автореферат диссертации по строительству, 05.23.16, диссертация на тему:Гидравлические исследования смещенного аварийного водосброса и сливпроводной запруды
Автореферат диссертации по теме "Гидравлические исследования смещенного аварийного водосброса и сливпроводной запруды"
* .,-з .
Л, ^ КИЇВСЬКИЙ ДЕРЖАШ1Й ТШІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БГЙВаиЦГВІ І-АРХІТЕШИІ
На правах рукоязоу Дгпляк Олена Віталіївна
ГІДРШІЧНІ ДОСЛІДШНЯ СУМІЦЕНОГО.
ЛВАРШіЮГо водхзмш та зжеспро-ПУСКЮІ СИОЕГДй ■
05.23.16, - Гідрам і на за ікгонвр.ча гідрологія . _
АВТОРЕФЕРАТ ■ • ‘ '
- 1
дисертації на здобуття наукового отуоздя кандидата технічна* наук
ійиїв-1993
.Дисертацією е куковдо. -
Робота виконана в Київському державному технічному університеті будівництва і архітектури.
Науковий керівная: кандидат технічних наук,
' професор Tyrafi А..М.
Офіційні одонанти: д.т,н., проф. іногитугу Гідромеханіки Швовар М.Г.
к.г.а., доцент Київського дзрнавного . технічного університету будівництва
і архітектури КраонітськиЯ М.С.
Провідаа організація! Проегано-розаі.пуіальшіа інститут . . "Дціпродінроводоооп" .
Захио? дисертації відбудеться 8 грудня 1993 Р.
о ІЗ год. на засіданні спеціалізованої вченої рада К 068.05.08 у КИївоькому державному технічному університеті будівництва і архітектури за адресою: 252037 Київ 37, Поаігцофіотоький пр.ЗІ
3 дисертацією мокна ознайомитись в бібліотеці КДГУЕіА . Автореферат розісланий " 5 " листопада 1993 р.
Вчений секретар спеціалізованої вченої рада
В.Ф.Накорчовоьва
- з -
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОІИЇІІ '
Актуальність. -. : \ ,
Аналіз проектних і літературних матзріалів по гідротехнічних: спорудах на каналах водогосподарських систем свідчить, що в багатьох випадках гідротехніки намагаються використати природний водотік, що перетинається-лінійними спору,пащ /каналами, в одо з одами, автошляхами тощо/ дяя відведення технологічної З аварійної скидної витрати, застосовуючи з цією матою так звані "суміщені водоскидні споруда", . .■ .
Конструктивно ці споруда являють собою зливопроггускяі груби /круглі або прямокутні/, які проходять По вісі природного водотоку, з' вертикальною.шахтою, до якій скидна витрата надходить всередину основної /горизонтальної/ труби спору.вя з каналу, що перетинав цеіі водотік. Яри цьому досягаєтьоя зменшення капітальних вкладень на будівництво і витрат на експлуатацій за рахунок суміщення різних функцій в о.вдому вузлі. , '
Споруда даного типу не були .достатньо даолідавні. -
. Дисертаційна робота присвячена проблемі вивчення впливу додаткової зосорадаеної витрати, що надходить у горизонтальну . трубу, на характеристики потоку в трубі та' в нижньому б'єфі суміщавої споруда. При цьому створюються особливі умови гідраз-лічного режиму руху потоку в споруді,.що якісно відрізняються від досить добре вивчених.раніше водоскидів з горизонтальною трубовз без додаткової виграти. . . .
можливість застосування функціонально нових споруд важлива проблема .розвитку гідротехнічного'будічйицгяа. • ,
Мета цзйої роботи - розробити штодлу розрахунків суиі- . даного водоспаду і, злявоспускної споруда. . " •. ' • .
