Исследование влияния фильтрации на интенсивность водной эрозии

• Автор: Круашвили, Ираклий Георгиевич
• Шифр специальности: 05.14.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Тбилиси
• Количество страниц: 132 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение .

Глава I. Современное состояние проблемы водной эрозии русл

1.1. Общее представление о процессах водной эрозии,про

исходящих в естественных руслах

1.2. Гидромеханические модели механизма силового воздействия водного потока на частицы грунта , . . . II
1.3. Зависимости для определения критических скоростей потока,вызывающих водную эрозию

1.4. О влиянии фильтрации на размывающую способность

потока.
Глава 2. Методика экспериментальных исследований динамического воздействия потока на частицу грунта при наличии фильтрации .

2.1. Описание экспериментальной установки

2.2. Методика экспериментального исследования силового воздействия водного потока на частицу,лежащую
на дне водотока при фильтрации.
2.3. Выбор рационального плана проведения эксперимен
тов с применением математической теории планирования .
Глава 3. Динамическое воздействие водного потока на частицу
грунта,лежащую на дне,при наличии фильтрации .
3.1. Результаты экспериментов и их анализ
3.2. Исследование распределения скоростей водного потока по вертикали при наличии фильтрации .
Глава 1У.Расчет водной эрозии в непризматических руслах с
переменным расходом вдоль пути
4.1. Основные уравнения для исследования водной
эрозии русла
4.2. Линеаризация системы уравнений,начальные и граничные условия
4.3. Решение уравнения 4.
4.4. Расчет водной эрозии водотоков при переменном
расходе вдоль пути.
4.5. Экономическая эффективность исследования
Основные выводы .
Литература


Основные результаты исследований внедрены Госкомсельхозпроиз-водством Грузинской ССР на оросительной системе в Мцхетскон районе ГССР. Годовой экономический эффект от внедрения составляет 4 руб/га. Разработанное устройство для исследования водной эрозии в лабораторных условиях внедрено на кафедре гидравлики и ГТС Грузинского СХИ в научно-исследовательском процессе. Апробация работы. Результаты исследований докладывались на: научно-технических конференциях Грузинского СХИ в . Грузинской республиканской научной конференции молодых ученых и аспирантов в г. ГТС,с/х мелиорации и эксплуатации гидромелиоративных систем Грузинского СХИ в году. Публикации. До теме диссертации опубликовано 5 работ и получено одно авторское свидетельство. Объем работы. Диссертационная работа изложена на 7 страницах машинописного текста,включая введение,четыре главы,выводы и приложение; содержит 6 таблиц, рисунков. Список литературы содержит 6 наименований, в том числе иностранных. Глава I. Исследование водной эрозии и установление общих закономерностей русловых процессов является важнейшей задачей гидравлики открытых потоков для прогнозирования и расчета русловых деформаций. Решение этой проблемы основывается на взаимоуправляемости водного потока и русла. Водный поток в непрерывном взаимодействии с руслом постоянно изменяет его форму,а русло,в свою очередь,управляет потоком, формируя его скоростное поле. Профиль русла формируется в зависимости от распределения скоростей потока,которые производя на различных участках размывы и заиления,путем переноса и отложения продуктов эрозии,создают русло,отвечающее данному скоростному полю. Основоположники исследования русловых процессов В. М.Лохтин //,Н. С.Лелявский //,Л. Фарг // и другие в свое время предложили ряд эмпирических интегральных показателей для прогнозирования общих русловых деформаций,однако,развитие научной мысли на том этапе не давало возможности проникнуть в сущность сложнейшего процесса взаимодействия потока с руслом. III,7,3,6,7 и др. Решение этих уравнений базируется на основных постулатах гидродинамики однофазных потоков,путем интегрирования их вдоль оси,совпадающей с основным направлением течения. Теоретические основы движения турбулентных взвесенесущих потоков разработаны многими исследователями /1,5,6,8,,,,-. Результаты этих исследований открыли широкую возможность для решения общих задач русловых деформаций и послужили основой для разработки методик расчета и рационального проектирования гидротехнических сооружений. При решении инженерных задач на данном этапе используются одномерные уравнения в основном полученные в результате интегрирования уравнений гидродинамики по живому сечению. Эти уравнения могут быть написаны для стационарного и нестационарного режимов как с переменным,так и с постоянным расходом вдоль пути. К числу таких уравнений относятся уравнения для однофазных /, и др. Анализ дифференциальных уравнений движения турбулентных потоков показывает,что их вывод возможен только путем составления уравнений для актуального движения с последующим осреднением. Для двухфазных потоков,по сравнению с однофазными,вопрос несколько осложняется,поскольку ,! Наиболее полный обзор методов построения и решения уравнений движения двухфазных потоков приведен в работе /5/. Однако,необходимо отметить,что в настоящее время продолжает оставаться перспективным применение классических уравнений гидродинамики вместе с уравнениями баланса наносов и деформации размываемого дна и замыкание этих уравнений с помощью различных гипотез,по лученных феноменологическим или эмпирическим путями. Применение той или иной гипотезы определяется,как правило,характером задачи и способом решения,то есть используются аналитические или численные методы расчета. Разработка методов расчета водной эрозии при наличии фильтрации основывается на использовании одномерного уравнения взвесене-сущего потока,а также уравнения деформации подвижного дна и неразрывности с учетом эмпирических зависимостей,представляющих силовое воздействие потока на русло. Силовое воздействие водного потока на частицы,слагающие ложа водотоков является основной причиной эрозии русл.