Аннотация

Цель: проведение гидравлических исследований и расчетов резервного водосбросного сооружения (водослива с широким порогом) каменно-набросной плотины. 

Материалы и методы. Современные исследования показывают, что в открытых руслах режим движения жидкости может быть различным, а граничные поверхности русла в одних случаях следует рассматривать как гидравлически гладкие, в других – как гидравлические шероховатые. В исследовании рассмотрен водослив с широким порогом прямоугольного, а также трапецеидального сечения. Для определения опытного коэффициента расхода резервного водосброса грунтовой каменно-набросной плотины использовались известные зависимости для незатопленных водосливов с широким порогом, полученные А. Р. Березинским и Д. И. Куминым. 

Результаты. По результатам сопоставления расчетных коэффициентов расхода с данными экспериментов других авторов получены близкие значения с данными А. Р. Березинского и Д. Н. Кумина. При этом значения коэффициентов расхода водослива по Березинскому и Кумину находятся в пределах 0,339 и 0,324, что подтверждает их соответствие и высокую точность. Результатами расчета расхода фильтрации через каменную наброску плотины с резервным водосбросом являются расходы фильтрации в пределах 726,81–2260,76 м³/с. 

Выводы. Выполненные расчеты показали, что значения коэффициентов расхода водослива трапецеидального сечения соответствуют данным, полученным А. Р. Березинским и Д. И. Куминым. При этом значения коэффициентов расхода водослива по Березинскому и Кумину находятся в допустимых пределах, что подтверждает их соответствие. Средние скорости потока, проходящие через водослив с широким порогом, составили: для профиля 1 – 3,76 м/с, для профиля 2 – 0,612 м/с, для профиля 3 – 2,13 м/с.

doi: 10.31774/2712-9357-2022-12-4-384-402

Для цитирования

Щедрин В. Н., Косиченко Ю. М., Колганов А. В. Гидравлический расчет резервного водосброса (водослива с широким порогом) // Мелиорация и гидротехника. 2022. Т. 12, № 4. С. 384–402. https://doi.org/10.31774/2712-9357-2022-12-4-384-402.

Список литературы

1. Березинский А. Р. Пропускная способность водослива с широким порогом. М.: Стройиздат, 1950. 185 с.

2. Кумин Д. И. Сопряжение бьефов при поверхностном режиме. Л.; М.: Госэнергоиздат, 1948. 124 с.

3. Гурьев А. П., Ханов Н. В., Абидов М. М. Рекомендуемые условия работы вихревых водосбросов // Гидротехническое строительство. 2021. № 3. С. 15–21. http:dx.doi.org/10.34831/EP.2021.11.95.001.

4. Чертоусов М. Д. Гидравлика: спец. курс. 3-е изд., перераб. и доп. М.; Л.: Госэнергоиздат, 1957. 640 с. 

5. Богомолов А. И., Михайлов К. А. Гидравлика: учеб. для вузов. 2-е изд., доп. М.: Стройиздат, 1972. 648 с.

6. Пат. 2573328 Российская Федерация, МПК E 02 B 7/06, E 02 B 8/06. Резервный водосброс грунтового подпорного сооружения (варианты) / Косиченко Ю. М., Михайлов Е. Д., Баев О. А.; заявитель и патентообладатель Юж. науч.-исслед. ин-т гидротехники и мелиорации. № 2014100661/13; заявл. 09.01.14; опубл. 20.01.16, Бюл. № 20. 13 с.

7. Пат. 2668092 Российская Федерация, МПК E 02 B 7/06, E 02 B 8/06. Облегченный паводковый резервный водосброс при грунтовой плотине / Ищенко А. В., Баев О. А., Михайлов Е. Д.; заявитель и патентообладатель Дон. гос. аграр. ун-т. № 2017117367; заявл. 18.05.17; опубл. 26.09.18, Бюл. № 27. 10 с.

8. Лобанов Г. Л. Расчет резервного водосброса для пропуска паводковых расходов // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. 2016. № 4(24). С. 202–213. URL: http:www.rosniipm-sm.ru/article?n=1123 (дата обращения: 15.08.2022).

9. Абдразаков Ф. К., Панкова Т. А., Орлова С. С. Оценка степени риска аварии на гидроузле // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова. 2018. № 7. С. 34–41. DOI: 10.12737/article_5b4f02b785cf25.07598976.

10. Косарев С. Г. Методика расчета развития прорана в теле однородных земляных намывных плотин вследствие возникновения аварийных ситуаций // Гидротехническое строительство. 2012. № 4. С. 17–20.

11. Симонян Д. М., Родионов М. В. Резервные водосбросы с размываемой вставкой в теле грунтовой плотины // Традиции и инновации в строительстве и архитектуре. Строительство: сб. ст. / Сам. гос. архитектур.-строит. ун-т. Самара, 2017. С. 249–253.

12. Дерюгин Г. К. Рекомендации по гидравлическому расчету водосливов. Прямые водосливы. Л.: Энергия, 1974. Ч. 1. 58 с.

13. Гурьев А. П., Ханов Н. В., Ершов К. С. Влияние планового расширения водослива с горизонтальной вставкой на его пропускную способность // Природообустройство. 2010. № 5. С. 42–46.

14. Теоретические основы расчета размыва грунтовых плотин при переливе воды через гребень / В. B. Ивашечкин, П. М. Богославчик, В. В. Веременюк, О. В. Немеровец // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2022. Т. 65, № 3. С. 276–284. https:doi.org/10.21122/1029-7448-2022-65-3-276-284.

15. Alternative solutions for the energy dissipation of idle discharges at the Rogun HPP / A. P. Gur’ev, N. A. Safonova, D. V. Kozlov, N. V. Khanov, M. M. Abidov // Power Technology and Engineering. 2020. Vol. 54, № 1. P. 7–12. DOI: 10.1007/s10749-020-01157-3.

16. Бальзанников М. И., Родионов М. В., Сеницкий Ю. Э. Повышение эксплуатационной надежности низконапорных гидротехнических объектов с грунтовыми плотинами // Приволжский научный журнал. 2012. № 2. С. 35–40.

17. Березинский А. Р. Гидротехнические сооружения. М.: Энергия, 1965. 185 с.

18. Березинский А. Р. Пропускная способность водосливов // Гидротехническое строительство. 1951. № 3. С. 29–35.

19. Пономарчук К. Р. Оценка параметров развития прорана при разрушении грунтовой плотины // Природообустройство. 2011. № 3. С. 77–82.

20. Косиченко Ю. М., Михайлов Е. Д., Баев О. А. Экспериментальные исследования водослива с широким порогом резервного водосброса // Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура. 2015. № 3(20). С. 73–81.

21. Агроскин И. И., Дмитриев Г. Т., Пикалов Ф. И. Гидравлика / под ред. И. И. Агроскина. 2-е изд., перераб. и доп. М.; Л.: Госэнергоиздат, 1950. 440 с.

22. Справочник по гидравлическим расчетам / П. Г. Киселев [и др.]; под ред. П. Г. Киселева. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Эколит, 2011. 312 с.