლინი, მ.

მოსტკოვი, გ. ვეფხვაძე, მ. ფოხსრარიანი, თ. ქაცარავა და

სხვა, ხოლო მეორე ჯგუფს მიეკუთვნება ანალიზური

დამოკიდებულებანი, რომლებიც ამოცანის

ამოხსნისათვის იყენებენ ენერგეტიკულ მეთოდს,

რომლის მიხედვითაც მიღებული პროფილი ხასიათდება

ნაკადის მოძრაობისადმი წინაღობის მინიმალური

უნარით და მაქსიმალური გამტარუნარიანობით _ ა.

ვიტოლსი [29], ი. იბად-ზადე [59] და სხვა. დასაშვები

მდგრადი ქანობის დადგენის მიზნით მოცემულია

საანგარიშო სქემა ნახ. №1 -სახით.

aF

ნახ.1. აგრეგატის ზღვრული წონასწორობის საანგარიშო

სქემა

SF

0G

65

სქემაზე (ნახ.1) არ არის მოყვანილი ნაწილაკის

გარსდენისას ჭავლის კინემატიკური სურათი და

შესაბამისი კონფიგურაცია, წნევების ეპიურები ზედა და

ქვედა წახნაგებზე, ვაკუმურ ზონებში და გარდატეხის

წერტილებში.

შქემის მიხედვით ძალთა ვექტორულ სისტემაში

-არის შუბლური, ხოლო - ამწე ძალები, ხოლო _

ნაწილაკის წყალში წონა. აღნიშნული სქემის მიხედვით

აკად. ც. მირცხულავას მიერ დასაშვები (არაგამრეცხი)

სიჩქარეების საანგარიშო დამოკიდებულება

წარმოდგენილია შემდეგი სახით:

S.F a.F 0.G

KCdn

mg

d

HV dd. 2

6,2

28,8lg 01

0

(2.1)

სადაც, H - არის ნაკადის სიღრმე;

- აგრეგატის დიამეტრი; d

1 და 2 - შესაბამისად აგრეგატისა და წყლის კუთრი

წონაა;

K - ერთგვაროვნების კოეფიციენტი;

- წინაღობა დინამიკურ დატვირთვაზე; CC 035.0d

66

- ბმულობაა განსაზღვრული ბურთულაკიანი

შტამპის მეთოდით;

C

და - შესაბამისად მუშაობის პირობებისა და

გადატვირთვის კოეფიციენტებია;

m n

- სიმძიმის ძალის აჩქარება. g

კერძო შემთხვევაში, როდესაც 0dC , ცხადია

(2.1)-დან მიიღება დასაშვები სიჩქარე არაბმული

გრუნტებისათვის. დღეისათვის (2.1) საანგარიშო

დამოკიდებულება უნივერსალურია, რადგან მისი

გამოყენებით შეიძლება განისაზღვროს დასაშვები

სიჩქარეები, არამარტო ნიადაგ-გრუნტებისათვის, არამედ

მრავალი სხვადასხვა კატეგორიის მასალებისათვის,

ნაკადის ჰიდრომექანიკური და მასალის სიმტკიცობრივი

დეფორმაციული მახასიათებლების ფართო დიაპაზონში

ცვალებადობის გათვალისწინებით.

მიუხედავად წარმოდგენილი დამოკიდებულების

უნივერსალობისა საჭიროა ყურადღება გამახვილდეს

ზოგიერთ დეტალზე, რაც კიდევ სრულყოფილს გახდის

საანგარიშო მოდელებს.

გამოყენებული მოდელის მიხედვით მიღებულია,

რომ ბმული გრუნტის აგრეგატი წყალში განიცდის

67

არქიმედეს შემატივნარებელი ძალის ისეთ სრულყოფილ

ზემოქმედებას, რასაც არაბმული გრუნტის აგრეგატი, რაც

თავისთავად გამორიცხავს ბმულობის კავშირების

არსებობას აგრეგატის ზედაპირებს შორის. აღნიშნული

საკითხი მით უფრო სადისკუსიო ხდება

მაღალდისპერსიული უძრავ გისოსიანი სტრუქტურის

მქონე თიხა-გრუნტებისათვის, რადგან მათი

განვითარებული კინეტიკური ხვედრითი ზედაპირის

გამო ფორებში არსებული წყალი ხშირად აფსკურ, ბმულ

მდგომარეობაში იმყოფება. აქედან გამომდინარე

ამომგდები ძალის არსებობა ასეთ გრუნტებში

თეორიულად შეუძლებელია, რასაც ადასტურებს

ფილტრაციულ-კაპილარული თვისებების შესასწავლად

«მსუქან» თიხებზე ჩატარებული ცდები [35]. საჭიროა

აგრეთვე აღინიშნოს, რომ დინამიკური ციკლური

დატვირთვების ზემოქმედებით სიმტკიცის დაქვეითება

დამახასიათებელია ისეთი მყარი ტანებისათვის,

რომლებიც მუშაობენ დრეკადობის არეში, ამიტომ

რამდენადმე პრობლემატური ხდება დაღლილობის

მაჩვენებლის გამოყენება პლასტიკური სხეულების

68

სიმტკიცის დასადგენად, რადგან ისინი ხასიათდებიან

შეუქცევადი დეფორმაციებით.

ზოგიერთი დაშვებების საფუძველზე, კერძოდ, თუ

(2.1) ფორმულით მიღებული დასაშვები სიჩქარის

მნიშვნელობა ბრტყელი ნაკადის საშუალო სიჩქარისა

ტოლი გახდება, მაშინ ადგილი ექნება კალაპოტის

სტატიკურ წონასწორობას. ეს პირობა შეზის თანაბარი

ძრაობის ამსახველი დამოკიდებულების გამოყენებით

შემდეგნაირად ჩაიწერება

HICVV saS.d. (2.2)

სადაც, I - ჰიდრავლიკური ქანობია და თანაბარი ძრაობის

შემთხვევაში კალაპოტის ფსკერის ქანობის

ტოლოა.

ელემენტარული გარდაქმნების შედეგად გვექნება:

d.KCdI

mH 07.0

16,4401

0

(2.3)

ამ განტოლებაში თუ კონკრეტული პროფილის სიღრმეს

შევცვლით ჰიდრავლიკური რადიუსით, მაშინ

გათვალისწინებული იქნება წყალგამტარის

მდგრადობაზე მისი განივკვეთის ფორმის გავლენა.

შრომაში [73] ანალიზურად დამტკიცებული იქნა, რომ

69

თვითგარეცხვადი კალაპოტის ზღვრული წონასწორობის

პირობა შეიძლება რეალიზებულ იქნას მხოლოდ

მრუდხაზოვანი მოხაზულობის პროფილებზე.

წყლის ნაკადის ჰიდრომექანიკური ზემოქმედება

ნაწილაკზე მდგრადი განივკვეთის ამოცანის

გადასაწყვეტად, გამოხატული იყო წამტაცი ძალით,

რომელიც აიღებოდა წყალგამტარის ქვედებულის

ნებისმიერ წერტილში სიღრმის პროპორციულად.

«საზღვარგარეთ და ბოლო დროს ჩვენთანაც

დასაშვებ არაგამრეცხ სიჩქარეებთან ერთად იყენებენ

წამტაცი ძალის ცნებას. წამტაცი ძალის გამოყენება

საშუალებას იძლევა ცალ-ცალკე შეფასდეს არხების

ფსკერისა და დერდების გაურეცხვადობა» [91].

KCdn

mgV d

f.d. 2

6,2

225,1 01

0

(2.4)

ამ დამოკიდებულების მიხედვით დასაშვები

ფსკერული სიჩქარის, მაშასადამე ნაწილაკზე ძალური

ზემოქმედება სხვა დანარჩენ იდენტურ პირობებში

დამოკიდებულია მხოლოდ აგრეგატის ზომაზე, ხოლო

წამტაცი ძალა ფუნქციაა ნაკადის სიღრმის.

კალაპოტების მდგრადი ფორმების გაანგარიშება

70

ძირითადად გრუნტის ძვრის დეფორმაციის

უნივერსალურ განტოლებას ეფუძვნება [120].

CPtg (2.5)

სადაც და _ შესაბამისად ძაბვის ვეწტორის მხები და

ნორმალური კომპონენტებია;

P

და _ მუდმივი პარამეტრებია,რომლებიც

გამოხატავენ გრუნტის თვისებებს

შინაგანი ხახუნის კუთხისა და

ბმულობის ხვედრითი ძალის

სახით.

C

ნიადაგ-გრუნტებისათვის ძირითადი

სიმტკიცობრივი პარამეტრების განსაზღვრა ხდება

ექსპერიმენტალურად სპეციალურ დანადგარებზე. მხები

ძვრის კრიტიკული ძალის განისაზღვრა გრუნტის

ცალკეულ დუბლ ნიმუშზე ხდება სხვადასხვა

ვერტიკალური დატვირთვების შესაბამისი

მნიშვნელობების დროს. ზემოთ აღნიშნულიდან

გამომდინარე სხვადასხვა ნორმალური დატვირთვა

ცვლის ნიმუშის ტანში არამარტო ნეიტრალურ წნევას,

არამედ ეფექტურსაც [87], რაც განსაზღვრავს ტენიანობის

ხარისხს, ხოლო ეს უკანასკნელი შედარებით

71

უმნიშვნელოდ მოქმედებს შინაგანი ხახუნის კუთხეზე,

მაგრამ რადიკალურად ცვლის ბმულობის ძალას. აქედან

გამომდინარე, ნახაზ 2. –ზე ნაჩვენები

ინტერპოლირებული მრუდი სინამდვილეში არ

გამოხატავს ერთი სხეულის ძვრისადმი წინაღობის

კანონზომიერებას, რადგან ის დისკრეტულ ხასიათს

ატარებს და ამიტომ და არ შეიძლება ფიზიკურ

კონსტანტებად ჩაითვალოს.

C

ბმულობის ხვედრითი ძალა იმ მხები ძალის

მიხედვით განისაზღვრება, რომელიც ფიქსირდება

ვერტიკალური დატვირთვის გარეშე ძვრის საწყის

მომენტში. სწორედ ამით აიხსნება პრაქტიკულად ძვრის

ორწვერიან პოლინომში ნულოვანი როლი ნაწილაკის

საკუთარი წონით გამოწვეული წინაღობისა, რომელიც

უთანაზომო სიდიდეა ბმულობის წინაღობასთან

შედარებით.

τ W3

P P P1 2 3 P

C

φ

W2 W1

72

ნახ. 2 ნიადაგ-გრუნტის ძვრის დეფორმაციის

ინტერპოლირებული მრუდი მხებ და ნორმალურ

ძაბვებს შორის

რიგი საინჟინრო ამოცანების გადაწყვეტისას

აუცილებელია არა ეროზიის ერთიანი პროცესის

ცალკეული სტადიის ცნობა, არამედ ეროზიული მასალის

ზღვრული სტატიკური წონასწორობის პირობების

უზრუნველყოფა გადაადგილების დაწყების მყისიერ

მომენტში. ამ თვალსაზრისით მნიშვნელობა არა აქვს

როგორია წინა ისტორია მასალის ურთიერთ

შეუკავშირებელ მდგომარეობამდე მიყვანისა და ეს

განსაკუთრებით შეეხება ხელოვნურად დარღვეული

სტრუქტურის ნიადაგ-გრუნტების შრეებს.

ნიადაგები განსხვავებით მთის მაგმატური ქანებისა

განეკუთვნებიან ბიოინერტულ ტანებს და ამიტომაც მათი

ეროზიული მდგომარეობის განსაზღვრისას საჭიროა

ნატანის კუთრი და მოცულობითი წონების რიცხვითი

მნიშვნელობები გათვალისწინებულ იქნას.

წყლის გარემოში მყოფი გრუნტის მოცულობითი

წონის დასადგენი ფორმულის გამოყენებით

73

n 10 g.S. (2.6)

სადაც S. _ წყლის არეში მოქცეული გრუნტის

მოცულობითი წონა;

g. _ გრუნტის მოცულობითი წონა ჰაეროვან მშრალ

მდგომარეობაში;

0 _ წყლის მოცულობითი წონა;

_ ფარდობითი ფორიანობა. n

და დაშვებით, როცა აგრეგატის ფორიანობა ნიადაგის

ფორიანობის ტოლია, მაშინ მდგრადობის კრიტერიუმი

1

16,44

00

g.

Hn

mi (2.7)

მდგრადობის თვალსაზრისით მიღებული

დამოკიდებულებით შესაძლებელია სარწყავი დროებითი

არხების და მოსარწყავი ფართობის ქანობების

რაციონალურად დაპროექტების უზრუნველყოფა.

2.2 ნიადაგ-გრუნტების წონასწორობის ჰიდროდინამიკურ

მოდელში ფილტრაციული ვექტორის

გათვალისწინება

74

ნიადაგ-გრუნტების წონასწორობის

ჰიდროდინამიკურ მოდელში ნაკადის ჰიდრომექანიკური

ძალური ზემოქმედების ინტეგრალური ექვივალენტი

ნაცვლად დიფერენციალური ვექტორული

კომპონენტებისა, თუ გამოხატულია ე.წ. წამტაცი ძალით,

რომელიც წარმოადგენს წყლის ნაკადის სიღრმის

ფუნქციას ნაწილაკის მიდელური ფართის მიმართ

კონტაქტის სიბრტყეში, აქვე თუ ცნობილია, რომ ამწე

ძალის უგულებელყოფა მკვეთრად ზრდის გამტეცხი

სიჩქარის კრიტიკულ მნიშვნელობას [44], გარსმდენი

ნაკადის გავლენის გათვალისწინება შეიძლება მოხდეს

ამწე ძალის როლის შეფასებით გრავიტაციული ძალის

ცვალებადობაზე. ტურბულენტური თანაბარი ძრაობის

ნაკადში, როცა kr.saS. VV და შეზის წინაღობის

კოეფიციენტის ლოგარითმული კანონის [37]

საფუძველზე თუ თანაბარი ძრაობის განტოლებას

გარდავქმნით:

Hid

HgHiCV

8,8lg24saS. . (2.8)

ზემოთ აღნიშნული პირობის შესაბამისად ე.ი. როცა

, kr.saS. VV

75

.23,1

28,8lg

8,8lg24 n.

d.010

KCdn

gm

d

HHi

d

Hg

(2.9)

თანაბარი ძრაობის შემთხვევაში ღია

კალაპოტებისათვის როცა ჰიდრავლიკური ქანობი

ფსკერის ქანობის ტოლია, მაშინ (2.9) დამოკიდებულების

გარდაქმნით გაურეცხვადობის პირობა კრიტიკული

ქანობის საანგარიშო დამოკიდებულების საფუძველზე

შეიძლება დაკმაყოფილდეს ტოლობით

n.d.kr. KCd

n

m

Hi 2

048,001

0

(2.10)

აღნიშნული დამოკიდებულება შეიძლება

გამოყენებული იქნას ბმულ-გრუნტებში გამავალი

მუდმივად მოქმედი არხების პროექტირებისათვის.

