УСТАНОВИВШЕЕСЯ НЕРАВНОМЕРНОЕ ДВИЖЕНИЕ ВЗВЕСЕНЕСУЩЕГО ПОТОКА В ВЕРХНЕМ БЬЕФЕ ГИДРОУЗЛА Арифжанов А.М.,Фатхуллаев А.М.,Самиев Л.Н.,Косимов И.

Ташкентский институт ирригации и мелиорации


Номер: 5-2
Год: 2015
Страницы: 204-207
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

Ключевые слово: Расход, равномерное и неравномерное движение, глубина, скорость, канал, мутность, Consumption, even and uneven motion, depth, velocity, channel, turbidity

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

В данной статье рассматривается неравномерное движение потока в верхнем бьефе гидроузла на канале и влияние неравномерного движения на распределение взвешенных частиц наносов. Дается анализ предложенной зависимости на основе натурных данных.

Текст научной статьи

Существует много факторов, влияющих на появление неравномерного движения в естественных руслах рек, в которых не сохраняется постоянным ни длина, ни форма и величина поперечного сечения, в отличие от равномерного движения, так как для изменения этих условий достаточно небольшое отложение наносов, размыв участка русла, зарастание русла водорослями и т.п. Особенно сильные изменения в режим естественных потоков вносят разнообразные искусственные сооружения, на них воздвигаемые, гидротехнические сооружения - гидроузлы различных назначений, перепады, шлюзы, быстротоки, в которых как правило, устанавливается неравномерное движение. В данной статье рассматривается неравномерное движение потока в верхнем бьефе гидроузла на канале и влияние неравномерного движения на распределение взвешенных частиц наносов. В случае неравномерного движения, притом установившегося, которое обусловлено необходимостью постоянства расхода Q, скорость будет величиной переменной и, следовательно, должно также изменяться вдоль направления потока и его живое сечение. В рассматриваемом случае средняя скорость является основным параметром и удобно характеризует движение взвесенесущего потока и определяется следующим образом: Расход взвесенесущего потока Q1 состоит из расхода жидкости-Q и расхода твердого стокаQ2 где: s- концентрация взвешенных частиц. При малых значениях концентрации взвешенных частиц: Уравнение неравномерного движения жидкости в существующих работах [1,3 и др.] выводится на основе известного уравнения Д.Бернулли. При установившемся неравномерном движении (, глубина H, ширина русла в, площадь живого сечения , средняя скорость и все другие характеристики потока жидкости изменяются по длине. Для двух сечений, расположенных на бесконечно близком (dl) расстоянии друг от друга, уравнение Бернулли может быть представлено в дифференциальной форме следующего вида: где: - изменение уровня по длине потока; - приращение скоростного напора; - потеря энергии по длине , которую можно записать через гидравлический уклон, при медленно изменяющемся движении: J= Рассмотрим смысл каждого из членов уравнения: где: уклон дна русла. Имея в виду, что Площадь живого сечения изменяется по длине и поэтому является функцией двух переменных h и b, которые также изменяются по длине, получим. ( Для условий неравномерного движения гидравлический уклон зависит от интенсивности изменения режима движения. Для плавно или медленно изменяющегося движения его можно приравнять к уклону равномерного движения: J = , (4) где: С- коэффициент Шези; R-гидравлический радиус. Подставляя (4), (3), (2) в (1), дифференциальное уравнение неравномерного движения запишем в виде: (5) В работах [3,4] была предложена следующая зависимость для определения распределения мутности по длине при неравномерном движении потока: (6) где : D - параметр, характеризующий движение взвешенных частиц в потоке: - соответственно, мутность и живое сечение потока в начальном створе; ,-соответственно, плотность жидкости и твердой частицы; d - диаметр взвешенных частиц. Решение уравнения (6), требует описания характера изменения живого сечения вдоль потока. Предполагая изменение ширины русла не существенным и изменение живого сечения связано только с изменением глубины потока, принимаем следующую расчетную схему при: : Рис.1. Расчетная схема неравномерного движения потока Согласно принятой расчетной схеме, определяя глубину потока по формуле (5), определяем площадь живого сечения потока в каждом рассматриваемом створе. Используя уравнение (6) и подставляя значение живого сечения, определяем распределение мутности по длине потока. Для удобства расчеты выполняются на ЭВМ, для чего разработана расчетная программа. Для оценки предложенной методики распределения мутности по длине потока были проведены натурные исследования на канале Миришкор в Кашкадарьинской области республики Узбекистан. В таблице приводятся результаты натурных измерений и расчетных данных. Процент отклонения расчетных и измеренных данных составляет 6-8 %, что подтверждает сходимость расчетных и измеренных данных. Таблица 1 Изменение гидравлических параметров потока и мутности по длине L, м 0 200 400 600 800 1000 1200 Ни, м 3 3,2 3,25 3,28 3,36 3,37 3,5 Нр,м 3 3.15 3,2 3,25 3,35 3,4 3,45 Sи., кг/м3 0,3 0,26 0,22 0,19 0,12 0,1 0,09 Sрс., г/м3 0,3 0,24 0,19 0,16 0,14 0,12 0,12 Таким образом, предложен новый подход в определении распределения мутности по длине потока при установившемся и неравномерном движении потока.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.