Завдання досліджень зводи лясь до: '
- вивчання режимів роботи основної горизонтальної труби споруди залаяно від величини додаткової виграти, відстані від початку" груби .до створу надходження цієї виграти в основну грубу, співвідношення витрат до і після вузла сполучення та наповнення, відвідного каналу;
- визначення впливу величини додаткової витрати і відстані до створу його надходження на пропускну здатність основної грубії споруда і потрібний напір на вході в споруду при різних гідравлічних режимах його роботи;
- виявлення впливу бічної витрати на зміну тиску по довжині основної груби;
- оцінки впливу бічної витрати, що надходить на різній відстані від початку основної груби, на швидкісну структуру потоку в нижньому б’єфі споруда та зміну тиску на риобермі у відвідному каналі; _
- розробки методики розрахунків суміщених водоскидів га зливопропуокних споруд.
Наукова новина дисертаційно і роботи:
, - теоретично виявлено га експериментально підтверджено
фактори, які впливають на гідравлічні характеристики потоку в суміщених спорудах;
- вивчено вплив бічної витрати на режими руху потоку та пропускну здатніоть горизонтальної труби слору.щі;.
експериментально та теоретично доодідаено значення коефіцієнтів опору /на вхід, у. вузлі з'єднанім, по довынх/ під час руху потоку в трубі з приєднаною витратою; -
- виходячи із закону кількості руху, отримано теоретичні рівняння для обчислення напору--на вході в споруду та на виході
з горизонтальної труби при різних гідравлічних режимах її роботи, різних величинах бічної витрати та створах її приєднання;
- на фізичній моделі вивчено швидкісну структуру потоку і розподіл тиску в нижньому (5*ефі споруда та оцінено вплив приєднаної витрати на характеристики потоку та тиску.
Практична цінність роботи. Запропоновано методику обчислення суміщених водоскидів та злив©пропускних споруд, яку затвердив Держводгосії Україна як нормативний документ дай проектування гідротехнічних споруд на водогосподарських сиотемах; Укрвод-дроектом розроблено типовий проект "Аварійні окиди з витратою води до 15 mVc, суміщені із зливопропуокаміи з витратою води до 50 м3Уо".-К., 1993. Річний економічний ефект від впровадження розробок становить 308,7 гас.карбованців /у цінах 1984 року/, а також виконано проекти індивідуальних, споруд на Сірогозькій та Приазовоькій зрошувальних системах. - -
Апробація роботи. Основні полокеная дасертаціЗної роботи були гакладе ні й обговорені на 49-3 у 1988 році та 54-й у 1993 році науково-практичних конференціях Київського інженерно-будівельного інституту, на секції науково-технічної рада Держвод-госпу Уііраїни /1993р./, на 125 .засіданні наукового семінару по гідравліці відкритих русел і споруд. ІСАДІ, 1993 р. .
Публікації. По матеріалах дисертації опубліковано 8 друкованих робіт. ' •
Обсяг роботи. Дисертаційну роботу викладено на 160 , оіо-
рінках .друкованого тексту, .до неї входить 20 таблиць, 48 .
малюнків. Вона сададаетьзл з вступу, шести розділів, загальних висновків, списку літораіури з 159 найменувань. - ,
. , Зміст роботи
Глава І. Трубчасті споруда є найбільш поширеними гідротехнічними спорудами на.водогосподарських об’єктах, де потрібно провадити розподіл водних потоків по площині або по вертикалі. Аналіз повторюваності таких споруд на об’єктах зрошення /розглянуто проекти інституту "Укрдіпроводгосп" /"Укрводпроект"/
' • - ■ • ■ 1 - , ' ' .*
1980-1993 рр. на площі 565 тис.га/ свідчить, що на ІООО га припадав 0,32 аварійного скипу і 2 водопропускні труби під каналом, з лтх 0,46 з прлмокугнш перерізом. .
Логреба в аварійних скидах є відносно невеликою. Однак в усіх проектах відзначено необхідність, суміщення цих двох типів споруд-/310.1/ з погдлду підшнценнл надійності роботи каналів і захисту навколишнього середовища від несприятливого впливу.
