Введение к работе
Актуальность проблемы .Водосбросные сооружения являются одним из важнейших элементов гидроузлов энергетического, мелиоративного, воднотранспортного и другого назначения. Закрытые водосбросы применяют в тех случаях, когда по условиям компоновки гидроузла или в связи с требованиями организации его строительства необходимо обеспечить пропуск расходов через или в обход подпорных сооружений.
Для современного этапа развития гидротехнического строительства характерно обоснование возможности смены режимов течения в строительных туннелях - одном из наиболее распространенных типов туннельных водосбросов. Смена режимов течения часто может вызывать повышенную пульсацию давления. Учет гидродинамического давления необходим при расчетах водосбросов на прочность и прогнозе кавитации. К одной из перспективных тенденций в практике сооружения строительных туннелей относится отказ от выполнения массивной обделки на отдельных участках тракта. Смена режимов течения в таких туннелях имеет ряд особенностей. Поэтому разработка методики гидравлических расчетов необходима для обоснования таких сооружений.
Цель» диссертационной работы является проведение гидравлических исследований и разработка методики расчета водосбросов с участками тракта различного поперечного сечения. Основные задачи настояшей работы направлены на решение следующих вопросов.
1.Разработка методики определения заполнения тракта водосбросов с участками различного сечения.
2.Изучение допустимости смены режимов течения на тракте
водосброса с участками различной шероховатости.
3.Оценка гидродинамических воздействий и кавитацион-ной безопасности обтекаемых поверхностей водосбросов.
Научная новизна І.Даньї зависимости для связи глубин потока на участках резкого изменения поперечного сечения водосбросов.
-
Разработан при безнапорном режиме течения способ определения условий течения в зоне сужения для незатопленного и подтопленного с нижнего бьефа истечения.
-
Отмечены особенности смены безнапорного и напорного режимов течения на тракте водосброса с участком увеличенного сечения; определены значения приведенных расходов воды и числа Фруда для ряда частично напорных режимов течения.
4.Определены статистические характеристики пульсации гидродинамического давления при характерных частично напорных режимах течения на трактах водосбросов, различных конструкций.
5. Составлена методика определения заполнения тракта водосброса с участками различного поперечного сечения.
6.Предложен способ статистической оценки кавитационной безопасности обтекаемых поверхностей водосбросов.
Практическое значение работы заключается в том, что основные результаты исследований и разработанные положения методики гидравлических расчетов могут быть использованы при проектировании водосбросов различных конструкций, а также для обоснования допустимости смены безнапорного и напорного режимов течения на трактах туннельных водосбросов, отдельные участки которых выполняются без массивной обделки.
Практическая реализация работы . Материалы диссертации
« 2
использованы в ряде научно-технических отчетов, выпущенных ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева, а также учтены Ленгидропроектом при проектировании водосбросов Тельмамского и Усть-Среднекан-ского гидроузлов.
На защиту выносятся;
методика определения заполнения тракта водосброса с участками тракта различного поперечного сечения;
оценки параметров потока при частично напорных режимах течения, применительно к водосбросам различных конструкций;
статистические характеристики пульсации гидродинамического воздействия потока при смене режимов течения;
способ статистической оценки возможности появления кавитационной эрозии обтекаемых поверхностей водосбросов.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на:
xvili конференции молодых научных работников ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева;
заседании кафедры ''Гидротехнические сооружения'' Ленинградского Государственного Технического университета;
научно техническом совещании ''Гидравлика гидротехнических сооружений''(ГГС-92).
секции механики жидкости Ученого Совета ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева.
Публикации По теме диссертационной работы имеется б публикаций.
Обьем работы . Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы (113 наименований); содержит 125 страниц основного текста, в том числе 41 рисунок и 2 таблицы.
Похожие диссертации на Гидравлические условия работы закрытых водосбросов, связанные со сменой режимов течения
