Введение к работе
Актуальность работы определяется необходимостью создания эффективных инженерных систем для забора поверхностных вод, стекающих с ко-compm.ix участков местности в целях их использования или отвода, предотвращения возникающих иод воздействием водных потоков эрозионных процессов на неукрепленных участках земной поверхности и оползней, заиления продуктами эрозии водоприемников, разрушения инженерных сооружении, подтопления территорий и населенных пунктов. Создание таких систем особенно актуально в населенных пунктах, на склонах, прилегающих к инженерным коммуникациям (дорогам, путепроводам, трубопроводам и др.), пляжам, рекам, а также на косогориых участках местности используемой для сельскохозяйственного производства. Особую проблему для таких водозаборных и водоотводящих систем представляют взвешенные и влекомые потоком продукты эрозии. Наносами и мусором забиваются водопроводящие сооружения и отводящие устройства закрытых трубчатых систем. Определенные трудности составляют транспортировка, удаление их из систем и утилизация. Актуальной остаётся и задача водозабора в закрытые (трубчатые) систем»-' из водоисточников, содержащих наносы и мусор в значительных объёмах. Значительную роль в обеспечении надежной работы таких систем играют водоприемные сооружения не только обеспечивающие забор по-верхностиых вод из неглубоких поверхностных потоков, но предотвращающих попадание в водоотводящую часть плавающего мусора и наносов.
Цель работы - разработка эффективной конструкции и рекомендации по проектированию и эксплуатации донного водоприемного сооружения инженерных систем для забора поды из открытых неглубоких потоков с высокой концентрацией наносов и мусора.
Задачи исследований: - разработать эффективную конструкцию донного водоприемника для перехвата, забора или отвода воды из открытых неглубоких высокоскоростных поюков с высокой концентрацией наноеон и мусора;
установить необходимые для инженерных расчётов зависимости для опре деления статического и динамического воздействия взвесенссущего поток; на элементы водоприемного сооружения;
получить необходимые данные и іппіїсимосіп для расчёт парлмеїроп потока на различных участках водоприемного сооружения;
разработать рекомендации по проектированию и эксплуатации водоприемника.
Автор защищает:
конструкцию донного водоприемного сооружения для водозаборных и водоотводящпх систем, обеспечивающую забор воды из открытых неглубоких водотоков с высокой концентрацией наносов и мусора;
результаты теоретических и экспериментальных исследовании по определению гидравлических параметров потока на различных участках водоприемника и усилий, оказываемых потоком на элементы сооружения;
рекомендации по проектированию и эксплуатации донного водоприемника, обеспечивающего перехват, забор и отвод воды из взвесенесущих потоков, задержание мусора и наносов и предотвращение попадания их в во-доотводящую или водопроводяшую сеть водозаборных и водоотводящпх систем.
Научную новизну работы составляют:
конструкция донного решетчатого двухкамерного водоприемного сооружения для забора взвесемусоронссушего потока из открытых неглубоких водотоков;
аналитические зависимости по определению силового воздействия потока на элементы конструкции;
аналитические и экспериментальные зависимости и основанная на них методика гидравлического расчёта геометрических и кинематических параметров потока на различных участках водоприемника.
Практическая значимость работы заключается в конструкции и рекомендациях по проектированию донного решетчатого водоприемника для
забора мусоронаїюсонесушего иоюка из неглубоких открытых водо і окон с последующей аккумуляцией крупных фракций влекомых наносов с целью предотвращения попадания их п подопроподяїцую сеть.
Методы исследований. Задачи, поставленные в работе, решены путем проведения теоретических, лабораторных и натурных экспериментальных исследований с иегю іьзованием методов теории движения жидкости без наносов и при их наличии, физическою моделирования на основе методов теории планирования эксперимента.
Опенка /юстоперпогш научных результатов. Научные исследования выполнены с использованием аттестованной метрологической службой кон-іролміо-ігімсріпслміоіі аііпараіурьі, с проверкой результатов с помощью статистических критериев на основе теории ошибок, дисперсною и регрессионного анализов. Достоверность анализов имитационного моделирования подтверждаются известными статистическими оценками.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на: Всероссийских научно-технических конференциях "Экологические аспекты эксплуатации гидромелиоративных систем и использования орошаемых земель" (1995г.) и. "Проблемы сохранения окружающей среди при эксплуатации гидромелиоративных систем" (1996г.); региональной научно-технической конференции "Комплексное использование и охрана водных ресурсов" (1995г.); областной научно-теоретической конференции "Проблемы ирригации в Ростовской области" (1995г.); научно-технической конференции аспирантов и студентов ІІГМЛ "Актуальные вопросы мелиорации и природопользования" (1997г.); научно-практической конференции НГМА "Мелиорация, эксплуатация и комплексное использование водных ресурсов" (1998г.); научно-методической конференции НГМА "Образовательный процесс в высшем учебном заведении и современные технологии" (1998г.): семинарах кафедр водного хозяйства населенных территорий и гидротехнических сооружений НГМА (1996-2000 гг.)
(,
Публикации. Основные положения рабо іы изложены и чсіьіріілдцаш опубликованных научных работах и патенте на изобретение.
Реализация работы. Результаты работы использованы в проекте головных сооружений Джалгинского фуппового водопровода п Ипаювском районе Ставропольского края и в учебном процессе.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, пят глав, общих выводов, приложений и списка литературы. Общий обьем дпе-серіании составляет 175 страниц машинописного тексіа, в і ом числе 55 рисунков, 14 таблиц и четырех приложений.