і-і
До цього часу особливості гідравлічної роботи оумівднвх. ' споруд не були систематично вивчені. Розрахунки подібних споруд провадились без урахування приєднаної вптрлтя як для звичайних коротких труб з усталеним рухом потоку. . / •
Гідравлічні соши робота коротких труб без прлсдпаняя додаткової витрати, форвд руху потоку у відвідному ісавалі різного попорэчаого перерізу докладно вивчені в роботах О.В.Аидаэс-ва, М.М.Боляогавського, В.О.Базилевича, П.К.Цвсткова, І.А.іізран-. кода, А.М.їугая, О.А.Кадпрош, О.З.Кієичука та інгаях. '6 ряд ' робіт ХЕ.Факгоровича, В.М.Талівгй, Г.О.Потрова, О.б.Ійтрюхіна та їй., праовятендх доолідаадюк вузлів з'сдаяивя потоків у відкритих руслах і в трубах гхрз напірному ретіі роботи.
З проактцнх матеріалів виявлодо, що на оучаодях зрсяуваль-нах системах розрахункові гідравлічні характеристико споруд оуміщзпого типу змінюотмя п конах:
Тут Ці - витрата чераз злиаопропусіау трубу, м3/с; (І5- аварі0-ва /технологічна/ скидна витрата з каналу, іА/о;
- ап Іллі.вношеная вжрат до і після вузла в'сдпандя в тгубі;
А* > ВкіГПотк - відповідає, глибина воде, иярипа по .дну і закладання .укосів відвідного каналу. . •
Глава 2. Дуй виконання експериментальної иокга роботи в гідравлічній лабораторії було побудовано фізичну г.іодзлт, суміщеної споруди у масштабі 1:20. Перерахунок з моделі в іг?туру ев-конувзвсд за критерієм по.аібнооті Оруда. '
Установка обласкана мірная голками для вимірюваяпя напорів та глибини води; л’езоштра’.ш дад гивчоши розподілу тиску по довяині труби і дну відвідного каналу; аікровортуакаїс, • дідеїло- ' ченжЕ до.системи- обробіа дослідних даних па Сі! Т420.Е0М .дія вивчення швидкісної .струкгури потоку у ВІДНІ ізюму' каналі'. ■..
Експериментальні дані оброблялись на ПЕОМ за допомогою стандартних пакетів і спеціальних програм.
Із застосуванням закону кількості руху і теорії моделювання був. проведений факторний аналіз характеристик потоку в горизонтальній трубі при приєднанні бічної витрати у різних, створах, а також, характеристик потону у відвідному каналі споруди. Виявлено, що на потік у трубі впливають величина, сумарної витрати споруда (3*£?^фг; співвідаошзння витрат £ до і після вузла з'єднання; відстань до отвору приєднання, вертикальної витрати іі, ■ ,
■ Характеристики потоку в нижньому б'єфі споруда залежать від швидкості потоку на виході з труби Уг , глибини вода у відвідному каналі Ьс та геометричних характеристик русла. Співвідношення витраті і відстань до отвору приєднання додаткової виграти впливу не мають, крім випадку розміщення вертикальної труби в кінці горизонтальної. Враховуючи, що вплив форми русла на характеристики потоку досить добре вивчено, в дослідгеннях цьому на приділялось особливої уваги.
Глава 3. Цроведені досліди свідчать, що в суміщених спорудах, як і в звичайних коротких трубах, спостерігаються; три добре вивчені режищ руху потоку: напірний, напівнапіршй і безнапірний. .
Наявність додаткової витрати, що надходить в горизонтальну трубу лід кутом 90° має значний вплив на межі зміни режимів, створюючи в трубі пуке складний режим руху, пов’язаний з поворотом потоку на 90° і зміною швидкісної структури. Л.їя цього веере .дині труби має бути ділянка переформування. Установлено, що в діапазоні виконаних досліджень максимальною відстанню від зхід-ного перерізу, де може бути розміщена вертикальна труба і при якій зберігається ділянка стабілізації потоку, е в-г^г/з£ .
