| Экспериментальные исследования закономерностей формирования песчаных русел каналов и разработка рекомендаций к их гидравлическому расчету
Диссертация
Автор: Ишанов, Хаким Хамидович
Название: Экспериментальные исследования закономерностей формирования песчаных русел каналов и разработка рекомендаций к их гидравлическому расчету
Справка: Ишанов, Хаким Хамидович. Экспериментальные исследования закономерностей формирования песчаных русел каналов и разработка рекомендаций к их гидравлическому расчету : диссертация кандидата технических наук : 05.14.09 Ташкент, 1984 292 c. : 61 85-5/2395
Объем: 292 стр.
Информация: Ташкент, 1984
Содержание:
ВВЗДШИЕ
1 ДЕФОРМАЦИЯ РУСЕЛ ПЕСЧАНЫХ КАНАЛОВ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА ИХ УСТОЙЧИВОГО СЕЧЕНИЯ
11 Особенности процесса руслсформирования в песчаных каналах
12 Опыт изучения деформации песчаных русел каналов на лабораторных опытных каналах
13 Методы гидравлического расчета устойчивых каналов с необлицованным руслом в мелкозернистых грунтах
14 Некоторые особенности песчаных каналов с осветленным потоком Основная цель и задачи исследований и методика их решения
Выводы ^
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕРАЗМЬШАЙЩЕИ СКОРОСТИ ТЕЧЕНИЯ И ГРЯДОВОГО ДВИШШ ДОННЫХ НАНОСОВ
ИЗ КЕРАМЗИТОВОГО И НАТУРНОГО ПЕСКА
21 Состояние вопроса^
22 Физико-механические свойства керамзитового и натурного песка5423 Неразмывающая скорость потока для керамзитового и натурного песка
231 Экспериментальная установка, состав опытов и методика их проведения
232 Основные результаты экспериментальных исследовании неразмывающей скорости течения потока "
24 Сравнение расчетных зависимостей для неразмы-вающей скорости течения с рекомендациями других авторов
25 Результаты исследований формирования русел, сложенных из керамзитового и натурного песка в условиях плоской задачи
Выводы
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЙ ПЕСЧАНЫХ
РУСЕЛ НА БОЛЬШИХ ОЛЫТНЫХ КАНАЛАХ
31 Описание опытных каналов
32 Состав опытов и методика их проведения
33 Исследования предельной (статической) устойчивости песчаных русел каналов
34 Исследование взаимосвязи основных параметров песчаных каналов с гидравлическими характеристиками потока в процессе их формирования НО
35 Основные факторы, влияющие на устойчивость руслаГ
36 Плановое распределение средних по вертикали скоростей течения песчаных русел каналов
37 Результаты исследований грядового движения и фракционного состава донных наносов в опытных песчаных каналах
Выводы^
4 УСТОЙЧИВЫЕ ФОРМЫ РУСЕЛ ПЕСЧАНЫХ КАНАЛОВ И РЕКОМЕНДАЦИИ К ИХ РАСЧЕТУ
41 Форма поперечного сечения устойчивого русла песчаных каналов
42 Определение показателя степени параболы для устойчивых песчаных каналов
43 Исследование коэффициента заложений откосов устойчивых русел песчаных каналов
44 Факторы, определяющие параметр формы русел устойчивых русел песчаных каналов
45 Достоверность полученных результатов исследований
46 Предложения к гидравлическому расчету каналов в мелкопесчаных грунтах и их экономическая эффективность
Выводы
Введение:
Актуальность проблемы. В решениях ХХУ1 съезда партии, майского (1982 г.) Пленума ЦК КПСС, ряде других партийных документов подчеркивается, что основным ключом развития продовольственной программы и других социально-экономических проблем нашей страны является комплексная мелиорация земель. Это мероприятие включает презде всего улучшение мелиоративного состояния существующих земель и освоение новых площадей. В свою очередь это требует их гарантированного водообеспечения.
В связи с этим решениями 2ХУ1 съезда КПСС предусмотрено начать подготовительные работы по переброске части стока северных рек в бассейн Волги и продолжить научно-исследовательские и проектные проработки по переброске части стока сибирских рек в Среднюю Азию и Казахстан. Техническое решение указанных задач требует проектирования и строительства крупных каналов с расходом осветленной воды 500-1000 м3/с и более, не имеющих аналогов, а также нормативных документов для их проектирования.
