автореферат диссертации по строительству, 05.23.07, диссертация на тему:Повышение наносотранспортирующей способности потоков в водоводах путем возбуждения поперечной циркуляции

На правах рукописи

Маркина Ирина Вячеславовна

ПОВЫШЕНИЕ НАНОСОТРАНСПОРТИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПОТОКОВ В ВОДОВОДАХ ПУТЕМ ВОЗБУЖДЕНИЯ ПОПЕРЕЧНОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ

Специальности: 05.23.07 - Гидротехническое строительство 05.23.16 - Гидравлика и инженерная гидрология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Г'.АР 7013

Москва 2013

005050338

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства» на кафедре гидротехнических сооружений

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор,

Заслуженный деятель науки РФ, Румянцев Игорь Семенович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Волшаник Валерий Валентинович кандидат технических наук, профессор Беглярова Эвелина Суреновна

Ведущая организация: Российский Университет

Дружбы народов

Защита состоится «_»_20_г. в_часов на заседании

диссертационного совета Д 220.045.02 в ФГОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства» по адресу: 127550, Москва, ул. Прянишникова 19, ауд. 201/1

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Московского государственного университета природообустройства.

Автореферат разослан __20 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

Евдокимова И.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Перенос естественным или искусственным потоком наносов - явление, широко распространенное как в природе, так и технике, например, в строительстве (гидротранспорт), в коммунальном хозяйстве (отвод ливневых вод с территории), в гидроэнергетике (промывные галереи отстойников ГЭС). Однако, существует серьезная проблема осаждения наносов на дне водоводов, что приводит к их заилению, ухудшению условий работы, и, в конечном счете, необходимости проведения дорогостоящих аварийно-восстановительных работ.

Повысить транспортирующую способность осевого потока воды можно только за счет увеличения скорости, что в случае безнапорного движения возможно при увеличении уклонов водоводов. Это приводит к значительному удорожанию стоимости земляных работ, усложнению эксплуатации и ремонта. В производственных условиях поддерживать критическое значение скорости не представляется возможным. Таким образом, исследование способа создания и поддержания режима, который исключает осаждение наносов в водоводе на всем пути движения жидкости, является актуальной задачей.

В настоящей работе предложено использовать закрутку потока как наиболее эффективный способ, обеспечивающий повышение его транспортирующей способности. Для увеличения объема информации, в едином методическом виде представлены результаты еще двух исследовательских работ, в которых решались схожие задачи.

Исследованиям свойств закрученных потоков в целом и их транспортирующей способности посвящены работы многих авторов. Однако, преимущественно, изучение в них велось применительно к гидротехническим сооружениям, характеризующимся большими значениями расхода, напора, скорости (высоконапорные водосбросы, отстойники ГЭС, оросительные системы). В данной работе проблема увеличения транспортирующей способности потока с помощью его закрутки рассматривается применительно к безнапорным сетям ливневых вод.

В работе получены и обобщены экспериментальные данные о параметрах закрученного потока в круглой трубе при наличии твердой фракции. На примере участка коллектора ливневых вод с расположенным в начале завихрителем показана возможность и эффективность использования предложенного метода.

Цель диссертационной работы. Целью работы является обоснование эффективности формирования и использования в водопропускных сооружениях закрученных потоков для повышения наносотранспортирующей способности водоводов и разработка рекомендаций по реконструкции существующих водоотводящих систем. Для достижения этой цели решались следующие основные задачи:

- исследование свойств закрученных потоков как чистой воды, так и воды с наносами, по результатам, полученным на трех различных модельных установках;

-определение пропускной способности, изменение угла закрутки и скоростей, распределение наносов по длине и сечению водовода;

-оценка транспортирующей способности закрученных потоков;

- разработка рекомендаций по реконструкции существующих водоотводящих систем и определению необходимых параметров.

Научная новизна работы:

-Предложен и научно обоснован принцип возбуждения поперечной циркуляции в водоводах с безнапорным режимом движения нанососодержащего потока в целях повышения его транспортирующей способности;

-получена зависимость длины участка трубы с закруткой потока, содержащего наносы, в водоводе от напора на входе и конструкции завихрителя;

-исследован процесс затухания закрутки нанососодержащего потока по длине водовода в зависимости от конструкции завихрителя и интенсивности начальной закрутки;

-выявлены закономерности транспортирования и оседания наносов по длине водовода в зависимости от интенсивности закрутки.

Достоверность результатов исследований обеспечивается применением классических методов физического моделирования,

использованием достоверных средств измерения и обработки экспериментальных данных. Полученные результаты согласуются с экспериментальными и теоретическими результатами других исследователей.

Личное участие автора состоит в обобщении материалов по исследованиям транспортирующей способности закрученных потоков, выполненных разными авторами, формулировании задач исследований, подготовке программы экспериментальных исследований и анализе их результатов; разработке рекомендаций по внедрению предложенной системы.

Практическая ценность работы.

1. Принципиально обоснована возможность использования в отечественной практике сетей ливневой канализации с применением закрутки потока.

2. Показано, что применение закрученного потока для увеличения транспортирующей способности в сетях ливневой канализации, позволяет получить экономический эффект за счет уменьшения объемов земляных работ при строительстве, уменьшения затрат на аварийно-восстановительные работы.

3. Даны предложения по внедрению данной системы при реконструкции существующих элементов ливневой сети.

4. Составлены рекомендации для проведения реконструкции элементов существующих водоотводящих сетей.

Апробация полученных результатов. Содержание и результаты исследований докладывались и обсуждались на ежегодных научно-технических конференциях ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства» в 2010-2011 гг., а также на заседаниях кафедры «Гидротехнические сооружения» этого же образовательного учреждения.

По материалам диссертации опубликовано 2. статьи в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы (134 наименования, в том числе 4 иностранных источника), содержит 149 страниц основного текста, в том числе 51 рисунок и 13 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе описаны случаи транспортирования наносов водным потоком - явления, широко распространенного в природе и в технике.

Обеспечение отвода дождевых вод приобретает все большую остроту в связи с развитием автодорог, ростом городов, строительством промпредприятий, а также с возросшими требованиями к надежности и долговечности покрытий, безопасности движения на дорогах и городских улицах, повышения технологичности эксплуатации водоотводящей системы, а также ужесточившимися требованиями охраны природных вод. Характерными загрязнителями для поверхностного стока с территорий являются взвешенные вещества и нефтепродукты, имеющие большой диапазон колебаний как по концентрациям и по дисперсному составу.

В гидроэнергетике процесс транспортирования наносов имеет место в промывных галереях отстойников ГЭС. Наиболее эффективной мерой предотвращения попадания наносов в проточный тракт турбин является уменьшение их концентрации в воде с помощью отстойных бассейнов, откуда осевшие наносы удаляются с помощью промывных устройств.

Основными техническими задачами при создании гидротранспортных систем являются обеспечение пропуска расчетных расходов при допустимых скоростях течения жидкости и минимальной стоимостью сети, а также создание режима движения потока, предотвращающего осаждение наносов.

Перечислены существующие практические методы расчета напорного гидротранспорта. И, поскольку в настоящей работе процесс транспортирования наносов рассматривается применительно к безнапорным потокам, более подробно рассмотрен метод расчета безнапорного гидротранспорта, состоящий из двух частей (определение критической скорости и скорости «надежного транспортирования», и определение соответствующих уклонов лотка по найденным скоростям), а также метод расчета сетей для отведения поверхностных вод. Поддерживать постоянно оптимальный режим движения жидкости в трубах не представляется возможным.

Ключевым фактором, влияющим на осаждение частиц во

время движения нанососодержащего потока, является его скорость. Скорость потока, соответствующая началу осаждения твердых частиц на дно - критическая - играет важную практическую роль, поскольку заиление водовода становится возможным при скоростях ниже этого значения. Повысить транспортирующую способность осевого потока можно за счет увеличения скорости, что при безнапорном движении влечет за собой увеличение уклонов водоводов, и, соответственно, приводит к значительному удорожанию работ.

Решением проблемы увеличения транспортирующей способности является создание в водоводах закрученного потока. Этот способ регулирования режима наносонесущего потока основан на предложении М.В.Потапова об использовании искусственной поперечной циркуляции. Сущность метода состоит в искусственном регулировании режима потока путем возбуждения в нем поперечной циркуляции с помощью специальных струенаправляющих устройств.

Всестороннему и глубокому изучению винтовых и циркуляционных потоков посвящены работы О.Ф.Васильева, Б.А.Пышкина, А.С.Образовского, С.Г.Попова, Н.А.Вознесенского, Р.Ж.Жулаева, А.И.Арыковой, Х.Ш.Шапиро, А.П. Мордасов, А.Л. Зуйков и др. Исследованиям транспортирующей способности закрученных потоков и эффективность их применения в водопроводящих сооружениях (промывных галереях отстойников, поворотно-сопрягающих сооружениях оросительных систем) посвящены работы A.A. Шатанова, Карлоса Э. М. Падильи, Конате Секу.

Задача настоящей работы заключается в обобщении опыта формирования и использования в водопропускных сооружениях закрученных потоков с целью повышения наносотранспортирующей способности водоводов.

Во второй главе рассмотрены технические методы формирования поперечной циркуляции в потоках, а также основные гидравлические характеристики закрученных потоков.

Из представленных видов завихрителей (устройств, обеспечивающих принципиальное преобразование структуры осевого потока, когда за счет нормального несоосного подвода потока к отводящему водоводу в потоке образуется вращательная составляющая) - вихревого затвора, неподвижной лопастной решетки,

спиральной вихревой камеры, цилиндрической вихревой камеры, тангенциального бескамерного завихрителя, спирального завихрителя - наиболее простой и надежной конструкцией обладает тангенциальный завихритель.

Для характеристики закрутки потоков используются различные параметры. Наиболее простым и надежным является интегральный параметр закрутки П, представляющий собой отношение тангенциальной компоненты касательного напряжения т„ к полному напряжению у стенки т или, что практически одно и то же -отношение окружной скорости Уи к полной скорости V у стенки:

т,. У„

Л = Т=¥- <«

Параметр П играет роль критерия подобия закрученных потоков, что позволяет с его использованием обобщать экспериментальные данные.

Потери энергии закрученного потока представляются в виде суммы потерь удельной энергии при осевом потоке ДЕос и дополнительных потерь удельной энергии, обусловленных закруткой ДЕ„ и в общем случае зависят от интенсивности закрутки, характеризуемого параметром закрутки П, а также уровня турбулентности, характеризуемого числом Рейнольдса Яе.

