Расчетные гидравлические характеристики потоков и параметров песчано-гравийных гряд с учетом состава наносов

• Автор: Мажидов, Тахир Шадманович
• Шифр специальности: 05.14.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ташкент
• Количество страниц: 275 c. : ил

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ДВИЖЕНИЯ ДОННЫХ НАНОСОВ В ГРЯДОВОЙ ФОРМЕ И ЗАДАЧИ НАСТОЯЩИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

І.І. Краткий обзор исследований грядового движения

наносов, неразмывающей скорости и гидравлических сопротивлений потока

1.1.1. Грядовое движение наносов

1.1.2. Неразмывающая скорость потока

1.1.3. Гидравлическое сопротивление грядового дна

2. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ И ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ОПЫТНЫХ ГРУНТОВ

2.1. Физико-механические характеристики опытных материалов

2.2. Гранулометрический состав наносов, используемых

в опытах
2.3. Коэффициент естественного откоса грунтов
2.4. Неразмывающие скорости потока при однородном
и неоднородном составах наносов
2.4.1. Экспериментальная установка, состав и методика проведения опытов по определению неразмывающих скоростей потока
2.4.2. Результаты лабораторного исследования неразмывающий скоростей потока
2.5. Предельная величина крупности наносов, меньше которой при определении неразмывающей скорости потока можно пренебречь разнородностью донного
материала
Выводы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГРЯДОВОГО ДВИЖЕНИЯ
НАНОСОВ
3.1. Задача исследований
3.2. Описание экспериментальных установок , . . III
3.3. Состав и методика проведения опытов
3.4. Общая характеристика выполненных опытов
3.5. Анализ опытных данных
3.5.1. Длина гряд
3.5.2. Высота гряд
3.5.3. Скорость перемещения гряд
3.6. Распределение наносов по элементам гряд
3.7. Связь угла низового откоса гряды с гидравлическими характеристиками потока
Выводы
4.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СОСТАВА НАНОСОВ НА ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОТОКА С ПОДВИЖНОЙ ШЕРОХОВАТОСТЬЮ ДНА
4.1. Гидравлические сопротивления потока при гладком дне
4.2. Гидравлические сопротивления потока при грядовом
рельефе дна
4.3. Связь коэффициента однородности грунтов с гидравлическими сопротивлениями гладкого и грядового дна
4.4. Анализ гидравлических сопротивлений размываемого
дна методом множественной корреляции
Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ЗАДАЧИ ДАЛЬНЕЙШИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Список использованных источников
Приложение I
Приложение
Приложение
Приложение

Актуальность работы. ХХУ1 съезд КПСС наметил дальнейшее освоение новых орошаемых земель и улучшение водообеспеченнос-ти засушливых районов страны. Для решения этих задач в настоящее время предусматривается межзональная переброска воды из бассейнов северных и сибирских рек в южные районы Европейской части СССР, в Среднюю Азию и Казахстан. Решение этих проблем связано со строительством крупных каналов и гидротехнических сооружений на реках. Строительство таких сооружений в руслах с подвижным дном выдвигает множество проблем, решение которых невозможно без дальнейшего развития общей теории русловых процессов и ряда ее частных разделов.
В естественных условиях русла водотоков сложены из различных типов разнородных наносов, движение которых происходит преимущественно в грядовой форме. Эти формы определяют расход донных наносов, гидравлические сопротивления, виды и темпы деформаций в аллювиальных руслах. Изучение влияния состава наносов на их подвижность, формы и размеры грядовых образований является одним из актуальных вопросов современной теории движения донных наносов.
Основная цель работы заключается в изучении влияния состава наносов на следующие характеристики потока и русла: неразмывающую скорость потока; среднюю глубину и среднюю скорость потока; уклон водной поверхности; геометрические и динамические характеристики гряд (форму, размеры, тип гряд, скорость перемещения); гидравлические сопротивления потока с подвижной (зернистой и грядовой) шероховатостью.
Методика исследований. Основные результаты работы получены методом лабораторного эксперимента. Экспериментальные ис-

Саймонс и Ричардсон / 162 / предложили следующие зависимости для определения сопротивлений русла при различных состояниях формы дна:
а) для потока с гладким дном, сформированным из неподвижных наносов
Для потока, дно которого покрыто рифелями, авторы вывели следующее уравнение:
Для грядовой формы дна и для формы типа антидюн предложена зависимость следующего вида:
здесь: о185 - диаметр частиц, соответствующий 85£-ной обес-
- изменение величины Ю под воздействием шероховатости донных образований.
В состав формул (І.9І) и (1.92), учитывающих общее сопротивление потоку, как видим, не входят параметры самих гряд, поскольку они предназначены для определеннего типа гряд и не учитывают многообразия грядовых форм.
Для определения влияния грядовых форм на величину коэффициента сопротивления, Винсентом / 170 / были проведены экспериментальные исследования в прямоугольном лотке длиной 70 м и шириной 0,62 м, с крупностью частиц опытного материала 1,0 мм. Для значений уклона в пределах 0,005 ^7 ^ 0,0012, коэф-
(1.89)
б) при плоском дне, сложенном из подвижных наносов
(1.90)
(І.9І)
(1.92)
печеяности;