автореферат диссертации по строительству, 05.23.16, диссертация на тему:Влияние транспорта мелкозернистой взвеси на перемещение донных наносов (экспериментальные исследования)
Автореферат диссертации по теме "Влияние транспорта мелкозернистой взвеси на перемещение донных наносов (экспериментальные исследования)"
Цс1/
^ 1 ? § 1
юсковсюй ордена' трудового красного зншни
ПЩРОШИОРАТШНЫЙ ИНСТИТУТ* а
На правах рукописи' ХОЯМАТОВ ¡Сазииджан Собирович - ''
_ ... УДК 532.542:627.157
" ВЛИЯНИЕ ТРАНСПОРТА. МЕЛКОЗЕРНИСТОЙ ВЗВЕСИ н! ШРШЕЩЕНИЕ ДОННЫХ НАНОСОВ (ЭКСГЕРИШТАЛЬНЫЕ ИСОЩДОВАНМ)
05.23.16 - Гидравлика и инженерная гидрология
автореферат диссертации на соискание ученой ргепени кандидата технических наук
• Ыоскг/л - 199Г
Работа выполненаЪ Институте водных проблем АН ССОР-'
s- .•' . "
. ■ Научный руководитель - доктор Технических наук,
профессор Б.К' Дебольский
- Гч ^ ч
Оффициальные оппоненты: доктор технических наук,
профессор Е;К. Рабкова* ■ , кандидат технических наук' "
V. - ,
îi.A. Степанов
-.Ведущая организация - ПО Совинте^вод
Защита диссертации состоится " Ó " ЯЯ ji^fuj I99JL г. / vC ' ' ■
Б /*■ —- часов на заседание Специализированного Совета.-
.16.01 е Московском ордена Трудового Красного Знамени гид-■ ромелтораТивнам институте lio адресу: 127550, Москва, И-550j ул. ' Прянйшикова, 19, МГМИ. '
Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направить на имя ученого секретаря Специализированного Совета.
-. - . ■ *
, С диссертацией можно ознакомиться; в библиотекё Московского ' гидромелиоративного института. . .
Автореферат, разослан " ЛЛу " КУлС>)\иЛ 1991 г. Ученый секретарь Специализированного.
Совета, кандидат технических нау;<, доц. O.S. Кузьмин
j ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Рациональное использование водных ресурсов предполагает разработку эффективных и надехннх методов проектировав, строительства и эксплуатации сооружений гидромелиорации. Одной из важнейших задач в а-зй области является проектирование оросятшшшх и осуилтельких кагалов, проходадих в ' несвязных грунтах с заданной надежкостьв. Надежность работы таких каналов в большой степени определяется отсутствием пли незначительностью деформаций их поперечных сочетай. Это достигает -ся путем создания определенного гидравлического pesi»>,a в канале, соответствуюцего данному поперечному сечению, характернотикам ложа м поступавших в поток наносов.
Несмотря на то, что при проектировании таких каналов, как правило, задается статическая уатойчпвость их русла, в придессе эксплуатация bog же имеют место горизонт ¡лькто и вертикалышо русловые деформации, обусловленный неоднородностью подстилатацв-го грунта, яестацьонарностьи гидравлически характеристик потока и наличием или отсутствием в потоке продуктов эрозии (наносов). При этом по отношению и дтиешю частиц наносов в русловом потоке возникают критические условия, опредолясмые^дефищ.:ом или избытком транспортируемых потоком наносов. В практических условиях чаще всего возникает такая ситуация, когда в поток доступа-ёт наносы гораздо шнаших фракций, чем фракции, слагайте его русло. В' связи с этим мшит иметь место неподвижность донного материала и довольно интенсивный, транспорт мелких частиц. При этом, в зависимости „т ее концентрации, взвесь монет Оказывать различное влияния на турбулентную структуру потока вплоть до изменена мая критической скорости/ т.е. скорости, соответств;, щей началу движения частиц дойного материала.