Для определения скорости в поперечном сечении водовода используется метод «единичных профилей» скорости, основанный на получении опытным путем обобщенных безразмерных эпюр осевой и окружной скорости и использовании их при расчете.

Еще одной из важных характеристик закрученного потока является поверхностное трение, которое характеризуется коэффициентом поверхностного трения с при полном значении касательного напряжения т:

с = 7.^Тг (2)

Поверхностное трение также можно выразить через относительный коэффициент поверхностного трения в осевом направлении ст/с0, где ст, с0 - коэффициенты поверхностного трения соответственно для закрученного и осевого потока. Значение ст/с0 изменяется вдоль оси в зависимости от параметра П.

Давление в закрученном потоке на стенки имеет специфический характер распределения, заключающийся в непрерывном возрастании вдоль радиуса и достижении максимального значения на стенке трубы. Основная особенность закрученных потоков заключается в том, что движение жидкости происходит в поле массовых центробежных сил. Для подобных течений характерны соизмеримость значений окружных и осевых скоростей, наличие продольного и поперечного градиентов давления, а также непрерывное изменение их структуры по длине трубы вплоть до полного затухания закрутки.

Исследования закрученных потоков проводились в следующих направлениях:

- исследования движения жидкости невинтового потока с переменной массой (работы В.М.Маккавеева, Г.А.Петрова, И.М.Коновалова, Я.Т.Ненько, А.Н.Патрашева, Н.Г.Малишевского, М.М.Скиба, П.Г.Киселева и др.);

- исследования винтового движения жидкости с постоянным расходом (работы И.С.Громеки, А.Я.Миловича, М.В.Потапова, О.Ф.Васильева, Б.А.Пышкина, А.С.Образовского и др.);

- и, основанные на двух предыдущих, исследования винтообразных потоков с переменной массой (работы И.Т.Колесникова, И.ФЛрошеня, А.И.Арыковой, А.С.Образовского, В.А. Корж, Ф.С.Салахова). В работах А.И.Арыковой и В.А. Корж, в частности, затронут вопрос о транспортировании винтообразным потоком наносов и показано, что насыщенность таких потоков наносами в 3-4 раза больше, чем осевых.

В третьей главе представлен порядок проведения исследований и описание трех экспериментальных установок, изготовленных специально для проведения опытов по данной теме:

- установка № 1 для изучения наносотранспортирующей способности водоводов ливневой канализации, построенная в лаборатории кафедры гидротехнических сооружений МГУП;

- установка № 2 для исследования влияния циркуляции на транспортирующую способность потоков в промывных галереях отстойников гидростанций (работа выполнялась A.A. Шатановым).

- установка № 3 для изучения движения двухфазных жидкостей при наличии циркуляции в промывной трубе камеры отстойника гидротехнических сооружений (работа проведена Конате Секу).

Объединение в едином методическом виде результатов исследований, в которых решались аналогичные задачи, позволило систематизировать и увеличить объем данных по свойствам закрученных потоков в водоводах.

Установка № 1 представляла собой модель участка ливневого коллектора с закручивающим устройством на начальном участке. Для закрутки потока использовался тангенциальный завихритель (рис. 1), основной характеристикой которого является геометрический параметр А:

где Я„ - расстояние от оси отводящего водовода до центра тяжести входного сечения площадью Рвх; Я - радиус водовода; р -угол наклона подводящего водовода к завихрителю.

Рис. 1. Схема тангенциального завихрителя: 1 - подводящий водовод,

2 - отводящий водовод, р - угол между осями подводящего и отводящего водоводов, ^ - расстояние между осями подводящего и отводящего водоводов, совх - площадь входного сечения

А-А

При определении размеров закручивающего устройства для эксперимента были проведены проверочные расчеты пропускной

способности системы для завихрителей с различными геометрическими параметрами А: А = 0,73; А = 1,26; А = 2,83. Расчеты проводились по формуле:

Орасч = Цс со д/2дН , (4)

где цс - коэффициент расхода, со - площадь сечения отводящего водовода.

На основании проведенных расчетов установлено, что в наибольшей степени заданным условиям удовлетворял завихритель с параметром А=2,8б. Однако, в целях получения большего количества информации, для дальнейшей экспериментальной работы была разработана конструкция завихрителя с двумя съемными вставками. Таким образом, параметр А=2,86 обеспечивался установкой двух вставок; параметр А=1,26 - установкой одной вставки; параметр А=0,73 - отсутствием вставок. Ширина входного отверстия на модели составляла 10, 20 и 30 мм соответственно. Схема экспериментальной установки с закручивающим устройством на начальном участке представлена на рис. 2.

/

Вид А

кЗ

6 7

_12£

~1Г

2а

Н:

253.

Рис. 2. Схема установки №1:1- приемный бак из оргстекла; 2 -тангенциальный завихритель со вставками; 3 - подвижный участок трубы; 4 - участок трубы ё=100 мм из оргстекла; 5 - подставка, обеспечивающая заданный уклон; 6 - отводящий лоток (показан условно); 7 - треугольный водослив 8 - дозирующий конус

Московский государственный университет природообустройства (МГУП) Зак№ £/$ Тираж iDO

Для подачи твердой фракции в приемный бак 1 использовался металлический дозирующий конус с расположенным снизу отверстием, размер которого регулировался подвижной пластиной. Для соблюдения динамического подобия взвесенесущих потоков было проведено моделирование состава наносов, в результате чего в опытах использовался предварительно просеянный песок с диаметром фракций (1=0,5 мм (70 %) и с1=0,1 мм (30 %).

Экспериментальная установка № 2 представляла собой модель отстойника промывной галереей, в которую вода поступала через донную решетку (рис.3).

Формирование закрученного потока в галерее происходило за счет ее асимметричного расположения относительно оси камеры отстойника. Опыты проводились при разных углах закрутки, значение которых регулировалось наклоном стержней донной решетки. В качестве наносов использовался песок разнородных фракций.

Рис. 3. Схема установки № 2: 1- насос, 2-напорный водовод, 3 - бак, 4 - бункер для подачи песка, 5 - камера отстойника, 6 - промывная галерея, 7 - донная решетка, 8 - плоский щит для отвода воды из отстойника и галереи, 9 -лоток для осаждения наносов, 10 - водослив с тонкой стенкой, 11 - нижний лоток, 12 - пьезометрический щит

Установка № 3 представляла собой модель отстойника с входным порогом (рис. 4), в нижней части которого была устроена щель для создания закрученного потока в промывной трубе. Основная часть установки была изготовлена из оргстекла.

Угол закрутки регулировался высотой щели. Роль наносов выполняли искусственные частицы из полистирола цилиндрической формы с условным диаметром <1 = 1,0; 2,0; 3,0 и 4,0 мм, плотностью 1,10 г/см3 и гидравлической крупностью от 2,12 см/с до 4,2 см/с. Частицы подавались через специальный пускатель.

Рис. 4. Схема установки № 3: 1- задвижка, 2-бак, 3 - подводящий канал, 4 - камера отстойника Ь=8,8 м, 5 - отводящий канал, 6 -входной порог, 7 - промывная труба из оргстекла 0=48мм, 8 - мерный бак, 9 - сетки для улавливания наносов, 10 - пускатель наносов, 11-нижний лоток Ь=8,0м, 12- водослив с острым порогом.

Проведение экспериментов на установках №1, 2 и 3 осуществлялось по схожим методикам, что позволило обобщить полученные данные. Производились следующие измерения:

На установке № 1 поступающий расход О регулировался задвижкой и измерялся посредством треугольного водослива с тонкой стенкой, (водослив Томсона). Фиксировался напор в приемном баке

hBX. Картина течения в водоводе после завихрителей изучалась визуально и фотографировалась. Транспортирующая способность потока оценивалась по разнице между количеством песка, поданного в водовод на входе и уловленного на выходе. Взвешивание песка производилось с использованием портативных мини-весов Constant F2. Время его подачи в поток фиксировалось секундомером.

На установке № 2 измерение напора Н производилось при помощи пьезометров, соединенных с камерой отстойника и с нижним бьефом. Измерение расхода Q производилось двумя прямоугольными водосливами с тонкой стенкой без бокового сжатия. Твердый расход измерялся с помощью конусного бункера как отношение веса песка ко времени его подачи (фиксировалось секундомером). Измерение скоростей и давлений на стенки производились в восьми мерных створах по длине галереи и в пяти точках горизонтального и вертикального диаметров каждого створа трехствольным цилиндрическим насадком диаметром 6 мм

Измерение мутности по сечению промывных галерей производилось в трех мерных створах с помощью специальных пробоотборников, представляющих собой медную трубку с лимбом и изогнутым насадком.

На установке № 3 общий расход, поступающий в лоток, измерялся с помощью водослива с тонкой стенкой. Промывной расход определялся объемным способом в баке из органического стекла. Измерение давления на стенки в промывной трубе производилось с помощью пьезометров. Диаметр паровоздушного ядра закрученного потока в промывной трубе измерялся с помощью игольчатого шпитценмасштаба, который вводился внутрь трубы через отверстия диаметром 2 мм. Ввод в поток частиц, имитирующих наносы, проводился через пускатель по 100 частиц в каждой партии. Обеспеченность осаждения наносов определялась с помощью подсчета уловленных сетками в конце промывной трубы частиц.

В работе представлена оценка точности измерений, выполненных на установках № 1, 2 и 3. Предельные относительные ошибки находятся в приемлемых диапазонах, что обеспечивает точность измерений во всех трех работах достаточной для получения достоверных результатов.

В четвертой главе приведены результаты исследований

закрученных потоков как чистой воды, так и воды с наносами, проведенных на трех установках.

Результаты исследований пропускной способности водоводов показали, что в первую очередь она зависит от площади входного отверстия. Пропускная способность уменьшалась при уменьшении входного отверстия, т.е. увеличении степени закрутки потока. Снижение пропускной способности было обусловлено:

- в установке № 1 - уменьшением геометрического параметра закручивающего устройства А на входе в водовод (расходы составляли О = 1,8-5,6 л/с). Представлен график зависимости пропускной способности от напора на входе (Зпр=А(Ьвх)для трех завихрителей;

- в установке № 2 - уменьшением угла наклона стержней донной решетки (расходы составляли Р = 2,4-17,0 л/с). Представлен график зависимости пропускной способности от напора (Зпр=^11) для трех вариантов наклона стержней;

- в установке № 3 - уменьшением высоты входной щели в промывную трубу (расходы составляли = 1,55-3,61 л/с). Представлен график зависимости коэффициента расхода промывной трубы от отношения 8/0, где 5 - высота щели, Э - диаметр трубы.