განტოლებაში პირველი წევრი წარმოადგენს წყალში

ნაწილაკის წონას, რადგან მიჩნეულია, რომ ნაწილაკი არ

ხასიათდება ფორებით ამიტომ ის გამოიხატება კუთრი

წონით. სულ სხვა პირობებია ნიადაგ-გრუნტების

შემთხვევაში. ჯერ ერთი აგრეგატი არ წარმოადგენს

უცვლელი ფიზიკური კონსტანტებით დახასიათებულ

მყარ სხეულებს, რომლის თვისებებიც უცვლელი რჩება

წყალთან ურთიერთქმედებისას. გარდა ამისა მაღალ

76

დისპერსიული თიხა კონგლომერატებში ადგილი აქვს

რიგი თვისებების ანომალირების გამოვლენას და მის

ცვალებადობას დროში. მაგალითად დისპერგაციის

ხარისხი და შესაბამისი ხვედრითი ზედაპირი

ცვალებადობას განიცდის დროში. იცვლება ფოროვან

სისტემაში წყლის წნევის ტენზორი, რაც წნევის გადაცემის

ჰიდროსტატიკური კანონის დარღვევაში გამიოხატება.

თუნდაც ამ ეფექტების გათვალისწინება საანგარიშო

მოდელში თეორიულად და პრაქტიკულად დაუძლეველ

ამოცანას წარმოადგენს. ამის გამო ხდება ფორმალურად

მოვლენის არსის გათვალისწინების გარეშე არაფოროვანი

ნაწილაკის შეცვლა ფოროვანით, ანუ კუთრი წონის

ნაცვლად აიღება მოცულობითი წონა.

როცა აგრეგატი წყალმედეგია და დისპერგაციის

ისეთი ხარისხით ხასიათდება, რომელიც მინერალური

ნაწილაკების ზედაპირზე ადსორფცირებული წყლის

ფიზიკური თვისებების რადიკალურ შეცვლას იწვევს,

მაშინ შესაძლებელია აგრეგატის ზედაპირზე გამომავალი

ფოროვანი ხვრელების სათავისის ძვრისადმი წინაღობის

მქონე მოდიფიცირებული აფსკური წყლის საცობებით

77

მყისიერი დახურვა, რაც აგრეგატის შიგა სტრუქტურულ

პაკეტებში წყლის მიგრაციას გამორიცხავს.

ნიადაგ-გრუნტის აგრეგატის, როგორც ფიზიკური

ტანის ზემოთ წარმოდგენილი ეს მოდელი ეთანადება

ისეთ მდგომარეობას, როცა აგრეგატის ზედაპირის

დასველების შედეგად, მისი გატეხვისას შლიფზე

ადვილად შეინიშნება წყლის შეუღწევადობა შიგა

პაკეტებში. სქემატურად ნახ. 3 ა) –ზე მოცემულია ეს

მოდელი.

ა) ბ) გ)

ნახ. 3 აგრეგატის წყალშთანთქმის სავარაუდო სქემები

გარკვეული დროის შემდეგ ტენიანობის გადანაწილების

შედეგად მოხდება ფორების წყლით შევსება ძირითად

სორფციული და პანდიალური წყლით [45] ნიადაგ-

გრუნტის მაღალი დისპერგაციის გამო. ასეთი

მდგომარეობა სქემატურად მოცემულია ნახ. 3 ბ)

78

ვარიანტში. გ) ვარიანტი ასახავს ძირითადად ისეთი

წყლის კატეგორიას ფორებში, რომელიც

ჰიდრავლიკურად უწყვეტ კავშირშია წყლის გარემოსთან.

აგრეგატის აღნიშნულ ვარიანტებში საჭიროა

განისაზღვროს მისი მოცულობითი წონის სიდიდე

წყალში. მშრალ ჰაეროვან მდგომარეობაში აგრეგატის

წონისაა და შემატივნარებელი ძალის W0 სხვაობის

საფუძველზე ნაწილაკის წონა წყალში, GW 0G , და

W

G

W

G 0 , ანუ

01 (2.11 ა)

აღნიშნული სიდიდე შეესაბამება 3.ა) ვარიანტს. 3.ბ)

ვარიანტის შემთხვევაში, როცა წყალშევსების ხარისხი

ერთის ტოლია, გვექნება: GWWG 000 , ანუ

n101 (2.11 ბ)

3.გ) ვარიანტის შემთხვევაში, მივიღებთ:

GWWG 00 , საიდანაც,

n101 (2.11 გ)

(2.11 ბ) და (2.11 გ) ფორმულები სავსებით იდენტურია,

იმის გამო, რომ მხედველობაში არ არის

79

გათვალისწინებული ადსორფცირებული წყლის აფსკების

მოცულობითი წონის ცვალებადობა, მაღალი სიმკვრივე

[110]. (2.11 ა), (2.11 ბ) და (2.11 გ) ფორმულებში

მიღებულია შემდეგი აღნიშვნები:

G _ აგრეგატის წონა ჰაეროვან მშრალ მდგომარეობაში;

WW ,0 _ შესაბამისად ფორებისა და აგრეგატის

მოცულობებია;

G _ აგრეგატის წონა წყალში;

0 _ წყლის მოცულობითი წონა;

,1 _ შესაბამისად აგრეგატის მოცულობითი წონა მშრალ

მდგომარეობაში და წყალში;

WWn 0 _ ფარდობითი ფორიანობა.

(2.11ბ) ფორმულით განსაზღვრული აგრეგატის

მოცულობითი წონა წყალში ყოველთვის ნაკლებია

(2.11 ა) -სთან შედარებით, რადგან ყოველთვის

ნაკლებია ერთზე. რაოდენობრივი განსხვავება შეიძლება

შეფასედეს დასაშვები სიჩქარის სთანადო კორექტირებით:

n

dnAV 101 das. (2.12)

სადაც, A _ ჰიდრავლიკური რეჟიმის ამსახველი

კოეფიციენტებია;

80

1 _ აგრეგატის კუთრი წონა;

_ აგრეგატის დაყვანილი დიამეტრი. d

სპეციალური მეთოდიკით ჩატარებულმა

კვლევებმა ვერ უზრუნველყო ცალსახა კავშირის

გამოვლენა ფილტრაციულ მახასიათებლებსა და დასაშვებ

სიჩქარეებს შორის, აგრეგატის ზომისა და

ჰიდროდინამიკური პარამეტრების ფართო დიაპაზონში

ცვალებადობის პირობებში. ნაშრომში [3] მიღებულია

უნივერსალური კანონი ჰიდრავლიკური წინაღობისა,

მაგრამ მისი გამოყენება გამრეცხი სიჩქარეების

საანგარიშო მოდელში გარკვეულწილად შეზღუდულია,

რადგან ის სამართლიანია მხოლოდ ფილტრაციული და

ძირითადი ნაკადების კოლინეარობის შემთხვევაში.

საინჟინრო გეოლოგიაში გაბატონებული შეხედულება

იმის შესახებ, რომ ჰიდროდინამიკური წნევის ძალის

გავლენით ფხვიერი ქანი განიცდის შემკვრივებას,

ჰიდროტექნიკური მელიორაციის საკითხების

გადაწყვეტისას ნაკლებად მისაღებია, რადგან

ჰიდროდინამიკური წნევა ვერ შეასრულებს ეფექტური

წნევის როლს ნიადაგ-გრუნტის ტანში მიმდინარე

ფილტრაციული კონსოლიდაციის პროცესის გარეშე. Iმ

81

შემთხვევაში, როცა ნიადაგ-გრუნტი განხილულია,

როგორც ჰიდრავლიკური ფოროვანი კაპილარული

ფიზიკურ სხეული, რომელიც შედგენილია წრიული

განივკვეთის მქონე ღრუტანიან ცილინდრული მილების

ურთიერთპარალელური კონისაგან, მაშინ ასეთი

გრუნტის იდეალური მოდელისათვის თეორიულად

ადვილად შეიძლება განისაზღვროს ფილტრაციული და

ჰიდროსტატიკური წნევის ძალების ერთობლივი

ზემოქმედების ეფექტი სხეულზე.

H

ნახ. 4 ნიადაგ-გრუნტზე მოქმედი ჰიდროდინამიკური

ძალის განსაზღვრის საანგარიშო სქემა

filtri

d l nimuSi

82

ნახ. 4 –ზე მოცემულია იდეალური ნიადაგ-

გრუნტის ნიმუშის მდგრადობის საანგარიშო სქემა

ჰიდროდინამიკური ძალის ზემოქმედებით. გრუნტის

ნიმუშის ჩონჩხზე მოქმედი ჰიდროდინამიკური წნევის

ძალა:

x

rHHxrF

2

002 1 , (2.13)

სადაც, _ ცილინდრული ნიმუშის განივკვეთის

მთლიანი ფართობია;

r _ ელემენტარული წყალგამტარი მილის რადიუსი;

H _ მოქმედი დაწნევა;

x _ მილების რაოდენობა;

0 _ წყლის მოცულობითი წონა.

როცა, გრუნტის საშუალო მოცულობითი

ფარდობითი ფორიანობა ზედაპირული ფორიანობის

ტოლია [100], ამიტომ (2.13) დამოკიდებულება შეიძლება

შემდეგი სახით ჩაიწეროს

n

nWIn l

HlF

11 00 , (2.14)

სადაც, ნიმუშის მოცულობა ,lW ფილტრაციული

სიჩქარის გრადიენტი ,/ lHI ხოლო ,/2 xrn -

83

ფილტრაციული ნიმუშის განივკვეთის ფართი. რადგან

მოძრაობის დროს წინაღობის მხები ძაბვა კედელზე

გამოითვლება ფორმულით

,00 RI (2.15)

სადაც, R _ ჰიდრავლიკური რადიუსია.

ერთი მილის სველი პერიმეტრის მთელ სიგრძეზე

წინაღობის მხები ძალა ტოლი იქნება

lIrIr

rlTi2

00 22 . (2.16)

ყველა მილზე მოსული წინაღობის ძალა:

WnIlIxr

xTT i

x

ii 0

2

01

(2.17)

ფოროვან სხეულზე მოქმედი ჰიდროდინამიკური წნევის

ძალა ტოლი იქნება:

WInWIxTFD i 00 1

WID 0 (2.18)

აგრეგატის მოცულობითი წონის დახასიათების

საფუძველზე დასაშვები სიჩქარის ნორმატიული სიდიდე

ერთგვაროვანი გრუნტებისათვის განისაზღვრება

დამოკიდებულებით:

84

dInn

mg

d

HV 001

0

188,0

28,8lg

d. (2.19)

(2.19) ფორმულაში რადიკალქვეშა ორწევრიან პოლინომის

მეორე წევრის წინ ნიშანი აიღება ფილტრაციული

ვექტორის მიმართულების მიხედვით; «+» როცა

მიმართულება სიმძიმის ძალის აჩქარების

თანხვედრილია და «_» , როცა ფილტრაციული ძალის

მდგენელის სიმძიმის ძალის საწინააღმდეგო

მიმართულებით მოქმედებს.

ჩავატაროთ კონკრეტულ მაგალითზე (2.19)

ფორმულის შედარება ნორმატიულთან:

dnn

mg

d

HV 1

88,0

28,8lg 0

0

n.d.

ვთქვათ ,107,2 3 3kgZ/m

,106,1 3 3m. kgZ/m

,10 ng მაშინ

.4,07,2

6,17,20

n

შედარებას ვაწარმოებთ შემდეგი ფარდობის საფუძველზე:

.1

1

00

0

In

nV

n.d.

d.

V

როდესაც ფილტრაციის გრადიენტი უდრის +0,3. მაშინ

85

.88,077,03,1

1

3,06,07,1

6,07,1

n.d.

d.

V

V

ხოლო როცა ფილტრაციის გრადიენტი უდრის _0,3. მაშინ

.2,143,17,0

1

3,06,07,1

6,07,1

V

d.V

ასეთი განსხვავება გამრეცხი სიჩქარეების

რაოდენობრივი დადგენისას მიუთითებს თუნდაც

დაბალი გრადიენტის შემთხვევაში ფილტრაციული

ფაქტორის გათვალისწინების აუცილებლობაზე.

თავი III. მიწის არხების დეფორმაციების შესწავლის

საველე - ექსპერიმენტული კვლევები

3.1 საველე და ლაბორატორიული კვლევების ჩატარების

მეთოდიკა

ნატურული კვლევების მასალები წარმოადგენენ

ყველაზე საიმედო საშუალებას თეორიული და

ლაბორატორიულ-ექსპერიმენტალური ცდების

განზოგადების საფუძველზე მიღებულ

დამოკიდებულებათა შემოწმებისათვის. ბუნებრივ

86

წყალგამტარებზე მრავალწლიური ჰიდროლოგიურ -

ჰიდრომეტრიული დაკვირვებათა მონაცემების

ალბათურ-სტატისტიკური დამუშავებით

მრავალრიცხოვანი ემპირიული და ნახევრად ემპირიული

დამოკიდებულებანია მიღებული. ირიგაციული,

ენერგეტიკული და სხვა დანიშნულების არხებში ნაკადის

კინემატიკისა და სიჩქარეთა ველის ფორმირებაზე

განსაკუთრებით დიდ გავლენას ახდენს განივკვეთის

შემზღუდავი გაბარიტული ზომები, რომლის

საფუძველზე მკვეთრად იცვლება კალაპოტის გარეცხვის

მექანიზმი და დეტერმინაციაც საკმარისი არ არის

პროცესის ერთიანი ფიზიკური სურათისა და მიღებული

შედეგების აღსაწერად. აქედან გამომდინარე პირველი

მიახლოვებით ირიგაციული დანიშნულების მიწის

არხებზე მიზანშეწონილად შეიძლება ჩაითვალოს საველე

ნატურული კვლევების წარმოება.

ამ მიზნით მცხეთის სარწყავი სისტემის

ტერიტორიაზე სპეციალურად გაჭრილი სხვადასხვა

რიგის არხებზე შეგვესწავლა ღია კალაპოტის

დეფორმაციის დინამიკა და მისი სტაბილიზაცია, სადაც

არხების გაჭრის ტექნოლოგია შესრულებული იქნა

87

არხმჭრელი სამელიორაციო აგრეგატით, რომელიც

უზრუნველყოფდა ერთჯერადი გავლით არხის

პროფილის ტოლფერდა ტრაპეციული განივკვეთის

მიახლოვებული ფორმის პროფილირებას. საცდელი

არხის განივკვეთების გაბარიტები იცვლება ფარგლებში:

ტოლფერდა ტრაპეციის ფუძის სიგანე m,6,02,0 b მუშა

სიმაღლე m.8,05,0 h

,

30050

ფსკერის ქანობი ძირითადად

ორიენტირებული იყო მიწის ზედაპირის ქანობთან და

მისი ცვლილება მოთავსებული იყო დიაპაზონში

ხოლო არხების სიგრძეები იცვლებოდა

ფარგლებში. ტრაპეციულ წყალსაშვზე წყლის

ავტომატურად ლიმიტირება ხორციელდებოდა

გადადინებული ნაკადის სიღრმით, ხარჯები არხში

იცვლებოდა

01,0001,0

m200100

l/wm. ფარგლებში. არხების

კალაპოტების ეროზიის ხარისხის დასადგენად ნატურულ

პირობებში და მიღებული შედეგების შესადარებლად

ანგარიშით განსაზღვრულ პროგნოზთან დროში ცდების

ყოველი სერიის ჩატარების შემდეგ არხის მუშაობის სამი

სხვადასხვა ციკლის პირობებში ხდებოდა გრძივი და

განივი პროფილების ტოპოგრაფიული აგეგმვა.

