Совершенствование методики проектирования и технических средств оценки противоэрозионных технологий на склоновых землях

• Автор: Васильев, Сергей Анатольевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Чебоксары
• Количество страниц: 166 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

Глава I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Гидравлическое сопротивление стокоформирующей поверх

ности склоновых земель

1.1.1. Анализ существующих зависимостей для определения гид

равлического сопротивления

1.1.2. Определение гидравлических показателей стокоформирую

щей поверхности

1.2. Методы прогнозирования эрозионных процессов

1.3. Проектирование противоэрозионных технологий на склоно

вых землях
1.4. Цель и задачи исследования
Глава . МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СТОКА, ФОРМИРУЮЩЕ
ГОСЯ НА СКЛОНЕ
2.1. Постановка вопроса
2.2. Теоретические предпосылки определения безразмерного по
казателя
2.3. Скорость стока на стокоформирующей поверхности
2.3.1. Скорость стока при установившемся неравномерном движе
2.3.2. Скорость стока при руслоформирующем расходе
2.4. Руслоформирующий расход и высота потока
2.5. Теоретические предпосылки аналитического определения
смоченного периметра
2.6. Математическая модель стока, формирующегося на склоне
2.7. Сопоставление результатов расчета склоновой эрозии с дан
ными наблюдений. Выводы по главе
Глава III. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИИ
3.1. Объект и задачи исследований
3.2. Методика и устройство для определения безразмерного по
казателя в лабораторных условиях
3.3. Методика и устройство для определения безразмерного по
казателя в полевых условиях
3.4. Методика и устройство для определения безразмерного по
казателя эродированной почвы
3.5. Методика определения смоченного периметра микрорусла с
шероховатой поверхностью
Глава IV. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Результаты лабораторных исследований по определению
безразмерного показателя
4.2. Результаты полевых исследований по определению безраз
мерного показателя и потенциала эрозионной стойкости стокоформирующей поверхности
4.3. Результаты полевых исследований по определению безраз
мерного показателя эродированной почвы
4.4. Результаты лабораторных исследований по определению
смоченного периметра микрорусла с шероховатой поверхностью
4.5. Выводы по главе
Глава V. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ ПРОЕКТОРОВ I ГИЯ 4 РОТИВОЭРОЗИОННЫX ТЕХНОЛОГИЙ НА СКЛОНАХ
5.1. Постановка задач и
5.2. Совершенствование методики проектирования противоэро
зионных технологий на склоновых землях
5.3. Техникоэкономическая оценка иротивоэрозионной техно
5.4. Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


На основании теоретических и экспериментальных исследований разработаны и изготовлены макетные образцы следующих устройств для изучения процессов взаимодействия потока воды и шероховатой поверхности: лабораторный лоток для определения безразмерного показателя и коэффициента смоченного периметра; устройство для определения безразмерного показателя в полевых условиях на стокоформирующей поверхности; устройство для определения безразмерного показателя в полевых условиях для эродированной почвы. Автор благодарен сотрудникам кафедр физики и эксплуатации сельскохозяйственной техники Чувашской ГСХА: Сироткину В. В.М. Егорову В. П., Смирнову П. А., Чернову В. Г., Максимову В. А.М. Малову А. А за практическую помощь, оказанную на различных этапах выполнения диссертационной работы. Глава I. Под термином «гидравлическое сопротивление» следует пони-мать[7, 3] силы трения, возникающие в движущейся жидкости и обусловленные ее вязкостью и другими факторами, в частности, шероховатостью поверхности ложа, изменением формы сечения по длине потока, взвешенными наносами в потоке и другими местными препятствиями. Для определения работы сил трения необходимо знать касательное напряжение и скорость движения потока воды. По [,] главная задача теории гидравлического сопротивления открытых русел состоит в установлении связи касательного напряжения на стенках русла с параметрами потока. При равномерном движении реальной жидкости в недеформируемом русле на нее действуют сила тяжести и сила * трения на стенках. М, (1. Я - гидравлический радиус, м. Основной принцип равномерного движения - компонент силы тяжести, совпадающий с направ-V лением движения, должен быть равен полной силе сопротивления []. Основоположником в этом направлении является А. С - коэффициент Шези, м /с; V - средняя скорость поперечного сечения потока, м/с. В настоящее время коэффициент Шези С определяют по ниже приведенным эмпирическим формулам, полученным в результате обширного опытного материала, но не имеющего теоретического обоснования [6, , ]. Впервые в г. Е. Гангилье и В. I - уклон свободной поверхности потока (уклон дна русла); Я - гидравлический радиус, м. С = -^—, (1. Коэффициент шероховатости является функцией высоты выступов шероховатости. Д* = ,6/7, (1. Д - высота выступов шероховатости, м. Д = 0,7