Проведенные эксперименты показали, что наличие наносов в потоке не влияет на пропускную способность труб. К примеру, при заилении дна трубы в эксперименте на установке № 2 она снижалась всего на 2-3%.

Изучение характера изменения угла закрутки по длине и сечению водовода показало, что закрутка затухает по длине водовода, причем, чем больше начальный угол закрутки, тем больше расстояние, на котором она сохраняется. Угол закрутки в работах представлен как П=^а (ф), где П - интегральный параметр закрутки, 1ца(ф) - отношение окружной составляющей скорости, к осевой.

На установке № 1 изменение угла закрутки по длине трубы хорошо наблюдалось только в случае подачи максимального расхода. Начальный угол закрутки при разных завихрителях был равен tga=0,95-4,43. При длине водовода 200 см длина закрученного потока соответственно равнялась 130-170 см. Условно, по виду потока, водовод разделялся на три участка. На первом участке 1\ закрученный

поток занимал полное сечение трубы и имел ярко выраженное паровоздушное ядро. На втором участке /2 угол закрутки значительно уменьшался, а сам закрученный поток сохранялся только в центральной части трубы, паровоздушное ядро отсутствовало. На третьем участке 13 устанавливался осевой поток. По результатам исследований был построен график изменения угла закрутки потока по длине водовода для трех завихрителей П=ДЬ).

На установке № 2 угол закрутки по длине галереи изменялся в диапазоне 1§ср=1,8-Ю,675 без транзитного расхода (расхода, поступающего в начале галереи без закрутки); tgф = 0,97+0,58 - с транзитным расходом. По результатам исследований представлен график изменения угла закрутки 1§фт у стенки промывной галереи по ее длине Ь.

На установке № 3 средний угол закрутки составлял tgфcp = 0,478-0,805.

По сечению потока угол закрутки также являлся переменной величиной и увеличивался от нуля на оси потока до максимального значения у стенки галереи.

Изучение характера изменения скоростей закрученных потоков показало следующее:

- с увеличением угла закрутки средняя скорость потока увеличивалась; причем увеличивалось значение окружной составляющей скорости, а значение осевой составляющей -уменьшалось;

- средняя по сечению осевая скорость ухср увеличивалась по длине промывной галереи в 1,8 - 2,6 раза, причем в начальном участке галереи значение V* уменьшалось к оси потока (в опытах на установке №2);

- окружные скорости уф по горизонтальному диаметру увеличивались от нуля на оси потока до максимального значения у стенки; по вертикальному диаметру значения имели большие значения ниже оси, а меньшие - выше оси;

- в начальном участке галереи вблизи оси потока значение уф больше, чем на выходном участке.

Представлены эпюры распределения осевых и окружных V? скоростей по сечению и длине промывной галереи.

В задачу рассматриваемых работ не входили вопросы, связанные с изучением влияния наносов на кинематическую структуру потока. Данным вопросам посвящены работы Кнороза B.C., Дементьева М.А., Силина Н.А., Юфина А.П. и др. Основное внимание в рассматриваемых работах было посвящено выявлению характера распределения наносов по сечению и длине потока в трубах, а также оценке транспортирующей способности потока.

В ходе экспериментов выявлены следующие закономерности:

- по сечению потока наносы распределяются относительно равномерно, интенсивность закрутки потока сильно не изменяется;

- в продольном направлении движения были отмечены пульсации мутности;

- минимальная концентрация наносов находилась на оси потока, максимальная - у стенки трубы;

- подъем частиц со дна галереи происходил по направлению вращения потока. Увеличение наносов в потоке приводило к началу их осаждения, однако осевшие в виде гряд частицы постепенно передвигались по дну и при дальнейшем прекращении подачи полностью смывались.

На установке № 1 при расходе Q = 5,6 1,8 л/с, (скорость подачи песка соответственно составляла 5,6-^- 1,8 г/с) концентрация (мутность) наносов равнялась 1,0 г/л.

На установке № 2 опыты выполнялись при расходах Qnp = 5,75 9,65 л/с, скорость подачи песка составляла 4,87-*- 9,76 г/с, концентрация (мутность) на выходе составляла SBMX = 0,3-4,61 г/л. В работе представлены эпюры распределения мутности по сечению и длине потока в промывной галерее.

Оценка транспортирующей способности закрученных потоков показала, что:

- при всех режимах оседание начиналось при угасании закрутки, т.е. в месте, где поток переходит в осевой;

- при проведении сравнительных опытов с осевым потоком его транспортирующая способность в 2,4-КЗ,4 раза меньше, чем закрученного;

- в ходе эксперимента на установке № 1 установлено, что увеличение напора на входе позволяет увеличить длину водовода, на

котором сохраняется закрутка. По результатам исследований построен график зависимости длины участка трубы, на котором сохраняется закрутка, от напора на входе Ьвх для трех завихрителей.

В пятой главе даны предложения по реконструкции элементов сетей ливневой канализации с применением закручивающего устройства, поскольку в современных условиях основной задачей становится не строительство новых, а обеспечение надежной эксплуатации уже существующих подземных коммуникаций.

По нашему мнению, элементами сети, на которых возможно осуществление реконструкции с целью создания закрученного потока, являются перепадные колодцы. Они предусматриваются при необходимости понижения оси водовода для приема притоков, во избежание возникновения в трубах скоростей течения, превышающих максимально допустимые, при пересечении с другими подземными сооружениями и для устройства затопленных выпусков. По высоте перепадов перепадные колодцы подразделяют на колодцы малой (до 6 м) и большой высоты. Перепадной колодец малой высоты шахтного типа представляет собой камеру, форма которой аналогична форме смотрового колодца, к которой пристроена или встроена гладкая шахта. Сечение стояка не должно быть менее сечения подводящего водовода, в основании устраивается водобойный приямок. На рис. 5 показана схема колодца после реконструкции.

Поскольку конструкция такого колодца теоретически допускает устройство тангенциального завихрителя, аналогичного рассматриваемому в настоящей работе, на основании полученных в работе данных предложен порядок определения параметров системы, заключающийся в:

-определении расхода, поступающего в колодец; -выборе конструкции завихрителя, который следует начинать с определения его геометрического параметра А (в рассматриваемом случае зависящий от площади входного отверстия Рвх).

-выполнении проверочного расчета пропускной способности водовода с учетом установки закручивающего устройства.

Рис.5. Перепадный колодец шахтного типа после реконструкции: 1 -горловина; 2 - рабочая камера; 3 - основание; 4 - шахта (стояк); 5 -водобойный приямок; 6 - тангенциальный завихритель.

Для случаев, когда геометрический параметр закручивающего устройства А равен 0,73, 1,26 и 2,86, данные, представленные в главе 4, пересчитаны для натурного водовода диаметром 500 мм (рис. 6). График зависимости примет вид: Ьвх,см

100

200

300

400 о, л/с

Рис. 6. График зависимости пропускной способности водовода с1=500 от напора ла входе (^(Ь,,*)

Для определения расстояния, на котором будет сохраняться закрутка при заданном напоре на входе Ьвх, данные, полученные в главе 4, пересчитаны для натурного водовода диаметром 500 мм:

Рис.7. Длина участка водовода с1=500, на котором сохраняется закрутка, в зависимости от напора на входе Ьвх.

Достаточным, для предотвращения оседания наносов на дно и его заиления, в первом приближении, можно считать длину с сохраняющейся закруткой, равную 1/5 длины водовода. При этом нужно иметь в виду, что данные можно считать достоверными для дождевых вод с содержанием взвешенных веществ не более 1000 мг/л.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Перенос естественным или искусственным потоком наносов - явление, широко распространенное как в природе, так и технике. Осаждение наносов на дно водоводов, приводящее к их заилению, является серьезной проблемой. Предотвратить оседание и, таким образом, повысить транспортирующую способность потока в трубах предложено с помощью его закрутки.

2. Для обобщения опыта формирования и использования в водопропускных сооружениях закрученных потоков в настоящей работе наряду с проведенным экспериментом представлены

результаты работ А.А. Шатанова и Конате Секу, как наиболее близкие по методу решения поставленных задач.

3. Проведенные исследования показали, что наличие наносов в потоке не влияет ни на пропускную способность водоводов, ни на степень закрученности потока. В первую очередь на данные характеристики оказывает влияние напор на входе и параметр завихрителя А (т.е. в представленных экспериментах - площадь поперечного сечения входного отверстия): при увеличении напора и параметра А увеличиваются как расход, так и угол закрутки.

4. Характерной особенностью закрученного потока в водоводе является неравномерное распределение по длине и сечению угла закрутки, скоростей и концентрации наносов.

5. Установлено, что при всех исследованных режимах оседание наносов начиналось при угасании закрутки, т.е в месте, где поток переходил в осевой.

6. Исследования позволили установить, что увеличить длину участка водовода, на котором сохраняется закрутка можно, увеличивая напор на входе. Однако, поскольку из-за увеличивающейся скорости повышается абразивное воздействие потока на конструктивные элементы водовода, это является нежелательным. Полученные результаты также доказали, что энергии остаточной закрутки достаточно для перемещения, вплоть до полного смывания со дна, уже осевших частиц.

7. Задачами предстоящих исследований должно стать более подробное изучение вопросов о переносе наносов закрученным потоком на более длинные расстояния, при разных уклонах и диаметрах водовода; сравнение работы завихрителей с большими значениями параметра А, а также уточнение влияния напора перед закручивающим устройством на скорости в отводящем водоводе (для оценки возможного истирания его элементов).

Список опубликованных работ автором по теме диссертации

1. Маркина И.В. Способ повышения транспортирующей способности потока в сетях ливневой канализации с помощью его закрутки / И.В. Маркина // Материалы международной научно-практической конференции «Социально-экономические и экологические проблемы сельского хозяйства», ч.Ш «Водные объекты: состояние, проблемы и пути решения» - М., 2010 г. - С.134-139.

