Введение к работе
Актуальность гт.боты. При расчете каналов, пролегающих в несвязных грунтах, где тсегда присутствует подрусловое фильтрационное течение, необходимо учитывать влияние этого течения на устойчивость каналов. Утл каналы проектируются исходя из условий их статической устойчивости, и при этом применяются различные методы расчета критических скоростей течения, то есть таких скоростей, при которых не пропохо&и перемещение наносов.
Ода;:!.: из малоизученных, но важных факторов, влияющих в целом на систему "погок - размываемое русло " является фильтрация и инфильтрация в руслах.
К настоящему времени структура открытого потока изучена гораздо более подробно, чем фильтрационное течение под руслом. При исследовании такого индуцированного течения необходимо выявить его связь с характеристиками открытого потока и их взаимовлияние. В последнее время исследователями предприняты ряд попыток учесть в расчетах устойчивость частиц грунта, слагающего русло, силы, 'обусловленные фильтрационными течениями. Были предложены соотно-пения, описывающие распределения скоростей в слое индуцированного течения и выполнены оценки размеров этого, слоя. Однако полученные результаты нуждаются в экспериментальном обосновании в связи с тем, что положенные в основу теоретических выводов гипотезы сильно различаются мехду собой.
Учет фильтрационного потока осуществляются.обычно через коэффициент фильтрации, однако, как показали многочисленные исследования штудированный поток характеризуется скоростями течения гораздо больсими, чек скорости фильтрации.
К настоящему времени исследования транспорта накосов при наличии индуцированного основным потоком течения в условиях существования русловых образований типа гряд, ркфолей н.т.д. отсутствуют,
В связи с этим дальнейшее развитие методов расчета деформации русла, с учетом подруслового течения при наличии русловых образований является актуальной задачей исследований.
Целью работы явилось разработка метода расчета трансформация донных орм при наличии индуцированного точения.
В задачи исследований входило:
- изучение влияния подруслового течения на устойчивость час-
тиц грунта к размыву;
определение кинематических и динамических характеристик потока при транспорте наносов с учетом взаимовлияния руслового и индуцированного потоков;
проведение экспериментов для обоснования предложенной методики расчета;
разработка практических рекомендаций для решения задачи определения деформации русел каналов.
Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем. На основе существующих представлении о формировании сопротивлений в наносоиесущем потоке предложено соотношение, описывающее касательное напряжение в потоке транспортирующем наносы, учитывающее турбулентность потока, наличие в ней взвешенных наносов, сопротивление потока в начале движения наносов, а также взаимодействие руслового и индуцированного потоков.
Установлена зависимость для динамической скорости потока при наличии индуцированного течения. Впервые получено соотношение» описывающее трансформацию донного руслового рельефа с учетом подруслового течения.
Практическая ценность. Предложенная методика расчета трансформации руслового донного рельефа с учетом подруслового течения использована в инженерных расчетах деформаций размываемых русел.
Внедрение. Результаты исследований использованы ИВП РАН при разработке рекомендации по раочету транспорта наносов неустановившимся потоком.
Аптюбатшя работы. Результаты диссертационной работы докладывались на Всесоюзной конференции н Математическое моделирование в экологии " /Ленинград - 1990 /, на Всесоюзной конференции " Методы математического моделирования в задачах охраны природной среды и экологии " /Новосибирск - 1990 /. На семинарах лаборатории динамики русловых потоков и ледотермики ИШ РАН / Москва - 1989 - 1991 /.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 научных статьи.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на юа страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав, выводов, списка цитируемой литературы, включает 5 таблиц, 21