ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЮ ВОДЫ И ТРАНСПОРТ НАНОСОВ В РЕКАХ
Аннотация
Отмечается, что в естественных речных потоках процессы превращения механической энергии в теплоту, перемещения наносов и деформаций русел составляют единое целое. Учитывая, что транспорт наносов и гидравлическое сопротивление в реках взаимосвязаны, дальнейшее совершенствование моделейтранспорта наносов невозможно без оценки величины гидравлического сопротивления русла и устойчивости разнозернистых по крупности частиц грунта, слагающего дно реки. Сохраняющаяся на сегодняшний день неопределенность разделения полного сопротивления русла на зернистую и грядовую составляющие и сопротивление формы заставила искать новый подход к составлению формул гидравлического сопротивления русел с мелкозернистыми грунтами дна, основоположником которого является К. В. Гришанин. Придерживаясь нового подхода к составлению формул, в работе исследовано гидравлическое сопротивление в условиях неплавно изменяющегося движения речного потока - сопротивление русла на отдельных перекатах и на участках речных извилин. Результаты приведенных исследований представляют систему зависимостей коэффициента Шези в функции скорости течения и средней глубины потока для различных морфологических элементов русел. С установлением новых зависимостей расчетная практика получила описание механизма взаимодействия речного потока и подвижного русла, а использование в гидравлических расчетах данных формул позволяет оценить влияние инженерных воднотранспортных мероприятий на гидравлику речного потока и условия транспорта наносов в реках. В работе приводятся результаты исследований, посвященных вопросам моделирования разнозернистых наносов в реках. Исследования, выполненные отечественными и зарубежными авторами, позволили установить общепринятые критерии устойчивости частицы грунта на дне потока применительно к условиям движения неоднородного грунта, а также получить методику вычисления относительной доли зернистой шероховатости дна при грядовой форме движения наносов в реках. На этой основе в исследовании разработана структура модифицированной модели транспорта разнозернистых наносов в реках и выполнена верификация ее по материалам натурных измерений на реках. Модифицированная модель транспорта наносов позволяет расширить область ее возможного применения для более широкого диапазона крупности частиц разнозернистого грунта донных отложений в реках.
Ключевые слова
река, берег, перекат, морфометрические характеристики русла, скорость течения воды, расход воды, расход наносов, градиент потерь энергии, коэффициент Шези, касательное напряжение на дне, русловые переформирования, Shezi coefficient
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
Об авторах
Гладков Геннадий Леонидович - доктор технических наук, профессор
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»Журавлев Михаил Валентинович - кандидат технических наук, доцент
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»
