Введение к работе
Актуальность темы. Принятыми основными направлениями экономии-ческого и социального развития Сирийской Арабской республики предусмотрено дальнейшее развитие гидротехнического строительства, как в области энергетики, так и для нужд экономики страны за счет использования энергетического и водоресурсного потенциала рек.
Главной проблемой реконструируемых и строящихся гидроузлов Сирии являются сокрушительные многоводные весенние паводки, формирующиеся за счет таяния снега и осадков в горах северной и западной частей Сирии и Ливана. Для пропуска этих паводковых вод приходиться возводить новые резервные или стационарные водосбросы, представляя-ющих собой открытые и закрытые сооружения.
Разработка актуальных проблем проектирования, строительства и эксплуатации грунтовых водосбросных сооружений в составе объектов водного хозяйства в значительной мере являешься важной научно-технической задачей прогресса в области гидротехники. Экономичность решения гидротехнического строительства зависит от рационального расходования материальных и трудовых ресурсов, ведущего к снижению стоимости строительства объектов.
Большой вклад в разработку технических решений грунтовых водосбросных плотин внесли российские ученые - Н.П. Пузыревский, П.И. Гордиенко, Ю.П. Правдивец, СВ. Избаш и др. Тело такого сооружения возводится из практически любого местного грунта, а гребень и низовой откос защищаются от размыва специальным креплением из бетона или камня. Современный опыт проектирования и строительства таких сору-жений показывает, что их технико-экономические характеристики существенно превосходят аналогичные показатели традиционных водосбросов. Внедрение грунтовых водосливных плотин в практику гидротехнического строительства Сирийской Арабской республики позволило бы получить ее водному хозяйству весьма значительный экономический эффект. В связи с этим тема настоящей диссертации может быть признана актуальной.
Цель и задачи исследований. Целью данной работы является совершенствование конструкций и методов расчетного обоснования сборных креплений низовых откосов и участков сопряжения бьефов грунтовых водосливных плотин на основе результатов модельных гидравлических исследовании.
Для достижения поставленной выше цели необходимо решить следующие задачи:
экспериментально изучить гидравлические условия работы низового откоса водосливных грунтовых плотин, крепленого сборными плитами различных конструкций;
исследовать эффективность работы различных типов покрытий низового откоса водосливных грунтовых плотин, изучая коэффициент скорости, который характеризует эффективность гашения избыточной энергии, получить зависимости для прогноза скорости на водосливной грани;
изучить различные схемы сопряжения бьефов за водосливными грунтовыми плотинами при покрытии низового откоса плитами различных конструкций, получить расчетные зависимости для прогноза параметров гидравлических прыжков;
рассмотреть надежность работы рассматриваемых плотин, а также дна в нижнем бьефе, крепление которого запроектировано с учетом полученных в работы зависимостей.
Научная новизна результатов исследований. Проведенные исследования позволили сформулировать следующие их основные результаты:
- подтверждена техническая и экономическая целесообразность строите
льства и эксплуатации грунтовых водосливных плотин при условии соз
дания крепления на их низовом откосе и в нижнем бьефе;
- получены новые данные о закономерностях изменения параметров
потока на сливном низовом откосе, крепленом плитами различных
конструкций, и расчетные зависимости для прогноза значений коэффици
ента скорости;
- рассмотрены закономерности и параметры гидравлических прыжков в
нижних бьефах водосливных грунтовых плотин при поверхностном
режиме сопряжения, а также при проектировании водобойного колодца,
получены расчетные зависимости для параметров прыжка.
Практическая значимость работы. Полученные в рамках настоящей работы расчетные зависимости ориентированы на их использование в практике проектирования, эксплуатации и строительства грунтовых водосливных плотин гидроузлов различного назначения. Внедрение полученных результатов в практику гидротехнического строительства Сирийской Арабской республики позволит не только повысить обоснованность и надежность работы таких сооружений, но сократит их стоимость и сроки строительства.
Достоверность результатов, полученных в работе. Результаты проведенных исследований апробированы на большом экспериментальном материале собственных и чужих лабораторных и полевых исследований. Они были сопоставлены с данными исследований других авторов, полученных как методами физического моделирования, так и натурными изме-
нреиями. Все приборы и аппаратура, использованные в лабораторных исследованиях, были тщательно оттарированы и прошли проверку. Полученные в рамках нашей диссертационной работы результаты послужат повышению эффективности решения прикладных задач создания и эксплуатации водосбросных грунтовых плотин; интенсифицируют процесс гашения избыточной энергии потока, а также позволят осуществлять прогноз параметров потока на этом откосе; расширить выбор подходящей и лучшей конструкции плит крепления для пропуска паводковых расходов; позволят прогнозировать значения коэффициента скорости на откосах, креплёных различными плитами; дадут возможность проектировать сопряжение бьефов за водосливными грунтовыми плотинами и прогнозировать параметры гидравлического прыжка.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались: на Международной научно-практической конференции «Проблемы развития мелиорации и водного хозяйства и пути их решения». Москва, ФГБОУ ВПО "МГУ природообустройства" - 2011г., на Международной (8-ой Всероссийской) научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Новые инновационные технологии и экологическая безопасность в мелиорации», состоявшейся Московской области, в ФГНУ ВНИИ " Радуга" -2011. Автор участвовал с докладом в международным научно-техническим конференций «Economics and Management of Water in Arab World and Africa». Egypt, Assiut University, - 2009, a также принимал участие в международной научно-технической конференций «Water Management - State and Prospects of Development», Rivne, National University of Water Management and Nature Resources Use - 2010.
Структура и объём работы. Диссертация написана на русском языке, изложена на 174 страницах машинописного текста, содержит 84 рисунка. Список использованной литературы включает 127 наименований, в том числе 29 - иностранных авторов.