სანიველირო ბიჯი წარმოდგენილი იყო 20 მ-მდე

88

სიგრძით. ვინაიდან, კალაპოტის დეფორმაციაზე

ძირითადად გავლენას ახდენს ნიადაგ-გრუნტის

ძირითადი სიმტკიცობრივი პარამეტრები: ბმულობის

ხვედრითი ძალის და შინაგანი ხახუნის კუთხის სახით,

ამიტომ მათი დადგენა ხდებოდა სპეციალურად

დამუშავებული ან კიდევ სტანდარტული მეთოდიკის

გამოყენებით. რადგან არხები გაჭრილი იყო ძირითადად

თიხნარით წარმოდგენილ გრუნტის ლითოლოგიურ

შრეებში, ამიტომ ბმულობის ხვედრითი ძალა

განსაზღვრული იქნა ბურთულოვანი შტამპის მეთოდით.

აღნიშნულმა მეთოდმა, რომელიც თავდაპირველად

რეკომენდირებული იყო აკად. გ. ციტოვიჩის [129]

მიერ მზრალი გრუნტებისათვის, განსაკუთრებული

მნიშვნელობა აკად. ც. მირცხულავას ფუნდამენტალურ

კვლევებში, იმის გამო შეიძინა, რომ იგი საშუალებას

იძლეოდა გრუნტის ზედაპირულ იმ შრეში

დადგენილიყო ბმულობის წინაღობის სიდიდე, რომელიც

უშუალოდ შეხებაშია წყალთან და განიცდის ნაკადის

ჰიდრომექანიკურ ზემოქმედებას.

არხის გამოცდას წინ უძღვოდა მისი დასველება.

არხის ფსკერზე გრძივი ქანობების მიმართულებით

89

თავსდება სადრენაჟო პერფორირებული პოლიმერული

მასალისაგან დამზადებული მილი დიამეტრით mm70 ,

რომელიც უერთდებოდა აუზის კედელში ჩატანებულ

სატუჩარს, რომელშიდაც ცენტრიდანული ტუმბოთი

ხდება გადაქაჩვა. სპეციალურად დაყენებული

დროსელური ტიპის ჩამკეტით რეგულირდებოდა

დაწნევა გამისასვლელ ნაცმში. მილის წყლით

შევსებისთანავე მისი ბოლო იხურება და მილში გამავალი

წყალი გამოედინება უმნიშვნელო დაწნევით

ხვრეტებიდან, რომელთა ნაწილიც უშუალოდ არხის

ფერდობებს ასველებდა. არხის ფსკერზე პირველი

«გუბურას» წარმოშობისთანავე წყლის მიწოდება მილში

წყდება. მის შემდეგ ხდებოდა წყლის მცირე დოზებით

არხის შევსება, ისე რომ ადგილი არ ჰქონოდა წყლის

დინამიკურ ზემოქმედებას კალაპოტის შემადგენელ

გრუნტებზე. სამი საათის მუშაობის შემდეგ ხდებოდა

მისი გრძივი პროფილის ნიველირება ბიჯით ყოველ 20

მეტრში, ასევე განივი პროფილის დამზადებული

შაბლონით ხდება დეფორმაციის ფიქსირება. სამ კვეთში

არხის ფსკერზე ჩადგმულ იყო კასეტები თიხის

ნიმუშებით, რომელთაგან ერთი ასრულებდა

90

საკონტროლო ფუნქციას, ხოლო დანარჩენი ორი

რომელთა ზედაპირი დაფარული იყო ზედაპირული

აქტიური ნივთიერებების (ზან), სხვადასხვა დოზით.

ჩდების მიზანს წარმოადგენდა გრუნტების ქიმიური

რეაგენტების დამუშავების შედეგად მათი ეროზიული

წინაღობის უნარის ცვალებადობის შესწავლა. კვლევების

პროცესში დიდი ყურადღება ეთმობა არხის კალაპოტების

ეროზიულ მდგრადობაზე ნიადაგ გრუნტების საწყისი

ტენიანობის გავლენას. საერთოდ ტენიანობის გავლენის

და მის კორელაციური კავშირების გამოვლინებას

ნიადაგის სიმტკიცობრივი დეფორმაციული,

კაპილარულ-ფილტრაციული თუ სხვა თვისებებთან

უდიდესი მნიშვნელობა გააჩნია. ამ მხრივ აღსანიშნავია

პროფ. თ. ჟორდანიას შრომები [54,55], ზემოთ

აღნიშნული შრომების რეკომენდაციების საფუძველზე

არხებში საჭირო მაქსიმალური ხარჯების გაშვებამდე

წინასწარ ხორციელდება მათი პერიმეტრის დასველება.

წინასწარ ხდებოდა დასველებული არხების კალაპოტების

ეროზიის შედარება საკონტროლო ცდაში მიღებულ

შედეგებთან, რომელიც არხის ჰაერმშრალ

მდგომარეობაში ხარჯის გაშვების შემთხვევაში

91

გამოტანილი მასალის ოდენობით განისაზღვრებოდა.

ცდების რაოდენობა დაინიშნა იმის და მიხედვით, თუ

როგორი იყო საინჟინრო პრაქტიკაში გამოყენების

თვალსაზრისით [35] პარამეტრის განსაზღვრის სარწმუნო

დონე.

3.2 საველე და ლაბორატორიული ცდების შედეგები და

მათი ანალიზი

მიწის არხების დეფორმაციების შესწავლა მიზნად

ისახავს ეროზიის პროცესის განმსაზღვრელი ძირითადი

საანგარიშო პარამეტრების დადგენას, რამაც განაპირობა

ლაბორატორიული ექსპერიმენტების ჩატარება სსიპ

წყალთამეურნეობის ინსტიტუტის გრუნტების მექანიკისა

და ფილტრაციის ლაბორატორიაში. ცხრილში №1

მოცემულია ნიადაგ-გრუნტების თვისებათა კომპლექსის

ცალკეული გასაშუალებული მაჩვენებლები. მათ შესახებ

ინფორმაცია მიღებული იქნა არხის ფსკერსა და მის

ფერდობებზე აღებული ნიმუშების ლაბორატორიული

გამოცდების ჩატარების შედეგად. რადგან,

დამუშავებული ახალი მეთოდიკით კრიტიკული

92

სიჩქარის რაოდენობრივი განსაზღვრა გრუნტის

მოცულობითი წონის წყლის გარემოში ცვალებადობის

მიხედვით ხდებოდა, ამიტომ განსაკუთრებული

ყურადღება დაეთმო მისი განსაზღვრის სიზუსტეს და

მიღებული საანგარიშო სიდიდის ალბათურ-

სტატისტიკურ უზრუნველყოფას. ლიტერატურაში [4]

მითითებულია და კონკრეტულ მაგალითზე

ილუსტრირებულია ამ პარამეტრის განსაზღვრისას

გამოცდების რაოდენობის გავლენა საშუალო საანგარიშო

სიდიდეზე. მოცულობითი წონის განსაზღვრის შედეგები

ცალკეული მნიშვნელობისათვის მოცემულია

ცხრილი №2 –ის სახით, ხოლო ამ მონაცემების

დაჯგუფებადა მათი დამუშავების შედეგები მოცემულია

ცხრილი №3-ში.

93

ცხრილი №1

არხის

პირობითი № 1 2 3 4 5

გრუნტის

სახეობა

საშუალ

ო

სიმკვრი

ვის თიხა

თიხნარი,

კარბონატ

ული

მძიმე

თიხნარ

ი

მჩატე

თიხა,

თაბაშირუ

ლი

საშუალო

სიმკვრივის

თიხა

აგრეგატულ

ი

მოცულობით

ი წონა 10-3

კგძ/მ3

1,63 1,52 1,48 1,5 1,55

ბმულობის

ხვედრითი

ძალა კგძ/სმ2

0,19 0,06 0,10 0,06 0,11

ფორიანობის

კოეფიციენტი 0,65 0,8 0,78 0,9 0,7

პლასტიკურო

ბის რიცხვი

Wზ- Wქ = Wპ

%

43,6-

22,4=21,2

37,4-

22,8=14,6

38,9-

22,9=16

37,2-

19,7=17,5

42,6-

20,7=21,9

<0,1

0,22 7,68 3,4 10,73 -

0,1-0,25

5,82 10,4 4,8 8,42 -

0,25-0,5

12,23 21,91 7,5 5,53 -

0,5-1,0

13,4 14,2 6,72 -

1,0-2,0

23,45 18,3 14,2 -

გრანულომეტრული

შედ

გენილობა,

ნაწილაკის

ზომები

მმ-ში

და მი

სი პროცენტული

შემცველობა

2,0-5,0

18,27 35,4 32,2 -

94

0,001

30,77 15,4 22,18 -

0,001-

0,01

18,81 -

მოცულობითი წონის ექსპერიმენტული განსაზღვრის

შედეგები

ცხრილი №2

№ ტენიანი ნიმუში 102გძ/სმ3 მშრალი ნიმუში

102გძ/სმ3

ტენიანობა % -ში

1. 178 152 17

2. 181 151 20

3. 185 153 21

4. 187 158 18

5. 188 162 16

6. 197 158 25

7. 190 156 22

8. 184 159 16

9. 182 158 15

10. 186 159 17

11. 196 163 20

12. 190 156 21

95

13. 190 161 18

14. 201 169 19

15. 195 160 22

16. 192 161 19

17. 202 161 25

18. 192 160 20

19. 187 158 28

20. 193 162 19

21. 181 149 21

22. 188 160 17

23. 183 151 21

24. 189 155 22

25. 195 162 20

მონაცემების დაჯგუფება და მათი დამუშავება

მოცემულია ცხრილი №3 –ში.

ცხრილი №3

№ ინტერვა

ლი

ინტერვალი

ს შუალედი

Xi

სიხშირე

ni

ფარდობი

თი

სიხშირე

ni/n

შენიშვნა

1

.

177,5-

182,5 180 2 0,08

2

.

182,5-

187,5 185 4 0,16

3 187,5- 190 11 0,44

ბუნებრივი

ტენიანობის მქონე

გრუნტის

მოცულობითი წონა

(საშუალო)

96

. 192,5

4

.

192,5-

197,5 195 6 0,24

5

.

197,5-

202,5 200 2 0,08

25

0,1nni

3

3

1874

4,18708,020024,0195

,019016,01808,0180

kgZ/m

grZ/m

w

wi

w nn

1

. 148-152 150 2 0,08

2

. 152-156 154 3 0,12

3

. 156-160 158 9 0,36

4

. 160-164 162 8 0,32

5

. 164-168 166 2 0,08

6

. 168-172 170 1 0,04

25in 0,1nni

მშრალი გრუნტის

საშუალო

მოცულობითი წონა

3

3

1593

28,159

8,628,1384,5188,5648,1812

04,017008,016632,016232,0162

,015812,01508,0150

kgZ/m

grZ/m

w

wi

w nn

97

ნახ. 5 ტენიანი გრუნტის მოცულობითი წონის

განაწილების მრუდი

ნახ. 6 მშრალი გრუნტის მოცულობითი წონის

ცვალებადობის განაწილების მრუდი

n/n

0,5 0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 y.102 gZ/sm2

175 180 185 190 195 200 205

n/n 0,4

0,35

0,3

0,25

0,2 0,15 0,1

0,05

y.102 gZ

14

/sm2

6 150 154 158 166 170 162

98

ნახ. 5 და ნახ. 6 -ებზე ნაჩვენებია ბუნებრივი

ტენიანობისა და აბსოლუტურად მშრალი ნიადაგ-

გრუნტების ნიმუშების მოცულობითი წონების

ცვალებადობის ჰისტოგრამები.

გრუნტის ბმულობის ხვედრითი ძალის

განსაზღვრა ბურთულაკიანი შტამპის მეთოდით აკად. ც.

მირცხულავას [129] მიერ განხორციელდა წყალგამტარი

არხის კალაპოტის ძირის ზედაპირზე.

ექსპერიმენტალური გაზომვების შედეგები შეტანილია

ცხრილი №4 –ში.

ცხრილი №4

ცდის

№

შტამპის

ჩაჯდომის

სიღრმე სმ -ით

ცდის

№

შტამპის

ჩაჯდომის

სიღრმე სმ -ით

ცდის

№

შტამპის

ჩაჯდომის

სიღრმე სმ -ით

1. 0,102 10. 0,105 19. 0,094

2. 0,097 11. 0,101 20. 0,101

3. 0,141 12. 0,097 21. 0,102

4. 0,052 13. 0,102 22. 0,084

5. 0,078 14. 0,101 23. 0,102

6. 0,091 15. 0,094 24. 0,086

7. 0,067 16. 0,102 25. 0,094

8. 0,112 17. 0,086 26. 0,078

99

9. 0,086 18. 0,102 27. 0,092

ცდებში სფერული შტამპის ყოველი ჩაჯდომის სიდიდის

შესაბამისი ბმულობის ხვედრითი ძალის განსაზღვრა

ხდებოდა ფორმულით:

DS

MPC

18,0 (3.1)

სადაც, - შეყურსული დატვირთვის სიდიდეა;

- შტამპის დიამეტრი; D

- ბურთულაკის ჩაჯდომის სიდიდე; S

M - გადამყვანი კოეფიციენტი;

- ძალა. P

ვ. ბერეზენცევის [16] რეკომენდაციების თანახმად

წინასწარ ინიშნება შინაგანი ხახუნის კუთხე, რომლის

მიხედვითაც განისაზღვრება გადამყვანი კოეფიციენტის

მნიშვნელობა. მნიშვნელობა ხოლო ,285,0M P

აღებული იქნა 4,1P კძ და სმ. ცხრილი¹4-ის

მიხედვით და (3.1) ფორმულის გამოყენებით გამოთვლილ

იქნა ბმულობის ხვედრითი ძალა:

2,1D

19,0102,02,114,3

4,1285,018,01

C კგძ/სმ2

100

ამ მონაცემების მიხედვით შედგენილი ვარიაციული

რიგის, მნიშვნელობები მოცემულია ცხრილი№5-ის

სახით.

