Ісакієва Ольга Геннадіївна. Пропускна спроможність широких відкритих водотоків з гнучкою рослинністю

Короткий опис

Ісакієва Ольга Геннадіївна. Пропускна спроможність широких відкритих водотоків з гнучкою рослинністю: дис... канд. техн. наук: 05.23.16 / Харківський держ. технічний ун-т будівництва та архітектури. - Х., 2004

Ісакієва О.Г. Пропускна спроможність широких відкритих водотоків з гнучкою рослинністю. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.16 гідравліка та інженерна гідрологія. Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури, Харків, 2004.
Дисертація присвячена прогнозуванню ефективності роботи широких відкритих водотоків з гнучкою рослинністю.
Отримані формули вертикальних профілів осереднених швидкостей по глибині потоку, що заріс гнучкою водною рослинністю.
Розроблено двошарову модель для розрахунку пропускної спроможності широких відкритих водотоків (каналів та малих рік), в якій ураховано вплив гнучкої рослинності на гідравлічні та динамічні характеристики водотоку.
Розроблено метод інженерного розрахунку роботи водотоків, що заросли рослинністю.
Достовірність теоретичних досліджень перевірена шляхом зіставлення їх з натурними даними.

Розроблені і науково обґрунтовані розрахункові залежності для розрахунку пропускної спроможності широких відкритих водотоків з гнучкою донною рослинністю.
При розробці теоретичних положень руху водного потоку у рослинному шарі та над ним були використані основні положення законів стінки, дефекту швидкості, а також основні положення теорії пограничного шару.
Розподілення осередненої швидкості по глибині водотоку, що заріс, показує, що при великих значеннях вертикальної координати, запропонований профіль швидкості і профіль швидкості Прандтля-Кармана при великих значеннях z практично співпадають, у той час, коли для малих значень z формула Прандтля-Кармана виявляється нефізичною, при. Запропонована математична модель вертикального профілю осередненої швидкості адекватно описує розподілення осереднених швидкостей у потоці з рослинністю.
Розрахований профіль швидкості для турбулентного потоку над рослинним шаром, виходячи з реального розподілення дотичних напружень по периметру потоку, дозволяє одержати співпадіння експериментальних і розрахункових значень по всій глибині потоку при емпіричному значенні. Значенняприймається як параметр моделі.

Розроблена розрахункова залежність для вертикального профілю швидкості по глибині водотоку дозволяє одержати аналітичні залежності для визначення середньовитратної швидкості, витрат, параметру шорсткостіі коефіцієнту гідравлічного опоруяк функції від числа Рейнольдса.
Одержані розрахункові залежності дозволяють визначити розподілення осереднених швидкостей і пропускну спроможність у межах ламінарного в’язкого підшару, який імітує рослинний шар.
Аналіз отриманих результатів за запропонованими залежностями дозволяє дійти висновку, що пропускна спроможність лімітується значеннями витрати рідини у рослинному шарі, де швидкості значно менші, ніж швидкості у верхній частині потоку (над рослинним шаром). У зв’язку з цим при оцінці пропускної спроможності каналів, річок та інших водотоків витрати в рослинних шарах можна не враховувати.
Результати теоретичних досліджень, одержані в роботі, будуть використані при розробці експрес-методів для оцінки впливу рослинного шару на коефіцієнти гідравлічного опору в підводячих каналах існуючих водозаборів ТПО Харківкомунпромвод”, а також при будівництві гідротехнічних споруд на р.С.Дінець та р.Бабка з улаштуванням променевих та інфільтраційних водозаборів для підвищення якості вихідної води.