2. Маркина И.В. Транспортирующая способность закрученного потока в промывных трубах / Румянцев И.С., Маркина И.В. // Природообустройство. - М., 2012. - № 5. - С. 53-57

3. Маркина И.В. Создание закрутки потока в сетях ливневой канализации / Маркина И.В. // Природообустройство. - М., 2012. - № 5. - С. 58-62

4. Маркина И.В. Исследование характеристик закрученного потока, влияющих на его транспортирующую способность, применительно к сетям ливневой канализации / Маркина И.В., Румянцев И.С. // Материалы международного молодежного научного форума «Наука, инновации и международное сотрудничество молодых ученых аграриев» - ФГБОУ ВПО МГУП, М., 2012. - с. 182195

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ НАНОСОВ ВОДНЫМ ПОТОКОМ В ВОДОПРОПУСКНЫХ СООРУЖЕНИЯХ

1.1. Транспортирование наносов водным потоком.

1.2. Основные технические задачи, решаемые при создании водопроводящих сооружений гидротранспортных систем.

1.3. Основные методы повышения транспортирующей способности наносонесущих потоков в закрытых водопропускных сооружениях.

1.4. Повышение наносотранспортирующей способности промывных труб путем возбуждения поперечной циркуляции наносонесущего потока.

Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОДОЛЬНОЦИРКУЛЯЦИОННЫХ ТЕЧЕНИЙ В ТРУБАХ ПРИ НАЛИЧИИ В ТРАНСПОРТИРУЕМЫХ ПОТОКАХ НАНОСОВ

2.1. Технические методы формирования поперечной циркуляции в наносотранспортирующих потоках в трубах.

2.2. Основные гидравлические характеристики закрученных потоков в трубе.

2.3. Особенности закрученного течения.

2.4. Понятие о транспортирующей способности закрученного потока в круглой трубе с постоянной и переменной массой.

Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ НАНОСОТРАНСПОРТИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ

С ПОПЕРЕЧНОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ.

3.1. Состав исследований.

3.2. Описание экспериментальных установок и вопросы моделирования.55 3.2.1. Установка для изучения наносотранспортирующей способности трубопроводов ливневой канализации с закручивающим устройством на начальном участке (Установка № 1).

3.2.2. Установка для исследования влияния циркуляции на транспортирующую способность промывных галерей отстойников ГЭС (Установка № 2).

3.2.3. Установка для отработки методики изучения движения двухфазных жидкостей при наличии циркуляции в промывной трубе камеры отстойника (Установка № 3).

3.3. Методика проведения экспериментальных исследований и способы измерения изучаемых величин.

3.3.1. Установка № 1.

3.3.2. Установка № 2.

3.3.3. Установка № 3.

3.4. Оценка точности измерений.

3.4.1. Оценка точности измерений, проведенных на установке № 1.'.

3.4.2. Оценка точности измерений, проведенных на установке № 2.

3.4.3. Оценка точности измерений, проведенных на установке № 3.

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

НАНОСОНЕСУЩИХ ЦИРКУЛЯЦИОННЫХ ПОТОКОВ.

4.1. Расходные характеристики трубопроводов.

4.1.1. Пропускная способность трубопровода при отсутствии наносов.

4.1.1.1. Данные, полученные при проведении эксперимента на установке № 1.

4.1.1.2. Данные, полученные при проведении эксперимента на установке № 2.

4.1.1.3. Данные, полученные при проведении эксперимента на установке № 3.

4.1.2. Пропускная способность трубопроводов при наличии наносов в потоке.

4.1.2.1. Анализ результатов экспериментов, проведенных на установке № 1.

4.1.2.2. Результаты экспериментов, выполненных на установке № 2.

4.2. Характер изменения угла закрутки и скоростей по сечению и длине потока в промывных трубах при отсутствии наносов.

4.2.1. Характер изменения угла закрутки.

4.2.1.1. Анализ данных, полученных при проведении экспериментов на установке № 1.

4.2.1.2. Результаты анализа данных, полученных при проведении экспериментов на установке № 2.

4.2.1.3. Результаты анализа данных, полученных при проведении экспериментов на установке № 3.

4.2.2. Характер изменения скоростей в промывных трубах при отсутствии наносов.

4.2.2.1. Анализ результатов, полученных при проведении экспериментов на установке № 1.

4.2.2.2. Результаты анализа данных, полученных при проведении экспериментов на установке № 2.

4.2.2.3. Анализ результатов, полученных при проведении экспериментов на установке № 3.

4.3. Работа промывных труб при наличии наносов в потоке.

4.3.1 Распределение взвешенных наносов по сечению и длине потока в промывных трубах.

4.3.1.1. Анализ результатов, полученных при проведении экспериментов на установке № 1.

4.3.1.2. Анализ результатов, полученных при проведении экспериментов на установке № 2.

4.3.3. Оценка транспортирующей способности закрученного потока.

4.3.3.1. Результаты анализа данных, полученных при проведении экспериментов на установке № 1.

4.3.3.2. Результаты анализа данных, полученных при проведении экспериментов на установке № 2.

Выводы по главе 4.

ГЛАВА 5. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ВНЕДРЕНИЮ. РЕКОНСТРУКЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ СЕТИ ЛИВНЕВОЙ КАНАЛИЗАЦИИ С ЦЕЛЬЮ ЗАКРУТКИ ПОТОКА.

5.1. Современные схемы организации поверхностного водоотвода.

5.2. Элементы сети ливневой канализации.

5.3. Предложение по реконструкции элементов сети ливневой канализации с целью закрутки потока.

Актуальность. Перенос естественным или искусственным потоком наносов - явление, широко распространенное как в природе, так и технике, например, в строительстве (гидротранспорт), в коммунальном хозяйстве (отвод ливневых вод с территории), в гидроэнергетике (промывные галереи ГЭС). Однако, существует серьезная проблема осаждения наносов на дно трубопроводов, что приводит к их заилению, ухудшению условий работы, и, в конечном счете, необходимости проведения дорогостоящих аварийно-восстановительных работ.

Повысить транспортирующую способность осевого потока можно только за счет увеличения скорости, что в случае безнапорного движения возможно при увеличении уклонов трубопроводов. Это в свою очередь приводит к значительному удорожанию стоимости земельных работ, усложнению эксплуатации и ремонта. То есть, фактически, в производственных условиях поддерживать постоянно критическое значение скорости не представляется возможным. Таким образом, исследование способа создания и поддержания режима, который исключает осаждение наносов в трубопроводе на всем пути движения жидкости, по-прежнему является актуальной задачей.

Исходя из вышесказанного, в настоящей работе предложено использовать закрутку потока как наиболее эффективный способ, обеспечивающий повышение его транспортирующей способности. А для увеличения объема исследований, в едином методическом виде представлены результаты еще двух работ, в которых решались схожие задачи.

На примере участка коллектора ливневых вод с расположенным в начале завихрителем показана возможность и эффективность использования предложенного метода.

Цель работы. Целью работы является обобщение опыта формирования и использования в водопропускных сооружениях закрученных потоков, позволяющее доказать возможность повышения наносотранспортирующей способности трубопроводов и дать рекомендации по реконструкции существующих водоотводящих систем.

Для достижения этой цели решались следующие основные задачи:

- исследование свойств закрученных потоков как чистой воды, так и воды с наносами, по результатам, полученных на трех различных установках;

- определение пропускной способности, изменение угла закрутки и скоростей, распределение наносов по длине и сечению трубопровода;

- обобщение и анализ представленных данных;

- оценка транспортирующей способности закрученных потоков;

- разработка рекомендаций по реконструкции существующих водоотводящих систем и порядка определения необходимых параметров.

Научная новизна работы. Исследованиям свойств закрученных потоков в целом, и их транспортирующей способности в частности, посвящены работы многих авторов. Однако, преимущественно, изучение в них велось применительно к гидротехническим сооружениям, характеризующихся большими значениями расхода, напора, скорости (высоконапорные водосбросы, отстойники ГЭС, оросительные системы). В данной работе проблема увеличения транспортирующей способности потока с помощью его закрутки рассматривается применительно к безнапорным сетям ливневых вод.

В работе получены и обобщены экспериментальные данные о параметрах закрученного потока в круглой трубе при наличии твердой фракции

Составлены рекомендации для проведения реконструкции элементов существующих водоотводящих сетей.

Достоверность результатов обеспечивается применением классических методов физического моделирования, подтверждается использованием достоверных средств измерения и обработки экспериментальных данных. Полученные результаты согласуются с экспериментальными и теоретическими результатами других исследователей.

Практическая значимость. Принципиально обоснована возможность использования в отечественной практике сетей ливневой канализации с применением закрутки потока.

Показано, что применение закрученного потока для увеличения транспортирующей способности в сетях ливневой канализации вместо традиционного осевого, позволяет получить экономический эффект за счет уменьшения объемов земляных работ при строительстве, уменьшения затрат на аварийно-восстановительные работы.

Даны предложения по внедрению предложенной системы для реконструкции существующих элементов ливневой сети.

Личное участие автора состоит в обобщении материалов по исследованиям транспортирующей способности закрученных потоков, выполненных разными авторами, формулировании задач исследований, подготовке программы экспериментальных исследований и анализе их результатов; разработке рекомендаций по внедрению предложенной системы.

Апробация полученных результатов. Содержание и результаты исследований докладывались и обсуждались на ежегодных научно-технических конференциях «ФГОУ ВПО Московский государственный университет природообустройства» в 2010-2011 гг.

По материалам диссертации опубликовано 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы (134 наименования), содержит 135 страниц основного текста, в том числе 53 рисунка и 13 таблиц.

Выводы по 4 главе

1. Представлены результаты анализа опытных данных, полученных при исследованиях закрученных потоков, как чистой воды, так и воды с наносами, проведенных на трех установках.

2. Результаты исследований пропускной способности трубопроводов показали, что в первую очередь она зависит от площади поперечного сечения входного отверстия. Пропускная способность уменьшалась при уменьшении входного отверстия, т.е. при увеличении степени закрутки потока. Снижение пропускной способности было обусловлено:

- в установке № 1 - уменьшением геометрического параметра закручивающего устройства А на входе в трубопровод (С) = 1,8-5,6 л/с);

- в установке № 2 - уменьшением угла наклона стержней донной решетки (С2 = 2,4-17,0 л/с);

- в установке № 3 - уменьшением высоты входной щели в промывную трубу ((}= 1,55-3,61 л/с).

3. Наличие наносов в потоке не влияло на пропускную способность. При заилении дна трубы в эксперименте на установке № 2 она снижалась всего на 2-3%.