ცხრილი №5

№

რიგ

ზე

iC in iinC CCi

CCh ii 2CCi 2CCh ii

1. 0,13 1 0,13 -0,078 -0,078 0,0061 0,0061

2. 0,17 1 0,17 -0,038 -0,038 0,0014 0,0014

3. 0,18 1 0,18 -0,028 -0,128 0,0008 0,0008

4. 0,19 9 1,71 -0,018 -0,162 0,0003 0,0003

5. 0,20 6 1,20 0,008 0,048 0,0006 0,0004

6. 0,21 2 0,42 0,002 0,004 0,0000 0,000

7. 0,22 3 0,66 0,012 0,036 0,00014 0,0004

8. 0,24 2 0,48 0,032 0,064 0,00102 0,0020

9. 0,28 1 0,28 0,072 0,072 0,0052 0,0052

10. 0,37 1 0,37 0,162 0,162 0,0262 0,0262

n=2

7

=5,

6

=0,01 =0,0452

მე-5 ცხრილის მონაცემების მიხედვით ბმულობის

ხვედრითი ძალის საშუალო არითმეტიკული სიდიდე

,1,22,027

6,5 22 kgZ/smZ/smkg1 n

CnC ii

101

საშუალო კვადრატული გადახრა (სტანდარტი)

2kgZ/sm0407,027

0452,02

n

CCn ii

ვარიაციის კოეფიციენტი

2,021,0

0407,0

c

,

ერთგვაროვნების კოეფიციენტი K , როდესაც ბმულობის

ხვედრითი ძალა ემორჩილება განაწილების ნორმალურ

კანონს, გამოითვლება შემდეგი დამოკიდებულებით:

C

aK

1 , (3.2)

სადაც, - კოეფიციენტი ახასიათებს გრუნტის ალბათურ

მინიმქალურ წინაღობას ამა თუ იმ დეფორმაციის მიმართ

და ის აიღება 2 –ის ტოლი. შესაბამისად ჩვენს მიერ

მიღებული კონკრეტული მონაცემების შემთხვევაში:

a

62,038,00,11,2

0407,021

K

მოგლეჯილი აგრეგატების ზომების დადგენა ხდებოდა

სპეციალურად დამზადებული ანშლიფების შესწავლის

საფუძველზე. ანალიზის შედეგები მოყვანილია

ცხრილი¹6-ში. მონაცემებით ნაწილაკის საშუალო

შეწონილი დიამეტრი:

102

mm 28,4100

93,427

100 ii pd

d

როგორც არხების 8 საათიანი უწყვეტი მუშაობის

შედეგებმა აჩვენა მათ პროფილის არცერთ უბანზე არ

შეიმჩნეოდა არსებითი დეფორმაცია. რაც შეეხება

კასეტებში გამოყენებული ნიმუშების ეროზიულ

მდგრადობას, ასევე 8 საათიანი ციკლური ზემოქმედებით

არავითარი ცვლილება არ განუცდია ნიმუშებსრომელიც

დამუშავებული იყო ზედაპირული აქტიური

ნივთიერებებით (ზან).

№1 საცდელ არხზე ჩატარებული კვლევებით

შეიძლება ითქვას, რომ ეროზიისადმი წინაღობას

კალაპოტის შემადგენელი ნიადაგ-გრუნტების თვისებათა

კომპლექსი განსაზღვრავს და საანგარიშო

დამოკიდებულებებით მიღებული შედეგებით

შესაძლებელია მდგრადი კალაპოტების პარამეტრების

გარკვეული მარაგით შერჩევა.

ცხრილი №6

ცდის

№

აგრეგატის

ძირითადი

ზომები მმ-

ებში

მოცულობა

მმ3

i p

%-ში

ექვივალენტური

სფეროს

დიამეტრი (მმ)

i

i pd

%-ში

103

1 2 3 4 5 6

1. 2,1X1,8X1,6 6,15 1,38 2,30 3,17

2. 1,3X2,0X1,9 5,2 1,16 0,93 1,07

3. 3,0X1,2X1,8 6,52 1,46 2,35 3,43

4. 3,2X1,8X1,9 10,94 2,45 2,80 6,86

5. 1,2X1,1X0,9 1,27 0,28 1,34 0,37

6. 0,8X1,53X3,1 3,74 2,24 1,95 4,37

7. 2,4X2,1X0,8 4,05 0,91 2,0 1,82

8. 0,9X3,1X1,5 4,27 0,96 2,04 1,95

9. 2,2X2,2X2,1 10,23 2,25 2,72 6,12

10. 1,8X2,1X1,6 6,13 1,35 2,31 3,12

11. 2,0X1,9X2,4 9,14 2,03 2,63 5,34

1 2 3 4 5 6

12. 1,1X1,3X1,5 2,16 0,47 1,62 0,76

13. 3,0X3,1X3,6 33,58 7,47 4,06 30,33

14. 2,1X1,9X2,3 9,27 2,06 2,65 5,46

15. 4,1X3,3X2,8 44,75 9,98 4,48 44,71

1 2 3 4 5 6

16. 3,1X1,9X2,1 12,46 2,72 2,48 6,70

17. 5,2X4,8X3,8 94,93 20,58 5,75 117,88

18. 4,7X3,4X3,8 60,65 13,14 4,97 65,33

19. 4,2X3,0X2,9 36,56 7,92 4,20 33,28

20. 2,0X1,9X2,1 8,04 1,74 2,52 4,42

21. 3,1X2,1X1,7 11,15 2,42 2,82 6,82

22. 2,8X2,0X1,8 10,14 2,20 2,71 5,95

23. 2,1X2,0X1,9 7,12 1,54 2,44 3,76

24. 2,3X1,9X2,0 8,78 1,90 2,62 4,98

104

25. 4,0X3,8X3,5 54,20 12,15 4,85 58,93

41,461 100 93,427

ჩატარებულმა კვლევებმა აჩვენა, აგრეთვე რომ

მშრალი არხის კალაპოტში წყლის თავდაპირველი

გაშვებისას გარეცხვა საერთო გარეცხვის მნიშვნელობის

80-90%-ს აღწევს.

(2.7) ფორმულით გამოთვლილ ქანობს, პირობით

უწოდებთ ზღვრულს ან კრიტიკულს. აქედან

გამომდინარე ზღვრული სტატიკური ან მოძრავ –

დინამიკურ წონასწორული არხის კალაპოტის ფსკერის

ქანობი ტოლი ან ნაკლები უნდა იყოს საანგარიშო

ზღვრულ კრიტიკულ ქანობზე ე.ი. . ჩატარებული

კვლევების გარკვეული სერიებით ერთდროულად

ხდებოდა როგორც ქანობის, ასევე არხის ძირითად

გაბარიტების შეცვლა.

krii

არხი №2 ხასიათდება შემდეგი პარამეტრებით:

;001,0i ;1M ;025,0n ;28,0h m/wm; 42,0V ;16,0K

ზღვრული ქანობის

მნიშვნელობა განისაზღვრა 0,0015 ტოლი.

wm.m3 / 07,0Q m. 310saS. 72,1d

105

№3 არხისათვის დაფიქსირდა ჰიდრომექანიკური

მახასიათებლების შემდეგი მნიშვნელობანი

wm;l /2,158Q

№4 არხისათვის კი wm;l /8,223Q m/wm; 17,1V ამ

არხმა, როგორც მოსალოდნელი იყო განიცადა

ინტენსიური ეროზია ისე, რომ თვითმოკირწყვლის

პროცესი შეიცვალა ფერდობის რღვევით. როგორც

დაკვირვებებმა გვიჩვენა ყველაზე რაციონალურია ისეთი

ოპტიმალური კვეთის დაპროექტება, რომელიც პასუხობს

ჰიდრავლიკურად უხელსაყრელეს განივკვეთის ზღვრულ

ქანობს. როგორც, საველე-ნატურული დაკვირვებებისა და

შესაბამისი გაანგარიშების შედეგების ანალიზმა გვიჩვენა,

რომ არხთა კალაპოტები, რომელთა ქანობი ნაკლებია

ზღვრულ-დასაშვებზე პრაქტიკულად მთელ სიგრძეზე არ

განიცდის დეფორმაციას. ის არხები, რომელთა ქანობი

მეტია 0,003 და კერძოდ 005,0i გარეცხვის მაქსიმალური

სიდიდე აღწევს sm.31 არხები ქანობით 0,01

მიუხედავად უმნიშვნელო სიღრმისა არ ემორჩილებიან

საერთო კანონზომიერებას ბრტყელი ნაკადებისათვის და

მათი კალაპოტები ინტენსიურ ეროზიულ პროცესებს

განიცდიან.

106

ჩატარებული კვლევების ანალიზი რამდენადმე

ადასტურებს ზღვრული წონასწორობის კალაპოტის

ძირითადი საანგარიშო პარამეტრების განსაზღვრისათვის

შემოთავაზებული მეთოდის მართებულობას. თუ

აღნიშნულ მეთოდს შევადარებთ ნაშრომ [62]–ში

განხილულ მეთოდს, რომელიც ჩატარებულ იქნა

ხანგრძლივ ექსპლუატაციაში მყოფი ზემო სამგორის

სარწყავი სისტემის ქვემო მაგისტრალური არხზე,

შემდეგი მონაცემების მიხედვით:

;7,0 2eqv. kgZ/sm C

mm, 2 ;55,0

;220 ;13,0 2b. kgZ/sm C

,3d K 0008,0i (ПК20+18). ფარდობითი

დასაშვები სიგანე სარკის ზედაპირზე ნატურაში ტოლია

9,15; ხოლო თეორიული ანგარიშით – 5,2.

394,2

naturuli

zRvruli

395,2

4,57 m 3,78 m

107

ნახ.7 ქვემო მაგისტრალური არხის ნატურული და

ზღვრული პროფილები (ПК20+18)

ნახ.7-ზე მოცემულია ქვემო მაგისტრალური არხის

საპროექტო და რეალური პროფილი. ანგარიშის

მიხედვით არხის პროფილი მოცემულ ჰიდრავლიკურ

რეჟიმზე ხასიათდება გარკვეული მარაგით.

მოყვანილი მასალებით და მათი სათანადო

ანალიზით რეკომენდირებული მეთოდი შეიძლება

გამოყენებული იქნას, როგორც არხის ზღვრულ-

წონასწორული კალაპოტების პროექტირების მიზნით,

ასევე ეროზიული პროცესების შესაძლო

პროგნოზირებისათვის.

თავი IV. ეროზიის პროგნოზი ზედაპირული

მორწყვის დროს

4.1 ნაკადის გარბენის სიგრძის დადგენა ფილტრაციის

გრადიენტის ცვალებადობის გათვალისწინებით

108

ფართობების წყლისმიერ ეროზიას

მრავალრიცხოვანი სტოქასტიკური ფაქტორები

განაპირობებს, რომელთა შორის განმსაზღვრელი როლი

ზედაპირულ ჩამონადენს მიეკუთვნება. ზედაპირული

მორწყვის ამა თუ იმ ტექნოლოგიამ საჭიროა სარწყავ

ფართობებზე უზრუნველყოს აუცილებელი წყლის

რაოდენობის მიწოდება და მისი თანაბარი განაწილება,

როგორც მიწის ზედაპირზე ასევე ნიადაგის

სააკუმულაციო შრეში. მცენარის ნორმალური ზრდა

განვითარებისათვის შექმნას ოპტიმალური

წყალჰაეროვანი რეჟიმი. მორწყვის დროს აუცილებელია

განხორციელდეს ზედაპირული და ფილტრაციული

«დანაკარგების» გარეშე მისი ნორმის დაცვა. ნიადაგ-

გრუნტის პროდუქტიული წყლის საანგარიშო

მახასიათებლების დადგენის საფუძველს

ურთიერთგანმაპირობებელი მრავალრიცხოვანი ცვლადი

ფაქტორის დიფერენცირებული შეფასება წარმოადგენს

[63]. უკანასკნელ პერიოდში სარწყავი სისტემის

პროექტირებას საფუძვლად ჰიდრომეტეოროლოგიური,

ჰიდროლოგიური, ჰიდროგეოლოგიური, ნიადაგურ-

რელიეფური და სხვა ფაქტორების ინტეგრალური

109

მახასიათებლები ედო ასე, რომ არ განისაზღვრებოდა

ცალკეული მათგანის როლი და მნიშვნელობა საერთო

წყალმოთხოვნილების ბალანსში. განსაკუთრებით დიდი

მნიშვნელობა ყველა ბუნებრივ-ეკოლოგიური და

ანთროპოლოგიური ფაქტორების გათვალისწინებას უნდა

დაეთმოს. ცალკეულ ფაქტორთა რაოდენობრივი

განსაზღვრის საიმედოობის ხარისხზეა დამოკიდებული

მორწყვის წესების შერჩევა, მორწყვის ნორმების დადგენა

და მთლიანად ნიადაგის ტენის რეგულირება, სხვადასხვა

ტექნოლოგიური სქემის გამოყენებისას წყლისმიერი

ეროზიის გათვალისწინებით. ზოგიერთი ფაქტორის

უგულებელყოფას მივყავართ უარყოფით შედეგებამდე,

რაც გამოიხატება პროგრესირებადი ეროზიული კერების

წარმოშობაში, გრუნტის წყლების ინტენსიურ აწევასა და

ფართობების მეორედ დაჭაობებაში. მორწყვა-

წყალმოთხოვნილების საბაზისო პარამეტრად მიღებულია

ნიადაგის აქტიურ შრეში წყლის რაოდენობა, რის

საფუძველზედაც განისაზღვრება მორწყვის ნორმა.

აღსანიშნავია, რომ ტენიანობის სიდიდე არ წარმოადგენს

პროდუქტიული წყლის ჭეშმარიტ მახასიათებელს,

რადგან ის არ არის განსაზღვრული კვების წყაროსთან,

110

მის დინამიკასთან კავშირში და ნიადაგის წყალგამტარი

კაპილარულ-ფოროვანი სისტემის თვისებებთან. ამის

გამო ხშირად ირღვევა კავშირი ნიადაგში ტენიანობასა და

დაგროვილი ბიომასის რაოდენობას შორის. მიუხედავად

ამისა ნიადაგს პროდუქტიული წყლის ერთერთ ძირითად

განმსაზღვრელ კატეგორიას კაპილარულ გრავიტაციული

წყალი წარმოადგენს. ნაშრომში [78] განზოგადებულია

მარვალი წლის თეორიული და ექსპერიმენტული

კვლევების შედეგები ნიადაგში წყლის ინფილტრაციაზე.

პროცესში მონაწილე მრავალრიცხოვანი ფაქტორების

ცვალებადობა განსაზღვრავს ინფილტრაციული

პროცესის დინამიკის ხასიათს [18,82]. დღეისათვის

მრავალი მოდელი არსებობს წყლის ინფილტრაციული

გადანაწილება-გადაადგილებისა ნიადაგის ტანში.