Тут £ - довжина горизонтальної труби, м. Причому, при £2-0,75 вона можа бути збільшена до Є/ =3/4 І . При збільшенні оумарної' витрати до ^2 =-^^^7,5 л/с,/або при співвідношенні витрат <?4 0,8 спостерігається тількі напірний роким руху потоку в ,опо-руді. Тут втр- ширина трубп,- м. Вплив створу приєднання додат- . кової витрати на зміну мза режимів руху потоку в споруді нава-дзно на рис.2. На ньому також показані мекі зміни режимів руху . потоку дая круглих труб за діаграмами Орлова 5.В. та Шрголіна М.Ш,
та прямокутних труб за дапюшз Пащука Л.І. З ни* видно, що наявність Сокової витрата значно зміщує мазі в бік змоплення напорів
7;&^ер0ДСПОІУДОЙ-
е,=%г -^-4-е,**ье г,--е
за Орловим ВЛ! та Маргал/ним М.Ш.
За Лащуксм Л.І.
0.6 07
09 1.0- 1.1 12 а~ ("&)
Рис.2. Зміна мазе режимів
З певнім цаблжаннямгажі зміни рош.ііз мояна оезра.цшт залежностями : -
- при пероході від безнапірного рзжшу до напівиапірного: и , \-0.Z2.
а
)ДІ І13П
- пря первкоді нзпівнзпірного реиму а напірний: / д_ \-і28 а ~ /
Тут: 1-І - напір у вхідно.^ перерізі труби,м; а - висота
/ 2 У
груби,:/..
Пропускна здатність горизонтальної труби б споруда, що розглядається, визначається за тями ж відомими залежностями, ко і дам груб без ррйздаанпя витрати:
-• для безнапірного руху потоку '
<?2 - івтбз Но 1; / 3 /
. - дай иап їв паз і того руху лот оду
. (}г *//д (Ио - Щ1', ‘ /4/
. - дая напірного руху потоку ' ■
7, • / 5 / ч
да: 1:5 - коефіцієнт бічного стиску;т - коефіцієнт витрати.при безнапірному режимі роботи труби, який залежить від контуру ' отінок вхідного оголовка; - коефіцієнт підтоплення входу; и)£к - площа-вхідного перерізу труби, лі2; -И+ - напір у
. вхідному, перерізі труби з урахуванням швидкості "а.цходаення.м;
(То - швидкість потоку в каналі при надходженні до споруда, м/с;
$ - прискорення вільного падіння, м/с^;///■?- коефіцієнт витрати при напівнапірному режимі, руху потоку в трубі; о)~а бтр-площа поперечного перерізу труби» м^;/^с=<?<2 - глибина води в . стиснутому перерізі на вході, а; £в = ^(~^~ коефіцієнт верти-_ кального стиску, визначається за рівняншм Ы.Б.Иукотьхого^/б/ -коефіцієнт витрати при напірному режимі руху потоку а трубі;
+ ітр і. - гідравлічний перепад мів верхнім та Нижній б’єфами на виході з труби, м; /?/с/х- глибина вода на еихоці з труби, м; ітр - поздовжеш'і уклон труби. '
' Дослідженнями встановлено, що на відаіну від труб без приєднання витрати^ ,ёе,<-0@м ІЇі, Я-і,^п,^н,Ьс У споруді, ідо розглядається, є функцією бічної витрати і місця її прлєднан&з.
Коефіцієнт півдошіення при безнапірному руоі потоку в грубі визначається за відомими даними <% =//"*), да *Л/ - глибина . , Яв'
вода на водозливі з широким порогом. У випадку, цо розгдлдаоть-
оя, глибину Ау обчиолюгаь за рівнянім:
. 4*ф Ув;
одержаному із застосуванням закону кільлоогі духу /рис.а/ з допомогою графіка на .рис,4. ■ .
Де рівняння е'аналогічним рівнянні} і/І.Е.ФактороБИча до визначення слряженйх.глибин з приєднанням виграти у сгрибку. Дз 9-п~— \ ~ ■ ■ • <- 1 пкрг
п - '/»/ . . ' . .
г~~!~ віда0СНІ глиоина до і після вузла з’єднання; Лд-рг “ критична глибина вода у грубі, яка відповідає витраті Цг. • .
Гідравлічний перепад ,2/УРио.І/ пра'напірвоіду русі вода в трубі визначається з одзроааого теоретичного рівняння: •
<П(1+<Т4,1 а-тотк 2. а-1 тот к (•' Щцр7*'&(/*<&)
с2 - відстань від вузлега'єднання до кінфт;руби, м.
