Экологическое обоснование инженерной защиты сооружений нижнего бьефа гидроузлов : на примере Чебоксарской ГЭС

Экологическое обоснование инженерной защиты сооружений нижнего бьефа гидроузлов : на примере Чебоксарской ГЭС

Автор: Кузнецова, Юлия Анатольевна

Шифр специальности: 03.00.16

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2007

Место защиты: Йошкар-Ола

Количество страниц: 257 с. ил.

Артикул: 3399798

Автор: Кузнецова, Юлия Анатольевна

Стоимость: 250 руб.

Содержание
Условные обозначения
Введение
1 Состояние вопроса в области экологического обоснования инженерной защиты сооружений нижних бьефов гидроузлов
1.1 Характеристика Чебоксарского гидроузла
1.2 Экологические проблемы, вызванные созданием
Чебоксарского водохранилища
1.3 Местные размывы русла за гидротехническими сооружениями
1.4 Сведения о свободных гидравлических струях
1.5 Принципы математического моделирования движения воды и примесей в системах водотоков
1.6 Речные наносы и механизмы развития руслового процесса
1.7 Гидравлические явления на участке сопряжения бьефов
1.8 Метод искусственной поперечной циркуляции
1.9 Задачи исследований
2 Г идравлические явления на участке сопряжения бьефов и
размыв русла
2.1 Расчет сопряжения бьефов в пространственных условиях
2.2 Применение искусственной поперечной циркуляции для
инженерноэкологической защиты от размыва в нижнем бьефе гидроузлов
2.3 Режим потока в вихревых устройствах
2.4 Модель вихревой границы плоской гидравлической струи
2.5 Вихревая модель плоской гидравлической струи
2.6 Модель деформации донного слоя
2.7. Выводы
3 Гибкие руслоформирующие профили
3.1 Индуктивное воздействие профиля на русловой поток
3.2 Конструкция устройства для инженерноэкологической
защиты нижних бьефов гидроузлов от размыва на основе гибкого профиля
3.3 Выводы
4 Русловые процессы в нижнем бьефе гидроузла
4.1 Формирование и состав речных наносов
4.2 Движение наносов и деформации русла в нижних бьефах
4.3 Взвешивание наносов
4.4 Прогноз местных размывов
4.5 Местный размыв связных грунтов
4.6 Расчет общей глубины воронки размыва
4.7 Вычисление элементов донных гряд
4.8 Имитационные системные модели, основанные на балансовом
подходе
4.9 Системная динамика размыва
4. Местный размыв несвязных грунтов падающей струей
4. Модель динамики размыва донного грунта
4. Системный анализ гидробиологических показателей в зоне размыва нижнего бьефа
4. Выводы
5 Экспериментальные исследования процесса размыва русла в нижнем бьефе водосливной плотины ИЗ
5.1 Подобие открытых русловых потоков
5.2 Моделирование местного размыва грунта
5.3 Получение критериев подобия методом анализа размерностей величин, характеризующих явление
5.4 Описание лабораторной установки
5.5 Описание измерительного комплекса
5.6 Проведение экспериментальных исследований
5.7 Статистическая обработка результатов эксперимента
5.8 Выводы
6 Экологоэкономические оценки результатов работы
6.1 Основные параметры оценки последствий разрушения гидроузлов в нижнем бьефе
6.2 Методика расчета экологоэкономического риска эксплуатации гидротехнических сооружений
6.3 Экономические оценки последствий разрушения гидроузлов
6.4 Техникоэкономическое обоснование поиска областей размыва дна нижнего бьефа гидроузла
6.5 Выводы
Основные выводы и рекомендации
Список литературы
Приложения
Условные обозначения
бытовая глубина потока в нижнем бьефе йт вектор скорости
вектор элементарной скорости, индуцированной вихревым слоем. С компонентами Ии,
величина распределенной нагрузки
V вертикальная скорость с волновая скорость
2 высота падения струи
Ри высота порога водослива относительно рисбермы
Ь0 высота струи в сечении на входе в воронку с1м геометрическая крупность частиц и гидравлическая крупность
Я гидравлический радиус
р гидродинамическое давление
рн гидростатическое давление
кс глубина в сжатом сечении нижнего бьефа
Ир глубина размыва
глубина в отводящем русле при равномерном движении
Н глубина потока
глубина размыва
Оа дедвейт водоизмещение или вес аппарата
диаметр агрегатов, слагающих дно с диаметр частиц песка,
1р длина воронки размыва
длина размах профиля ид донная скорость в зоне галереи
с донная скорость растекающейся струи
V 0 допускаемая донная скорость в стабилизированной воронке размыва
касательная к кривой траектории
СС корректив скорости при незатопленном гидравлическом прыжке
рЛРо коэффициент внутреннего трения
V коэффициент кинематической вязкости а коэффициент кинетической энергии
К коэффициент однородности
Су коэффициент подъемной силы
л коэффициент расхода
с коэффициент сжатия
р коэффициент скорости коэффициент трения
т коэффициент условий работы агрегатов на растяжение и изгиб ф коэффициент устойчивости
коэффициент формы струи
Ик критическая глубина т масса вихря а масштаб глубин
2У масштаб скоростей
Е модуль Юнга
3 момент инерции относительно нейтральной линии рп мутность потока
Н напор над гребнем водослива
С напряженность вихря
й0 начальная величина вектора скорости
и0 начальная скорость плоскопараллельного потока
неразмывающая скорость
7Т нормаль к кривой
Еп нормальная составляющая вектора силы
1Л общая длина листовидной области растекания д0 общий удельный расход внешнего потока у 0 объемный вес воды уч объемный вес частиц
р опытная константа скорости струи
V р отметка рисбермы
относительная ширина потока
Пв параметр водоворота
У3 парамезр наклона струи
Я перемещение точки приложения продольной силы р0 плотность воды кгм3 рг плотность грунта
рч плотность частицы, имеющей расчетный объемный вес частиц уч
О площадь живого сечения д погонный расход воды
п показатель степени, зависящий от вида грунта
Р поперечная сила иизг потенциальная энергия изгиба кп предельная бытовая глубина
Рн пригружающее действие, обусловленное глубиной воды в воронке размыва 8 прогибы балки
Ркр продольная критическая сила
расход наносов
расход через одно отверстие при НПУ
V скорость равномерного движения в отводящем русле
X смоченный периметр
ап угол наклона струи
д удельный расход
ускорение свободного падения
р функция потенциала скоростей
Ке число Рейнольдса
число Струхала
Л число Фруда
Ей число Эйлера
Ь0 ширина отверстий
В ширина плотины
Иа ширина потока по зеркалу воды
Ь ширина размыва
Введение
Актуальность


