39.Взвешенные и влекомые наносы.Расход и сток наносов.

Речными наносами называются твердые частицы,образовавшиеся в результате размыва русел и эррозии водосборов,переносимые водотоками и формирующие их русла.

Речные наносы в зависимости от характера движения в потоке делятся на:

-взвешенные

-влекомые(донные)

Минеральные твердые частицы,переносимые потоком во взвешенном состоянии называют взвешенными наносами,а перемещаемые потоком по дну-донными или влекомыми наносами.

Донные наносы передвигаются в приданном слое путем скольжения,перекатывания или сольтации.Перенос частиц с переодическим отрывом от дна в виде скачков называется сольтацией.Перемещаясь,донные наносы образуют гряды(волны),которые представляют рельеф на русло.Кроме того наносы делят на:

-транзитные

-руслоформирующие

Мелкие частицы переносятся к устью реки преимущественно транзитом,более крупные частицы могут переноситься во взвешенном или влекомом состоянии и участвовать в процессе руслообразования.Количество взвешенных наносов,содержащихся в единице объема воды называется мутностью потока.Количество наносов,переносимых рекой через поперечное сечение в 1 времени называется расходом наносов (Rн).

R_H=ρ₀Q/10³

Расход влекомых наносов(qн),кг/с

qн=βRн β=0,05-0,15

Суммарное количество наносов ,переносимых рекой через поперечное сечение за некоторый промежуток времени(сут,мес,год)называется стоком наносов(твердым стоком реки)-Wн.

W_H=ΣR_H=86.4tR_H

40. Эпюры сил, действующих на бетонную плотину на нескальном основании

Для расчета прочности и устойчивости бетонной плотины определяют все действующие на нее силы и нагрузки (рис.):

Рис. Схема сил, действующих на плотину

1,2 – эпюры гидростатического давления воды с ВБ и НБ

3 – эпюра волнового давления

4 – эпюра взвешивающего давления

5 – эпюра фильтрационного давления

6 – эпюра нормальных напряжений по контакту плотина-основание

G – собственный вес плотины

Pзат – вес затворов

Рмех – вес механизмов и мостов

41. Виды регулирования речного стока.

Регулирование речного стока – перераспределение во времени объёма стока в соответствии с требованиями водопользования, а также для борьбы с наводнениями.

Эта задача решается чаще всего с помощью создания иск-го водоёма-водохранилища. Эти мероприятия задерживают избыток воды в половодья и паводки с целью дальнейшего использования в межень.

В зависимости от периода времени, в течение которого регулируется сток водохранилищами, различают регулирования:

-суточное; -недельное; -сезонное (годичное) ;-многолетнее

С уточное регулирование заключается в перераспределении в течение суток стока реки в соответствии с требованиями потребителей. Вода накапливается в водохранилище во время малого потребления и расходуется в часы повышенного. Цикл регулирования – сутки.

q_ср- средний расход водопотребления

q₁- водопотр. в часы повышенного расхода воды

q₂-минимальное водопотребление

Необходимый расход водохранилища суточного водопотребления определяют по формуле:

V_сут= t ·Σ ( q_ti – q_ср ) · 3600 (м³), где t- кол-во часов, в течение которых q_ti < q_ср.

При этом виде регулирования сооружения рассчитывают не на q_max, а на q_ср, что позволяет уменьшить размеры водозабора и водоводов. Применяют в водоснабжении, гидроэнергетике и орошении.

Н едельное регулирование заключается в перераспределении стоков в течение недели. В нерабочие дни, когда снижается расход по сравнению с рабочими, вода накапливается, а в дни с повышенным водопотреблением –используется. Цикл сработки и накопления воды – одна неделя.

Общее потребление воды в неделю находится по ф-ле :

U_нед = Σ (5q₁ + 2q₂) · 86400 , м³

q_cp= u_нед : 7 = (5q₁ + 2q₂ ): 7, м³/с

Разница расходов в нерабочие дни =q_cp-q₁.

Объём водохранилища недельного регулирования равен избытку стока за 2 выходных дня : V_нед=10/7 · ( q₁-q₂ ) · 86400, м³.

Сезонное(годичное) регулирование стока дает возможность перераспределять сток в течение года. За время половодий и паводков водохранилище наполняют, а в период межени его срабатывают.

q ₁- избытки воды в период половодья и паводков

q₂ – дефицит воды в период маловодья

q_cp- средний расход воды.

Различают полное и неполное сезонное регулирование. При полном водоотдача за год с заданной обеспеченностью (Σ водопотребление) д.б равна объёму годового стока той же обеспеченности. При неполном регулировании есть излишек воды, т.е. водопотребление меньше стока : U<W и часть объёма воды V_сб = W-U сбрасывается в нижний бьеф (холостой сброс). Годичное регулирование применяется для водоснабжения в энергетике, мелиорации и др. Объём водохранилища при сезонном регулировании определяется сопоставлением гидрографов речного стока и внутригодового потребления на основе табличных цифровых балансовых расчётов.

М ноголетнее регулирование стока даёт возможность перераспределять сток в многолетнем разрезе. Цикл регулирования (наполнение и сработка) длится несколько лет. Водохранилище наполняется в многоводные годы, а в многоводные вода расходуется.

Q_w – приток воды

Q_u – водопотребление (отдача).

Многолетнее регулирование стока применяется в тех случаях, когда регулирование стока в пределах года недостаточно для покрытия потребностей в воде заданной обеспеченности, т.е W<U. Водохранилища многолетнего потребления регулирования используются также и для сезонного регулирования стока, поэтому полезный объём водохранилища многол. Регулирования V_плз=V_мн+V_сез. Период сработки многолетней составляющей объёма может изменяться от 1 до нескольких лет. Сезонная оставляющая объёма срабатывается ежегодно. При расчётах многолетнего регулирования стока за расчётный интервал времени обычно применяется год. Этот вид регулирования наиболее полный и совершенный. Он отвечает задачам комплексного использования водных ресурсов и применяется в гидроэнергетика и для крупных систем водоснабжения и обводнения. В РБ 2 водохранилища с многолетним регулированием : Вилейское и Заславское (ММ).

Каскадное регулирование стока характеризуется тем, что на одной реке последовательно в виде ступеней (каскадом) размещается несколько водохранилищ. Пример : каскад водохранилищ на реке Свислочь. На ней расположены водохранилища : Заславское, Крыница, Дрозды, Комсомольское озеро, Цнянское, Чижовское и др..

При каскадном регулировании создаются благоприятные условия для более полного перераспределения естественного стока в интересах водохозяйственных комплексов.