ინფილტრაციის პროცესის საწყის სტადიაზე

გრავიტაციული და ზედაპირულ მოლეკულური ძალების

ერთობლივი მოქმედება არ ემორჩილება სუპერპოზიციის

პრინციპს, ამიტომ საჭირო ხდება მათი

ურთიერთდამოუკიდებლად რაოდენობრივი შეფასება.

წყლისმიერი ეროზიული პროცესების ინტენსიფიკაციაში

ერთ-ერთი ძირითადია ნიადაგ-გრუნტების

111

ფილტრაციული თვისებების ამსახველი ინტეგრალური

პარამეტრი ფილტრაციის კოეფიციენტის სახით,

რომელიც ნ.კაჩინსკის [64] თანახმად, თავის თავში

აფოკუსირებს ფოროვანი ჰიდროფილური

სტრუქტურული სხეულის თითქმის ყველა თვისებათა

ერთობლიობას.

ზედაპირული მორწყვის ხერხებიდან

მელიორაციის პრაქტიკაში საკმაოდ დიდი გავრცელება

ჰპოვა თვითდინებითმა, კერძოდ ზოლებად მორწყვის

ტექნოლოგიებმა. მორწყვის ამ სახეობას გააჩნია

გარკვეული უპირატესობანი სხვა დანარჩენებთან, რაც

გამოიხატება სამუშაოთა წარმოების მინიმალური

დანახარჯებისა და ნაკადის ოპტიმალური მართვის

შესაძლებლობით. ზოლებად მორწყვის პროცესი

მიმდინარეობს, როგორც ზედაპირული, ასევე

ფილტრაციული ნაკადის დაუმყარებელი მოძრაობის

რეჟიმში, მაგრამ საანგარიშო დამოკიდებულებაში

მიღებული სქემატიზაცია მასში მონაწილე

მრავალრიცხოვანი ფაქტორების რაოდენობრივი

მახასიათებლების შეფასების დეფიციტითაა გამოწვეული.

აღნიშნულ საკითხებზე ბოლო დროის კვლევებიდან

112

აღსანიშნავია პროფ. გ.ტუღუშის [124] შემოთავაზებული

საანგარიშო დამოკიდებულებანი. მასში კომპლექსურადაა

გათვალისწინებული მრავალრიცხოვანი ფაქტორები და

რაც ყველაზე მნიშვნელოვანია იგი არსებული

თეორიული კონცეფციების ფიზიკურ-მათემატიკური

მეთოდების ფართო სპექტრის გამოყენებით პრაქტიკული

რეალიზაციის შესაძლო ფორმამდეა მიყვანილი.

განსახილველი ამოცანა ემყარება აკად. ა.კოსტიაკოვის

[71] მიერ დამუშავებულ თეორიას. ზოლებად მორწყვის

პირობებში წყლის გარკვეული ნაწილი მიედინება

ნიადაგის ზედაპირზე, ხოლო ნაწილი მასში ჩაიჟონება.

ნიადაგში ფილტრაციული ნაკადის სიჩქარე შეიძლება

გამოიხატოს დამოკიდებულებით:

z

hhzhKIV 0

k.

f. (4.1)

სადაც, K -ფილტრაციის კოეფიციენტია;

I -დაწნევის გრადიენტი;

- წყლის ფენის სისქე ნიდაგის ზედაპირზე; h

- კაპილარული დაწნევა; k.h

- ჰაერის ჭარბი წნევის ექვივალენტი; 0h

113

- ნიადაგის შრეში წყლის ფრონტის

გადაადგილების კოორდინატაა აღებული

ნიადაგის ზედაპირიდან.

z

აღსანიშნავია, რომ მცირდება წყლის გადაადგილების

მანძილის გაზრდასთან ერთად. პროცესის საწყის

სტადიაზე სიჩქარე მნიშვნელოვნად აღემატება

f.V

K -ს და

შემდგომ თანდათან მცირდება, რადგან z -ის გაზრდასთან

ერთად სუსტდება კაპილარული ძალების გავლენა.

კაპილარული თვისებების დამახასიათებელი

პარამეტრებით წყალშთანთქმის ინფილტრაციული

პროცესის ინტენსიფიკაციის შეფასება ნაკლებად

დამაჯერებელია. მაგალითად, ი. დოლგოვის მიხედვით

[45] კაპილარობა პირველადია, ხოლო ა.ლებედევის [79]

თანახმად დისპერსიულ სისტემაში სორბციული ძალები

ძირითადად განსაზღვრავენ მიგრაციული წყლის

სხვადასხვა ფორმების ეტაპობრივ ჩამოყალიბებას,

ვინაიდან ნიადაგის ფორებში ადსორფცირებული წყლის

ხარისხობრივი შეფასება დღეისათვის დაგროვილი

ინფორმაციის ბაზაზე შეუძლებელია. ხშირად

კონკრეტული საინჟინრო-ტექნიკური ამოცანების

გადაწყვეტისას ამ ძალებით გამოწვეული ეფექტების

114

უგულებელყოფა ხდება, ამიტომ ქვემოთ განხილული

ამოცანის შემთხვევაში უმჯობესია ფილტრაციის

სიჩქარის გრადიენტის განსაზღვრისას მხედველობაში

იქნას მიღებული მხოლოდ გეომეტრიული

მახასიათებლები. ს.ავერიანოვის [5] მიხედვით

«ჩაკეტილი» ჰაერის გავლენა ფილტრაციულ

გამტარუნარიანობაზე თეორიულად ემყარება

ჰიდროდინამიკურ მოდელს, რომლის ადაპტაციით

გრუნტის იდეალურ მოდელთან მიღებულია

დამოკიდებულება ფილტრაციის კოეფიციენტისა და

ნიადაგ-გრუნტის გატენიანების ხარისხს შორის. ამ

განტოლების შედარება სხვადასხვა ავტორთა

ექსპერიმენტალურ მონაცემებთან ადასტურებს

არსებული მეთოდის მართებულებას. აკად.

ა.კოსტიაკოვის მიხედვით წყალშთანთქმის სიჩქარის

დინამიკა გატენიანების სიღრმის ცვალებადობისას

გამოიხატება შემდეგი ფორმულით:

t

KIKV ttt

1 (4.2)

სადაც, - არის წყლის შთანთქმის სიჩქარე დროის

ნებისმიერ მომენტში;

tV

115

- წყალგამტარობის კოეფიციენტი; tK

- დაწნევის გრადიენტი; tI

- წყალგამტარობის კოეფიციენტი დროის პირველ

ერთეულში;

1K

- ხარისხის მაჩვენებელი, რომელიც ნიადაგის

თვისებებისა და მისი საწყისი ტენიანობის

მიხედვით იცვლება ფარგლებში; 8,03,0

t - დრო.

K

ნახ. 8 წყალგამტარობის დინამიკის საილუსტრაციო

მრუდი

K0

K T t

116

წყალშთანთქმის სიჩქარის ცვალებადობის საერთო

ხასიათი დროში შეიძლება წარმოდგენილ იქნას ნახაზ 8.

-ზე მოცემული მრუდით.

წყალგამტარობის კოეფიციენტი დროის პირველ

ერთეულში:

. (4.3) KTK 1

სადაც, K - ჩაჟონვის დაწყებიდან მოცემული ნიადაგის

ფილტრაციის კოეფიციენტია დადგენილი

დროის გავლის შემდეგ;

T - წყალშთანთქმის პროცესის სტაბილიზაციის

დროის ინტერვალი.

ჩაჟონვის საშუალო სიჩქარე დროის პერიოდში

განისაზღვრება (4.2) ფორმულით:

t

tKtK

dtt

K

tK

t

01

0

1

1

1saS. (4.4)

11

0

KK

სადაც, - დროის პირველ ერთეულში მოცემულ

ნიადაგში წყლის ჩაჟონვის გასაშუალებული

სიჩქარეა.

0K

117

1K კოეფიციენტის და ხარისხის მაჩვენებელის მოცემული

ნიადაგისათვის განსაზღვრა ხორციელდება

ექსპერიმენტების საფუძველზე, რადგან (4.2) ფორმულის

ანალიზით იგი განიცდის წყვეტას, ამიტომ უმჯობესია

ცვლადი კოეფიციენტი რ. როხტინის [126] მიერ

შემოთავაზებული ექსპონენციალური ფუნქციონალური

დამოკიდებულებით განისაზღვროს

teKKKK 0 (4.5)

(4.5) საანგარიშო დამოკიდებულება აკმაყოფილებს

შემდეგ სასაზღვრო პირობებს: როცა 0,0 KKt და

როცა ., KKt

ნიადაგის წყლისმიერი ეროზიის გამორიცხვის

აუცილებელი პირობიდან გამომდინარე ზოგიერთი

პარამეტრის დაზუსტების საფუძველზე ზემოთ

შემოთავაზებული საანგარიშო მოდელის დამატებითი

ფაქტორის შემოტანის გზით მოითხოვს კორექტირებას

მაგალითად, (4.2) და (4.3) ფორმულებში საერთოდ არ

ფიგურირებს დაწნევის გრადიენტი და ის არაცხადი

სახით ინტეგრალურად შეთავსებულია დროის ხარისხის

მაჩვენებლიან წევრთან, რაც ორგანულ კავშირში არ

118

მოდის მიმდინარე პროცესის მექანიზმთან. ნიადაგის

ეროზიის სრული გამორიცხვით ზოლებში მიშვებით

მორწყვის თეორიული შესწავლა საშუალებას იძლევა

დავადგინოთ მორწყვის ხანგრძლივობა და შევარჩიოთ

ტექნოლოგიური სქემა, რომლებიც უზრუნველყოფენ

რწყვის მაქსიმალურ ეფექტიანობას.

ნახ.9 ნაკადის თავისუფალი ზედაპირის საანგარიშო სქემა

ნახ.9 –ზე ნაჩვენების სქემის მიხედვით, როცა

წყლის ფენას სარწყავი ზოლის სათავეში აქვს სიღრმე,

დროის განმავლობაში რაღაც მანძილზე შესაძლებელია

მისი მთლიანად შთაინთქმა ნიადაგის აქტიურ შრეში.

მოცემული ქანობისა და შტანთქმის კოეფიციენტის

მიხედვით შესაძლებელია განისაზღვროს მოძრავი წყლის

ნაკადის თავისუფალი ზედაპირის მრუდი. წყლის

h t

l

Z z h Z Z'

X x X L

119

სიჩქარე სათავიდან X მანძილზე დაშორებულ კვეთში,

შეიძლება განისაზღვროს შემდეგი დამოკიდებულებით:

zICVx (4.6)

მიღებულია, რომ ბრტყელი ნაკადის ჰიდრავლიკური

რადიუსი შეიძლება ჩავთვალოთ მისი სიღრმის ტოლად,

და იგი უთანაზომო სიდიდეა ცოცხალი კვეთის

სიგანესთან შედარებით. სიჩქარის ანუ ხახუნის

კოეფიციენტს თუ განვსაზღვრავთ ფორმულით:

z

z

87

C (4.7)

სადაც, - ფართობის ზედაპირის ხორკლიანობის

კოეფიციენტია, რომლის მნიშვნელობა

ტოლია 0,44,1 , ზედაპირის დამუშავების

ხასიათის შესაბამისად.

ძედაპირული რწყვის დროს, რადგან წყლის ფენის

სიმაღლე მერყეობს sm 0,40,1 ფარგლებში, ამიტომ

შეგვიძლია უგულებელვყოთ (4.7) ფორმულის

მნიშვნელის მეორე წევრი, როგორც პირველ წევრთან

შედარებით მაღალი რიგის მცირე სიდიდე რაც

შესაბამისად განსაზღვრავს აღნიშნულ დიაპაზონში

პარამეტრების ცვალებადობისას -ს მნიშვნელობას C

120

II 4015 ფარგლებში. შესაბამისად წყლის ხვედრითი

ხარჯი ზოლის ნებისმიერ კვეთში:

287azzI

zIqx

(4.8)

სადაც,

Ia

87 .

რადგან და სიმაღლეების მქონე კვეთებში ხვედრითი

ხარჯების სხვაობა მანძილზე განპირობებულია

ნიადაგში წყლის ჩაჟონვით და ზედაპირზე მისი

დაგროვებით.

z 'z

dx

azdzdzzaazq 222 (4.9)

ე.ი. წყლის დაგროვება x ზოლის სიგრძეზე მით

უფრო მეტია, რაც მეტია სათავეში ხარჯი და რაც უფრო

ნაკლებია ხორკლიანობა და ზედაპირის ქანობი, რადგან

q

aqh ამის გამო კოეფიციენტი, რომელიც

წარმოადგენს დაგროვილი და ჩაჟონილი წყლის შრეების

თანაფარდობას, იზრდება -ს გაზრდით და q I -ს

შემცირებით. მაშასადამე, ნიადაგში წყლის ჩაჟონვის

სიჩქარე რაღაც x მანძილზე დროის მომენტისათვის

ტოლი იქნება

t

tK0 , ხოლო წყლის ბალანსის

განტოლება შემდეგნაირად ჩაიწერება:

121

02 0 dxt

Kazdz

(4.10)

(4.10) –ის ინტეგრებით და სასაზღვრო პირობების

გათვალისწინებით, მივიღებთ: hzx ,0

xt

Kzha

022 (4.11)

მორწყვის დამთავრების შემდეგ დროის

მომენტისათვის, როცა

t

0z , თუ x მანძილად მივიღებთ

ნაკადის დაწნევის მანძილს, მაშინ

,02 xt

Kahq

(4.12)

ნაკადის გარბენის სიგრძე დროის მომენტისათვის: t

.0

t

K

qx (4.13)

ხოლო გარბენის დრო განისაზღვრება

დამოკიდებულებით:

q

xKtx

0 (4.14)

წყლის ჩამონადენის ბალანსის დიფერენციალურ

განტოლებაში (4.10) არ მონაწილეობს ფილტრაციის

გრადიენტი, რომელიც თეორიულად, ჩაჟონვის ხარისხის

შესაბამისად, იცვლება უსასრულობიდან 1.0-მდე, ანუ

122

როდესაც ზედაპირზე წყლის შრის სისქე გაცილებით

მცირეა ფილტრაციის გავრცელების ვერტიკალურ

მანძილთან შედარებით. ზემოთ აღნიშნულიდან

გამომდინარე (4.10) განტოლებაში თუ ფილტრაციის

გრადიენტის ცვალებადობა გათვალისწინებული იქნება

ხაზოვანი ფუნქციის სახით ,1 0zaI მაშინ ამ

შემთხვევაში ნაკადის მოძრაობის დიფერენციალური

განტოლება შემდეგი სახით ჩაიწერება:

.12 00 dxza

t

Kazdz

(4.15)

როცა: , ხოლო 12 aa 20 atK , მაშინ

.1 021 dxzaazdza (4.16)

(4.16) განტოლების ინტეგრებით მივიღებთ:

.1

1ln

0

002

0

1

ha

zazha

aa

ax

(4.17)

ღადგან სათავის ხარჯი , მაშინ 2ahq

.1

1ln

2

0

002

00

ha

zazha

hat

K

qx

(4.18)

თუ შემოვიღებთ აღნიშვნას:

.