Деформацию русел в таких случаях почти нег :змсшш прогнозировать, но: ад из концепции транспортирующей способности потока, т.е.' считать, что, если гидравлические характеристики ш соответствуют его транспортирующей спосс ;ности, то происходят соот- _ ветствеино разш.: русла или отложения в кем наносов. Это объясняется взаимосвязью траиснортируше! способности потока по отношению.к мелким фракциям и характеристикам шероховатости лоа.. рус-
ла. Однако указанная взаимосвязь попа не установлена. Более того,' ме>:аш! м переноса частиц наносов б этих условиях практически не изучался. Теоретическое рассмотрение этой проблемы далее в случаях, отвечащих. не критически условиш, а условиям развитого транспорта наносоз чрезвычайно -затруднено в связ." с незамкнутос-тъи гкдподанашческих уравнений, описывающих взвесенесущий поток. Для критических условий имевдиеся методы расчета водных потоков для случая -"чистой" вода без взвеси нунно раасштривать как частный обучай или как первое приближаете к решению.
Для критических по отношению к транспорту донных ¿заносов условий особуй роль пгрчвт характеристики турбулентное та, по- . скольку, как известно, при небольших скоростях течения интенсивность турбулентности сольие по сравненгга с 'интенсивностью турбулентности, соответствующей скоростям при развитом транспорте наносов. Учитывая тгйоке влияние на интенсивность турбулентности взвешенных наносов мелких фракций, исследование условий начала, двкке^тая донных наносов в руслзвоы потоке, трансиортиругацем взвесь, является актаалъкш. При атом, важным оказывается шре- ■
деление турбулентных характеристик течения в этих условиях.
о
4 Л елью' работы являлось на основе анализа существующих концепций по опреДеленгю турбулентных характеристик руслового пото-• ка'и критических скоростей, соответствующих началу движения частиц, слагайте ложе русла, разр-ботать методику и выаолнить экс-перимеязглънее исследование кляяшя турбулентной структуры, из-меквде£с.ч под действием переносимых естоком взвешенных наносов мелких фракций, на величины скоростей, с/аответоквущг: началу перемещения донного 'материала.
' В соотбэтствии о этей! цели в задатгу исследования входило: .
- анализ возможностей использования существующих рекомендации по определен® характеристик потока в условиях начала двкке-кия донных нанессв;
- разработка методики и проведения экспериментов для оценки влияния транспорта наносов мелких фракций на игруктуру потока и величины скоростей, соответстнулдо-: началу' дввтення донных наносов;
- построение соотношений для описания.критических скоростей, ооотвигсгаувдих началу донкекия наносов, учгтывапцих транспорт взвеиепшсс шносоз и изыенншугаоя турбулентную структуру поток^.
с
Научная новизна результатов исследования закл!лаатся в том, что:
- получены новые экспериментальные данное о критических скоростях потока, соответствующих началу движения донных наносов, .Б условиях транспорта потоком мелких частиц;
- предложено внраччение для расчета критических скоростей руслового потока в этих условиях;
- предложены соотношения, описывающие изменения интенсивности турбулентности в придонной области руслового потока при наличии в нем взвеленккх накосов;
Достоверность полученных в настоящей работе результате в обосновывается подтверждением предложенных расчетных соотношений, полученных на основе собстэ&ннкх экспериментов, даьнши экспериментальна исследований других авторов.
Лракткчоск.'ч ценность работы .эоключаОтсн в во^мо"нос.л использования яредло ;>эннгх соотношений, ог -е»та»ци»' критические •условия мвз.есносу -его потока для расчета доферц&ггф раододг-мых русел. Ярактиччскуо ценность жест так-е доннне, позволяв-щие.оценить влияние концентрации взнегл.нл критические скорости, соответствуюцие началу двячьчяя ^-нн^яс частиц.
л
'Знедроний. Результат;,- исследовании использованы Институтом водных проблем АН.СССР при прогнозировании ргсдоенч аерефоркирэ-■ ваний в районах нерестилищ осесровнх рк<5 • на Ни'.ней Золге.
