35. Гидравлическая крупность частиц для насосов. Транспортирующая способность потока.

Гидравли́ческая кру́пность — скорость падения частиц наносов в стоячей воде при определённой температуре. Имеет размерность скорости (например, см/с или м/с).

Различают три вида осаждения, каждый из которых характеризуются своими зависимости гидравлической крупности от определяющих параметров:

-ламинарный,

-переходный,

-турбулентный.

Теоретически задача осаждения зёрен шарообразной формы была решена Дж. Г.Стоксом. В связи с большим разбросом параметров зёрен наносов (размер, форма, плотность, гидрофобность или гидрофильность), практикуются экспериментальные определения величины гидравлической крупности. Практически для расчёта величины гидравической крупности употребляют эмпирические зависимости (например, формула Гончарова-Караушева).

Гидравлическая крупность используется как одно из базисных понятий в теориях и рабочих гипотезах гравитационных процессов обогащения полезных ископаемых, в частности отсадки.

Транспорти́рующая спосо́бность пото́ка — количество наносов определённой гидравлической крупности за единицу времени, которое способен перемещать водоток через поперечное сечение без изменения типа русловых процессов.

Транспортирующая способность потока является одной из составляющих руслоформирующего критерия: относительной транспортирующей способности потока.

36. Подземный контур бетонной плотины на нескальном основании и его элементы.

В зависимости от конструкций бетон и железобетонные(ж/б) плотины подразделяются на следующие основные виды:-гравитационные,-контрфорсные,-арочные.

В условиях РБ строятся бетонные гравитационные плотины. Конструкция плотины должна обеспечивать ее устойчивость. В конструктивном отношении профиль платины условно можно разделить на 2 части:

-верхнюю, которая включает все элементы, расположенные выше фундаментной плиты(водосливы, мосты и т.д.)

-нижнюю, образующую подземный контур плотины(понур, шпунт, зуб)

Поперечный профиль бетонной плотины

КАРТИНКА

1 – понур

2 – шпунт

3 – дренаж(основание)

4 – дренаж тела плотины

5 – верховой зуб плотины

6 – низовой зуб плотины

7 – смотровая галерея

8 – водобой

9 – рисберма

10 – затвор

Состав подземного контура плотины входят:

-гибкий понур

-шпунтовой ряд у верховой грани плотины(устраивается только в плотинах, расположенных на водопроницаемом основании)

-под телом плотины устраивается водобой и рисберма

Понур – представляет собой водонепроницаемое покрытие для верхнего бьефа, который предназначен для увеличения длины подземного контура плотины, уменьшения фильтрационного расхода и давления. Длину понура (lп) назначают (1-1,5)z, где z= НПУ- УНБ

Толщина понура в его начальном сечении принимается не < 0,5м, а в месте примыкания понура к телу плотины он утолщается до 2-3м.

Шпунты представляют собой вертикальное, противофильтрационное устройство, предназначенное для удлинения пути фильтрационного потока и =>гашения его напора.

Если водоупор располагается на достижимой глубине(до 10-20 м), то шпунт забивается до водоупора. Шпунты, недоведенные да водоупора, наз. висячие.

Глубина висячего шпунта S=(0,5-1,0)z, но не менее 3м.

Шпунтовые ряды бывают:

-металлические

-железобетонные

Для надежного сопряжения тела плотины с грунтом основания и предотвращения опасного контакта фильтрации подошва плотины верховыми и низовыми зубьями. Глубина зубьев принимается до 2-3м, а ширина не < 3м. для снятия фильтрационного давления на подошву плотины и обеспечения фильтрационной прочности грунта основания, устанавливают дренажи, их предусматривают под подошвой плотины, водобоем и рисбером. Вода из дренажа отводится через вертикальные колодцы в галерею, расположенную в нижней части тела плотины, а из нее в нижний бьеф.

Для гашения избыточной кинетической энергии в нижнем бьефе устраивают водобой и рисберму.

Профиль водосливных плотин представляет собой стенки с плавными очертаниями поверхности, по которым сливается вода.

Поперечный профиль образуется из следующих элементов:

-вертикальные или наклонные грани А-В

-криволинейного участка В-С, которая строится по координатам Кригера-Офицерова для безвакумных водосливов практического профиля, или по координатам Разанова для вакумных водосливов.

-прямолинейного участка С-Д, наклоненного к горизонту под углом, величину которого определяют в основном принятыми значениями ширины подошвы плотины(bпл)

-дуги окружности Д-Е, описанные радиусом R и сопрягающие участок С-Д с поверхностью водосбоя.

Плотины с наклонной напорной гранью А-В устраиваются на глинистых грунтах основания, когда необходим большой вес плотины, для обеспечения ее устойчивости на сдвиг.

Конструкции устройств нижнего бьефа предназначены для защиты грунта основания от размыва потоком, сбрасываемым через плотину в нижний бьеф.

Основным режимом сопряжения бьефов является данный режим. В пределах гидравлического прыжка, где поток имеет значительную скорость течения, требуется мощное крепление русла в виде плиты водобоя. За пределами водобоя, где скорости течения меньше устраивается рисберма.

Водобой – часть крепления дна русла, расположенном в нижнем бьефе, непосредственно за водосбросным сооружением. Он предназначен для восприятия удара потока, сбрасываемого в нижний бьеф, гашение его избыточной кинетической энергии и защиты дна русла от размыва.

В конструктивном отношении водобой выполнен в виде массивной бетонной или ж/б плиты, заканчивающейся зубом, во избежание ее подмыва. Для снятия фильтрационного давления на водобое под ним устраивается плоский дренаж(слой камня, гравия, щебня с обратным фильтром)

Рисберма – часть крепления дна и берегов русла в нижнем бьефе, расположенном непосредственно за водобоем. Рисберма предназначена для гашения оставшихся после водобоя избыточной кинетической энергии потока, выравнивая по сечению и снижению до бытовых значений скоростей потока, а также для защиты дна и берегов русла от размыва. Длина рисбермы обычно изменяется в пределах 1-2 длинны водобоя. Рисберма может быть выполнена из ж/б плит или каменной наброски, которая укладывается в несколько слоев и допускает скорости течения до 4 м/с.

Быки – элементы водосливых плотин, разделяющий общий водосливной фронт на отдельные отверстия. Быки воспринимают давление воды, передавливая их затворами, а также служат для размещения подъемных механизмов. Минимальная толщина быков 2-2,5 м.