1

1ln

2

0

002

0

ha

zazha

ha

123

მაშინ

.0

tK

qx (4.19)

(4.19) დამოკიდებულება (4.13) –საგან პარამეტრით

განსხვავდება, რომელიც თავის მხრივ წარმოადგენს -ის

და -ის ფუნქციას და ჩაჟონვის სიღრმის მიხედვით

ითვალისწინებს ფილტრაციული დაწნევის გრადიენტის

ცვალებადობას. თუ გვაინტერესებს ზოლის სიგრძე

წყალგადაგდების გარეშე, ე.ი. როცა

z

h

,0z მაშინ -ის

სხვადასხვა მნიშვნელობისათვის

0a

პარამეტრის

საანგარიშო დამოკიდებულება მიიღებს სახეს:

.1ln2

0020

hahaha

(4.20)

მიღებული გარბენის სიგრძის განმსაზღვრელი

ახალი დამოკიდებულების, (ფილტრაციის გრადიენტის

გათვალისწინებით), შესადარებლად არსებულთან,

კონკრეტულ მაგალითზე ხდება. გამოთვლის

სიმარტივისათვის მიღებულია, რომ 72,10 ha , მაშინ -ს

რიცხვითი მნიშვნელობა 0,5–ის ტოლი იქნება, რაც

ნიშნავს, რომ ნაკადის გარბენის სიგრძე გამოთვლილი

(4.19) ფორმულით 2-ჯერ ნაკლებია აკად. ა.ნ.

124

კოსტიაკოვის (4.13) ფორმულით გამოთვლილ გარბენის

სიგრძესთან შედარებით.

მოყვანილი მაგალითი ნათლად მიუთითებს, თუ

რა დიდი მნიშვნელობა გააჩნია ფილტრაციის

გრადიენტის ცვალებადობის გათვალისწინებას რწყვის

ტექნიკის ერთ ერთი ძირითადი ელემენტის – გარბენის

სიგრძის დადგენისა და ცხადია, აქედან გამომდინარე,

სხვა წარმოებული პარამეტრების რაოდენობრივ

განსაზღვრაზე.

4.2 ზოლებად მორწყვის ტექნიკის ელემენტების

განსაზღვრა

ზედაპირული ნაკადი, რომელიც მიეწოდება

სათავიდან ხვედრითი ხარჯით დროში გაივლის

რაღაც

xtq,

X მანძილს და ჩაიჟონება ნიადაგის გარკვეულ

შრეში, ისე რომ X კვეთში წყლის სიღრმე, მოთხოვნილი

პირობის თანახმად უნდა გაუტოლდეს ნულს, ე.ი. .0z

ჩამონადენის სიღრმე X კვეთში დროის მომენტისათვის,

რომელიც აღემატება , ე.ი. , განისაზღვრება (4.11)

დამოკიდებულების საფუძველზე

xt xtt

125

,022 xt

Kzha

(4.21)

რადგანაც ,2 qah

xqt

Kz

01 (4.22)

ამ გამოსახულებიდან ჩანს, რომ ერთიდაიგივე კვეთში -ს

ზრდასთან ერთად ნაკადის ფენის სისქე თანდათან

იზრდება და საწყის კვეთში წყლის სიღრმეს

უახლოვდება.

t

z

საილუსტრაციოდ ნახ.10-ზე მოცემულია

ზედაპირული ჩამონადენის სიღრმის ცვალებადობის

დინამიკა. თუ ზოლის სიგრძე ტოლია X -ის, ხოლო

მორწყვის ხანგრძლივობა , მაშინ დროის

მომენტისათვის ზოლის ბოლოში გადაგდებული წყლის

ხვედრითი ხარჯი:

xtt t

.11 0022

x

qt

Kq

qt

xKahazqx

(4.23)

126

Z h Z1 Z2

l1 X l1

ნახ.10 ზედაპირული ნაკადის სიღრმის ცვალებადობის

მრუდი

გადაადგილებული ხარჯის ხვედრითი წილი

(პროცენტი) ,1 0 qtXK მით უფრო მეტი იქნება, რაც

მეტია სათავეში მიწოდებული ხვედრითი ხარჯი,

ნაკლებია ზოლის სიგრძე და დაბალია ნიადაგის

ინფილტრაციული წყალშტანთქმის უნარი.

გადაადგილების ხარჯის პროცენტული ოდენობა ზოლის

ერთიდაიგივე სიგრძეზე იზრდება თანდათანობით

მორწყვის პროცესის ხანგრძლივობის პროპორციულად.

127

მორწყვის ჩატარება გადაგდების გარეშე მოითხოვს

შემდეგი პირობის დაცვას

.01 00

t

xKq

qt

xK anu (4.24)

t დროის მომენტში, როცა წყდება წყლის მიწოდება,

ზემოდან გარბენის 0X სიგრძეზე დარჩება წყლის ფენა

სისქით - h და z , როცა გარბენის სიგრძე უდრის X-ს.

ექსპერიმენტებით მიღებულია, რომ გადაგდებული

ხარჯის კოეფიციენტი 8,07,0 ფარგლებში იცვლება,

ხოლო წყლის მოცულობა ზოლის ერთ მეტრ სიგანეზე

hx უტოლდება. ამ მოცულობის ერთი ნაწილი ჩაიჟონება

ნიადაგში X მანძილზე, ხოლო მეორე ნაწილი

გადაედინება X სიგრძის ქვემოთ ზოლის გაგრძელებაზე.

რადგან პირველი ნაწილი შეადგენს ,1 hx ხოლო

მეორე hx 1 . ჩამონადენი წყალი, რომ არ იქნას

უქმად გადაგდებული, საჭიროა ზოლის ფაქტიური

სიგრძე გამოთვლილ lX სიგრძესთან შედარებით მეტი

იყოს. ამასთან ერთად სიგრძეზე ზოლის თანაბარი

გატენიანების მიზნით, საჭიროა შესრულდეს პირობა,

ზოლის სიგრძეზე მიღებულ იქნას მორწყვის

ნორმის შესაბამისი წყლის მოცულობა, ე.ი.

l X

128

,1 hxmxl (4.25)

საიდანაც, მივიღებთ:

3

11

1

m

h

x ან

4

1 m

1h (4.26)

(4.26) ფორმულით მორწყვის ნორმა წყლის შრის სისქით

არის გამოხატული. მის მიხედვით განისაზღვრება

ზოლის მთლიანი სიგრძე, რომელზეც შთაინთქმება

სარწყავი წყლის მთლიანო მოცულობა მიწოდებული

დროის განმავლობაში. ხოლო მაშინ

,qt

h t ,m

კოეფიციენტის მნიშვნელობა იზრდება, და როცა ,xtt

გამოხატული წყლის ფენის სისქით გასაშუალებული

მორწყვის ნეტო ნორმა, ტოლი იქნება:

,

1

10

10 tK

q

xKtKm saS.net.

(4.27)

შესაბამისად, მორწყვის ბრუტო ნორმა .xqtm br. თუ

მხედველობაში არ იქნება მიღებული მორწყვის

პერიოდში სარწყავი წყლის დანაკარგებს აორთქლებაზე,

მაშინ გადაგდების გარეშე მორწყვის ჩატარებისას

, საჭირო წყლის მიწოდების დროის br.neto mm

129

ხანგრძლივობა ადვილად შეიძლება განისაზღვროს

დამოკიდებულებით:

.1

0

K

m

K

mt

saS.

(4.28)

ზოლის სიგრძეზე ნიადაგის თანაბარი გატენიანება

დამოკიდებულია რწყვის პერიოდის ხანგრძლივობაზე და

მისი შეწყვეტის შემდეგ დარჩენილი წყლის

რაოდენობაზე, რომელიც გაედინება გარბენის საანგარიშო

სიგრძის ქვემოთ მოთავსებული ზოლის ზედაპირზე. თუ

მორწყვის ხანგრძლივობა ზოლის ზედა ნაწილში ტოლია

ხოლო ხანგრძლივობა წყლის გავლისა ქვედა ნაწილში

მაშინ შესაბამისად გატენიანება ზოლის ზედა და

ქვედა ნაწილში იქნება და ნიადაგის

თანაბარი გატენიანების ხარისხი სარწყავი ზოლის მთელ

სიგრძეზე შეიძლება დახასიათდეს თანაფარდობით

,t

,0t

10 tK .1

00 tK

1

11

0

t

t . (4.29)

სადაც, - არის გადახრა მორწყვის ნორმისაგან ზოლის

ზედა და ქვედა ნაწილებში.

130

ზოგადად, წყლის გავლის დრო ზოლის ქვედა უბანში

სადაც, - ,0tttt x g. xt x მანზილზე ზედაპ[ირული

ნაკადის დაწევის დრო, ხოლო - ზოლის ზემოთ

დარჩენილი წყლის ჩამოდინების დრო წყლის

მიწოდებით შეწყვეტის შემდეგ,

0t

1t ,0 xt სადაც 0 -

საველე ცდების მონაცემებით განისაზღვრება და იგი

ფარგლებში მერყეობს. აღნიშნულიდან

გამომდინარე (4.29) დამოკიდებულება შეიძლება შემდეგი

სახით იქნას წარმოდგენილი:

3,01,0

,111

0

1

0

t

t

t

t x (4.30)

t - დროის მონაკვეთში ხდება ზედაპირული ჩამონადენის

ფორმირება ზოლის ბოლოში, რომელიც იცვლება ხარჯის

ნულოვანი მნიშვნელობიდან მის გარკვეულ სიდიდემდე,

რომელიც ისევ ეცემა ნულამდე.წყლის საერთო

რაოდენობა, რომელიც ჩამოედინება ზოლის x სიგრძეზე

დროში, შემდეგი დამოკიდებულების საფუძველზე

შეიძლება განისაზღვროს:

t

,1

mx

qt (4.31)

131

სადაც, - არის თანაფარდობა წყლისა მიწოდებულთან

დროის განმავლობაში

t

x მანძილზე ჩამოდინებული

რწყვის ჩატარება გადაგდების გარეშე როცა 0 , xtt

,,

და იგი აკმაყოფილებს პირობას. შესაძლებელია ,mtx

(4.31) დამოკიდებულებით განსაზღვრა, რომლის

საფუძველზე განისაზღვრება ზოლოვანი რწყვის

სათანადო qtx ,, ელემენტები.

ზემოთ მოყვანილი დამოკიდებულებები ნათლად

ჩანს, რომ მორწყვის ნორმა გადაგდების გარეშე უფრო

ნაკლებია, რაც უფრო ნაკლებია მორწყვის დრო და

ზოლის სიგრძე, აგრეთვე რაც უფრო მეტია ხვედრითი

ხარჯი. ამის გამო მცირე ნორმებით მორწყვის

შემთხვევაში, აუცილებელია წყლის ნაკადის ხვედრითი

ხარჯის გაზრდა, რათა შემცირებულ იქნას რწყვის

ხანგრძლივობა. ხშირად ხვედრითი ხარჯის გაზრდა

გარკვეული მნიშვნელობის ზევით იწვევს ნიადაგის

სტრუქტურის რღვევას, ნიადაგის შთანთქმის

უნარიანობის შემცირებას და ეროზიის გაზრდას.

ზედაპირული მორწყვის დროს ხვედრითი ხარჯის

ლიმიტი wmm 3 /1053 3 -ს არ უნდა აღემატებოდეს და

132

ამასთანავე მისი სიდიდე შეზღუდულ იქნას შემდეგი ორი

პირობით.

პირველი პირობა _ გამომდინარეობს წყლის

ჩამონადენისა და მისი ნიადაგის წყალშთანთქმის

უნარიანობიდან და გადაგდების გარეშე გამოიხატება

(4.28) დამოკიდებულებით.

მეორე პირობა _ მოცემული ხვედრითი ხარჯით და

ქანობით, ზოლზე ჩამონადენის საშუალო სიჩქარე არ

უნდა აღემატებოდეს m/wm,2,01,0 რაც პასუხობს

ნიადაგის გრანულომეტრული შედგენილობის მიხედვით

დასაშვები საშუალო სიჩქარის ფორმირებას, ანუ

სხვანაირად ხვედრითი ხარჯი მით უფრო მცირე იქნება,

რაც უფრო დიდი იქნება ქანობი.

ზოლებად მორწყვის შემთხვევაში სარწყავი

ნაკადის ხარჯი განისაზღვრება შემდეგი

დამოკიდებულებით:

,2

002

a

bV

t

bxKbahbqQ

(4.32)

სადაც, - სარწყავი ზოლის სიგანეა; b

- დასაშვები სიჩქარე. 0V

133

სიგანეზე წყლის თანაბარი განაწილებისა და

ნიადაგის გარეცხვის მინიმუმამდე დაყვანის მიზნით,

მიზანშეწონილია რწყვის წარმოება მცენარეთა რიგების

მართობულად. რწყვის წარმოება გადაგდების გარეშე,

განსაზღვრავს ზოლის სიგრძეს. საანგარიშო

დამოკიდებულებას აქვს სახე:

,0

saS.K

bVl (4.33)

უსწორმასწორო რელიეფზე ზოლის სიგრძე მცირდება და

მისი მნიშვნელობა აღწევს (4.33)-ით გაანგარიშებით

მიღებულის (20-30%). ზედაპირის დიდი ქანობების

შემთხვევაში ზოლის მთლიანი ხარჯი მოითხოვს

ნიადაგის გაურეცხვადობის პირობის შესასრულებლად

ხვედრითი ხარჯისა და შესაბამისად ნაკადის სიღრმის

შემცირებას. მცირე ქანობიან რელიეფზე , სიგრძე

შეიძლება შემცირდეს ჩამონადენის სიჩქარის შემცირების

შედეგად.

003,0i

წამტაცი ძალის თეორიის გამოყენების

საფუძველზე აგრეგატის ზღვრული წონასწორობის

განხილვა ძვრის გამარტივებული საანგარიშო სქემის

მიხედვით:

134

.0 dfHI 0gr. (4.34)

ელემენტარული გარდაქმნებით (4.34) დამოკიდებულება

მიიღებს შემდეგ სახეს:

,0 dfg

V

gr. (4.35)

სადაც, - დინამიკური ანუ ხახუნის სიჩქარეა; V

- წინაღობის კოეფიციენტიაგრეგატის დაძვრის

მომენტში, რომელიც განისაზღვრება შემდეგი

დამოკიდებულებით [48]

f

,13

22'

0

0

xxz CCC

ff

(4.36)

სადაც, - უძრაობის ხახუნის კოეფიციენტია; '0

- ძვრის მყისიერ მომენტში ხახუნის წინაღობის

კოეფიციენტი;

0f

და - შესაბამისად ამწე და შუბლური

ჰიდროდინამიკური ძალების წინაღობის

კოეფიციენტი;

zC xC

- ნაკადის ჰიდრავლიკური წინაღობის

კოეფიციენტი;

135

VV ' - წერტილში ადგილობრივი სიჩქარის

პულსაციური მდგენელის თანაფარდობა მის

გასაშუალებულ მნიშვნელობასთან დროში.