Апробация работы. Результата исследований докладывались на Всесоюзных конференциях' "Гидрология 2000 года" (¡Ьоква. К£б) •* "Динамика и терпка рек, водохранилчц и окраинных- морей"'<ЬЬск~• • ва, 1939), а таг-з на семинарах лаборатории диг. .мжи руелосн потоков Института воднгх пробди.1 АН СССР. ■
" ' ' г
'Публунт-ции. По теме диссертационной работь*. "лгубикояэио 7 статей, спглок которь-х приведем г* цапуч автореферата. |
Обь$ц и стр. ' стура работ ;•'.« Диссертация состоит из .'пьедения,' четырех глав, внпчдав, списка литературы (135 начмь^ованиЕ*). положения, содержит 123 страниц.машинописного текста,' 40 рисунков, и 5 чабЛИЦ. ' , . I '
: соднрзжпз работы •
Цо введении обосновывается актуальность проблемы, определяются цекг и задачи работы, показываются научная новизна и .практическое пршешнйе результатов работы, приводятся-основные ее положения, Еыноскше ш защиту.
Глада I. 7ян краткий исторический обзор и характеризуется современное состояние исследований характеристик кинематической структур открытого турбулентного потока. Рассмотрены уравнения Рейнодьдса и по..уэширические' теории турбулентности. "Описываются модели турбулентности потока, предложенные А.Н.Колмогоровнм,' А.М.Обуховым, Б.А.Фидманом, В.М.Маккавеевым и АЛЗ.Караушевым. Анализируется существующие работы по йксперимонтальноыу ксследо-вашго турбулентной структуры потока. Приведен обзор статистических методов изслейования открытого руслового noroica, анализиру-ютоя данные различных авторов о характере распределения потлу-бине0 осреднонных скоростей течения и интенсивности турбулентности. Рассмотрены работа И.А.Асауленко, Ы.А.Велтсаяова, Ю.К.Витош-кина, В.К.Дебольского, Ю.АЛ1бад-Зад£, М.М.Кабялова, В. М. Караси -ка, И.Криля, Н.А.Гййсайлозой, Д.Й.Наботоза, ад.Очеретько, H.A. Фукса, А.П.Щива, В.Ванога, Х.Имамотс, Ч.Иелацда, И.О.Нормана и ,Ф4Энгелувда, посвященные исследованию влияния наносов на кинематику потока.
Глава 2. Описывается экспериментальная установка* методика проведения экспериментов и измерений.
Экспериментальные исследования до изучении вли~тя транспорта мелкозернистой' взвеси на перемещение донных наносов проводились в гидравчической лаборатории кафодры "Гидравлика и гидрогеология" Андижанского института хлопководства.
Сконструированный о участием автора гидравлический лоток циркулш?йояного действия представляет собой канал прямоугольного се~ения шириной по дну 0,7 м, высотой стенок 0,5 м и длиной 12 м. Дая создания циркуляции вода использовался центробежный насос с максимальной производитель нос тыо '0,09 и3/с.
Проведенные эксперименты ма..яо разделить в две группы. К первой группе относятся эксперименты с так называемым "-чистим" _ потоком. Основная задача экспериментов первой группы заклича- (
лась в определении турбулентных характеристик потока, соответствующих началу перемещения донных частиц при отсутствии транзита мелкозернистой взвеси.
. Эксперименты первой группы являлись 'контрольными по отноше-. шш к экспериментам второй группы.
Вторая группа акеперимонтов включала в себя установление турбулентных характеристик потока, соответствующее началу перемещения донных частиц дош тех же фракций,.при тех г.э глубинах,' как в экспериментах первой' группы, но при различных значениях концентраций .взвешенных накосов в потоке. При отом в качестве' дополнительной концентрации была использована фракция карадррьин-ского песка размером с/ 6 0,1 т.. ■
Для образования определенной концентрация ^ «яракцш песка размером ОД1 штсоой в-' подавалась'равномерно в - систему в конце corita через всасывающий трубопровод б течение' определенного времени с целью плавного ввода в поток долсглштАчь-ноА мутности.
Необходимая масса фракции dé 0,1. мм дая добавочной мутности подсчитываласъ по формуле: , '
' Г', (i)
где ft - плотность частиц; & - относительна! вднцентрпцля частиц в потоке; У - объем циркулируем«! воды"в системе, определяемый по её геометрическим размерам.
