Регулирование наносного режима при водозаборе на горно-предгорных участках рек

• Автор: Абидов, Мурат Мухамедович
• Шифр специальности: 05.23.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 199 с. : ил.

Содержание
Введение.

Глава 1. Состояние изученности рассматриваемого вопроса и его значение

1.1. Природные условия формирования поверхностного стока на Северном Кавказе

и классификация рек по участкам

1.2. Конструктивные особенности и эксплуатационные характеристики водозаборных сооружений.

1.2.1. Боковые водозаборы.

1.2.2. Фронтальные водозаборы.

1.2.3. Доннорешетчатые водозаборы

1.2.4. Ферганские водозаборы

1.2.5. Бссплотинныс водозаборы на реках горнопредгорной зоны.

1.3. Обзор изученности вопросов занесения и промыва верхнего бьефа.
Анализ методов расчета
1.3.1. Занесение подпорных бьефов во время эксплуатации.
Аналитические и эмпирические методы расчета
1.3.2. Промыв занесенного подпорного бьефа
Выводы
Глава 2. Методика проведения экспериментальных исследований.
2.1. Описание экспериментальной установки.
2.2. Измерительные приборы и регисгрирующая аппаратура
2.3. Методика проведения экспериментальных исследований эффективности регулирования наносного режима донным порогом.
2.4. Оценка погрешности производимых измерений
Выводы
Глава 3. Обсуждение результатов лабораторных исследований занесения
верхнего бьефа водозаборного гидроузла.
М 3.1. Общая картина занесения подпорного бьефа низконаиорного
водозаборного гидроузла с наносорегулирующим порогом
3.2. Рассмотрение количественных характеристик процесса занесения
подпорного бьефа низконапорного гидроузла.
3.3. Влияние на процесс занесения подпорного бьефа водозаборного гидроузла высоты наносорегулирующего порога.
3.4. Методика расчета режима занесения подпорного бьефа с учетом влияния наносорегулирующего порога
Выводы
Глава 4. Обсуждение результатов лабораторных исследований промыва
верхнего бьефа водозаборного гидроузла
4.1. Общая картина промыва занесенного подпорного бьефа.
4.2. Рассмотрение количественных характеристик процесса промыва занесенного подпорного бьефа низконапорного гидроузла.
4.3. Влияние на процесс промыва верхнего бьефа водозаборного
гидроузла высоты наносорегулирующего порога.
4.4. Методика проведения расчета режима промыва занесенного подпорного бьефа с наносорегулирующим порогом.
Выводы
Заключение
Литература


Под влиянием перепада давлений наносы сбрасываются в нижний бьеф. Боковой водозаборный гидроузел с фавиеловкой представлен на рисунке 1. Перед водоприемником устраивается прямолинейный входной порог, а в конце гравиеловки криволинейный порог. Грависловка является дополнительной ступенью борьбы с наносами и оборудована промывником для периодического смыва наносов. Разработанный ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева боковой водозаборный гидроузел с криволинейным подводящим каналом (рис. Также в конструкции предусматривается донное траншейное наносоперехватывающее устройство. Опыт эксплуатации построенных боковых водозаборных г идроузлов [, , 0 и др. Общим недостатком многих нестабильно работающих водозаборов па горно-предгорных участках рек является недоучет при проектировании процессов переформирования бьефов, вызванных созданием подпора. После сооружения гидроузлов происходит заиление и занесение верхнего бьефа, поднятие его горизонта, что приводит к образованию отмелей и островов из донных наносов, разделению реки на отдельные рукава и блуждание русла в наносных отложениях. Все вышесказанное создает неблагоприятные для водозабора гидравлические условия, и, как следствие, затруднения регулирования наносного режима. Следует также отметить, что в основном водозаборные гидроузлы проектируются исходя из условия недопущения наносов в водоприемник, а удалению (промыву) отложившихся наносов из верхнего бьефа не уделяется должного внимания. Обследования и натурные наблюдения, проведенные на нескольких боковых водозаборных гидроузлах Казахстана И. С.Румянцевым и Р. К.Кромсром [1, ], показали, что главный аспект их эксплуатации - своевременные промывы подпертого бьефа, недопущение образования мощных отложений в нем наносов. Несмотря па определенные недостатки, боковой водозабор получил более широкое распространение, чем другие типы водозаборов, благодаря простоте его конструкции, удобству эксплуатации, а также в связи с обеспечением благоприятных условий для промыва верхнего бьефа. Однако для устранения образования трудносмываемых наносных отложений у водоприемника вследствие бокового отбора воды следует предусматривать конструктивные мероприятия по отвлечению и накоплению наносных отложений в зоне промывных отверстий водоподпорной плотины. Фронтальные водозаборные гидроузлы характеризуются фронтальным отбором воды в направлении, совпадающем с направлением движения основного потока реки. Здесь также используется принцип водоотбора поверхностных, очищенных от донных и придонных наносов слоев речного потока и промыв дойных слоев потока насыщенных наносами транзитом по реке. Таким образом, работа водозаборов этого типа также базируется па гипотезе параллельноструйчатого движения жидкости. При этом фронтальные водозаборы превосходят боковые по защите водоприемников от наносов [7], но характеризуются большим стеснением русла реки. Учитывая условия гидравлического промыва наносов, эти водозаборные гидроузлЕ»! Одна из наиболее ранних компоеювок фронтального типа - водозабор с карманами [2] (рис. По месту первоначального применения данный водозабор часто называют также водозабором индийского типа. Наличие в составе плотины водосливной части шлзывает затруднения при проведении промыва подпорного бьефа. Отмечается также плохая промываемость карманов []. Рассмотрим конструкцию лоткового водозабора (рис 1. В основе данной схемы лежит явление обтекания нормально расположенной к оси потока преграды. Водоотбор осуществляется из поверхностных слоев потока в железобетонный лоток, расположенный под определенным уклоном для создания необходимой продольной скорости, и далее поступает в канал. Расход реки с донными наносами транзитом пропускается через донные отверстия под лотком. Лотковые водозаборные гидроузлы характеризуются небольшим коэффициентом водозабора. Один из первых построенных водозаборов, Чумышский гидроузел на р. Чу в Киргизии (рис. В компоновке данного водозаборного сооружения (эльсденовский тип) был использован принцип послойного деления воды по глубине.