Քոչարյան, Աշոտ Արմենակի

Technology

Աշխատանքը նվիրված է լեռնային գետերի հունաձևավորման գործընթացների կանխագուշակմանը դիմհարային կառուցվածքների առկայության պայմաններում։ Հետազոտության հիմքում գետի բնական հիդրոլոգիական և հիդրավլիկ ռեժիմի փոփոխությունն է այն դեպքերում, երբ գետի հունում կամ դրա հարակից հատվածում կառուցվում են ջրի հոսքը կարգավորող և մակարդակը բարձրացնող դիմհարային կառույցներ։ Նման միջամտությունները կարող են փոխել հոսքի արագությունը, ջրի խորությունը, տուրբուլենտության բնույթը, նստվածքների տեղափոխման ինտենսիվությունը և, հետևաբար, գետի հունի ձևն ու կայունությունը։ Աշխատանքում կարող են ուսումնասիրվել լեռնային գետերի առանձնահատկությունները՝ մեծ թեքությունները, բարձր հոսքային արագությունները, ջրի մակարդակի սեզոնային տատանումները, կոշտ հատակային նստվածքների առկայությունը և հոսքի բարձր էներգետիկությունը։ Այս գործոնների համակցությունը լեռնային գետերում հունաձևավորման գործընթացները դարձնում է հատկապես բարդ, քանի որ անգամ հոսքի ռեժիմի համեմատաբար փոքր փոփոխությունը կարող է հանգեցնել հունի էրոզիայի, նստվածքակուտակման կամ տեղային վերակառուցման։ Դիմհարային կառուցվածքի ստեղծման հետևանքով ջրի հոսքի բնական պայմանները փոխվում են։ Կառույցից վերև կարող է առաջանալ ջրի մակարդակի բարձրացում և հոսքի արագության նվազում, ինչի հետևանքով նվազում է նստվածքներ տեղափոխելու հոսքի ունակությունը և կարող է ուժեղանալ դրանց կուտակումը։ Կառույցից ներքև, հակառակ ուղղությամբ, կարող են ձևավորվել բարձր արագությամբ և տուրբուլենտությամբ բնորոշ հոսքեր, որոնք նպաստում են հունի հատակի և ափերի էրոզիային։ Այս հակադիր գործընթացների ուսումնասիրությունը կարևոր է գետի հունի երկարաժամկետ կայունության կանխատեսման համար։ Հետազոտության կարևոր խնդիրներից է գետի կողմից նստվածքների տեղափոխման օրինաչափությունների ուսումնասիրությունը։ Հունաձևավորման գործընթացների բնույթը մեծապես պայմանավորված է հատակային և կախված վիճակում գտնվող մասնիկների չափերով, ձևով, խտությամբ և հոսքի տրանսպորտային կարողությամբ։ Դիմհարի ազդեցության տակ հիդրավլիկ պայմանների փոփոխությունը կարող է խախտել նստվածքների բնական հավասարակշռությունը՝ մի հատվածում առաջացնելով կուտակում, իսկ մեկ այլ հատվածում՝ նյութի ինտենսիվ հեռացում։ Աշխատանքում կարող են մշակվել կամ կիրառվել մաթեմատիկական մոդելներ, որոնք կապում են ջրի հոսքի հիդրավլիկ բնութագրերը նստվածքների տեղափոխման և հունի ձևափոխման հետ։ Այդպիսի մոդելները հնարավորություն են տալիս գնահատել ապագա էրոզիայի կամ նստվածքակուտակման ինտենսիվությունը՝ տարբեր հիդրոլոգիական սցենարների դեպքում։ Կանխագուշակման համար կարևոր են գետի ծախսը, ջրի մակարդակը, միջին և տեղային արագությունները, հունի լայնությունը և խորությունը, երկայնական թեքությունը, հատակի նյութի հատիկաչափական կազմը և դիմհարի երկրաչափական բնութագրերը։ Հետազոտության մեջ կարող է ուսումնասիրվել նաև տարբեր ջրաբանական