Эксперименты со взвесекесущиш-потоками быта проведены при . концентрациях взвеси до значелФ .равных транспортирующей способности, определяемой по формуле К.И.Рбссинского: ,
/о'* "(2) ■
где V - средняя пс вертикали старость потока; 'И • - áro х :уби-ка; О - гидравличоскаяг крупность добавляем частип.j
При исследовании критических скоростей лот ка в алучпэ
• пп I
"чистого" глтока и дая потоков с мутностью.в качества тториала, слагавшего дно, били применены фракции карадарышского песка следущкх размера: 0,315.. .0,5; 0,5;..О,СЗ; 0,€3... I,'Q я 1,0. ..1,25 мм. ■ - j
В таблице представлены. диапазоны измеренных характеристик потоков в 5тих ккспогамектах. . ' '
: ' Таблица .
Диапазоны измеренных хараюсерготик потоков 1 эЕопершегтах: при глубине Я* 5...20 см
Опыты'
Размеры донных) частиц,
с/
мм
Средняя ско-, рйс!?> по вер-
РЕШШ,
V, сд/с
Уклон ВОДНОЙ поверхности
б- Ю3
Т !
)
1 ! ! !
■
Относительная концентрация
I. ..5 *0,315 ...0,5 21,2. ..26,7 0,072. ..0,550 0
6. ..9 ■0,5.. .0,63 21,а. ..27,2 0,135. ..0,515' 0
10. ..13 0,63. ..1,0 25,8. ..29,7 0,112. -.0,668 . 0
14. ..18 1,0.. Л ,25 ' 26,В. ..32,5 0,148. ..0,736 0
19. ..24 0,015 ...0,0 21,6, ..26,2 о 0,063. ..0,568 0,25
Ж. , .20 0,5.. .0,63 ■ 24,:, ««2Э f2 0,143. ..0,417 ■ 0,25
29. ..31 0,63. ..5,0 25,0. ..32,9 • 0,163. ..0,668 ' . 0,25
32. .,35 1,0.. .1,25 28,1. ,.37,4 0,214. ,.0,720 ' 0,25
38. 6.40 0,315 ...0,5 23, и • ..26,4 0,110. ..0,496 0,5 .
41. ..44 0,5., .0,63 25,0. ..30,1 0,089. .,0,639 0,5
45. ..50 ' 0,63. ..1.0 25,5. ..34,2 0,145. ..0,815 • • 0,5
51. ...54 •1,0.. Л,25 31,5. С.218, ..0,857 0,5
55. ..60 0,315 ...0,5 22,8, ..28,4 0,140. ..0,509 0,75
61. ..61 0,5.. .0,63 25 Д. ..30,9 0,155. ..0,522 • 0,75
65. ..70 0,63. ..1,0 27,1. ..34,3 0 ДЭЗ. ..1,005 0,75
71. ..74 1,0., I> ■ 32,3. ..39,5 0,205. ..0,866 0,75
75. ..78 0,315 ...0,5 23,0. ».29,2 0Д03. ,.0,484 1,0
79. ..82 0,5 • • .0,63 "4,4. ..29,3 . 0,188. ..0,668 1,0
&3. . .38 С),63. ..1,0 26,3. ,.34,2 0,161. ..0;660 1,0
89. . .92 1,0.. Л ,25 35,0. ..39,8 0,206. ..1,023. 1,0
Банную роль в решении задач транспорта л осаядэкия наносов играет гидраЕЛИ'Чес1;ая крупность наносов, являщаяся одной из ваяш : фпзико-хугеханических: характеристик частиц, которая воплощает в себе влияние плотности, размера и формы частиц, а так^е вязксо1?ь води. Теоретическим и экспериментальным исследованиям гидравлической крупности посвящьяы работы многих отечественных и зарубавшее ученых, среда них: Б, В. Архангельский, А.Б.Векслар, , М.Л.Золлкалюв, Б.Н.Гончаров, В.К.Дебольский, А.П.Зегзда, Н.Ь.^ Зролов, А.З.Карауиев, М.З.Кравцов, Г.НДапшкя, БЛ.!,Яевяк, З.В.
Романовский, A.A.Сарзспсян, Д.Я.Соколов, а также А.Лплен, Доу Го-яень, В.Граф, Руби яда.