Дослідазння розподілу тисіу ло довкині труби свідчать, ао незалежно від ревшму руху потоку, вела чини приєднаної витрати і відстані до створу приєднання, на вході в трубу на відстані ' •
0,75а тиск різко знизується, формуючи зону знилзного тиску. Це а наслідком збільшення швидкості руху вода і стиску потоку./ Відносний тиск у стисненій ЗОНІ Лд/ при розміщенні вертикальної* труба на відстані £/ >1/2 Р- може бути апроксимований емпіричною залежністю: , .
-цгф.еи-і.єП^-^-о.гПщ-, /8/'
да Пщ{ -г~У-—- • ■
р£х - П’єзометричний тиск у вхідному шрорізі, м.
Вивчення на моделі опору входе за типом портального оголовка виявило, що значення коефіцієг-з опору тиску входу ке заложить від співвідношення витрат і місця приєднання додаткової витрати /за винятком випадку в<-0] і мои.бути обчислене за залежністю: ■ - • ' '
^8і!Г0,3-Оі9Г(-Щі-)} уз/
При розміщенні вертикальної груба а початковому створі горизонтально\j6f-0/ на коефіцієнт опору входу вшивають три
- ІЗ -
фактори: боковий і вертикальний стиск, переформування потоку прд з'єднанні. Спостерегіувана. картина руху потоку а духе складною, що не дає змоги одержати надійну залекність. З точністю ± 25$ коефіцієнт опору входу мозе бути обчяолаїшй за наближеною формулою:
%*0,0б(-$~)-г'Є у ю/
Експериментально встаношхено, що коефіцієнт бічного отис-ку<Лгне залежить від співвідношення витрат ?•! може визначатись за формулою А.Р.Березинського.
Якщо прийняти -за рекомендаціями М.М.Розанова ділшщу дов-кинов За, на якій відсувається наростання тиску до максимуму в трубі, як вхідну^,' , то коефіцієнт, втрати тиску уиу модна визначити за экспериментальной залежністю:
Уму *-М-Ов (-$£■]і /II/
Аналогічно В.М.Таліеву, залежність коефіцієнта місцевого опору при з'єднанні потоків у трубі споруда модна зобразити у вигляді:
|С = Г^-<Г2Л /12/
Як свідчать експериментальні доолідмпия /Рис.5/, з достатньої: ,щл практики точністю можна прийняти Т =2,65 '
* ї %
ч і N Ч N (
-І =1^ 1 ^ • і к
Ог ігйе Є,=*/зЄ
15 0 *
10 о »
75 А Л
5 0' а
г.5 + X
О 0.1 0.2 03 04- 05 Об 0.1 08 09 .1.0 . і
Рис.5. Залежність коефіцієнта місцевого оперу при З’єднанні потоку в трубі споруди аіц співвідношеній витрата цо і після 'з'єднання
Як відомом, по мокла. визначити напір 7 верхньому б'єфі 'споруда, якщо невідома глибина ка виході в грубя. На підставі , рівняння кількості руху одержано рівняная дія визначання глибини еодд А&оска виході в прямокутної труби у трапецоїдний канал /Рііо.і/: • '
ММя^Л -]і£-/*Р,+?тЬ>г)+ <?2 / ІЗ /
■2 %&її£иі 3 (з і ' д Ьг.(& + т /?с) ~
яке дає задовільну /в мекак 15^/ збірність результатів.
Знаючи глгбину вода у відвідному каналі Ьк і величину сумарної виграти 0>г , кожна вягна'піта перепад відновлення за формуло» Чугаєвої О.А.: , ' ■
' /14/.
Глава 4. Вивчення ка моделі осіредаегах швидкостей у від-' в ідіому каналі підгвардш) сдзраапі теоретичні вионопне і вдавало; що характер розподілу шшкосгэЯ як по вертлгсалі, так і в плані з функцією глибина вода у каналі та величини швидкості у вихідному перерізі труби і це залежить від співвідношення витрат і створу приєднання, крім .випадеу розміщення вертикальної . труби з кінцевому отворі горизонтальної.