4. Изучение характера изменения угла закрутки по длине и сечению трубопровода показало, что закрутка гаснет по длине трубопровода, причем, чем больше начальный угол закрутки, тем больше расстояние, на котором сохраняется закрутка. Угол закрутки в экспериментах имел следующие значения:

- на установке № 1 - начальная закрутка ПО = 0,69-Ю,82, что соответствует tga = 0,95-4,43. При длине трубопровода 200 см длина закрученного потока соответственно равнялась 130-170 см. На конечном участке поток переходил в осевой, закрутка отсутствовала (Пк = 0).

- на установке № 2 угол закрутки, выражаемый через tgф, по длине галереи изменялся в следующих диапазонах - tg(p = 1,8-Ю,675 без транзитного расхода (расхода, поступающего в начале галереи без закрутки); tgф = 0,97-0,58 - с транзитным расходом.

- На установке № 3 средний угол закрутки составлял tgфcp = 0,478-0,805.

По сечению потока угол также является переменной величиной и увеличивается от нуля на оси потока до максимального значения у стенки галереи.

5. Изучение характера изменения скоростей закрученных потоков показало следующее:

- с увеличение угла закрутки средняя скорость потока увеличивается; при этом увеличивается значение окружной составляющей скорости, а значение осевой составляющей - уменьшается;

- средняя по сечению осевая скорость ухср увеличивалась по длине промывной галереи установки № 2 в 1,8 - 2,6 раза, причем в начальном участке галереи значение ух уменьшается к оси потока;

- окружные скорости Уф по горизонтальному диаметру увеличиваются от нуля на оси потока до максимального значения у стенки; по вертикальному диаметру значения Уф имеют большие значения ниже оси, а меньшие - выше оси;

- в начальном участке галереи вблизи оси потока значение уф больше, чем на выходном участке.

6. При изучении распределения наносов по сечению и длине трубопроводов выявлены следующие закономерности:

- по сечению потока наносы распределяются относительно равномерно, интенсивность закрутки потока сильно не изменяется;

- в продольном направлении движения отмечены пульсации мутности;

- минимальная концентрация наносов находится на оси потока, максимальная - у стенки трубы;

- подъем частиц со дна галереи происходит по направлению вращения потока. Увеличение наносов в потоке приводит к началу осаждения, однако осевшие в виде гряд частицы постепенно передвигаются по дну и при дальнейшем прекращении подачи наносов полностью смываются.

На установке № 1: Q = 5,6 1,8 л/с, скорость подачи песка соответственно составляла 5,6-^- 1,8 г/с, концентрация (мутность) наносов равнялась 1,0 г/л.

На установке № 2 опыты выполнялись при расходах Qnp = 5,75 9,65 л/с, скорость подачи песка составляла 4,87^- 9,76 г/с, концентрация (мутность) на выходе SBbIX = 0,3-^1,61 г/л.

7. Оценка транспортирующей способности закрученных потоков показала, что:

- при всех режимах оседание начинается при угасании закрутки, т.е в месте, где поток переходит в осевой;

- при проведении сравнительных опытов с осевым потоком, его транспортирующая способность в 2,4-КЗ,4 раза меньше, чем закрученного;

- при эксперименте на установке № 1 установлено, что увеличить длину трубопровода, на котором сохраняется закрутка, можно, увеличивая напор на входе. Однако, это приводит к увеличению скоростей потока, и, соответственно, истиранию частей трубопровода. Поскольку энергии остаточной закрутки достаточно, чтобы транспортировать даже осевшие наносы, дальнейшее увеличение напора не рекомендуется.

ГЛАВА 5. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ВНЕДРЕНИЮ. РЕКОНСТРУКЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ СЕТИ ЛИВНЕВОЙ КАНАЛИЗАЦИИ С ЦЕЛЬЮ ЗАКРУТКИ

ПОТОКА

Как было отмечено в предыдущих главах, обеспечение отвода поверхностных вод с жилых и промышленных территорий является крайне актуальной проблемой. Однако, в современных условиях основной задачей становится не строительство новых, а обеспечение надежной эксплуатации уже существующих подземных коммуникаций, что неизбежно связано с заменой, перекладкой и реконструкцией отслуживших свой нормативный срок и аварийных участков сетей.

5.1. Современные схемы организации поверхностного водоотвода

В настоящее время при застройке населенных пунктов многоэтажными зданиями устраиваются современные системы поверхностного водоотведения, в основном закрытые, т.е. в виде подземных трубопроводов.

Наибольшее распространение при отведении поверхностного стока получили железобетонные трубы. Трубы внутренним диаметром 400 мм применяются для внутриквартальных сетей, трубы диаметром 500. 1600 мм - для уличных коллекторов, трубы больших диаметров - для водоотводящих коллекторов. Железобетонные трубы должны быть водонепроницаемыми и выдерживать испытательные гидростатические давления, равные 0,005 МПа.

Основной принцип трассирования - сбор поверхностных вод со всей территории населенного пункта или промпредприятия и подача их к месту очистки или к выпуску в водный объект кратчайшим путем и по возможности самотеком.

Размещение уличных магистралей поверхностного водоотведения зависит от расположения дождеприемников - внутри кварталов и на улицах или только на улицах, а также от схемы трассирования сетей относительно кварталов (рис. 5.1) [32].

11 11 11

Рис.5.1. Схема трассировки внутриквартальной водоотводящей сети: 1-трубопровод внутриквартальной сети; 2 - смотровые колодцы; 3 - уличная сеть; 4 - соединительная ветка; КК - контрольный колодец

Наименьшая глубина заложения труб дождевой сети принимается по опыту эксплуатации подобных сетей в данном районе. Минимальная глубина заложения лотка труб от поверхности земли может быть назначена меньше глубины промерзания на 0,3 м при диаметре труб до 500 мм и на 0,5 м при большем диаметре труб.

Расстояние от поверхности земли до верха трубы должно быть не менее 0,7 м. При необходимости меньшего заложения труб следует принимать меры для защиты от повреждения наземным транспортом и промерзания. Укладка труб в зоне сезонного промерзания нередко приводит к замерзанию в трубах талых вод в весеннее время

Глубина заложения Н, м уличного коллектора в начальной точке вычисляется по формуле:

Н=к + гп/п + ив + (2Гг2) + А,

Где к - глубина заложения линии присоединения в наиболее удаленном дождеприемнике, м; ¿п, - уклоны труб присоединительной ветви и внутриквартальной сети; /п, /в - длины присоединительной ветви и внутриквартальной ветви и внутриквартальной сети от наиболее удаленного колодца до колодца на уличной магистрали, м; г2 - отметки поверхности земли после планировки соответственно на уличном проезде и у самого удаленного дождеприемника, м; А - перепад между лотками внутриквартальной и уличной сети (рис.5.2) [32]. v>v.

Рис.5.2. Продольные профили боковых веток с перепадным колодцем (а) и участком с повышенным уклоном (б): 1 - перепадный колодец; 2 - боковая ветка; 3 - коллектор

Водосточные коллекторы прокладывают обычно вдоль оси улиц, с подключением к ним дождеприемников, располагаемых вдоль бордюрного камня в месте сопряжения дорожного полотна и тротуара.

5.2. Элементы сети ливневой канализации

Дождеприемники представляют собой камеры, перекрытые чугунными решетками на уровне покрытия дороги. В плане дождеприемники могут быть круглыми диаметром 700 или 1000 мм и прямоугольными 600 х 900 мм (рис.5.3).

Глубина заложения дождеприемных колодцев Н зависит от глубины промерзания грунтов.

По типовым проектам для дорог величина Н составляет 1130.2020 мм, а для парковых территорий — 910. 1380 мм. а) УШШК N

D.

SSSS3 i jszzzишгЩ at бТ ц

Щ

Г-J

4 1 ш 1 бТ

Рис.5.3. Дождеприемники: а) круглые железобетонные; б) прямоугольные кирпичные.

Вода из дождеприемника по соединительной ветке отводится в водосток. Соединительные ветки располагаются ниже глубины промерзания и их длина, как правило, не превышает 40 м. Диаметр трубы присоединения должен быть не менее 200 мм, а ее уклон 0,02.

В ряде случаев на дождевых сетях устраиваются смотровые и перепадные колодцы, а также камеры в местах слияния двух или трех водостоков большого диаметра. Смотровые колодцы (рис.5.4) [32] предусматриваются в местах присоединения к коллектору, к уличной или внутриквартальной магистрали, в местах изменения направления, уклонов и диаметров трубопроводов, а также на прямых участках на расстояниях: при диаметрах труб d=200-450 мм - 50 м; d=500-600 мм - 75 м; d=700-900 мм -100 м; d=l000-1400 мм - 150 м; d=1500-2000 мм - 200 м; ,при диаметре более 2000 мм - 250-300 м.

Колодцы и камеры выполняются из сборного или монолитного бетона и железобетона. Минимальные размеры рабочих камер: высота 1,8 м, диаметр 1,0 м.

1 А-Л

Рис.5.4. Смотровой колодец: 1- люк с крышкой; 2 - железобетонные кольца горловины; 3 - ж/б кольца камеры; 4 - плита основания

5.3. Предложение по реконструкции элементов сети ливневой канализации с целью закрутки потока

По нашему мнению, элементом сети, на котором возможно осуществление реконструкции с целью создания закрученного потока, являются перепадные колодцы.

Они предусматриваются при необходимости понижения оси трубопровода для приема притоков, во избежание возникновения в трубах скоростей течения, превышающих максимально допустимые, при пересечении с другими подземными сооружениями и для устройства затопленных выпусков. По высоте перепадов перепадные колодцы подразделяют на колодцы малой (до 6 м) и большой высоты. Перепадный колодец малой высоты шахтного типа представляет собой камеру, форма которой аналогична форме смотрового колодца, к которой пристроена или встроена гладкая шахта (рис. 5.5).

Сечение стояка не должно быть менее сечения подводящего трубопровода, в основании устраивается водобойный приямок.

А=А

Рис.5.5. Перепадной колодец шахтного типа после реконструкции:: 1 -горловина; 2 - рабочая камера; 3 - основание; 4 - шахта (стояк); 5 -водобойный приямок; 6 - тангенциальный завихритель.

Поскольку конструкция такого колодца теоретически допускает устройство тангенциального завихрителя, аналогичного рассматриваемому в настоящей работе, предлагаем следующий порядок определения параметров системы:

1. Зная диаметр и уклон подводящего трубопровода, пользуясь справочными данными, например [66], определяем расход, поступающий в данный колодец.

2. Выбор конструкции завихрителя начинаем с определения его геометрического параметра А по формуле (3.1), который в рассматриваемом случае в большей степени зависит от площади входного отверстия Рвх (см.рис. 3.1).

3. Руководствуясь методикой, изложенной в главе 3 (3.10-3.17), выполняем проверочный расчет пропускной способности трубопровода с учетом установки закручивающего устройства.

4. В случаях, когда геометрический параметр закручивающего устройства А равен 0,73, 1,26 и 2,86, в целях определения напора на входе, необходимого для создания закрутки, можно использовать данные, представленные в главе 4 (рис.4.1). Для натурного трубопровода диаметром

500 мм график зависимости Р=^ЬВХ) примет вид (рис. 5.6):

Ивх,см

Рис. 5.6. Пропускная способность трубопровода с!=500 в зависимости от напора на входе Ьвх

5. В зависимости от протяженности отводящего трубопровода, по графику (4.14) определить, на каком расстоянии будет сохраняться закрутка при данном напоре Ьвх. Для натурного трубопровода диаметром 500 мм данные графика примут следующие значения:

Рис.5.7. Длина участка трубопровода с1=500, на котором сохраняется закрутка, в зависимости от напора на входе Ьвх.

Достаточным, для предотвращения оседания наносов на дно и его заиления, в первом приближении, можно считать длину, равную 1/5 длины трубопровода. При этом нужно иметь в виду, что данные можно считать достоверными для дождевых вод с содержанием взвешенных веществ не более 1000 мг/л.

6. При необходимости увеличения длины участка с закруткой и при возможности увеличения напора на входе (в зависимости от глубины колодца, а также от фактических расходов) данные по указанным графикам можно получить с помощью экстраполяции. Однако, для трубопроводов, с диаметром, не равным 500 мм, требуется проведение дополнительных исследований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Перенос естественным или искусственным потоком наносов -явление, широко распространенное как в природе, так и технике. Однако осаждение наносов на дно трубопроводов, приводящее к их заилению и, таким образом, к ухудшению условий работы, требует проведения аварийно-восстановительных работ. Поскольку повысить транспортирующую способность осевого потока можно только за счет увеличения скорости, что при безнапорном движении влечет за собой увеличение уклонов трубопроводов, и, соответственно, значительное удорожание работ, в настоящей работе предложено использовать для этой цели закрутку потока.

2.Исследованиям транспортирующей способности закрученных потоков посвящены работы многих авторов. Для обобщения опыта формирования и использования в водопропускных сооружениях закрученных потоков в настоящей работе наряду с проведенным экспериментом представлены результаты работ [107, 121], как наиболее близкие по методу решения поставленных задач.

3.На основании рассмотренных нами различных видов закручивающих устройств, для экспериментальной установки по изучению наносотранспортирующей способности трубопроводов ливневой канализации был выбран тангенциальный завихритель, обладающий наиболее простой и надежной конструкцией. Также была предусмотрена возможность менять угол закрутки потока с помощью специальных вставок.

4.Учет поставленных задач при изготовлении установки, в том числе моделирование осаждения наносов, и значения расходов воды, обеспечили выполнение требуемых законов моделируемого явления. Примененные методики испытаний и измерений обеспечили получение достоверных экспериментальных результатов. Использование результатов как нашей, так и других существующих работ, посвященных решению аналогичных задач, с сопоставимыми методиками измерений и параметрами проведения эксперимента позволило значительно увеличить объем анализируемых результатов.

5.Проведенные исследования показали, что наличие в потоке наносов не влияет ни на пропускную способность трубопроводов, ни на степень закрученности потока. В первую очередь на данные характеристики оказывает влияние напор на входе и параметр завихрителя А (т.е. в представленных экспериментах - площадь поперечного сечения входного отверстия): при увеличении напора и параметра А увеличиваются как расход, так и угол закрутки.

6. Характерной особенностью кинематической структуры закрученного потока в трубопроводе является неравномерное распределение по длине и сечению угла закрутки, скоростей, и концентрации наносов: а) закрутка гаснет по длине трубопровода, причем, чем больше начальный угол закрутки, тем больше расстояние, на котором она сохраняется. По сечению потока угол закрутки увеличивается от нуля на оси потока до максимального значения у стенки трубопровода. б) с увеличение угла закрутки средняя скорость потока увеличивается; при этом увеличивается значение окружной составляющей скорости, а значение осевой составляющей - уменьшается. Средняя по сечению осевая скорость ухср увеличивается по длине трубопровода. Окружные скорости уф по горизонтальному диаметру увеличиваются от нуля на оси потока до максимального значения у стенки; по вертикальному диаметру значения уф имеют большие значения ниже оси, а меньшие - выше оси. в) минимальная концентрация наносов находится на оси потока, максимальная - у стенки трубы, в продольном направлении движения отмечаются пульсации мутности.

7. Сравнительные опыты с осевым потоком показали, что транспортирующая способность закрученного потока в 2,4+3,4 раза больше, чем осевого.

8.При всех исследованных режимах оседание наносов начинается при угасании закрутки, т.е в месте, где поток переходит из закрученного в осевой.

9.В ходе эксперимента установлено, что увеличить длину участка трубопровода, на котором сохраняется закрутка и тем самым предотвратить оседание частиц можно, увеличивая напор на входе. Однако, поскольку из-за увеличивающейся скорости повышается абразивное воздействие потока на конструктивные элементы трубопровода, это является нежелательным. Полученные результаты также доказывают, что энергии остаточной закрутки достаточно для перемещения частиц загрязнения, вплоть до полного смывания со дна, уже осевших частиц.

10. Результаты теоретических и экспериментальных исследований, рассмотренные в рамках настоящей диссертации, дополняют ранее полученные данные по эффективности транспортирующей способности закрученных потоков. В то же время остаются нерешенными еще ряд вопросов, которые должны стать задачей предстоящих исследований. В частности, следует более подробно изучить вопрос о переносе наносов закрученным потоком на более длинные расстояния, при разных уклонах и диаметрах трубопровода, сравнить работу завихрителей с большими значениями параметра А, а также уточнить влияние напора перед закручивающим устройством на скорости в отводящем трубопроводе, для оценки возможного истирания его элементов.

1. Агроскин, И.И. Гидравлика текст. / И.И. Агроскин, Г.Т. Дмитриев, Ф.И. Пикалов // Энергия, 1964.

2. Арыкова, А.И. Отстойник с входным порогом текст. / А.И. Арыкова, Б.С. Маркус // Наука. Каз.ССР, Алма-Ата, 1982.

3. Арыкова, А.И. Результаты исследований промывной галереи траншейной пескогравиеловки текст. / А.И. Арыкова // Известия АН Каз.ССР, серия энергетическая, вып. 10, 1956.

4. Арыкова, А.И. Характеристика движения винтового потока с переменным расходом текст. / А.И. Арыкова, Известия АН Каз.ССР. серия энергетическая, вып.2 (18), 1960.

5. Арыкова, А.И. Экспериментальное исследование режима работы отстойника с входным порогом текст. / А.И. Арыкова, Сборник: Проблемы гидроэнергетики и водного хозяйства. Вып. 11. Алма-Ата, 1974.

6. Ахметов, В.К. Развитие и устойчивость закрученных потоков. Дисс. на соиск. учен, степени к.ф.-м.н. М., 1987.

7. Ахмедов Т.Х. Численный расчет движения гидросмеси в цилиндрическом гидроциклоне текст. / Ахмедов Т.Х., Бельгибаев Б.А. // Алма-Ата: Наука КазСС, 1987.

8. Ахметов, В.К. Развитие и устойчивость закрученных течений / Ахметов, В.К., Шкадов В.Я. // Изв.АН СССР, Механика жидкости и газа, 1988.

9. Баренблат, Г.И. О движении взвешенных наносов в турбулентном потоке текст. / Г.И. Баренблат // Прикладная математика и механика, т. 17, вып.З, 1953 г. и т. 19, вып. 1,1955.

10. Баренблат, Г.И. О некоторых вопросах теории движения взвешенных частиц в турбулентном потоке. Вестник МГУ, № 8, 1955.

11. П.Васильев, О.Ф. Механика винтовых потоков и потоков с поперечной циркуляцией текст./О.Ф. Васильев // Автореферат кандидатскойдиссертации. Московский институт инженеров водного хозяйства им. Вильямса, М., 1951.

12. Великанов, М.А. К вопросу гравитационной теории движения взвешенных наносов текст. / М.А.Великанов // Изв.АН СССР, ОТН, №1, М., 1952.

13. Вознесенский, A.A. Донные струенаправляюшие устройства на оросительных каналах текст. / A.A. Вознесенский // Колос, М., 1967.

14. Волшаник, В.В. Закрученные потоки в гидротехнических сооружениях текст. / В.В. Волшаник, A.JI. Зуйков, А.П. Мордасов // Энергоиздат, М., 1990.

15. Волшаник, В.В. О движении закрученного потока в круглой трубе текст. / В.В. Волшаник, В.В. Казенков // Сборник трудов МИСИ, выпуск II, кафедра гидравлики, М., 1968.

16. Волшаник, В.В. Инженерная гидравлика закрученных потоков жидкости текст. / В.В. Волшаник, В.Я. Карелин A.JT. Зуйков, Г.В. Орехов // Гидротехническое строительство 2000. - № 11. - С. 23-26.

17. Воробьев, Г.А. Защита гидротехнических сооружений от кавитации текст. / Г.А. Воробьев // Энергоатомиздат, М., 1990.

18. Воронов, Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод текст. / Ю.В. Воронов, C.B. Яковлев // МГСУ, Издательство Ассоциации строительных ВУЗов, М., 2006.

19. Временные рекомендации по расчету и проектированию водосбросов с ускоренным гашением энергии закрученных потоков № 01.9.30.001190 текст., РУДН., М., 1992.

20. Талант, М.А. Особенности вихревых туннельных водосбросов и гидравлические условия их работы текст. / М.А. Талант, Б.А. Животовский, И.С. Новикова, В.Б. Родионов, H.H. Розанова // Гидротехническое строительство 1995. - № 9. - С. 23-26.

21. Гальперин, P.C. Кавитация на гидросооружениях текст. / P.C. Гальперин // Энергоатомиздат. М., 1977.

