Введение к работе
Актуальность работы. Развитие независимой Республики Узбекистан зависит от развития ее экономики, которая в свою очередь связано с развитием аграрного сектора. Для его развития необходимо обеспечить высокоэффективное использование орошаемых земель и водных ресурсов. Этого можно добиться путем эффективного использования существующих водозаборных узлов и проектирования их совершенных конструкций в будущем.
С учетом важности и большого значения данного вопроса для дальнейшего развития рсспублн'-и были приняты ряд законодательных актоз о воде и водопользовании, выделяются значительные объемы капиталовложений на водохозяйственное строительстве. освоение новых орошаемых земель, реконструкцию и совершенствование существующих ирригационных систем. С учетом того, что существующие ирригационные системы характеризуются наличием густой сети каналов различного порядка, большинство из которых пролегают d земляном русле, возникают определенные трудности для обеспечения их надежной работы п эксплуатационный период. Густая сеть каналов требует устройства многочисленных узлов деления, которые подвержены значительным деформациям русла в виде размывов и заилений.
Существующие методы расчета узлов деления не позволяют выбрать их оптимальные конструкции, которые создают благоприятный режим деления потоков. Большинство имеющихся результатов исследований узлоз деления имеют разрозненный, несистематически!) характер, а в ряде случаев содержат несовпадающие друг с другом данные. Проведенные, исследования узлов делени:: выполнены, в основном, для установившегося режима течения, мело изучены иопросы турбулентности потока на участке деления потоков. Однако, на практике часто наблюдается неустановившийся режим движения потока и увеличение « турбулентности потока, которое приводит к сложным русловым процессам на участке водозабора. В этой связи актуальным вопросом является Исследование узлов деления открытых потоков и составление методики их расчета. Цель и задачи исследований. Целью работы является:
разработка уточненной методики гидравлического расчета и прогноїв русловых деформ.аций в узлах деления потоков со спокойным режимом течения;
Эта цель достигается решением следующих задач;
- аналитическое решение задачи по определению глубины воды в узлах деления
потоков при неустановившемся и установившемся режимах течений ;
определение характера изменения водоворотной зоны;
анализ характера изменения скоростей потока в узле деления;
определение турбулентных характеристик потока в пределах узла деления на размываемой и неразмываемой моделях;
изучение деформации русла в зоне узла деления потоков;
составление рекомендаций по сокращению русловых деформаций. |\1етоды исследований. Использованы теоретические исследования с применением уравнения изменения количества движения, лабораторные исследования на гидравлической модели, натурные о(>следования существующих водозаборных узлов, а также анализ имеющихся в литературе опытных данных по данному вопросу.
Научная новизна. Научная нов..ша полученных результатов определяется тем, что в работе:
- получены теоретические зависимости для определения глубин потока в каналах, образующих узлы деления в условиях неустановившегося и установившегося режимов движения;
проведен детальный анализ турбулентности русловых потоков в узлах деления *
установлен характер изменения водоворотных зон, образующихся при делении потоков, позволяющих прогнозировать размеры русловых деформаций;
составлена методика расчета узлов деления потоков.
Практическая ценность работы. Практическая ценность работы состоит в том, что на основе теоретических и экспериментальных исследований составлены практические рекомендации к расчету узлов деления потоков, позволяющие:
определять глубины потоков в пределах узла деления и непосредственно перед Ним для различных узлов деления, независимо от соотношений геометрических размеров сечений русел и угла отвода; '"
установить характер изменения турбулентности русловых потоков и их влияние на русловые деформации;
- прогнозировать размеры деформируемых участков русла, образующий узел деления и назначать размеры участков русла, подлежащих обязательному креплению.
Для облегчения расчетов по определению основных параметров потоков р узле деления рекоменуется использовать специальную программу, написанную на алгоритмическом языке "Бейсик" для ПЭВМ.
Реализация результатов работы. Полученные результаты исследований используются Управлением БФК при эксплуатации водозаборных узлов, а также могут быть использованы при необходимости всеми проектными организациями для использования их при составлении ТЭО ирригационных объектов, содержащих участки водозаборов.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на: Ш-й международной конференции "Вода: критический ресурс", которая проходила в сентябре 1996г в г Ташкенте, на международной научно-технической конференции "Современные проблемы гидроэнергетики", проходившей в октябре 1997г в г Ташкенте; научно-технических семинарах, проведенных в ИВП 1994-1998гг, САНИИРИ 1998г, ТИИИМСХ 1998-{999гг.
Публикации. По теме диссертационной работы опублнковаиы 7 научных работ, d том числе одна в соавторстве.
Структура и объем работы. Диссертация содержит 122 страниц машинописного текста, 9 таблиц, 44 рисунка и4 приложений. Состоит из введения, шести глав, выводов и списка испо. ьзованной отечественной и иностранной литературы (123 наименования).