Рациональное проектирование крупных каналов требует научной основы для разработки более обобщенной методики их гидравлического расчета. Этой связи необходимо изучить процесс формирования песчаных русел каналов и определить их оптимальные параметры, обеспечивающие устойчивость сечений и экономичность в строительстве.
Цель работы - выявить особенности закономерностей формирования песчаных русел каналов при пропуске постоянного расхода осветленной воды; определить основные факторы, влияющие на плановую устойчивость русла, а также их критериальные значения; установить особенности кинематической структуры потока в каналах; уточнить рекомендации по определению неразмывающей скорости течения и установить допустимые скорости потока; выявить устойчивые формы русел каналов, сформированных потоком, и определить факторы, влияющие на их параметры; разработать рекомендации по гидравлическому расчету каналов в песчаных грунтах.
Научная новизна. Исследования гидравлики песчаных русел каналов, впервые выполненные на опытных каналах больших размеров (при расходах до 0,53 уР/g) показали, что формирование гидравлических и морфометрических характеристик русла в опытных каналах, а также в натурных каналах происходит аналогично. Кроме того, экспериментальные исследования закономерностей формирования русел в песчаных грунтах позволили выявить закономерности формирования русел каналов в песчаных грунтах при пропуске осветленного потока; получить уточненную формулу для неразмывающей скорости и установить допустил^ую скорость течения; определить степень влияния начальных параметров потока и русла на плановую деформацию и устойчивость самого русла; найти устойчивые формы поперечных сечений русел каналов и заложение их откосов у уреза воды, сформированные самим потоком, определить их оптимальные параметры и основные факторы, влияющие на них; установить зависимость устойчивости русла от особенностей кинематической структуры потока, выявить закономерность планового распределения осредненных по вертикали скоростей течения в каналах, сложенных из песчаных грунтов; определить степень влияния формы русла на предельные значения касательных напряжений, параметры гряд и распределение крупности донных наносов.
Практическая ценность работы. С использованием установленных в ходе экспериментальных исследований закономерностей разработаны конкретные рекомендации для расчета оптимальных параметров устойчивых каналов, проектируемых в песчаных грунтах. Это позволит значительно сократить затраты на земляные работы и обеспечить их надежную эксплуатацию. Данные, полученные в результате исследований, могут явиться основой для разработки более обобщенной и научно обоснованной методики гидравлического расчета каналов.
Реализация работы. Результаты исследований использованы при составлении ТЭО Главного канала переброски части стока сибирских рек в Среднюю Азию и Казахстан, а также в проектной проработке Левобережного Тюямуюнского канала в Хорезмской области.
Апробация. Основные положения диссертационной работы получили положительную оценку на научно-производственных конференциях ТИИИМСХ в I976-1981 гг. (Ташкент); X конференции молодых ученых Узбекистана по сельскому хозяйству в 1978 г. (Ташкент); совещании, посвященном встрече молодых ученых с академиками ВАСХНИЛ в 1979 г. (Москва); техническом совете института "Узгипроводхоз" в 1981 г. (Ташкент); республиканской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов по водному хозяйству в 1981 г. (Ташкент); координационном совещании по проблеме переброски части стока сибирских рек в Среднюю Азию и Казахстан в 1981 г. (Ташкент); на расширенных семинарах кафедр "Инженерная мелиорация и гидрология и охрана окружающей территории" и "Гидравлика" ЛПИ им. М.И.Калинина в 1981 г. (Ленинград), отдела научно-исследовательских работ по крупным каналам института "Союзгипроводхоз" в 1982 г. (Москва), отдела русел и лаборатории крупных каналов, эксплуатационной гидрометрии, эксплуатации водозаборных узлов, защитно-регулировочных сооружений и эксплуатации водохранилищ САНИИРИ в 1982 и 1984 гг. (Ташкент); заседании совета МАГИ в 1983 г. (Москва); на научных семинарах кафедры "Гидравлика" МГМИ и кафедры "Гидравлика и гидротехнические сооружения" Университета дружбы народов им. Д.Лумумбы в 1984 г. (Москва) и на республиканской конференции института механики и сейсмостойкости сооружений АН УзССР в 1984 г. (Ташкент). Материалы диссертационной работы использованы при составлении основных глав семи научно-технических отчетов (за 1978-1983 гг.), проведении научно-исследовательских работ по заданиям 04.0I.H4 и 03.02,Д1 проблемы 0.85.06 плана ГКНТ при СМ СССР.
Состав работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы (187 наименований).
|