22. Гальперин, P.C. Гашение энергии высокоскоростного потока в туннельных водосбросах текст. / P.C. Гальперин, H.H. Розанова J1.A. Золотов // Гидротехническое строительство 1979. - № 4. - С. 23-26.

23. Гальперин, P.C. Способ гашения энергии потока текст. / P.C. Гальперин, Г.Н.Цедров // Б.И. № 6, М., 1978.

24. Гегешидзе, И.М. Расчет осаждения наносов в отстойниках на основе применения гидравлических уравнений взвесенесущих потоков. Автореф.дисс.на соиск.учен.степени к.т.н. Тбилиси, 1972.

25. Гидравлические расчеты водосбросных гидротехнических сооружений: Справочное пособие. М.: Энергоатомиздат, 1988.

26. Голдштик, М.А. Вихревые потоки текст. / М.А. Голдштик // Наука, Новосибирск, 1981.

27. Голдштик, М.А. Закрученный поток несжимаемой жидкости в круглой трубе текст. / М.А. Голдштик // Изв. АН ССР. ОТН № 12, 1958 г.

28. Громека, И.С. Некоторые случаи движения несжимаемой жидкости текст. / И.С.Громека//М., 1952.

29. Данелия, Н.Ф. Фронтальный водозабор с двухсторонними боковыми наносоперехватывающими галереями текст. / Н.Ф. Данелия // Гидротехника и мелиорация № 6, с.26-35, 1953.

30. Денисов, И.П. Основы использования водной энергии текст. / И.П. Денисов//М.-Л. ,1984.

31. Дементьев, М.А. Опыт построения основ расчета гидротранспорта текст. / М.А. Дементьев // Известия ВНИИГ, т.36, 1948.

32. Дикаревский, B.C. Отведение и очистка поверхностных сточных вод текст. / B.C. Дикаревский, A.M. Курганов // Учебное пособие для ВУЗов. Стройиздат, Л., 1990. 224 с.

33. Донченко, Э.Г. Высоконапорный глубинный водосброс с закруткой потока на отводящем участке текст. / Э.Г. Донченко, П.Е. Лысенко // Гидротехническое строительство № 3. М., 1984. С. 23-26.

34. Дульнев, В.Б. Борьба с абразивным износом гидротурбин текст. / В.Б. Дульнев // Известия ВНИИГ, т. 6, Л., 1960.

35. Дульнев, В.Б. Борьба с износом гидротрбин от воздействия наносов текст. / В.Б. Дульнев // Доклады конференции ВНИИГ, JL, 1957.

36. Дульнев, В.Б. Абразивный износ радиально-осевых турбин и методы борьбы с ним текст. / В.Б. Дульнев // Госэнергоиздат, М- J1., 1962.

37. Егиазаров, И.В. Наука о движении наносов. Сопредельные науки и возможности экспериментирования текст. / И.В. Егиазаров // Сб. Исследование и комплексное использование водных ресурсов. М, 1960.

38. Ефимов A.B. Исследования кавитационной эрозии в зависимости от гидравлических параметров потока, стадии кавитации и формы обтекаемого тела текст. / A.B. Ефимов // Дис.канд. тех. наук. М., 1972.

39. Ефимов A.B. Кавитация в закрученных потоках текст. / A.B. Ефимов // Гидротехническое строительство, № 6 1993. - С. 23-26.

40. Ефимов A.B. Параметр кавитации в закрученных потоках текст. / A.B. Ефимов, Т.Ю. Кузнецова // Гидротехническое строительство,. № 7-1993.-С. 23-26.

41. Животовский, Б.А. Гидравлика закрученных потоков и их применение в гидротехнике текст. / Б.А. Животовский // Дис.докт. тех. наук. М., 1984.

42. Животовский, Б.А. Водосбросные и сопрягающие сооружения с закруткой потока текст. / Б. А. Животовский // Монография, РУДН, М.,1995.

43. Животовский, Б. А. Некоторые особенности гидравлических условий работы высоконапорного вихревого водосброса с затопленным выходом текст. / Б.А. Животовский, H.H. Розанова, A.B. Шленев // Сборник научных трудов, РУДН, М., 1994.

44. Животовский, Б. А. Применение закрученных потоков в туннельных водосбросах текст. / Б.А. Животовский // Гидротехническое строительство, №9- 1984.

45. Животовский, Б.А. Экспериментальные исследования закрученных потоков жидкости текст. / Б.А. Животовский // Сборник научных трудов УДН, Русловые процессы и вопросы гидротехники, 1982.

46. Животовский, Б.А. Закрученный поток в цилиндрической трубе текст. / Б.А. Животовский // Сборник трудов УДН, t.LXXVIII, серия строительство, выпуск 9, 1976.

47. Зайдель, А.Н. Погрешности измерений физических величин текст. / А.Н. Зайдель // Наука, JL, 1985.

48. Зуйков A.J1. Гидродинамика циркуляционных течений текст. / Зуйков A.JL,// Научное издание, Изд. ABC, М., 2010 г. 216 с.

49. Зуйков, A.JI. Установившееся плавно изменяющееся движение кольцевого потока вязкой несжимаемой жидкости в цилиндрической трубе текст. / Зуйков А.Л., Леванов A.B. // Сборник научных трудов МИСИ, 1989.

50. Илюшин, В.Ф. Новые конструкции подземных вихревых водосбросов текст. / В.Ф. Илюшин // Гидротехническое строительство, № 10, 1996.

51. Илюшин, В.Ф. Туннельный водосброс для высоконапорного гидроузла текст. / В.Ф. Илюшин, В.А. Гильфанова // Гидротехническое строительство № 2, 1992.

52. Исследования вихревого шахтного водосброса Тельмамского гидроузла с тангенциальным завихрителем потока текст. // МГМИ, М., 1988.

53. Казеннов, В.В. Результаты исследования осевого и закрученного потоков в цилиндрическом и коническом коленах текст. / В.В. Казеннов // Сборник трудов МИСИ «Исследования сооружений и оборудования гидроузлов», № 67, М.: 1969.

54. Калинушкин, М.П. О винтовом движении в трубопроводах текст. / М.П. Калинушкин // Изв. АН СССР, отделение техн. наук № 3. М., 1952.

55. Киселев, П.Г. Справочник по гидравлическим расчета текст. / П.Г. Киселев // Энергия, М., 1974.

56. Кнороз, B.C. Движение гидросмесей в напорных трубопроводах и метод их расчета, текст. / B.C. Кнороз // Известия ВНИИГ, т.ЗО, 1941.

57. Кнороз, B.C. Перемещение песчаных материалов напорным потоком жидкости текст. / B.C. Кнороз // Известия ВНИИГ, т.40, 1949.

58. Кнороз, B.C. Безнапорный гидротранспорт и его расчет текст. / B.C. Кнороз //Известия ВНИИГ, т.44, 1951.

59. Колесников, И.Т. Промывная галерея с винтообразным движением воды текст. / И.Т. Колесников //Гидротехническое строительство № 7, 1940.

60. Корж, В.А. Транспортирующая способность напорных винтообразных потоков в наносоотводящих трактах текст. // В.А. Корж // Автореферат.канд.техн.наук. Алма-Ата, 1971.

61. Кривченко, Г.И. Закономерности осаждения наносов в отстойниках ГЭС текст. / Кривченко, Г.И., Сайд Сакеб // Сб.трудов МИСИ, № 131, М., 1976, с.116-128.

62. Кривченко, Г.И. Высоконапорная водосбросная система с контрвихревым гасителем энергии потока воды текст. / Г.И. Кривченко, А.П. Мордасов //Гидротехническое строительство № 10, 1981.

63. Кривченко, Г.И. Высоконапорная вихревая водосбросная система текст. / Г.И. Кривченко, С.Н. Остроумов // Гидротехническое строительство № 10, М., 1972.

64. Кох, А. Основы практической гидродинамики текст. / А. Кох, М. Карстаньен в пер. Я.А. Палкуева // Государственное энергетическое издательство, M.-JL, 1933.

65. Леви, И.И. Моделирование гидравлических явлений текст. / И.И. Леви // Энергия, М., 1967.

66. Лукиных, A.A. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Павловского Текст. / A.A. Лукиных, H.A. Лукиных. Изд. 4-е, доп. // Стройиздат, М., 1974.- 156 с.

67. Лятхер, В.М. Гидравлическое моделирование текст. / Лятхер В.М., Прудовский A.M.// Энергоатомиздат, М., 1984. 392 с.

68. Маккавеев, В.М. К теории турбулентного режима и взвешивания наносов текст. / В.М. Маккавеев // Изв.ГГИ, вып.32, 1931.

69. Маккавеев, В.М. О теориях движения турбулентных потоков, содержащих взвешенные наносы текст. / В.М. Маккавеев // Известия АН СССР, ОТН, №2, 1952.

70. Милович, А .Я. Вихревая теория направляющего аппарата и камеры турбины (ее тождества теории форм туманности и раковин улиток) текст. / А.Я. Милович // 2 изд. Издание научно-технического кружка гидротехники и мелиорации ТСХА, М.: 1929.

71. Милович, А.Ф. Основы динамики жидкости текст. / А.Ф. Милович //М., 1933.

72. Митрофанова О.В. Методы математического моделирования гидродинамики и теплообмена закрученных потоков в каналах с завихрителями текст. / О.В. Митрофанова // Дис.д-ра техн. наук. М., 2002.

73. Михайлова, H.A. Перенос твердых частиц турбулентными потоками воды текст. / H.A. Михайлова // Гидрометеоиздат, Л., 1966.

74. Мордасов, А.П. Высоконапорные водосбросные системы с вихревыми затворами текст. / А.П. Мордасов // Автореферат канд. тех. наук, М., 1978.

75. Мордасов, А.П. Два режима течения закрученного потока в отводящем водоводе водосбросной системы с вихревым затвором текст. / А.П. Мордасов // Сб.тр. МИСИ № 162, М., 1978.

76. Мордасов, А.П. Гидравлический прыжок в отводящем водоводе за вихревым затвором текст. / А.П. Мордасов // Сб.тр. МИСИ № 122, М., 1975.

77. Мордасов, А.П. Модельные исследования водосбросной системы с вихревым затвором на высоконапорной установке текст. / А.П. Мордасов // Сб.тр. МИСИ № 91, М., 1971.