ռեժիմների ազդեցությունը։ Հատկապես կարևոր են վարարումների և հեղեղումների ժամանակաշրջանները, երբ հոսքի էներգիան և նստվածքների տեղափոխման ծավալները կտրուկ աճում են։ Այդ պայմաններում դիմհարային կառույցների ազդեցությամբ ձևավորվող տեղային հիդրավլիկ երևույթները կարող են էապես փոխել հունի երկրաչափությունը։ Ուստի երկարաժամկետ կանխագուշակումը պահանջում է ոչ միայն միջին հոսքային պայմանների, այլև ծայրահեղ ջրաբանական իրադարձությունների հաշվառում։ Առանձնահատուկ ուշադրություն կարող է դարձվել դիմհարի վերին և ստորին բիեֆերում տեղի ունեցող գործընթացների տարբերություններին։ Վերին հատվածում ջրի մակարդակի բարձրացումը և հոսքի դանդաղումը կարող են հանգեցնել նստվածքների կուտակման, հունի բարձրացման և ջրի թողունակության փոփոխության։ Ստորին հատվածում ջրի արագացման և հատակային նյութի հեռացման հետևանքով կարող է ձևավորվել տեղային խորացում։ Այս երևույթների տարածական զարգացումը կարող է ազդել ինչպես կառույցի անվտանգ աշխատանքի, այնպես էլ գետի հարակից տարածքների հիդրոլոգիական պայմանների վրա։ Աշխատանքի կարևոր ուղղություններից է կանխագուշակման մեթոդների մշակումը և դրանց ճշգրտության գնահատումը։ Տեսական հաշվարկները կարող են համադրվել դաշտային դիտարկումների, երկարաժամկետ հիդրոլոգիական տվյալների և գետի հունի պարբերական չափագրումների հետ։ Նման համադրությունը հնարավորություն է տալիս ստուգելու մաթեմատիկական մոդելների համապատասխանությունը իրական գործընթացներին և անհրաժեշտության դեպքում կատարելագործելու դրանց պարամետրերը։ Հետազոտության ընթացքում կարող են օգտագործվել նաև լաբորատոր մոդելավորում և թվային սիմուլյացիա՝ տարբեր կառուցվածքային և հոսքային պայմաններում հունի փոփոխությունների ուսումնասիրության համար։ Գործնական նշանակությունը կապված է դիմհարային և այլ ջրատեխնիկական կառույցների նախագծման, շահագործման և անվտանգության ապահովման հետ։ Հունաձևավորման գործընթացների կանխատեսումը հնարավորություն է տալիս նախապես գնահատել նստվածքակուտակման և էրոզիայի հավանականությունը, ընտրել կառույցի շահագործման առավել արդյունավետ ռեժիմներ և մշակել հունի կայունացման ու նստվածքների կառավարման միջոցառումներ։ Սա հատկապես կարևոր է լեռնային շրջաններում, որտեղ գետային համակարգերի արագ արձագանքը հոսքի փոփոխություններին կարող է մեծացնել ինչպես կառույցների, այնպես էլ շրջակա տարածքների խոցելիությունը։ Ընդհանուր առմամբ, աշխատանքը դիտարկում է լեռնային գետի հունը որպես դինամիկ համակարգ, որի ձևափոխությունը պայմանավորված է ջրի հոսքի, նստվածքների տեղափոխման, հունի նյութի և ջրատեխնիկական կառույցների փոխազդեցությամբ։ Դիմհարների ազդեցության պայմաններում այդ գործընթացների կանխագուշակումը հնարավորություն է տալիս ավելի հիմնավորված գնահատել գետի հունի ապագա զարգացումը, կանխել անցանկալի էրոզիոն և կուտակային երևույթները և բարձրացնել ջրատեխնիկական կառույցների շահագործման արդյունավետությունն ու անվտանգությունը։