ხშირად პრაქტიკული გაანგარიშებისათვის

მოსახერხებელია ვისარგებლოთ დამოკიდებულებით:

, Vg

CV (4.37)

სადაც, - შეზის კოეფიციენტია, რომელიც აიღება

კალაპოტის სიმქისის მიხედვით

ჰიდრავლიკური ცნობარებიდან [98].

C

არსებული რეკომენდაციებით ზედაპირული

ნაკადის სიჩქარის დანიშვნა ფარგლებში

მოკლებულია ყოველგვარ დამაჯერებლობას

ეროზიისაგან დაცვის მიზნით და ამიტომ საჭიროა მისი

სიდიდე განისაზღვროს დასაშვები სიჩქარის იმ

დამოკიდებულებების საფუძველზე, რომლებიც ნიადაგ-

გრუნტების ფიზიკურ–მექანიკურ თვისებათა ფართო

კომპლექსს ითვალისწინებს და ამასთანავე გარეცხვის

ფიზიკური პროცესის ყველაზე მისაღებ, თეორიულად

დასაბუთებულ საანგარიშო მოდელს ეფუძვნება.

m/wm 2,01,0

136

დ ა ს კ ვ ნ ა

ნაშრომში წარმოდგენილი თეორიული და

ექსპერიმენტული კვლევების ანალიზის საფუძველზე

მიღებულია შემდეგი დასკვნები და რეკომენდაციები:

- ბუნებრივი წყალსადინარების კალაპოტების გარეცხვის

პროცესი პრინციპულად განსხვავდება ნიადაგ-

გრუნტების ეროზიისაგან მოვლენის განმსაზღვრელი

ფაქტორებისა და შედეგების რაოდენობრივი შეფასების

მეთოდების თვალსაზრისით. ძირითადად, ეროზიის

ინტენსივობა ზედაპირული ნაკადის სიმძლავრესთან

ერთად დამოკიდებულია ნიადაგ-გრუნტების

ინფილტრაციულ თვისებებზე.

- დღემდე არ არსებობს ერთიანი უნიფიცირებული

მოდელი, ეროზიის პროცესის მექანიზმის ასახვისათვის,

რომელიც ამა თუ იმ მონოფაქტორის პარამეტრის

გათვალისწინებით შესაძლებელს გახდიდა ნიადაგ-

გრუნტის წყლისმიერი ეროზიის რაოდენობრივ

პროგნოზირებას.

137

- კალაპოტის წონასწორობის კრიტერიუმები

სამართლიანია ისეთი თვითგარეცხვადი კალაპოტების

მდგრადობის ხარისხის შესაფასებლად, რომელთა

ჰიდრავლიკურ-ჰიდროლოგიური ციკლური რეჟიმი

ხანგრძლივი დროის განმავლობაში აყალიბებს

კალაპოტის მორფომეტრულ მახასიათებლებს.

- გამრეცხი სიჩქარეების ნორმატიული საანგარიშო

დამოკიდებულების მოდიფიკაციით ნაკადის თანაბარი

ძრაობის პირობებისათვის მიღებულია, კალაპოტის

გრძივი ქანობის კრიტერიალური მნიშვნელობების

საანგარიში დამოკიდებულება.

- მიღებულია დასაშვები სიჩქარის საანგარიშო

დამოკიდებულება თიხა აგრეგატის მოცულობითი წონის

განსაზღვრის ახალი მეთოდიკის გამოყენებით, რომელიც

კარგად მიესადაგება ეროზიის პროცესის რეალურ

სურათს საწყის სტადიაში.

- დასაშვები სიჩქარის საანგარიშო მოდელში

გათვალისწინებულია ფილტრაციის დინების

ნიშანცვლადი ვექტორი.

138

- მიღებულია ნაკადის გარბენის სიგრძის საანგარიშო

დამოკიდებულება, ზოლებად მორწყვის შემთხვევაში,

ნიადაგში წყლის ინფილტრაციულ პროცესში დაწნევის

გრადიენტის ხაზოვანი კანონის ცვალებადობის

საფუძველზე.

- ეროზიის გამორიცხვის და თანაბარი გატენიანების

პირობების დაცვით მიღებულია რწყვის ხანგრძლივობის,

რწყვის ნორმისა და თანაბარი გატენიანების

განმსაზღვრელი დამოკიდებულებანი წყლის ნულოვანი

გადადინებით.

- წამტაცი ძალის თეორიის გამოყენებით აგრეგატის

ზღვრული წონასწორობის პირობიდან მიღებულია

დასაშვები დინამიკური სიჩქარის საანგარიშო

დამოკიდებულება.

139

გამოყენებული ლიტერატურა

1. დ.ო. გუბელაძე, ზ.კ. ლობჟანიძე «კალაპოტური

ნაკადები და მათი მოძრაობის ზოგიერთი

თავისებურება». აგრარული მეცნიერების

პრობლემები. სსაუ. თბილისი 1999წ, გვ. 289-292.

2. ი.გ. ყრუაშვილი, ზ.კ. ლობჟანიძე «მდგრადობის

კრიტერიუმებით ნიადაგ-გრუნტების წყლისმიერი

ეროზიის შეფასება». აგრარული მეცნიერების

პრობლემები. სსაუ. თბილისი 2000წ, გვ. 320-328.

3. ი.გ. ყრუაშვილი, ზ.კ. ლობჟანიძე «მორწყვის

ტექნიკის ელემენტების განსაზღვრა ფილტრაციის

გრადიენტის გათვალისწინებით». აგრარული

მეცნიერების პრობლემები. სსაუ. თბილისი 2001წ, გვ.

284-292.

4. ი.გ. ყრუაშვილი, ზ.კ. ლობჟანიძე «ნიადაგ-

გრუნტების კაპილარული წყალშთანთქმის დინამიკის

ექსპერიმენტალური შესწავლა». საქ. სოფლის

მეურნეობის მეცნიერებათა აკადემია. «მოამბე».

თბილისი 2001წ, გვ. 80-84.

140

5. Aверьянов С.Ф. Зависимость водопроницаемости

почво-грунтов от содержания в них воздуха. Доклады

АНСССР 69, №2, 1949,с. 141-144.

6. Aверьянов С.Ф., Петренко С.А. Некоторые результаты

исследований и расчот основных елементов техники

полива по бороздам и полосам. Труды Всесоюзного

раучного-иследовательского института механизации и

техники полива, том III , Коломна, 1972 с. 98-107.

7. Агроскин И.И., Дмитриев Г.Т., Пикалов Ф.И.

Гидравлика. М.Л. Госенергоиздат, 1954. с.439.

8. Алтунин С.Т. Регулирование русел рек. М.

Сельхозиздат, 1962, с.271.

9. Алтунин В.С. Деформация русел каналов. М. Колос,

1972, с.120.

10. Алтунин В.С. Мелиоративные каналы в земляних

русел. М. Колос, 1979, с.180.

11. Амиридзе Ш.И. Экспериментальные исследования

влияниа филтрационного потоке на распределение

скоростей и интенсивность руслового потока. Тбилиси:

Научные труды ГрузНИИГиМ, 1984, с.5-9.

141

12. Асауленко И.А., Витошкин Ю.К., Карасик В.М.,

Криль С.И., Очеренко В.Ф. Теория и прикладные

аспекты гидротранспортирования твёрдых материалов.

Киев: Наукова душка, 1981, с. 363.

13. Астраханцев В.И. Некоторые вопросы расчёта

размыиваемых русел каналов. Труды Арало-

Каспийской комплексной экспедиции. Вып. VII. Изд.

АНСССР. М. 1956, с.132-144.

14. Бабаев Н.Х. Ирригационная эрозия почв. Алма-Ата,

1970, с. 95.

15. Бахметев Б.А. Гидравлика открытых русел. М.

Гострансиздат, 1934, с.248.

16. Березенцев В.Г. Предельное равновесие связной

среды под сферическими и коническими штампами.

Изд. АН СССР. ОТН. №7, 1955, с. 202-207.

17. Богомолов А.И., Михайлов К.А. Гидравлика, М.

стройиздат, 1972, с. 648.

18. Бондаренко Н.Ф. Физические основы мелиорации

почв. Л. Колос. 1975, с. 257.

19. Будаговский А.И. Впытивание воды в почву. М. изд-

во АН СССР, 1955, с. 139.

142

20. Бурлай И.Ф. О начальной скорости донного

влечения, Метеорология и гидрология. 1946, №6, с. 51-

57.

21. Ведерников В.В. Теория филтрации и её

применение в области иригации и дренажа. М. Л.,

Госстройиздат, 1939, с. 248.

22. Великанов М.А. Динамика русловых потоков. М.

Гостехиздат, 1954, т.1, с. 322.

23. Великанов М.А. Русловой процесс. М. Физматгиз,

1958. с. 396.

24. Викулова Л.И. Вопросы методики расчета

самаразмывающих каналов. Труди Гидропроэкта, 1964,

вып. 12, с. 294-305.

25. Вепхвадзе Г.Т. Динамическая характерисстичка

естественных потоков. Дисертационная работа на

соискание учённой степени кандидата техническых

наук, Тбилиси, 1947.

26. Вепхвадзе Г.Т. Иследования равновесной формы

поперечного сечения руслового потока. ,,Труды

Тбилисского Университета,, . 1959, т.50, с. 61-68.

143

27. Визго М.С. К вопросу о расчёте уклона и ширины

устойчивого самоформирующегося канала. Вопросы

гидромеханики, Вып. 1 АН УЗ СССР. Ташкент, 1955, с.

58-68.

28. Выкулова А.И. Вопросы методики расчета

саморазмыва каналов. Труды Гидропроекта, 1964, вып.

12, с. 294-305.

29. Витольс А. Опыт морфологии водотоков в

размывоемом грунте IV Гидрологическая конференция

балтийских стран. Даклады 42, ГГИ и ОНТИ, 1933.

30. Вознесенский А.С. и Арцруни А.Б. Лабораторнный

метод определения противоэрозионной устойчивости

почв. Сб. ,,Вопросы противэрозиной устойчивости

почв,,.Тбилиси, 1940.

31. Войнич П.А., Дементьев М.А. Об уравнении

размыва. Изд. НИИГ, 1932, т.6, с.8-102.

32. Гагошидзе М.С. Селевые явления и борьба с ними.

Изд. ,,Сабчота Сакартвело,,. Тбилиси, 1970, с. 386.

33. Гвелесиани Л.Г. К вопросу иследовании придонных

наносов. Метеорология и гидрология, 1939. №6, с. 4-10.

144

34. Гиршкан С.А. Устойчивые сечения оросительных

каналов. Гидротехника и мелиорация. №5, 1950, с. 7-14.

35. Гольдштейн М.Н. Механические своиства грунтов.

М. Стройиздат, 1979, с. 312.

36. Гончаров В.Н. Движение наносов, М. Л,

ОНТИ,1938,с.322.

37. Гончаров В.Н. Динамика русловых потоков. Л.

Гидрометеоиздат, 1962, с. 374.

38. Гостунский А.Н. Устойчивое русло. Вопросы

гидротехники, Вып. 1 Изд. АН УЗ СССР. Ташкент, 1955,

с. 155-164.

39. Гришанин К. В. Устойчивость русел рек и каналов.

Л. Гидрометеоиздат, 1974, с. 142.

40. Гришин Н.И. Механика придонных наносов М.

наука. 1982, с. 160.

41. Гуссак В.Б. Некоторые наблюдения над эрозией

почв в пограничном слое с помошью микрокиносьемки.

Почвоведение, 1948, №1, с. 32-43.

42. Данелия Р.Г. Влияние глубины потока на величину

допускаемых (неразмывающих) скоростей. Сообщения

АН Груз. ССР, т.30. №1, 1963, с.19-24.

145

43. Дебольскиий В.К. К иследованию различних

скоростей руслового потока, труды ИИИТ, 1968, вып.

319, с. 78-87.

44. Дементьев М.А. Об интерпретации двух твордых тел

в потоке жидкости. Изд. НИИГ, 1935, т. 15, с. 28-47.

45. Долгов С.И. Иследованые подвижности почвенной

влаги и её доступности растениям. М. Изд. АН СССР.

1948, с. 205.

46. Джгереная Р.Г. Прогноз интенсивности смыва

почвы при бороздковом поливе. В. сб. Эрозионные и

селевые процессы и борба сними. Тбилиси,

ГрузНИИГиМ, вып. 5, 1976, с.24-28.

47. Джгереная Р.Г. Влиание фильтрации на

распределение скоростей по вертикали при

бороздковом поливе. В. сб. Эрозионные и селевые

процессы и борьба сними. Тбилиси, ГрузНИИГиМ,

вып. 6, 1978, с. 42-46.

48. Эгиазаров И.В. О расходе лекомых наносов. Изд. АН

АРМ ССР. 1949, т.2, №5, с. 321-338.

49. Эгиазаров И.В. К определению начальной влекущей

силы транспорта наносов. Изд. АН АРМ ССР. Физико-

146

математические, естественные и технические науки,

1950, с. 11-15.

50. Эгиазаров И.В. Обобщенное уравнение транспорта

несвязных наносов, коеффициент сопротивления русла

и неразмывающая скорость. Труды Всесоюзного съезда.

Л. Гидрометеоиздат. 1960, с. 117-132.

51. Эсеналиев С. Мероприятия по предотвращению

размыва внутрихозяйственной оросительной сети.

Фрунзе. АН Киргизской ССР, 1962, с. 67.

52. Железнияков Г.В. Пропускная способность русел

каналов и рек. Л. Гидрометеоиздат, 1981, с. 164.

53. Железнияков Г.В., Барышников И.Б., Алтунин В.С.

Влияние кинематического еффекта безнапорного

потока на транспорт наносов. В. сб. Движение наносов в

открытых руслах. М. АН СССР, Наука, 1970, с. 19-24.

54. Жордания Т.Г. Влажность как один из основных

факторов, определяющих размывоемость связных

грунтов. Труды Груз. НИИГ. вып. 18-19, 1957, с. 28-37.

55. Жордания Т.Г. Об испытании американских

препаратов для стабилизации почв. Тбилиси, 1978, с.

20.

147

56. Замарин Е.А. Транспортирующая способность и

допускаемые скорости течения в каналах. М. Л.

Госстроииздат, 2-е изд., 1951, с. 81.

57. Заславский М.Н. Эрозиоведение. М. Высшая школа,

1983, с. 320.

