Кинематика потока и деление наносов в криволинейной пескогравиеловке для каналов горно-предгорной зоны

• Автор: Климук, Анатолий Степанович
• Шифр специальности: 05.14.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ровно
• Количество страниц: 226 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

В в е д е н и е .

1. СУЩЕСТВУЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ ПЕСКОГРАВИЕЛОВОК И НЕКОТОМЕ ОСОБЕННОСТИ ИХ РАБОТЫ.

1.1. Этапы защиты каналов от наносов

1.2. Конструкции песко грав неловок. II

1.3. Поперечная циркуляция на повороте русла

1.4. Вихревые течения за донными уступами гидротехнических сооружений.

2. ПРЕДЛАГАЕМАЯ КОНСТРУКЦИЯ КРИВОЛИНЕЙНОЙ ПЕСКО ГРАВИЕЛОВКИ НА КАНАЛАХ ГОРНОПРЕДГОРНОЙ ЗОНЫ

2.1. Конструкция и принцип действия пескогравиеловки

22. Расположение и условия применения

3. НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ ДВИЖЕНИЯ ПОТОКА В ПРЕДЛАГАЕМОЙ КРИВОЛИНЕЙНОЙ ПЕСКОГРАВИЕЛОВКЕ
3.1. Применение степенного закона распределения продольной скорости по глубине для описания структуры потока.
3.2. Вертикальное расширение открытого потока на наклонной плоскости
3.3. Расчет поперечных составляющих скоростей открытого потока на повороте русла.
3.4. Расчет распределения взвешенных наносов в турбулентном потоке
4. ЭКСПЕРИМЕНтЛЬШЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КРИВОЛИНЕЙНОЙ ПЕСКОГРАВИЕЛОВКИ
4.1 Цели и задачи исследований.
4.2. Методика исследований .
4.2.1. Описание лабораторных установок
4.2.2. Вопросы подобия
4.2.3. Подбор расхода и состава модельных наносов
4.2.4. Измерительная аппаратура, устройства,приспособления .
4.2.5. Оценка точности эксперимента
4.2.6. Состав опытов, их проведение и обработка результатов
4.3. Исследование вертикального расширения потока
на наклонной плоскости.
4.3.1. Границы безотрывного течения
4.3.2. Переформирование эпюры осреднениях продольных скоростей по длине наклонной плоскости. НО
4 .4. Исследование поперечной циркуляции на повороте русла.
4.4.1. Поперечные уклоны свободной поверхности потока.
4.4.2. Траектории донных струй
4.4.3. Скорости поперечной циркуляции
4Л.4. Отрыв потока на повороте.
4.5. Исследование вихревого течения за донным
уступом
4.5.1. Геометричеокие размеры вихревого вальца.
4.5.2. Распределение осредненных поступательных скоростей в вальце.
4.5.3. Водообмен между вихревым вальцом и транзитным потоком
4.6. Исследование деления наносов
4.6.1. Пескогравиеловка на канале
4.6.2. Пескогравиеловка в составе водозаборного гидроузла.
4.6.3. Самопромыв пескогравиеловки.
5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ КРИВОЛИНЕЙНОЙ ПЕСКОГРАВИЕЛОВКИ
5.1. Назначение основных размеров и выбор конструк
тивных особенностей
5.2. Гидравлический расчет.
В ы в о д ы .
I и те ра ту ра
ПРИЛОЖЕНИЯ.
Приложение 1.
Приложение 2.
Приложение 3.
Приложение 4.
с диаметр частиц наносов
относительное осветление потока
расход наносов
кинематический коэффициент турбулентной вязкости До коэффициент Буссинеска
5 толщина придонного слоя по ИК.Никитину
И коэффициент шероховатости
1о уклон дна
Не число Рейнольдса
Тг число руда.
ВВЕЛЕНИЕ
Актуальность


