Распределение размеров частиц наносов по глубине взвесенесущего потока

• Автор: Бернацкая, Надежда Викторовна
• Шифр специальности: 05.14.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ .

ПРЕДИСЛОВИЕ.

ГЛАВА I. СОВРЕМЕННЫЕ КОНЦЕПЦИИ ДИНАМИКИ ВЗВЕСЕНЕСУЩИХ ОТКРЫТЫХ ПОТОКОВ

1.1. Характернотики наносов.

1.1.1. Геометрические размеры частиц наносов .

1.1.2. Гидравлическая крупность наносов

1.1.3. Гранулометрический состав наносов .

1.2. Теории движения взвешенных наносов .

1.2.1. Диффузионные модели взвесенесущего потока .

1.2.2. Обобщенные модели движения наносов

1.3. Основные результаты экспериментального исследования движения наносов во взвесенесущем потоке .
1.3.1. Экспериментальные установки и методы исследований транспорта наносов .
1.3.2. Результаты экспериментов с натурным песчаным материалом .
1.3.3. Результаты экспериментов с заменителями песка .
1.4. Направление дальнейших исследований и постановка задачи
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ О РАСПРЕДЕЛЕНИИ КРУПНОСТИ НАНОСОВ ПО ГЛУБИНЕ ОТКРЫТОГО ВЗВЕСЕНЕСУЩЕГО ПОТОКА
2.1. Основные закономерности распределения крупности наносов по глубине взвесенесущего потока .
2.2. Уравнение ФоккераПланка и его применение к анализу распределения крупности наносов по глубине взвесенесущего потока
2.3.Обоснование постановки экспериментальных исследований
ГЛАВА. 3. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРНЖТАЛЪНОЙ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКИ
ЭКСПЕРИМЕНТОВ. НАТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ .
3.1. Экспериментальная установи
3.2. Методика проведения экспериментов
3.3. Методика обработки результатов экспериментов .
3.4. Натурные исследования.
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И НАТУРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ. РАСЧЕТНАЯ СХЕМА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КРУПНОСТИ НАНОСОВ ПО ГЛУБИНЕ ВЗВЕСЕНЕСУЩЕГО
ПОТОКА .
4.1. Основные результаты экспериментов .
4.2. Сравнение результатов экспериментов с расчетом по диффузионной модели
4.3. Анализ возмодностя описания распределения наносов по крупности по натурным и экспериментальным данным
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Анализ и обобщение современных концепций в области динамики взвесенесущих потоков с целью определения роли различных факторов в формировании потока взвеси. Проведение экспериментов и натурных исследований взве-сенесущих потоков с целью адаптации методов расчета распределения крупности наносов и их концентраций по глубине взвесенесущего потока. Научная новизна. М.А. Практическое значение работы. Разработан метод расчета распределения размеров частиц наносов и их концентрации по глубине взвесенесущего потока, использование которого в практике проектирования позволит повысить надежность гидротехнических и гидромелиоративных сооружений, а также точность расчета заиления водохранилищ, размыва русел в нижнем бьефе сооружений и т. Реализация работы. Результаты исследования внедрены при разработке научного обоснования территориального перераспределения водных ресурсов (задание ГКНТ 0, тема . Апробация работы. Основные результаты исследований изложены в трех статьях. Они обсуждались на заседании секции Ученого совета ВНИИГиМ, на П Всесоюзном симпозиуме по литодинамике океана (Москва, ), на Всесоюзной конференции "Исследование русловых процессов для практики народного хозяйства" (Москва, ). Объем работы. Диссертация содержит 1 страницгмашинописного текста, рисунков, II таблиц. Работа состоит из предисловия, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего ИЗ наименований и приложения, в котором помещены основные результаты экспериментов и натурных исследований. В первой главе рассматриваются современные концепции транспорта открытым потоком взвешенных наносов. Анализируются основные характеристики частиц несвязных наносов, определяющие их взаимодействие с потоком, из которых выделяются геометрические размеры частиц и их форма, гидравлическая крупность частиц, параметры гранулометрического состава. Рассматриваются основные современные теоретические и полуэмпирические схемы, описывающие транспорт взвешенных наносов открытым потоком, анализируются основные экспериментальные результаты в зависимости от методики экспериментирования. Дается постановка задачи. Во второй главе развивается на основе диффузионной модели Фоккера-Еланка теоретическая схема, описывающая вероятность пребывания частицы данного размера на заданном расстоянии от дна потока, транспортирующего взвешенные наносы, которой придается смысл гранулометрического состава концентрации взвеси. На основе экспериментов (С. Ы.Анцыферова, В. II. Дается обоснование постановки экспериментальных исследований. В третьей главе приводится описание экспериментальной установки, а также методики экспериментов и натурных исследований. Отличительной особенностью этой части работы явилось использование замкнутой циркуляционной установки, позволившей обеспечить стационарный режим транспорта наносов, а также применение в натурных условиях наносонакопителей, позволивших получить существенное осреднение концентрации взвеси на каждом горизонте. В четвертой главе приводятся основные результаты эксперимента и натурных исследований. Производится оценка применимости диффузионной модели М. А.Великанова для расчета распределения концентрации взвешенных наносов по глубине потока. По данным собственных и привлеченных измерений проверяется теоретическая схема, описывающая распределение размеров частиц наносов по глубине взвесенесущего потока. Дается метод расчета гранулометрического состава взвеси на заданном горизонте, предлагается применять результаты расчета по этому методу в диффузионной модели М. А.Великанова, описывающей распределение концентрации наносов по глубине взвесенесущего потока, даются пути развития метода к расчету концентрации и расхода взвешенных наносов на основе введения вероятности отрыва частиц от дна. В заключении приводятся основные выводы по результатам выполненного исследования. Автор считает своим долгом выразить благодарность научному руководителю работы профессору, д. Х.Ш. Шашро, сотрудникам гидравлической лаборатории МГМИ за большую помощь в проведении экспериментов, а также сотрудникам Отдела гидрофизики ИВП АН СССР за помощь в проведении натурных исследований и любезное предоставлении части экспериментальных материалов.