У кежах вихі.шюї .ділянки з иалои глдбігаою вот У нижньому б'єфі іЬк <0,45а/ одосгерігасхьсія просторове розтікання, яке . у разі збільшення глибини перегодить у типово збійну течію. Вона характеризується періодичною зміною у часі напряму* динамічної віоі потоку, відхиленням транзитного струмегм в горизонтальній ПЛОЩИНІ. . ■ ■ ■
У мазах вихідної ділянки споруда формуються" дві аосимет-ричні водоворогні зони, розміри яких нестабільні, йідгйокааая струменя до того чи іншого берега є рівноймовіршім і має випадковий характер. •, ■ '
' При спостерігаєтеся спокійна збі2ш течія, за
якої.струмінь відривається від дна в безпосередній близькості від виходу з труби, утворюючи один поверхневий водоворот.
. При розміщенні вертикальної труби в кінці горизонтальної /б-г / спостерії’аетьсл бурхлива збійна течія, яку можна порівняти з відігнаним стрибком у плоских умовах. Дри цьому водо-воротні зони матимуть незначні розміри і відганятимуться від виходу з труби. ,
Довшіна ділянки вирівнювання еішри осареднзних поверхневих і придонних швидкостей змінюється в досить шіроких мехах заленно від параметра витрати Пси і наповнення відеідного каналу Ик . У роботі заведено залежності =-}-(Псі2, '.Не, И<), $*/(По.?, і Лк і £<}
<ік виявили результати розрахунків, розподіл швидкостей по взртикалі на донамічніЗ віс,і. потоку у відиі.дног.іу каналі не залетіть під полахення вертикальної труби, споруди і- співвідношення витрат у горизонтальній трубі. Крзда- за все розподіл алроксииу-етьсл кривов, розрахованою за. фооддою В.У.ій«ісаійввва: ..
' 1/1-іГ*овР-§- $¥е її ' /15/
Дз:. іГі - осоре.вдена швидкість у точці; і.і/с; ІГлоЄ- осерадаена швидкість на поверхні в точці, м/с; іісер - середня швидкість потої:у на вертикалі, ц/о; ві.иіосна відстань від поверх-
ні воші до точка вимірювання швидкості по вертикалі; Ьі -глибчна вода на промірній взртикалі, ;.і; 52 - відстань від точки в:і:.іі)®і)аннл швидкості до вільної повзрхні,' м; М - функція кое--лцісита _езі /С/, що становить при І0іС«£0: М=0,?С+6; прн 060: М=48 =еолг£ '
Лри рсшіизіші вертикальної труби на відстані & і 2/зг? від початку гор.ізонтальнеї труби довшша ділянки затухання пульсації актуальних шшцкосток не залежить ііід місця приєднання вертикальної'») ьотоку £{ , співвідношення витрат / і иара^етра витраті'; ІІог.
При глибині =0,75 на початковій ділянці відвідного
каналу максимальні поздовжні пульсації утворюють поле з ва.тачипами пульсації, що, відповідають рівню пульсацій у рівномірному потоці: и'/і/ =0,16-0,34. Довшіна діяянісп вирівнювання 1**20У/Нкрг де У -_ві потань від вихідного перерізу до створу, що розглядається, м.
При глибині кк/а. =1,25 максимальне значення пульоацій у водоаоротній зоні змінюється у межах и'/іГ =0,5-0,В2 на відстані І5У/Ьг:р. Довел на ділянки затухання /?*=42 У/Ькр,
При глибині Дг/і-2,0 вона становить ^«5.0 УІЬкр.