К этой же группе наносоперехватывающих сооружений на каналах можно отнести также эжекторы и вихревые трубы , применяемые на каналах водопроводящих систем Индии, Непала, Ирана, Японии, США и других зарубежных стран[8,5,1]. Вихревые трубы - это,по сути дела, те же донные галереи, применяемые в СССР и обладающие вышеперечисленными недостатками* Эжекторы, представляющие собой довольно сложные в конструктивном отношении сооружения, обеспечивают высокую степень очистки воды от донных наносов и применимы для крупных каналов* Однако они обладают и рядом недостатков С необходимость прямолинейного канала перед сооружением для равномерного распределения мутности по ширине, большой промывной расход - до . Салампурской ветке Верхнего Бари-Доабского канала в Индии [1] ( рис. Во вторую группу входят пескогравиеловки на каналах, в которых перехват донных наносов осуществляется за счет вихревых течений, возникающих перед донными порогами или за донными уступами,расположенными поперек дна канала. Поступательное движение вихревого вальца обеспечивается за счет либо косого расположения уступа или порога, либо за счет устройства дополнительного препятствия у одной иа стен сооружения, либо за счет искусственного возбуждения поперечной циркуляции перераспределением удельных расходов по ширине русла[,,,1(2,3,3]* К наиболее совершенным схемам этой группы следует отнести пескогравиеловку с кооонаправленным . ГЗ. Соболина[ИЗ]( рис. И.ИДириенко и АЛ. Щодро[1б]( рис. А )• Эти конструкции просты по устройству, удобны в эксплуатации. Но так как эффективность поступательного движения вихревого вальца в относительно широких каналах будет снижаться, то это может ограничить их облаоть применения. Следует отметить также предпочтительность схемы с уступом по сравнению со охемой с порогом в случае грядового движения наносов в канале и возможном завале порога надвигающейся грядой, а также меньший подпор потока в подводящем канале. В третью группу наносоперехватывающих сооружений можно отнести спиралевидные или конические циркуляционные камеры, предложенные Д. Я.Соколовым, §. С.Салаховым, А. И.1ангариным[,4] . Такая камера представляет собой отстойник с центральным промывным отверстием,в котором вода, поступающая вместе с наносами, вовлекается в винтовое движение, а донные наносы осаждаются на дно и удаляются на сброс. Промывные расходы в этом случае достигают . Спиралевидная камера ДЛ . Рис. Рис. Г.В. A-A ? Рис. Л. Пескогравиеловка конструкции й. Кириенко и А. Ц4] и круглый циркуляционный наносоуловитель, предложенный А«И. Жангариным и исследованный К. Бахтыбаевым [] , показаны на рис. Четвертую группу составляют пескогравиеловки, конструкция которых связана с искусственным искривлением трассы канала. При движении воды на повороте возникает явление поперечной циркуляции, при котором поверхностные слои потока устремляются к вогнутому берегу, а донные, насыщенные наносами,- к выпуклому. В таких пескогравиеловках вдоль выпуклого берега устраиваются промывные отверстия, переходящие в промывной тракт, через которые донные наносы отводятся за пределы какала. Различные конструкции,использующие такую схему,предложены Л. Левиным [] , Г. А.Зельгейм [] , О. Л.Юшмановым [9,0] , И. К.Никитиным [,] . Наиболее совершенной из них следует считать криволинейный отстойник с непрерывным промывом И. К.Никитина [,], представляющий собой плавно изогнутый участок канала, Дно которого имеет поперечный уклон в сторону выпуклого берега ( рис. На дне вдоль основания откоса выпуклого берега расположен ряд окон сбросных галерей. Лабораторные исследования отого сооружения на модели, выполненные И. К.Никитиным [,] , и натурные исследования построенных сооружений, проведенные М. С . Кожевниковой [,] »показали высокую эффективность криволинейного отстойника по перехвату донных и большей части взвешенных наносов, позволили разработать оптимальную его конструкцию и методику расчета осветления потока в нем. Однако, наличие в криволинейном отстойнике И. Рис. Спиралевидная камера Д. Я.Соколова [ГО] (а) и циркуляционный наносоуловитель А . И . Рис. Криволинейный остойник с непрерывным промывом И.