Анализ предложенных формул показывает, что вычисленные по ним значения гидравлической крупности для одних и тех жэ условий различны. Поэтому считалось необходимым экспериментально определить гидравлическую крупность дал использования ее в расчетах по предлагаемы.! далее зависимостям.
Гидравлическая крупность накосов для вышеназванных фракций карадарьинского песка определялась по данным экспериментов, которые проводились в вертикальном стеклянном сосуде высотой 140 см и размером основания 20 х 20 см. Фиксировалось время прохождения навески наносов мезду верхними и нижними створами, расстояние между которыми -1м. 0
Результаты экспериментальных исследований показывают, что формулы В.Н.Гончарова, Е.К.Дебольского, Доу Го-;кекя к Рубя выглядят предпочти?ельное, т.е. они дают наиболее йлизкие к экспериментальным данным значения. Однако дл.т карадарьинского песка, как и дая всех случаев частиц яеокаганной форт, нзойходшо выполнить экспериментальное'определение гидравлической крупности.
■ Глава 3. Приводятся результата экспериментальных исследований турбулентности в придопаой орласги в условиях начала ррога-Н1Я донных частиц при отсутствии1и наличии в потойЪ мелкодисперсной взвеси различной концентрации.•
Данные экспериментальных исследований были сопоставлены с даншми Д.Н.Наботова, А.Ю.Куръшшва и А.В.Мадея. Тгк как в предложенных ими зависимостях не учитывается концентрация взвешенных в потоке частиц, для корректности ограничились'их сопоставлением тольк^ с результатами экспериментов с "чистщ" потоком. Как Доказало сопоставление, к данным экспериментов наиболее близки данные Д.Н.ьаботова и А.чО.Кузьмшова. Данте А.В.Мацея , несколько занижены относительно.опытных. Это, по-вцдимому, ооъяс-няется отличием условий, проведенных им экспериментовj от условий экслер^леятов;..выполненных вами.-• j
Для обобщения результатов' исследований турбулентности бнл испальзошн безраздарнии ксмшэкс /•j/Zi , поскапку од имеет .. физический сшсл:~ отнесение относительной дассапа-птвной осред- , ленной энергии течения г. дассктацки еэ за очет вязкости-, т.е.
с
UH „£7
-рг = ■
'■л ' « ' •У'2 ■ ' -
гдР- относительная дис озлатив нал осреднегная энергия; ■
- диссипация энергич за счет вязкости. На рис Л. показана зависимость /¿4 от отношения fa/ft для случая "чистого "потока. • • • ' , а
й- fiw.2 представлен график зависимости интенсивности турбулентности /24 от отношения ■ &e/ft • для сличая £ ' -- 0,5 S^. . Как можно видеть (рис.2), вид кривой и разброс • точек отличается от таковых на рис.1.
В результате ei мистической обработки-данных экспериментов' получена следующая зависимое*ъ интенсивности турбулентности у дна для "чистого® потока ( & = 0):
где 'У гидравлическая крупность дойных частиц.
, цредлагаешл аппроксимация (h), в отличгз от другие, учи-, тывает не статическую относительную шероховатость, а динашчео-' гц» С hf / J , в то время гак и р. зависимостях,
предложенных Д.Н.Наботовьм и А.Ю.Кузъминовш интенсивность турбулентности обратно пропорциональна числу Фруда. В этом ояи сходны.
Для потоков с различной. концоитрг-цией бшш предпоаеш раз-дачные аппроксимации изменения чнтексивности турбулентности относительно потока "чистой" вода:
- для пи'оков с концентрацией частиц.
Л f ■ - ■ ■
•для потоков с г.оодентрацЕОЙ. частиц е ¿е а> 0,5 $тр ■ - для потоков с г.ояцентрая;;ей частиц-
• - для потоков с концентрацией час яиц <3^. & £'./>
Щ'Щ-«*$<<« .. *
Кал видно из (5)...(8), исследователи, утвэрвдавдиэ, что наличие в потоке взвешенных частиц прЬводит к увеличению интенсивности турбулентности, и исследователи, утверздащие обратной, были правы. ¥ю нашим данши, отклонение интенсивности турбулентности во взвесенесущих потоках относительно "чистого" поток? может бнть каи иодаютельноеС^вдайение), _так л отрицательное (уменьшение) в зависимо;ти от значения У /. .
В формула?. (5),..(8) значения Интенсивности турбулентности для' "чистого'' потока / V* принимались в соответ-
ствии с расочитакянш ло формуле (4) значениям. Это такяе в некоторой • степея уиеличзтвает разброс экспериментальных точек от-носитаиьНо расчет;.ык величин. Тем не менее, использование формул (5)...(8) для'оценок вполне приемлемо, так как вводите поправки на влияние концентрации взвеси довольно огутимь;
. Глава 4.. Рассматривается шпшше концентрации взвеси на тчало движения.довик наногов,
В формулах дая критических скоростей-потока либо совсем не учитываются, ли(5о слабо учитываются такие характеристики потока и хода водотока, как пульсации скорости, изменение турбулентности потока у дна при наличии в потоке мелкозернист!« наносов.
Среди предложенных для определения критических скоростей потока зависимостей можно ннделпть зависимости Д.Е.Мцрвдулавы и В.К.Дебольского, как наиболее полно учитывающие характеристики потока и ложа водотока. Формула Ц.Е.Мирцкулавн учитывает Пульсации скорости течения и влияние галлоидкнх часг:ц, «одер-' кашихся'в потоке, а форпуда Б.К.Дебольского не учитывает влия- . кат мелкозернистых ианосов, содержащихся в потоке, но более полно учитывает интепивиость турбулентности.
В-связи с этим, ло мотовке, ояясанпй в главе 2,были проведены эксперименты лб установлению критических скоростей! как , в "чистом" потоке, так к в потоке со взвесью.
Как показали результаты экспериментов, рассчитанные по формуле Д.Е.Мирцхулавн значения дояной критич.;сх;ой скорости, для условий "чистого" нотиса' г "лучшие ь завншашшп относительно каш-
ровных. Это обстоятельство объясняется следующим. Как известно, в формуле Ц.Е.Шрцхулавы д~я учета аульсагпи скорости введен -коэффициент перегрузки ' П , определяемый соотношением:
. / и!,;**')*
(ТГ> (9)
По-видимому,, более полно моико. проставить эту зависимость в виде ■ ■ >
■у /
Используя это соотношение л правила,"трех сигм", сходимость паплх экспериментальных 'данных, с расчетами по формуле Ц.Е.Мирц-хугаьы оказалось возмохяш улучшить, используя доя ^ следую-, . щее соотношение '
■ л * ;; "(ш ■
После введения поправок на !Ь дальнейшие оги&ойеюш мецду ■. йзмереиншк в экспериментах л рассчитанными доннами скоростями со взвесеяесуаиш ¡.отокаш была отнесены за счет изменения коэффициента условий работы ПЬ . Этот коэффициент, во Ц.Е.Иирцху-лаво, учитывает только влияние ютллоидных частиц. Для учета мел- • • козернистоИ взвеси мошю воспользоваться следующими простыми аппроксшздяями: ' , .
для первой группы концентрации Щ = 1,40-9700 & (12). для второй группы концентрации . /Я - 1,40 - 4100^ (13) дая третьей группы концентрации = 1,40-2300 & (14), душ четвертой группы концентрации /Я = 1,40-1300 5 ■ (15) Из соотношений (12)...(15), видно, что при 5" = 0, ,коэффициент М ~ 1,4. 0,-.нако эти соотношения'ггокно использовать при значениях концентрации, отлэтшцейся от куля, начи.ая от 0,25 до транспортирующей г-ос об нос тк. При =0, но при наличии, наспит, находящихся в потоке в коллоидном состоянии, следует пользоваться рекомендация"® Ц.Е.Мпрцхулавы. Другими словами, . .'рока л^уо' ¿9 пог-чшки относятся только к ваи^сам, но не к коя- . лсгдкым частицам. г. , ••
Соиос'тавгп1п.о измг^-знш1" ^ра'ссчитакнал.-ло Б.К.Тобольскому , отачажй доннам скоростей для усло^а" "чий-сго"'иотогл показало,
что болылшство вычисленных значешй скоростей для псследуешх наносов близки к измеренным. Отклонения мояно отнести к тому, что не всегда в экспериментах удавалось установить критическое состояние о вероятностью перемещения частиц равно! 0,3, которое описывается указанной формулой. К,.оме того, на отклонения, по-видимому, сказывалось и принятие постоянного -значения относительного масштаба турбулентности.
■ Для выявления влияния азвеш-шпас частиц иЗ серии экспериментов с "чистым" потоком были отобраны эксперименты, отвечащп вероятности пьремещешя донннх частиц, равной 0,3 или близкой к : ней, и эксперименты со.взвесекэсущпм потоком аналогичные по глубине и слагающим дно частицам.
Как показало сопоставление, измеренные згачешш донной критической скорости с рассчитанными по формуле В.К.Дебодъскоуо согласуются удовлетворительно, что объясняете! косвенным учетом формулы влияния концентрации взвеси через изменение таких параметров потока,-как интенсивность турбулентности и линейдой масштаб турбулентности, а тагов гидравлическая крул-*ость.
Таким образом, результаты проведенных экспериментов иоказа-ли, что для потоков, содержащих частицы размером , 0,1 ш, внося вниепрпведекнке коррективы, моя.;о пользоваться как формулой. Д.Е.Мирцхулавн, гак и формулой :\К.Дебольского.
Величина этих поправок составляет от -10 до 80$ и зависимости, от соотношения концентрации взвеси и размеров донного материала.
ОСГОВШЕ ВЫВОДЫ .
1. Существующие-рекомендац:'; по расчету турбулегтньк хараг-терпстпк содержат противоречил в оценке влияния взвеси па эти характеристики, что объясняется различием в условиях океяеркмен-тов, положенных в основу этих оценок,
2. Предложенная методой«? экспериментов поваляет иоследо-вательво изучить, влияние лакенеяш! концентрации взьесл шякодас-йореннх тпосов на формирование турбулентной структуры потока в условиях тачала давления частиц, слагавших лоаю'потопа.
3. Эвопв! агантально подтверждена неоднозначная связь интенсивности турбулентности и концентрации мелкозернистой взвеси, перо носимой потоком, при его скоростях, близких к началу диижения дошоз i материала. ' (
4. Выполненные эксперименты и аппроксимация экспериментальных результатов позволили предложить соотношения для расчета интенсивности турбулентности дл" условий начала трогаюш частиц, слагающих лохе ру^ла дая "чистого" потока, учитывающие б^лее об Лщешше, чем в ранее предложенных соотношениях параметры, вютчая подвижную шероховатость русла, а также для потока, переносящего во взвеси мелкодисперсные наносы.
5. Анализ полученного оксперинептальпого j чтергзла позво--лил.установить погрешности, возникающие при расчете по извест-1г.щ зависимостям критических, о отношению к дтижекиг-наносов, скоростей потока, транспортирующего взвешенные мелкодисперсные наносы. . i '
6. Предложены соотяошензш дои расчета критических дня донного материал скоростей потока, учитывающих переносимую потоком мелкодисперсную взвесь.
7. Дальне!', nie исследования должны быть направлены на развитие разработанного подхода к анализу глнематкческой структуры потока и транспорта донного материала при развитом движении наше с . ■ •
Основные положения диссертации, опубликованы в ° следу! .дах работах:
1, Экспериментальные исоледоваши! транспорта наносов открытым потоком // Сб.научн.тр.ШШ. Гидравлические исследования и расчеты -гидрочелиорагивннх соооужешш. - Ы., 1982 (в со-fiETOj JTBB) .
2. 11сследования по определению гидравлической, крупности па тиц /-"' Труд ТШИСХ, вшДЗО. Вопросы г .-вогния предгорных^ склонов в пути улучшения мвлиоратгзногс-зостояюм старопахотное аешль. - ¿ашкенг, 39РЧ соавторе та с'. . . .
-
Похожие работы
- Моделирование транспорта наносов в прибрежной зоне водоема
- Береговые процессы в нижнем бьефе гидроузла при прохождении волны попуска
- Математическое моделирование транспорта придонных наносов в речных руслах
- Математическое моделирование транспорта взвесей в мелководных акваториях
- Русловые процессы и эрозионные формы
-
- 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