Переходные гидравлические процессы в магистральных каналах оросительных систем для условий динамического регулирования водораспределения

• Автор: Ткачев, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.23.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 136 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ НЕУСТАНОВИВШЕГОСЯ ТЕЧЕНИЯ ВОДЫ ПРИ СУЩЕСТВУЮЩИХ СПОСОБАХ УПРАВЛЕНИЯ ВОДОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ В КАНАЛАХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
1.1. Влияние непроизводительных сбросов воды на ухудшение экологической обстановки в орошаемых регионах

1.2. Основные направления и этапы развития систем водораспределения

1.3. Неустановившееся движение воды в каналах оросительных

систем. Методы расчета

1.4. Имитационные математические модели для расчета

нестационарных режимов

2. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ХАРАКТЕРИСТИК ДЛЯ РАСЧЕТА ОДНОМЕРНОГО НЕУСТАНОВИВШЕГОСЯ ТЕЧЕНИЯ ВОДЫ В ОТКРЫТЫХ ПРИЗМАТИЧЕСКИХ НЕРАЗМЫВАЕМЫХ РУСЛАХ
2.1. Дифференциальные уравнения одномерного неустановившегося течения воды в открытых руслах

2.2. Установившееся неравномерное течение воды в открытых руслах

2.3. Аналитический метод решения дифференциального уравнения неравномерного установившегося течения воды в открытых призматических руслах с прямым уклоном дна
2.4. Точное аналитическое решение дифференциального уравнения неравномерного установившегося течения воды в призматических руслах с прямоугольной формой поперечного сечения
2.5. Обеспеченность данными и приведение расчетных участков естественных непризматических русел к призматическим.
2.6. Дифференциальные уравнения характеристик
неустановившегося течения воды в открытых руслах
2.7. Численный метод решения дифференциальных уравнений
характеристик неустановившегося течения воды в
открытых руслах
2.8. Аналитический метод решения дифференциальных
уравнений начальных характеристик неустановившегося
течения воды в открытых руслах
2.9. Аналитический метод решения дифференциальных уравнений характеристик неустановившегося течения веды в открытых руслах
2 Аналитические решения для расчета времени добегания
расходов в бьефах без учета влияния отражения волн
3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ АКТИВНЫХ СРЕДСТВ УПРАВЛЕНИЯ ВОДОРАСПРЕДЕЛЕНИЕМ В
ОТКРЫТЫХ КАНАЛАХ Кг
3.1. Имитационные исследования переходных гидравлических
процессов в открытых неразмываемых каналах
3.2. Имитационные исследования переходных гидравлических
процессов в подводящем канале головной насосной станции Азовского магистрального канала Веселовской оросительной
системы оЭ
3.2.1. Краевые условия для подводящего канала головной насосной
станции
3.2.1.1. Створы возмущения
3.2.1.2. Створ отражения
2.2.2. Гидравлический расчет установившегося движения зоды з
подводящем канале АзМК. Начальная характеристика Ч 1 О
3.2.2. Гидравлический расчет неустановившегося движения воды в
подводящем канале
3.3. Имитационные исследования АзМК
3.2.1. Краевые условия для Азовского магистрального канала
3.3.1.1. Створы возмущения
3.3.1.2. Створы отражения
3.3.1.3. Створы сопряжения
3.3.2. Гидравлический расчет установившегося движения воды в Азовском магистральном канале. Расчет начальных характеристик
3.3.3. Гидравлический расчет неустановившегосл движения боды в Азовском магистральном канале
3.3.4. Исследование петли Гистерезиса
4. СПОСОБ АКТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ВОД О РАС П Р ЕДЕ Л Е Н И Е М В ОТКРЫТЫХ МАГИСТРАЛЬНЫХ КАНАЛАХ ОС С ГОЛОВНОЙ НАСОСНОЙ СТАНЦИЕЙ
4.1. Системный водоучет на оросительной сети
4.2. Пути снижения непроизводительных сбросов на оросительных системах
4.3. Способ активного управления водораспределением на Аговсксм магистральном канале
4.2. Программный комплекс по выбору оптимального уровня технологического обеспечения управления водораспределением
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


При этом характеристики нестационарных процессов в каналах будут зависеть не только от возмущающих воздействий, но и от восприимчивости оросительных систем к внешним возмущающим воздействиям. Показателями восприимчивости к внешним воздействиям являются резервы запаса емкостей каналов, емкостей регулирования и др. Цель и задачи исследований. Целыо работы является разработка теоретических зависимостей и математических моделей для определения характеристик переходных гидравлических процессов в каналах оросительных систем и проведение численных экспериментов и имитационных исследований на ЭЬМ для условий динамического регулирования водораспределения. Азовского магистрального канала в Ростовской области. Методы исследований. Основные результаты, полученные в работе и сделанные научные выводы обоснованы и достоверны. Имитационные численные эксперименты выполнялись на математических моделях установившегося и неустановившегося течения воды в открытых неразмываемых руслах, основанных на методе характеристик, который обоснован экспериментально и дает достаточную степень точности. Апробация работы. Основные положения диссертации изложены в 5 работах и доложены на научнотехнических конференциях аспирантов и студентов на кафедрах гидравлики и гидротехнических сооружений НГМА гг. Способ активного управления водораспределением внедрен на Азовском магистральном канале в Ростовской области. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка использованной литературы 8 наименований и приложений. Работа содержит 6 страниц машинописного текста, в том числе таблиц, рисунков. Рассмотрение роли и места водных мелиораций в комплексе экологических нарушений природной среды показывает, что именно орошаемое земледелие и водохозяйственное строительство затрагивают глубинные гидрогеологические, геохимические, биохимические и др. Меняя направленность и интенсивность указанных миграционных процессов, орошение земель способствует нарушениям природной среды подъему уровней грунтовых вод, изменениям баланса поверхностных, грунтовых и подземных вод и их химического состава и т. В работах отечественных и зарубежных ученых, посвященных исследованиям влияния орошения на экологию региона признается, что наибольшие отклонения от экологического равновесия в окружающей среде происходят, как правило, при нарушении законов взаимодействия компонентов природной среды, нс соблюдении оптимальных соотношений естественных и искусственных элементов се например, леса, луга, пашни. Многие исследователи указывают на необходимость повышения экологической эффективности проектов, создания технически и технологически совершенных оросительных систем с оптимальными параметрами регулировании и управления технологическими процессами водораспределен ия и водопотребления в целях ликвидации непроизводительных сбросов воды 8,,,,,,,,. От количества и качества поступающей в почву оросительной воды в той или иной степени зависят почти все показатели мелиоративного режима водные свойства корнеобитасмого слоя почвы, уровень грунтовых вод, направленность влагообмена между корнеобитаемым слоем и грунтовыми водами, основные физические, химические, агрохимические показатели. Поступление же воды в почву сверх оптимальной нормы, т. Проанализируем основные этапы развития систем водораспределения, а также направления и научные подходы к решению проблемы непроизводительных сбросов и потерь оросительной воды на оросительных системах, которые связаны, прежде всего, с разработкой рациональных схем водопотребления и водораспределения, средств их реализации. Попытаемся указать главные причины неудач в решении данной проблемы. Магистральные и межхозяйствеиныс водоподводящис и водораспределительные каналы с первыми признаками регулирования появились в х годах нашего века. Строились спи за счет государственных средств, эксплуатировались штатными кадрами и находились в подчинении РУОС и др. В это же время появились первые средства управления водораспрсделенисм перегородки, водосливы. Тем не менее, эффективность работы систем оставалась на очень невысоком уровне. В году был подписан указ СОВМАРКОМа, согласно которому следовало .