58. Земляникова М.В. Влияние фильтрационного

потока на характер и методы их прогноза. Автореферат

диссертации к.т.н., Тбилиси, 1985, с. 21.

59. Ибад-заде Ю.А. Постресние устойчивого профиля

русла. Гидротехничесское строителство, №12, 1952, с.

17-24.

60. Истомина В.С. Фильтрационная устойчивость

грунтов. Гос. Изд. Литературы по стройтельству и

архитектуре, М. 1957, с. 127.

61. Катамадзе Г.А. К вопросу влияния фильтрационного

потока на местные размывы. В. сб. Гидротехника и

сантехника. Тбилиси ГПИ им. В.И. Ленина, №2,175,

1975, с.88-90.

62. Кацарава Т.Э. Устанавление устойчивой формы

поперечного сечения и критериев устойчивости

148

водотоков пролегающих в связных грунтах. Сообшения

АН Груз. ССР, т. ХХХ №4, 1963, с. 20-26.

63. Кацарава Т.Э., Одилавадзе Т.В. Диферециальная

оценка комплекса взаимоупровляемых факторов

биоинертной среды – основа определения расчётных

характеристик продуктивной влаги. Груз. СХИ. Т, 110,

Тбилиси, 1982, с. 167-172.

64. Качинский Н.А. Физика почв. М. Высшая школа,

1965, с. 318.

65. Квасова И.Г. Исследования предельных

неразмывающих скоростей установивщеося

неравномерного потока. Плоская задача. – М. Л.

Госэнергоиздат, изд. ВНИИГ, т.96.1971,с.57-73.

66. Кереселидзе Н.Б. К проблеме устойчивости течения

потока и его твёрдых границ в размываемых грунтах.

Тбилиси, Мецниереба, Труды ТНИСГЕИ, вып. 1, 1968,

с. 36-44.

67. Кнороз В.С. Неразмывающая скорость для

мелкозернистых грунтов. Гидротехнические

строительство, 1953, №8, с. 11-18.

149

68. Кнороз В.С. Эстественная отмостка русел,

образованных материалами неоднородной крупности.

Изд. ВНИИГ, 1962, с. 21-51.

69. Кондратьев Н.Э., Попов И.В. и др. Основы

гидроморфологической теории руслового процесса. Л.

Гидрометеоиздат, 1982, с. 272.

70. Коротков В. Е. К выводу обобшенной формулы

неразмывающих скорости несвязных руслов.

Гидротехническое стройтельство, 1976, №10, с. 22-28.

71. Костяков А.Н. Основы мелиорации. Судьхозизд. М.

1962, с. 452.

72. Круашвили И.Г. Изменение кинематической

структуры откритых потоков при наличии

отрицательной филтрации. Научные труды Груз. СХИ.

,,Орошение земель в горных условиях грузии,, 1985, с.

33-37.

73. Круашвили И.Г. К расчёту водной эрозии русла.

Гидрофизические процессы в реках и водохранилищах.

АН СССР, Изд, Наука, 1985, с. 155-159.

74. Круашвили И.Г., Мирцхулава З.Ц. и др.

Критические скорости течения в земляных каналах при

150

наличии филтрации. Труды Груз. СХИ. ,,Орошение

земель в горных условиях грузии,, 1985, с. 53-58.

75. Круашвили И.Г. Натуралные исследования процесса

размыва в земляных каналах. Труды Грузинского

аграрного университета. ,,Вопросы инжинерной

экологии в гидротехничесской мелиорации,, 1996.

76. Кузнецов М.С., Григорьев В.Л. Особенности

гидравлики потока в поливной борозде. В. сб. Основы

проблемы охраны почв. М. МГУ, 1975, с. 50-53.

77. Кузминов Ю.М. Мелиоративные каналы в легко

размываемых грунтах. М. Колос, 1977, с. 192.

78. Кулик В.Я. Инфильтрация воды в почву. Колос, М.

1978, с. 94.

79. Лебедев А.Ф. Почвенные и грунтовые воды. Изд. АН

СССР, М. 1936, с. 380.

80. Леви И.И. Динамика руслевых потоков.

Госэнергоиздат. М. Л. 1957, с. 322.

81. Ломтадзе В.Д. Инжинерная геология, Специальная

геология, Л. Недра, 1978, с. 412.

82. Лохтин В.М. О механизме речного русла. СПБ, 1997,

с. 80.

151

83. Лыков А. В. Явления переноса в капилярного-

пористых телах. М. Госмехиздат, 1964, с. 554.

84. Магомедова А.В. результаты иследования размыва

неоднородных по крупности несвязных грунтов.

Сообщ. АН Груз. ССР, 1967, XL, VIII, №1. с. 134-138.

85. Магомедова А.В. Учёт неоднородности несвязьных

грунтов при установлении допускоемых

(неразмывающих) скоростей водного потока в каналах.

В. кн. Эрозионные и селевие процесы и борьба с ними,

вып. 6, Тбилиси, Груз НИИГиМ, 1978, с. 77-85.

86. Магомедова А.В. Прогноз эрозионных процессов и

транспорта наносов. Автореф. дисс. на соиск. уч. степ.

докл. техн. наук. М. 1983. с. 41.

87. Маслов Н.Н. Условия устойчивости склонов и

откосов в гидроэнергетическом строительстве М.Л.

Госэнергоиздат, 1955, с. 412.

88. Маслов Н.Н. Механика грунтов в практике

строителства (эрозии и борьба с ними), М. Стройиздат,

1977, с. 321.

152

89. Мейер У., Маул Д. Плохообтекаемые тела и отрыв

выхрей. Обзор докладов на ,,Евромах-17,, В. сб.

Механика. М. №2 (132), 1972, с. 100-114.

90. Мирцхулава Ц.Е. Размив русел и Методика оценки

их устойчивости. Изд. Колос. М. 1967, с. 180.

91. Мирцхулава Ц.Е. Инжинерные методы расчёта и

прогноза водной ерозии. Изд. Колос, М. 1970, с. 237.

92. Мирцхулава Ц.Е. Основы физики и механики

эрозии русел, Л. Гидрометеоиздат, 1988, с. 303.

93. Михайлова Н.А., Мулюкова Н.Б. Влияние

фильтрационного потока на интенсивность отрыва

твердых частиц от дна при нестационарном и

неравномерном режимах течения. М. Энергоиздат.

Гидротехническое строительство. №1, 1981, с. 28-31.

94. Михайлова Н.А., Шевченко О.Б., Селяметов М.М.

Лабораторное исследование формирования устойчивых

русел каналов. М. Энергиа. Гидротехническое

строительство. №7, 1980, с. 41-46.

95. Мостков М.А. Очерк теории руслового потока. М.

АН СССР, 1959, с. 246.

153

96. Натишвили О.Г. О переносе твёрдых взвешенных

частиц турбулентным русловым потокам. Тбилиси,

Труды Груз. НИИГиМ, вып. 23. 1965, с. 159-174.

97. Натишвили О.Г. О некоторых частных решениях

гидровлического уровнения взвесенесущего потока.

Труды координационного совещания по гидротехнике.

1971, вып. 57, с. 44-51.

98. Нерпин С.В., Чудновский А. Ф. Физика почвы. М.

Наука, 1967, с. 583.

99. Павловский Н.Н. Краткий гидравлический

справочник. Л-М. Госстройиздат, 1940, с. 314.

100. Печкуров А.Ф. Устойчивость русла

регулированных рек. Минск Изд АН БССР, 1950, с. 172.

101. Полубаринова-Кочина П.Я. Теория движения

грунтовых вод. М. ГИИЛ, 1922, с. 676.

102. Поляков Ю.П. и др. Прогноз и учёт ирригационной

эрозии почв, В кн. закономерности проявления

эрозионных и русловых процессов в различных

природных условиях. Изд. МГУ, 1976, с. 91-97.

154

103. Похсрарян М.С. О неразмывающих скоростях

потока. Известия АН Арм. ССР серия техн. наук. №6,

1957, с. 62-66.

104. Рабкова Е.К. Методы расчёта больших каналов.

Гидрдеухника и мелиорация. 1978, №4, с. 14-18.

105. Ревящко С.К. Исследования размиваемости

грунтов. Труды Белорусского НИИМИВХ. 1958, т.8, с.

41-48.

106. Ржаницын Н.А. Принципы моделирования

естественных русловых потоков на размываемых

моделях. В кн. СБ. трудов ЦНИИРФ. 1951, с. 192.

107. Россинский К.И., Дебольский В.К. Речные наносы.

М. Наука, 1980, с. 216.

108. Романовский В.В. Исследование начальной

скорости влечения частиц наносов. Л. Труды ГГИ, вып.

210, 1974, с. 130-150.

109. Россинский К.И., Арбулиева К.М. Обтекание тел в

турбулентном потоке вблизи твердой поверхности. М.

АН СССР. Водные ресурсы, №6, 1977, с. 156-167.

155

110. Рубинштейн Г. Л. Совместное влияние

фильтрационного и руслового потока на величину

размываемой скорости. Изд. ВНИИГ. 1954, с. 64-83.

111. Русанов А.И. Термодинамика поверхностных

явлении. Изд. МГУ. 1960, с. 324.

112. Руководство по определению допускаемых

неразмывающих скоростей водного потока для

различных грунтов при расчёте каналов. М. МмиВХ

СССР, 1981, с. 58.

113. Рыбкин С.И. К вопросу о закономерностях

движения воды в реках и каналах. ,, Инжинерныи

сборник,, Т. XII, М, 1952, с. 87-100.

114. Саваренский А.Д. Движение наносов и

деформации русел в системе каналов, Труды Арало-

Каспийской комплексной экспедиции, вып, VII Изд.

АНСССР. М. 1956, с. 75-91.

115. Саваренский А.Д., Левановский Л.Б. Полевые

исследования деформации каналов в низовьях Аму-

Дареи, Труды Арало-Каспийского комплексной

экспедиции, Вып. VII Изд. АНСССР. М. 1956, с. 45-60.

156

116. Сергеев Е.М. Грунтоведение, Издю МГУ. 1971, с.

596.

117. Снишенко Б.В., Копалиани З.Д. О скорости

движения песчаных гряд в реках и лабораторных

условях. Труды ГГИ, 1978, вып. 252, с. 20-37.

118. Соболев С.С. Развитие эрозионных процессов и

барьба с ними. М-Л Изд. АНСССР, 1980, с. 553.

119. Строительние нормы и правила. Нормы

проектирования. Сооружения мелиоративных систем.

СниП П-15-74 М. Стройиздат, 1975, с. 42.

120. Студеничников Б.И. Размывающая способность

потока и методы русловых расчётов. М. Стройиздат,

1964, с. 184.

121. Терцаги К. Теория механики грунтов. Пер. с нем.

под ред. Н.А. Цитовыча. Изд. М. Госстройиздат, 1961, с.

482.

122. Троицкий В.П. Основные положения

проектирования и гидравлического расчёта крупных

земляных необлицованных каналов. Труды АПИ, 1976,

№35, с. 18-24.

157

123. Тугуши Г.Е. Основные резултаты иследования

теории поверхностного полива. Сборник научных

трудов МГМИ, теория и практика орошения

сельскохозяйственных культур. М. 1982, с. 163-173.

124. Тугуши Г.Е. Дождевальный аппарат для полива

склонов и методика его расчёта. Труды Груз. СХИ

Гидромелиоративные системы и их эксплуатации,

Тбилиси, 1982, с. 23-33.

125. Тугуши Г.Е. Результаты глобальной

экспериментальной проверки развитой классической

теории поверхностного полива. Труды Груз. СХИ. Т.

110, с. 159-165.

126. Указания по определению допускаемых

(неразмывающых) скоростей водного потока. Изд.

Управления водного Хозяйства СССР М. 1962, с. 46.

127. Фидман Б.А. экспериментальном установлений

предельных неразмывающих скоростей в русловом

потоке. Изд. АН СССР, №2, 1954, с. 79-85.

128. Хачатрян А.Т. Борьба с заилением оросительных

каналов. М. Сельхозгиз, 1948, с. 104.

158

129. Хортон Р.Е. Эрозионые развития рек и

водозборных бассейнов, М-Л. Изд. Иностранной

литературы, 1948, с. 158.

130. Цитович Н.А. Механика грунтов. Изд. трерье

дополненное, М. Высщая школа, 1979, с. 271.

131. Шамов Г.И. Речные наносы Л. Гидрометеоиздат,

1959, с. 378.

132. Шаров В.С. Природа глины и её отношение к воде

и водных растворам. Гидрогеология и инжинерная

геология, №5, 1940, с. 28-35.

133. Чекулаев Г.С. О плказателях устойчивости русел

каналов оросительных систем. Вопросы гидротехники,

вып. I, Ташкент, 1955, с. 57-65.

134. Шатберашвили П.А. К расчету поперечных

сечении русл регулируемых рек и неукрепленных

каналов. В. сб. Вопросы гидромелиорации в грузии.

Тбилиси. Груз. НИИГиМ, вып. 5, 1979, с. 177-183.

135. Bltnch T. Begime Theory for Solf formed bediment

tearing channela-Procedinga of Ehe Amerikan society of

Givil Engineera, 2001, Vol. 77, Separamo №70.

159

136. Kennedy l.F. The mechanics of duneg and antiduneg

in errodible, bed chanuels. I. Fluid mech, 2002, v. 16, p.

521-544.

137. lacey C. Stable channels in alluvium. Proc. Inst. Givil

Eng. 2000, p. 229.

138. Sundborg A. The rivep klareilven study of pluvial

processes. Geoografisk. Annaler, Stokholm, 1998, v. 38, N.

2-3, p. 125-316.

139. Lane E.W. Progress Report on Studies on the Design

of Stable Channel by the Bureau of Reclamation Proc.

ASCE.

140. Task Comitte on Preparation of Sedimentation

Manual. Comitte on Sedimentation Transportation

Mechanics: Initiation of Motion. Proc. ASCE, HD. 1966,

pp. 291-314.

141. White C.M. The Equilibrium of Grains on the Bed of a

Stream. Proc. Roy. Soc. of London, Senie A, 1997, N 958,

vol. 174, London, pp. 322-338.

142. Yang Chin Tet. Kelosity profiles and minimum stream

power. ,,J. Hydn. Div. Proc. Amer. Soc. Civ. Eng.,, 2002,

105, N8, pp. 981-998.

160

161

ზურაბ ლობჟანიძე

« ზედაპირული მორწყვის დროს ნიადაგ-გრუნტების

წყლისმიერი ეროზიის პროგნოზი «

(ქართულ ენაზე)

მონოგრაფია ააწყო და დააკაბადონა ავტორმა

კორექტორი: ნ. კვარაცხელია

საბეჭდი თაბახი 60X84 1/16 , ნაბეჭდი თაბახი 8,2 ტირაჟი

100 ც.

გამომცემლობა შ.პ.ს. «დანი»

თბილისი 0119. ა. წერეთლის ქ. № 112

34 31 03, 8 (99) 78 90 03