Напряженно-деформированное состояние нагорных плотин под воздействием объемных и сейсмических сил в целях устойчивого управления водными ресурсами и аграрной безопасности

Обеспечение надежности гидротехнических сооружений, в частности нагорных плотин, имеет особую значимость для устойчивого водообеспечения в агропромышленном комплексе, особенно в условиях дефицита водных ресурсов и сейсмической активности. Целью настоящей работы была оценка напряженно-деформированного состояния нагорных плотин с учетом комплексного действия объемных, сейсмических и гидростатических нагрузок для повышения надежности водохозяйственной инфраструктуры, обслуживающей сельское хозяйство. В исследовании использован метод Колосова-Мусхелишвили, который позволяет моделировать напряжения в упругих средах с учетом взаимодействия горных пород, тектонических напряжений и внешних нагрузок. Были проанализированы особенности перераспределения напряжений в массиве плотины при изменении уровня водохранилища и водонасыщении, а также выявлено влияние сейсмических воздействий на формирование сдвиговых зон в изотропных породах. Установлено, что в условиях горного рельефа горизонтальные напряжения могут превышать вертикальные, что требует пересмотра проектных подходов. Проведен анализ комбинированных воздействий гравитационных, сейсмических и гидростатических сил на устойчивость сооружений. Особое внимание уделено влиянию тектонических процессов и рельефа на напряженное состояние грунтового массива. Результаты исследования могут быть использованы при проектировании и эксплуатации нагорных плотин, обеспечивающих водоснабжение мелиоративных систем и сельскохозяйственных территорий в сейсмоопасных регионах. Современные методы математического моделирования значительно повышают точность инженерных расчетов и обеспечивают надежность гидротехнических сооружений, что особенно важно для обеспечения аграрной безопасности. Оценка напряженно-деформированного состояния сооружений служит основой для прогнозирования их поведения под различными нагрузками и принятия эффективных мер по поддержанию устойчивости. Практическая ценность выполненной работы заключается в использовании результатов проектными и инженерно-изыскательскими организациями при проектировании и строительстве нагорных плотин, позволяя проектировщикам точно прогнозировать поведение гидротехнических объектов в различных эксплуатационных условиях, обеспечивающих надежное и устойчивое водоснабжение в сельском хозяйстве, особенно в районах с повышенной сейсмической активностью и сложными инженерно-геологическими условиями