Гидравлические параметры и расчет моноблочных коробчатых стабилизаторов расхода воды

• Автор: Фролова, Галина Петровна
• Шифр специальности: 06.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Бишкек
• Количество страниц: 177 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РАЗРАБОТОК И ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Характеристика и особенности водовыпускных сооружений как объектов автоматизации. Технологические условия и требования к способам и средствам стабилизации расходов воды
1.2. Обзор и анализ существующих и предложенных средств стабилизации расходов воды из каналов и состояние их изученности
1.3. Обоснование постановки, цели и задачи разработок и исследований
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ, КОНСТРУКЦИИ, ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОНОБЛОЧНЫХ КОРОБЧАТЫХ СТАБИЛИЗАТОРОВ РАСХОДА ВОДЫ (МКСР)
2.1. Технологическое обоснование автоматизации водовыпускных сооружений на каналах с малыми уклонами
2.2. Конструкции, принцип действия и схема работы моноблочных коробчатых стабилизаторов расхода воды
2.2.1. Моноблочный коробчатый стабилизатор расхода воды - МКСР
2.2.2. Моноблочный коробчатый стабилизатор расхода воды - МКСР
2.3. Гидравлическое обоснование стабилизаторов расхода воды типа МКСР
2.4. Математические связи между конструктивными и гидравлическими параметрами стабилизаторов типа МКСР
2.4.1. Теоретические исследования кривых свободной поверхности при истечении из-под затворов
2.4.2. Теоретическое обоснование конструктивных параметров элемента МКСР- горизонтальной пластины и сопрягающего устройства
2.4.3. Теоретические исследования по выбору рациональных
параметров МКСР
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И РАСЧЕТ

МОНОБЛОЧНЫХ КОРОБЧАТЫХ СТАБИЛИЗАТОРОВ РАСХОДА ВОДЫ
3.1. Состав, методика, точность и аппаратура исследований.
Экспериментальная установка и модели
3.2. Исследование кривых свободной поверхности при истечении из-под моноблока
3.3. Исследование пропускной способности моноблочного коробчатого стабилизатора расхода воды
3.4. Исследование гидравлического воздействия водного потока на горизонтальную пластину
3.5. Методика гидравлического расчета моноблочных коробчатых стабилизаторов расхода воды (МКСР)
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА СТАБИЛИЗАЦИИ И ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА РАБОТЫ МОНОБЛОЧНЫХ КОРОБЧАТЫХ СТАБИЛИЗАТОРОВ РАСХОДА ВОДЫ
4.1. Обоснование постановки, состав и методика исследований
4.2. Расчет действующей модели МКСР
4.3. Исследование показателей качества и водомерных свойств действующей модели МКСР
5. АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАЗРАБОТОК И ИССЛЕДОВАНИЙ. РАСЧЕТНЫЕТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРВАНИЮ
5.1. Реконструкция водовыпускного сооружения на канале Р-4 Южной ветки Большого Чуйского канала ПК 43+64
5.2. Технико-экономические показатели
5.3. Рекомендации по проектированию
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
АКТУАЛЬНОСТЬ. В Кыргызской Республике большая часть сельскохозяйственной продукции ( более 90% ) производится на орошаемых землях, что обосновывает необходимость как роста орошаемых площадей, так и развертывания мелиорации земель с целью их сохранения и улучшения для решения продовольственной проблемы.
Повышение водообеспеченности и продуктивности орошаемых земель связано со строительством новых и реконструкцией существующих гидромелиоративных систем на основе гидравлической автоматизации технологических процессов. Наиболее экономически оправданной, и это очевидно, для нашей Республики является гидравлическая автоматизация, основанная на использовании возобновляемой энергии потока воды, что обусловлено с одной стороны наличием на объектах автоматизации значительных запасов гидравлической энергии , с другой - рассредоточенностью объектов на больших расстояниях.
Самым распространенным типом гидротехнических сооружений как объектов автоматизации на оросительных системах являются водовыпуски на каналах, автоматизация которых зачастую осуществляется в основном с использованием средств стабилизации расходов воды в отвод.
В последнее время предложено большое количество гидравлически действующих систем стабилизации расходов - авторегуляторов и стабилизаторов расхода воды отвода.
В комплексе средств регулирования водоподачи на мелиоративных системах наиболее оправданными являются стабилизаторы расхода воды, не имеющие подвижных в работе частей и работающие на использовании гидравлических свойств потока. Широкое распространение на каналах с малыми уклонами Кыргызской Республики получили стабилизаторы расхода воды типа «коробчатый щит», отличающиеся простотой устройства, эксплуатации. Одна-

Выполненный нами обзор и анализ существующих и предложенных средств автоматизации водовыпусков (п. 1.2) показал, что этим требованиям наиболее полно отвечают моноблочные коробчатые стабилизаторы расхода воды (МКСР).
Следует отметить, что в основе работы стабилизаторов, являющихся составной частью системы стабилизации расходов воды, как устройств не имеющих подвижных в работе частей, в чем проявляется их преимущество в процессе эксплуатации, заложен технологический принцип регулирования водоподачи за счет использования гидравлических свойств потока. При этом возмущающим воздействием при работе системы принято считать изменение напора перед стабилизатором, на которое и реагирует последний.
Для обеспечения выше приведенных принципов работы водовыпускных сооружений из каналов предложенными моноблочными коробчатыми стабилизаторами расхода необходимо было разработать соответствующие компоновочные схемы этих водовыпускных сооружений, которые представлены на рис. 2.2,2.3.
Обе компоновки аналогичны по составляющим элементам и включают транзитный канал 1 прямоугольного (см. рис.2.2.) или трапецеидального сечения (см. рис. 2.3.), подпорное сооружение на транзитном канале (на рис. не показано) и отвод из него - закрытого или открытого типа 6.
Моноблочная конструкция стабилизатора 2 позволяет устанавливать его непосредственно на входе в водовыпуск, в откосе или стенке канала. МКСР удобен еще и тем, что уменьшает конструктивные параметры входа. Верхняя кромка входного участка моноблока 3 назначается из условия непопадания во внутреннюю часть (короб) стабилизатора донных наносов из старшего канала /107/ и равна:
Р=0.35Ьшах; (2.1)
где И мах - максимальное наполнение перед стабилизатором.
Для обеспечения бесперебойной работы стабилизатора должно соблюдаться также условие: