Экспериментальные исследования закономерностей формирования песчаных русел каналов и разработка рекомендаций к их гидравлическому расчету

• Автор: Ишанов, Хаким Хамидович
• Шифр специальности: 05.14.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ташкент
• Количество страниц: 292 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ДЕФОРМАЦИЯ РУСЕЛ ПЕСЧАНЫХ КАНАЛОВ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА ИХ УСТОЙЧИВОГО СЕЧЕНИЯ .

1.1. Особенности процесса руслоформирования в песчаных каналах

1.2. Опыт изучения деформаций песчаных русел каналов на лабораторных опытных каналах
1.3. Аетода гидравлического расчета устойчивых каналов с необлицованным руслом в мелкозернистых грунтах
1.4. Некоторые особенности песчаных каналов с осветленным потоком. Основная цель и задачи исследований и методика их решения
Выводы .
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НРАЗМЫВАЮЩЕИ СКОРОСТИ ТЕЧЕНИЯ И ГРЯДОВОГО ДВИЖЕНИЯ ДОННЫХ НАНОСОВ

ИЗ КЕРАМЗИТОВОГО И НАТУРНОГО ПЕСКА.

2.1. Состояние вопроса

2.2. Физикомеханические свойства керамзитового и натурного песка .
2.3. Неразмывающая скорость потока для керамзитового и натурного песка.
2.3.1. Экспериментальная установка, состав
опытов и методика их проведения
2.3.2. Основные результаты экспериментальных исследований неразмывающей скорости
течения потока.
стр.
2.4. Сравнение расчетных зависимостей для неразмывающей скорости течения с рекомендациями других авторов .
2.5. Результаты исследований формирования русел, сложенных из керамзитового и натурного песка в условиях плоской задачи .
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ ПЕСЧАНЫХ
РУСЕЛ НА БОЛЬШИХ ОПЫТНЫХ КАНАЛАХ
3.1. Описание опытных каналов .
3.2. Состав опытов и методика их проведения .
3.3. Исследования предельной статической устойчивости песчаных русел каналов.
3.4. Исследование взаимосвязи основных параметров песчаных каналов с гидравлическими характеристиками потока в процессе их формирования НО
3.5. Основные факторы, влияющие на устойчивость
русла
3.6. Плановое распределение средних по вертикали скоростей течения песчаных русел каналов
3.7. Результаты исследований грядового движения и фракционного состава донных наносов в опытных песчаных каналах .
Выводы
4. УСТОЙЧИВЫЕ ФОРШ РУСЕЛ ПЕСЧАНЫХ КАНАЛОВ И РЕКОМЕНДАЦИИ К ИХ РАСЧЕТУ .
4.1. Форма поперечного сечения устойчивого русла
песчаных каналов
4.2. Определение показателя степени параболы для устойчивых песчаных каналов
4.3. Исследование коэффициента заложений откосов устойчивых русел песчаных каналов .
4.4. Факторы, определяющие параметр формы русел устойчивых русел песчаных каналов .
4.5. Достоверность полученных результатов исследований .
4.6. Предложения к гидравлическому расчету каналов в мелкопесчаных грунтах и их экономическая эффективность .
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Для получения более надежных результатов необходимы специальные исследования по изучению распределения скоростей течения с учетом пространственности потока, вида устойчивости русла и формы шероховатости рельефа дна. При расчете по методу влекущей силы значение отношения ширины потока по урезу к средней глубине зависит только от характеристики грунта и не зависит от расхода воды. Проведенные проработки в основном достоверны для лабораторных песчаных каналов с осветленным потоком, поскольку при поступлении взвешенных наносов в канал неизбежно попадание и донных наносов, то расчет по методу влекущей силы осложняется. Ц, , I и 1, соответственно незаиляющая, фактическая и размывающая средние скорости течения в канале, мс. Впервые выражение 1. Кеннеди 2,7 , названное теорией режима. Согласно этой теории допускается заиление канала в период высокой мутности воды в источнике орошения при условии, что в последующий период низкой мутности в источнике образовавшиеся в канале отложения будут полностью смыты и к концу года в канале восстановятся первоначальные сечения. По данным К. Байманова , в таком режиме последние годы работает крупнейший канал Каракалпакии КызКеткен. I АИр , 1. А 0, и 6 0,. Дно таких каналов сложено из песка, а откосы из связных грунтов с коэффициентом заложения ГП 0,,8, т. При этом в диапазоне расходов воды 0. Ра параметр фор
мы русла устойчивых каналов колеблется в пределах Н 3,,0. Следовательно, формулы Кеннеди, основанные на чисто эмпирических зависимостях, полученных при вполне определенных грунтовых характеристиках дна и берегов русла каналов, количестве и составе транспортируемых наносов, не могут распространяться на другие каналы. Ряд исследователей определяли значения коэффициентов А и для каналов, находящихся в других условиях. Более обстоятельные исследования произвели Ласей 7 , Инглис 7,4 , Бленч 2 , Саймонс и Ричардсон 6 и др. Основными факторами, влияющими на гидравлические характеристики потока и русла, приняты расход воды и крупность донных наносов и предложены ряд эмпирических зависимостей. Средней Азии, привело к значительному занижению скоростей течения по сравнению с незаиляющими. А.А. Черкасов 4 , В. А.Пышкин и Е. Я.Федоров и др. Широкие натурные исследования оросительных каналов в республиках Средней Азии и Закавказья позволили получить ряд эмпирических зависимостей для определения транспортирующей способности и гидравлических элементов потока наносотранспортирующих каналов. Наиболее широкое применение получили формулы Гиршкана . С.А. Гиршкан, считая, что именно расход воды наиболее полно определяет размеры канала, установил зависимости для определения незаиляющей и неразмывающей скоростей, а также гидравлических элементов русла Е ,К ,У, и т. Для определения параметра формы русла С. ГП коэффициент заложения откосов. В данной формуле предусматривается трапецеидальное поперечное сечение канала с заложением откосов ГП , в зависимости от категории грунта. Достоверность формул С. А.Гиршкана ограничена расходом воды О ьс и гидравлическим радиусом каналов и 3 м. Отсутствие параметров, учитывающих характер грунта ложа и количество транспортируемых наносов, ограничивает применение формулы С. А.Гиршкана. В ТУиН рекомендуют использовать данную формулу только для предварительных расчетов 9 . М.С. Однако эти формулы не получили распространения ввиду отсутствия надежных рекомендаций по определению продольного уклона с учетом характеристик жидкого и твердого стоков. Интересную теоретическую работу по разработке методики гидравлического расчета каналов выполнил А. Н.Гостунский . Однако никаких проверок полученных результатов по данным натурных и лабораторных исследований он не производил. И.Я. Г.СЛекулаев 5 на основе обработки большого объема данных натрных измерений в наносотранспортирующих каналах предложил ряд эмпирических зависимостей для расчета их параметров. Однако составленная таблица критических значений параметра Б I требует серьезной доработки с более точным учетом физикомеханических свойств грунта русла. В последнее время в связи с проектированием крупных каналов с расходами осветленной воды более 0 ьс необходимы иные методы гидравлического расчета. С.Х.