78. Муньос Васкес X. Характеристики закрученного потока жидкости на начальном участке прямой трубы текст. / Муньос Васкес X. // Дис.канд.техн.наук. МИСИ, 1995.

79. Мусаев, Э.А. Гидравлический расчет поперечных донных наносоперехватывающих лотков текст. / Э.А. Мусаев // Гидротехника и мелиорация. № 2, М., 1965.

80. Никитин, И.К. Структура турбулентного потока и вопросы моделирования текст. / И.К. Никитин // Сб. "Русловые процессы и гидротехническое строительство", Изд. Узб. Акад. сельхоз. наук, Ташкент, 1957.

81. Нурсте, Х.О. Затухание закрутки потока в трубе круглого сечения текст. / Х.О. Нурсте // Изв. АН ЭССР. Сер. Физика. Математика, №1, 1973.

82. Нурсте, Х.О. Исследование аэродинамики потока в закручивающих устройствах текст. / Х.О. Нурсте, Ю.В. Иванов, Х.О. Луби // Теплотехника, № 1, 1978.

83. Образовский, A.C. Гидравлика водоприемников с вихревыми камерами текст. /A.C. Образовский // Труды координационных совещаний по гидротехнике. Вып.39, Энергия, Л., 1958.

84. Образовский, A.C. Гидравлика затопленных водоприемных оголовков текст. / A.C. Образовский // Стройиздат, М.: 1963.

85. Образовский, A.C. Обобщенный закон вращения жидкости текст. / Труды гидравлической лаборатории ВНИИ Водгео вып.З, М.: 1952.

86. Отчет о НИР НИС МГМИ. Исследование вихревого шахтного водосброса Тельмамского гидроузла с тангенциальным завихрителем потока (отчет заключительный) текст. /М., 1993.- 110 с.

87. Падилья, Карлос Энрике Морено. Гидравлические исследования поворотно-сопрягающих водопропускных сооружений с закруткой потока текст. / Карлос Энрике Морено Падилья // дисс. канд. техн. наук, М., 2006.

88. Петров, Г.А. Некотроые вопросы гидравлики переменной массы текст. / Г.А. Петров // Труды Харьковского инженерно-строительного института, вып.1, 1948.

89. Потапов, Б.А. Циркуляционное течение в круглой трубе текст. / Б.А. Потапов // Научные записки, МГМИ, М. 1948.

90. Пышкин, Б.А. Винтовое движение жидкости в круглых трубах текст. / Б.А. Пышкин / Изв. АН СССР «Отд.тех.наук» № 1, М.: 1947.

91. Рекомендации по гидравлическому расчету водосливов. Часть I. Прямые водосливы текст. / Энергия, Л. 1974.- 57 с.

92. Рекомендации по расчету систем сбора, отведения и очистки поверхностного стока с селитебных территорий, площадок предприятий и определению условий выпуска его в водные объекты текст. // ФГУП «НИИ ВОДГЕО», М., 2006.

93. Розанов, Н.П. Влияние угла набегания потока на критические параметры кавитации неровностей, обтекаемых закрученным потоком текст. / Н.П. Розанов, A.M. Федорков // Совершенствование гидротехнических сооружений, МГМИ, М.: 1991.

94. Розанов, Н.П. Мероприятия по улучшению гидравлических условий работы вихревого шахтного водосброса Тельмамского гидроузла текст. / Н.П. Розанов, Н.В. Ханов, A.M. Федорков // Гидротехническое строительство №4, М., 1995.

95. Розанова, H.H. Влияние конструкции тангенциального завихрителя на характеристики закрученного потока и пропускную способность водосброса текст. / H.H. Розанова // Гидротехническое строительство № 2, М., 1999.

96. Розанова, H.H. Исследование гашения энергии в высоконапорных водосбросах в условиях пропуска закрученных потоков и при кавитации текст. / H.H. Розанова, // Дис.канд. тех. наук. М., 1979.

97. Рубинштейн, Г.Л. Гидравлические исследования контрвихревого гасителя эксплуатационного водосброса Тельмамской ГЭС текст. / Г.Л. Рубинштейн, Г.К. Дерюгин, A.A. Исаев // Гидротехническое строительство №9, М., 1995.

98. Савельев, С.Ф. Исследование вертикальной составляющей скорости потока текст. / С.Ф. Савельев // Изв. ВНИИГ, т. 22, М.-Л., 1938.

99. Салахов, Ф.С. Расчет и проектирование промывной галереи с винтовым движением потока текст. /Ф.С. Салахов // Труды АЗНИИГиМ, T.IX, Баку, 1971.

100. Сапфиров, A.B. Оценка гидравлических особенностей работы вихревого шахтного водосброса с тангенциальным завихрителем потока текст. / A.B. Сапфиров //Автореферат дис. канд.тех.наук, МГМИ, М., 1991.

101. Сапфиров A.B. Оценка гидравлических особенностей работы вихревого шахтного водосброса с тангенциальным завихрителем потока текст. / A.B. Сапфиров //Дис.канд.техн.наук, МГМИ, 1991.

102. Сапфиров, A.B. Методика определения геометрического параметра А для бескамерного тангенциального завихрителя текст. / A.B. Сапфиров, A.M. Федорков, Н.В. Ханов // Тр. МГМИ, М., 1991.

103. Саткевич, A.A. Общий анализ свободно-вихревого потока несжимаемой вязкой жидкости. Записки Государственного гидрологического института, т.У, Л., 1931.

104. Секу, К. Закономерности осаждения донных и взвешенных наносов в отстойниках гидроэлектростанций текст. / Конате Секу // Дис.канд. тех. наук. МИСИ им. Куйбышева, М., 1989.

105. Силин, H.A. Определение параметров гидротранспортирования с помощью трубки Вентури текст. / H.A. Силин // Труды Киевского гидромелиоративного института, вып.6, 1965.

106. Слисский, С.М. Гидравлические расчеты высоконапорных гидротехнических сооружений текст. / С.М. Слисский // Энергоатомиздат, М., 1989.

107. Темирханов, A.M. Гидравлические исследования высоконапорных водосбросных устройств с вихревыми затворами текст. / A.M. Темирханов // Автореф. дис. канд. тех. наук, МИСИ, М., 1969.

108. Технические условия и нормы проектирования гидротехнических сооружений Деривационные каналы гидроэлектростанций, ч.1 текст. / ВНИИГ. Госэнергоиздат, 1948.

109. Угинчус, A.A. Обобщённая формула для гидравлического расчёта водосливов с широким порогом различных форм / A.A. Угинчус // Гидротехническое строительство, № 5, М., 1948.

110. Федорова, Т.А. Гидравлические исследования безнапорного винтообразного потока с переменным расходом вдоль пути текст. / Т.А. Федорова// Дисс. к.т.н. Каз.НИНЭ, Алма-Ата, 1969.

111. Ханов, Н.В. Вихревые водосбросы с наклонной шахтой и тангенциальным завихрителем потока текст. / Н.В. Ханов // Дис.канд. тех. наук, М.: МГМИ, 1994.

112. Ханов, Н.В. Гидравлика водосбросов с тангенциальными завихрителями текст. / Н.В. Ханов // Монография, МГУП, М.: 2003.

113. Ханов, Н.В. Гидравлические условия работы вихревого туннельного водосброса с наклонной шахтой текст. / Н.В. Ханов // Гидротехническое строительство № 11, М.: 1997.

114. Храменков, C.B. Бестраншейные методы восстановления трубопроводов текст. / C.B. Храменков, О.Г. Примин, В.А. Орлов // Издательство Прима-Пресс-М, М., 2002.

115. Чавтораев, А.И. Отстойники с горизонтальной непрерывной промывкой наносов текст. / А.И. Чавтораев // Дисс.к.т.н., М.,1941.

116. Шапиро, Х.Ш. Поперечная циркуляция как метод повышения взвешивающей способности потока в открытых руслах текст. / Х.Ш. Шапиро // Труды ВНИИГиМ, № 28, 1958.

117. Шатанов, A.A. Исследование промывных устройств в отстойниках гидроэлектостанций текст. / A.A. Шатанов // Автореферат дисс.канд. техн. наук, М., 1974.

118. Шатанов, A.A. Исследование промывных устройств в отстойниках гидроэлектостанций текст. / A.A. Шатанов // дисс.к.т.н, М., 1974.

119. Шленев, A.B. Гидравлические условия работы вихревых водосбросов с отводящими туннелями некруглого сечения текст. / A.B. Шленев // Дис.канд. тех. наук, М.: РУДН, 1991.

120. Штеренлихт, Д.В. Гидравлика текст. / Д.В. Штеренлихт // Учебник для ВУЗов, М., Колосс, 2004 г.

121. Щукин, В.К. Теплообмен, массообмен и гидродинамика закрученных потоков в осесимметричных каналах текст. / В.К. Щукин // Машиностроение, М., 1982.

122. Юфин, А.П. Напорный гидротранспорт текст. / А.П. Юфин // Госэнергоиздат, М-Л., 1950.

123. Юфин, А.П. Движение наносов и гидравлический транспорт текст. /А.П. Юфин // Учебное пособие для ВУЗов, М-Л., Госэнериздат, 1963.

124. Юфин, А.П. Гидромеханизация текст. / А.П. Юфин // Учебное пособие для ВУЗов, Стройиздат, М., 1974.

125. Яковлев, С.Д. Транспортирующие способности напорного открытого потока текст. / С.Д. Яковлев // Сб. научных работ. ТСХА, т.ХШ, 1961.

126. Янгиев, А.А. Оценка энергогасящей способности элементов отводящего тракта высоканапорных вихревых водосбросов текст. / А.А. Янгиев // Автореф. дис. канд. тех. наук, МГМИ, М., 1991.

127. Ярошеня, И.Ф. Опыт конструктивно-теоретической разработки рациональной конструкции отстойника текст. / И.Ф. Ярошеня // Дис.канд.техн.наук, М., 1946.

128. Field, R. The dual functioning swirl combined sewer overflow regulator/consentrator текст. / R.Field // Advanced waste treatment research laboratory National Environmental research center/ Edison, New Jearsey, 1973.

129. Khafagi, A. Velocity and pressure Distribution in curved stream line Flow текст. / Khafagi A.,Hammad S.Z. // Water and Water Engineering.-March, 1954. P. 106-115.

130. Baker R. Management of combined sewer overflows электронный ресурс. / URL: http:// home.eng.iastate.edu/-tge/ce421-521 /Baker.pdf