Оптимизация параметров трапецеидальных оросительных каналов в земляном русле

• Автор: Патрина, Мария Юрьевна
• Шифр специальности: 05.23.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 138 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СУЩЕСТВУЮЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТУ И ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОРОСИТЕЛЬНЫХ КАНАЛОВ
1.1 Классификации каналов
1.2 Основные задачи гидравлического расчета оросительных каналов и методы их решения
1.3 Рекомендации по выбору геометрических характеристик каналов
1.4 Методы определения оптимальных уклонов каналов в выемке
1.5 Выбор высотного положения каналов систем самотечного орошения
2. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ОПТИМИЗАЦИИ УКЛОНОВ ХОЛОСТЫХ ЧАСТЕЙ МАГИСТРАЛЬНЫХ КАНАЛОВ.
2.1. Постановка задачи
2.2. Исходные данные и расчетные схемы
2.3. Решение задачи для берегового рельефа типа «речная долина»’ (1-ый расчетный случай)
2.4. Решение задачи для «предгорной равнины» (2-ой расчетный случай)

3. АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ОПТИМИЗАЦИИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ХОЛОСТЫХ ЧАСТЕЙ МК.
3.1. Анализ зависимости уклонов от относительной ширины канала по дну и заложения откосов
3.2. Исследование зависимости объема выемки от геометрических характеристик канала
3.3. Оценка приемлемости уклонов по условиям неразмываемости и незаиляемости русла
3.4. Рекомендации по выбору оптимальных геометрических характеристик и проектированию холостых частей МК
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПТИМИЗАЦИИ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ШИРИНЫ ПО ДНУ И ВЫСОТНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ОРОСИЕЛЬНОГО КАНАЛА.
4.1. Постановка задачи. Предварительная оценка влияния (3 и ІПк
на стоимость строительства канала
4.2. Разработка методики выбора оптимальных (3 и ]Чк для
«идеального» канала
4.3. Корректировка методики выбора (3 и Йк применительно к реальным каналам
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ.
Актуальность проблемы. Канал - одно из древнейших и наиболее распространенных гидротехнических сооружений. Каналы как водопроводные, ирригационные, трднспортные артерии начали строиться тысячелетия тому назад.
Многочисленные исследования, посвященные каналам, позволили решить многие проблемы, связанные с их расчетом, проектированием и строительством. Установлены закономерности равномерного и неравномерного, установившегося и неустановившегося движений, изучены вопросы движения наносов и устойчивости русел, формы русловых процессов в необлицованных каналах и т.д.. В то же время до сих пор отсутствуют или крайне расплывчаты рекомендации по выбору некоторых геометрических характеристик даже простейших, наиболее распространенных трапецеидальных каналов
Так, например, в редких работах, рассматривающих вопрос выбора уклона канала, транспортирующего воду из ее источника в заданную точку, рекомендуется в основном «слепой» перебор вариантов с целью поиска наиболее экономичного решения; характер зависимости объемов выемки от уклонов исследован только качественно
Очень неопределенны рекомендации по выбору относительной ширины некоторых трапецеидальных каналов по дну. Хорошо известно, что для каналов в выемке наименьшие объемы работ ха-
2.РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ОПТИМИЗАЦИИ УКЛОНОВ ХОЛОСТЫХ ЧАСТЕЙ МАГИСТРАЛЬНЫХ КАНАЛОВ.
2.1 Постановка задачи.
Назначением холостой части магистрального канала является транспортировка воды из источника' орошения к оросительной системе - к рабочей части магистрального канала, и создание командных горизонтов, то есть вывод воды на отметки, обеспечивающие самотечное орошение территории. Для этого холостая часть должна иметь уклон меньше, чем уклоны поверхности земли и реки на некотором ее протяжении выше орошаемых земель (рис. 2.1)
Обобщение имеющихся в научной литературе данных и общий анализ рассматриваемого вопроса позволяют с уверенностью предположить, что существует некий оптимальный уклон холостой части магистрального канала (ХМК) 10пт/ ПРИ котором объем земляных работ по ее строительству будет минимальным.
Примем в качестве исходных следующие положения:
1) точка «начала орошения» - точка «О» (рис. 2.1) занимает фиксированное положение;
2) створ водозабора (точки В].; В2 и т.д.) может перемещаться вверх и вниз по течению реки на любые расстояния;
3) средние уклоны реки и прилегающей к источнику орошения местности одинаковы (Л_м=1).
Очевидно, что уклоны необлицованной ХМК в принципе могут изменяться в широких пределах от допустимых по условию незаи-ляемости канала до аналогичных по условию неразмываемости. При малых уклонах канал будет иметь большие живое и строительное сечения, но небольшую длину; при увеличении уклона ХМК площади сечений будут уменьшаться, но длина возрастать. Конечно, как отмечалось выше, задача определения 1ОПт- Может быть решена путем, рекомендованным, например, Чертоусовым