Волге, были проведены на модели пятипролетной плотины 9 с размываемым песчаным дном в нижнем бьефе из песка с 0,2 мм. Опыты проводились при пяти режимах выпуска потока в нижний бьеф открыты все пролеты плотины, открыт полностью средний пролет, остальные 4 пролета на Я, где см напор над гребнем водослива, полностью открыт один средний пролет при открытии других пролетов на , открыт средний пролет, остальные пролеты полностью. Гидравлической струей называется вытекающий под напором из струеобразующего насадка турбулентный, расширяющийся по мере своего развития поток жидкости переменной массы . А . А . Я. Милович представлял струю, как поток, выходящий из сопла А диаметром с, с начальной скоростью У0 в ту же по своим физическим свойствам, но неподвижную жидкость рис. Поверхность такого потока покрыта бесконечным рядом вихревых колец, втягивание которых внутрь потока приводит к эффекту всасывания им окружающей жидкой среды и увеличению его поперечных сечений. Вытекающий из сопла поток жидкости в пространство, заполненное неподвижной жидкостью, состоит из бесконечного числа бесконечно малых элементарных круговых цилиндров АСИВ, ГАМи т. АВ, ЕР и высотой АСЕМ сН. При круглом выходном отверстии сопла и начале О, совпадающем с центром отверстия, выходящий поток жидкости будет ограничен поверхностью вращения ааХрр, симметричной относительно оси . Рис. Схема распространения гидравлической струи по А. Условие непрерывности движения позволило А. У1с1г ЗУгс. Для отыскания недостающих уравнений и последующего решения системы 1. А.Я. Милович провел эксперименты по изучению распространения свободных газовых струй. Интегрирование первого уравнения системы 1. Связь же между расстояниями от выходного сечения сопла и соответственным радиусом струи г установлена опытами А. Я. Миловича и Н. Дифференцируя соотношение 1. КгК. При таком значении скорости всасывания первое уравнение системы 1. Вместе с тем найденная связь иг дает форму кривой аа и меридиального сечения граничной поверхности потока плоскостью чертежа рис. Таким образом, имеются все необходимые элементы струйного потока жидкости. Ю.Я. Дмитриев изучая распространение возбужденного гидравлической струей потока в широком водоеме в случае отсутствия в нем течений получил зависимость фактически тождественную формуле А. Я.Миловича 8. Ю.Я. Дмитриев использовал свои опытные данные. В результате была установлена форма поверхности возбужденного струей потока . Рис. Анализ экспериментальных данных, полученных Ю. Я.Дмитриевым рис. Таблица 1. О.ОЗ. Подробный анализ уравнения связи показал, что целый ряд кривых с довольно высокой корреляцией может служить регрессионной зависимостью для данных Ю. Я. Дмитриева . В частности, укажем важное для дальнейшего уравнение цепной линии, которое имеет вид рис. Иа. При этом коэффициент корреляции не менее 0,, а стандартная ошибка не более 0, . Рис. Уравнение связи г при использовании функции г асИа
Детальное изучение выкладок при выводе уравнений А . Я. Миловича и Ю. Я. Дмитриева , 8 показывает, что для получения простых дифференциальных уравнений в них используются уравнения сохранения расхода, эквивалентное уравнению непрерывности движения, и уравнение сохранения энергии. Такой математический прием исключает использование уравнения сохранения количества движения, что упрощает конечный результат, но не гарантирует отражения структурных особенностей струйного течения. Покажем это на примере плоской струи единичной ширины. В этом случае уравнение сохранения массы позволяет определить объем притока через входное сечение струи АВ рис. Ж. Объем выходящий из сечения Нравен
2 рску суи ск 2 ркуи Луи ук. Зм т ч ди . Луи уи к 2уи ск. Ъуск 0. А.Я. Миловича 8. А.Я. Миловича. Следовательно, для получения информации, учитывающей структуру струи подобный подход мало пригоден. Поэтому для анализа сложных струйных процессов, происходящих в нижнем бьефе гидротехнических сооружений необходима разработка новой теории гидравлической струи, учитывающей структурные особенности ее строения.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.659, запросов: 145