. У разі приєднання додаткової витрати у кінцевому створі горизонтальної труби затухання пульсації! відбувається на значній відстані і?? вОУ/Ьгр. у діапазоні виконаних експериментів удалось досягти рівня рівномірного руху па відстані £* = 80 тільки при глибині Дг/й=0,75. '
Дослідження розподілу тиску по довяині відвідного каналу виявили, що осере.вденЕй тиск на дао практично збігається з профілем вільної поверхні ПОТОїу і не залежить від співвідношення' витрат і положення вертикальної труси при &^г/з
ГлаЕа 5. На підставі виконаних дослідаеаь, одержаних теоретично і експериментально рівнянь, залежностей і розрахункових графіків розроблено ыэто.цигу гідравлічних розрахунків гідротехнічних споруд з горизонтальною трубою прямокутного перерізу, суміщених з аварійним скядои, ідо являє собою вертикальну трубу прямокутного перерізу, ширина якої, дорівнює ширині горизонтальної труби, викладену в роботі "Аварійні скзш на каналах зрошувальних систеїл, суміщені із зліщопропускшш спору дами під каналами /Посібник з гідравлічних розрахунків/. - Укрво.щіросгд'.-К., 1993. . ' .
_ Глава 6. На підставі аналізу існуючих, споруд та-потреби будівництва нових водоскидів суміщених; із зливопропусками обчислений умовно-вічний економічний ефект від впровадаення розробок.
Загальні висновки
Виконані дослідаеши руху потону а суміщених водоскидах і зливових спорудах з портальними оголовками, основною і вертикальное грубами прямокутного перерізу і трапецоїдам відвідним каналом дозволяють зробити такі висновки.
1. Рух потоку у вузлі з’єднання і безпосередньо за ним має складний просторовий характер, у той хе чао довжина .ділянки переформування потоку є відносно короткою.
При конструюванні оуміщакої споруда слід уникати установленая вертикальної труби на початку і на виході з горизонтальної труби. Найбільш прийнятним е розміщення вертикальної труби у межах &і *(</з -г 2/ъ) І . ‘
2. При з'єднанні потоків всередині горизонтальної труби
спостерігаються відомі ракими робота труби: напірнай, напівна-лірний і безнапірний. У той жа час зміна безнапірного режиму на. напівнапіряий та напівнапірного режиму на напірний відбувається для однієї й тієї ж глибини води у нижньому б'єфі яри менших значеннях витрати Ог , ніж у разі відсутнооті бічного припливу. Причому, чим меншим є значення ,.тим раніше відбу-
вається зміна режимів. Аналогічно впливає відстань до місця приєднання вертикальної труби зпору.ци: чим ближче вона до початку горизонтальної труби, тим' раніше настає зміна режимів.
3. У роботі* використовуючи рівняння кількості руху, одержано зале;іності, що дають змогу визначити £еличину підпору . .
перед вузлом з'єднання і оцінити його вплив на пропускну здатність споруда. -
4.Еі£споршентально доведено, що коефіцієнт бічного стис-
ку і коефіцієнт втрати напору на' вхід у споруду не залежать від співвідношення витрати у трубі 2. місця приєднання вертикальної груйа при _
5. На підставі експериментальних даних з використанням
рівняння кількості руту' одержано залежності .для визначення про-вдскної здатності горизонтальної труби залежно від наповнення відвідного каналу, режиму роботи труби, співвідношення витрат і місця приєднання вертикальної труби. . .
6. Вгівчено розподіл осередненс-'о тиску всередині труби залежно від режиму роботи труби, співвідношення витрат і місцеположення вертикальної труби. Теоретично одержано рівняння для визначення втрат напору у вузлі з'єднання та отримані емпірічні залежності» що дають змогу зробити розрахунки п'єзометричної лінії тиоку потоку на дао і стінки труби. .
7. Установлено, що при розміщенні вертикальної труби у межах її £г/зІ характер розподілу швидкостей і тиску на водобої та> рисбермі споруда не залежить від співвідношення витрат і створу приєднання вертикальної труби.
8. Одержано вираз для визначення перепаду відновлення при виході потоку з прямокутної труби Уз портальним вихідним оголовком/ у трапецоїдний канал. Експериментально доведено, но перепад відновлення при її * г/зі не залежить від співвідношення витрат і відстані до місця приєднання, вертикальної труби.
9. На водобої та рисбермі споруда спостерігається значна нерівномірність розподілу ооереднених та актуальних /1% забоз-шченності/. швидкостей як У поперечному, так і в поздовжньому
напрямках, яка залежить тільки від виграти споруда йг і глибини наповнення канату /ік .
10. Ооередяепі швидкості по глибині на динамічній. вісі потоку на рисбермі досить добре апроксимуються залежністю В.М.Маккавеєва і такои не залежать від і і її.
11. Установлено, що розподіл тиску потоку на дно відвід- ' ного каналу практично збігається з профілем вільної поверхні потоку на вісі каналу і не залегать від співвідношення витрат
і і місцеположення вертикальної труби /при /,
Основні положення ддсергаціііяої робота викладені в роботах:
1. Дгаляк В.Д., ±.-і6енко А.А., Маркина Е.В. Аварийные водосбросы мелиоративных систем. Проспект ВДНХ /ССР. Киев. 1938 - 4с.
2. Дупдлк В.Д., {Даркина Е.В.', Гончаров С.М. Совмещенные
гидротехнические сооружения на оросительных каналах. Проспект ВДВС УССР. Киев-Ровно. 1988 - Зс. . •
3. Шркина Е.В. О распределении давления в прямоугольных трубах мелиоративных сооружений. Гидравлика и гидротехника:
Респ.моете ц. науч.-техн.сб. - 1989. - Вьш.48. йіев - "Техника" -с.82-85. ■
4. АУаляк Е.В. Распределение .давления в прямоугольных трубах с ирисовнаяеннем расхода внутри трубы. //Гідротехніка і меліорація в Україні. УТІМ АН. Збірка наукових праць. - 1993. Вип.2. іШп. - с.78-85.
5. йиляк Е.В. Об определении пропускной способности напорных и иолунапоршіх труб соорухотш о присоединением .дополнительного расхода. - Киов, шві.-строит. ан-т. Киов, 1993, - 16 с.: ил.З. - библиогр.: 5 назв. Дрп. в УкрШГГЭН 30.0o.93 ДЕЛ 1297 -УК. 93.
І 6. £ушшк Б.В. 0 пропускной способности ливпопропускішх / труб, работавдих в безнапорном режиме, при поступлении дополнительного расхода в трубу. - Киав. и ш?..-строит. ин-т. Киев, 1993. -19 о.: ил.4 — библиогр.: 9 назв.' Дел. в УкрИНТЭН 30.06.93 ДЕП 1298 - УК. 93. .
• 7. Дупляк Е.В. Аварийные сбросы на каналах оросительных -
систем, совмещенные с ливнепропускными сооружениями под каналами. /Руководство по гидравлическому расчету/. Гооводсоз Украины Кйев. инк.—строит. ин-гТ.- Киев. 1993 , 33 с.
8. Лушшк Е.В. Расчет перепада восстановления в нижнем бьефе гидротехнических сооружений с присоединением расхода. //Гидравлика и гидротехника: Респ.ме/^вед. науч.-техн. сб. -1933. - Был.57, Киев. - "Техніка". - с.37-41.
Ия-т 'Укргипровопхоз' ЮЭДг. Злк<и № 5'1'аі Тираж /ІІС
-
Похожие работы
- Теоретическое, экспериментальное и расчётное обоснование параметров шахтных водосбросов и их конструктивных элементов
- Оценка влияния гидравлических показателей на безопасность работы донных водосбросных сооружений в составе водохранилищных гидроузлов
- Совершенствование конструкций и методов расчетного обоснования бетонных водосбросов со ступенями на низовой грани
- Влияние условий входа воды в шахтный водосброс на режим его работы
- Совершенствование методов расчетного обоснования и проектирования русловых шахтных водосбросов полигонального очертания в плане
-
- Строительные конструкции, здания и сооружения
- Основания и фундаменты, подземные сооружения
- Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
- Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
- Строительные материалы и изделия
- Гидротехническое строительство
- Технология и организация строительства
- Здания и сооружения
- Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
- Строительство железных дорог
- Строительство автомобильных дорог
- Мосты и транспортные тоннели
- Гидравлика и инженерная гидрология
- Строительная механика
- Сооружение подземного пространства городов
- Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
- Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия
- Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
- Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов