НЕРАЗМЫВАЮЩИЕ СКОРОСТИ ПОТОКА ДЛЯ НЕСВЯЗНЫХ ГРУНТОВ
Значения неразмывающих скоростей для различных типов донных отложений (связных и несвязных) приводятся в нормативной документации в виде таблиц и графиков. Кроме этого, существует ряд нормативных документов, содержащих методики их расчета. Эти методики основаны на эмпирических зависимостях, адаптированных к конкретным специфическим условиям. Расчетные значения средних неразмывающих скоростей пропорциональны глубине потока и диаметру частиц в случае размыва несвязных донных отложений.
Авторами статьи сделана попытка оценить неразмывающую скорость потока путем физического подхода к проблеме в зависимости от угла внутреннего трения, расчетного сцепления несвязных донных отложений (грунтов) и глубины водной толщи над размываемым участком дна. Данный подход должен являться универсальным.
Анализ полученных результатов показал, что предложенная формула расчета придонных неразмывающих скоростей во всех рассмотренных случаях дает результаты значительно больше значений, приведенных в нормативных документах для соответствующих градаций крупности несвязных донных отложений. В результате расчетов были получены неразмывающие скорости, на основании экспертной оценки, завышены в несколько раз. При изменении глубины потока от 0,5 до 10 м разброс оцененных придонных скоростей колеблется от 14 до 22% в зависимости от крупности несвязного грунта.
Сделан вывод, что чем меньше частицы несвязного грунта, тем меньше отклонение рассчитанных значений придонных неразмывающих скоростей от нормативных (для крупнозернистых гравелистых песков при глубине потока 10 м отклонение от нормативных значений достигают 375-510%). Кроме того, прослеживается зависимость величин придонной неразмывающей скорости от глубины потока, что не предусмотрено нормативными документами.
Авторы предлагают научному сообществу подключиться к обсуждению причин таких несоответствий.
Литература
Барышников Н.Б. Гидравлические сопротивления речных русел: учебное пособие. СПб.: изд. РГГМУ, 2003. 147 с.
Боровков В.С., Волынов М.А. Размыв речного русла в грунтах, обладающих сцеплением // Вестник МГСУ. 2013. Том 8. № 4. С. 143-149. DOI:10.22227/1997-0935.2013.4.143-149
Виноградов А.Ю., Кадацкая М.М., Бирман А.Р., Виноградова Т.А., Обязов В.А., Кацадзе В.А., Угрюмов С.А., Бачериков И.В., Коваленко Т.В., Хвалев С.В., Парфенов Е.А. Расчёт неразмывающих скоростей водного потока на высоте верхней границы пограничного слоя // Resources and Technology. 2019. Т. 16. № 3. С. 44-61. DOI: 10.15393/j2.art.2019.4782.
Гришанин К.В. Динамика русловых потоков. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. 428 с.
Кадацкая М.М., Виноградов А.Ю., Кацадзе В.А., Беленький Ю.И., Бачериков И.В., Хвалев С.В., Каляшов В.А. Анализ методов расчета неразмывающей скорости при проектировании водопропускных и водоотводных сооружений лесного хозяйства // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2019. Вып. 227. С. 174-187.
DOI:10.21266/2079-4304.2019.227.174-187
Кадацкая М.М., Виноградов А.Ю., Обязов В.А., Кацадзе В.А., Угрюмов С.А., Беленький Ю.И., Бирман А.Р., Хвалев С.В., Кучмин А.В., Бачериков И.В., Коваленко Т.В. Расчет неразмывающих скоростей на высоте выступов шероховатости донных отложений // Системы. Методы. Технологии. 2020. № 1 (45). С. 80-84. DOI: 10.18324/2077-5415-2020-1-80-84
Ялтанец И.М., Тухель А.Э., Леванов Н.И., Дятлов В.М. Переработка горных пород с использованием средств гидромеханизации: Учебное пособие. М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2008. 318 с.
Baryshnikov N.B. Gidravlicheskie soprotivleniya rechnykh rusel: Uchebnoe posobie [Hydraulic resistance of river channels]. Saint-Petersburg, Publ. of the Russian State Hydrometeorological University, 2003. 147 p. (In Russian).
Borovkov V.S., Volynov M.A. Razmyv rechnogo rusla v gruntakh, obladayushchikh stsepleniem [River bed erosion in cohesive soils]. Vestnik MGSU [Bulletin of MGSU], 2013, vol. 8, iss. 4, pp. 143-149. (In Russian; abstract in English). DOI: 10.22227/1997-0935.2013.4.143-149
Grishanin K.V. Dinamika ruslovykh potokov [The dynamics of channel flows]. Leningrad, Publ. Gidrometeoizdat, 1969. 428 p. (In Russian).
Kadatskaya M.M., Vinogradov A.Yu., Katsadze V.A., Belen'kii Yu.I., Bacherikov I.V., Khvalev S.V., Kalyashov V.A. Analiz metodov rascheta nerazmyvayushchei skorosti pri proektirovanii vodopropusknykh i vodootvodnykh sooruzhenii lesnogo khozyaistva [Analysis of methods for calculating non-eroding speed in the design of culverts and drainage forestry facilities]. Izvestiya Sankt-Peterburgskoi lesotekhnicheskoi akademii [Izvestia Sankt-Peterburgskoj Lesotehniceskoj Akademii], 2019, iss. 227, pp. 174-187. (In Russian; abstract in English). DOI: 10.21266/2079-4304.2019.227.174-187
Kadatskaya M.M., Vinogradov A.Yu., Obyazov V.A., Katsadze V.A., Ugryumov S.A., Belen'kii Yu.I., Birman A.R., Khvalev S.V., Kuchmin A.V., Bacherikov I.V., Kovalenko T.V. Raschet nerazmyvayushchikh skorostei na vysote vystupov sherokhovatosti donnykh otlozhenii [Calculation of non-eroding velocities at the height of surface asperity of bottom sediments]. Sistemy. Metody. Tekhnologii [Systems. Methods. Technologies], 2020, 1(45), pp. 80-84. (In Russian; abstract in English). DOI: 10.18324/2077-5415-2020-1-80-84
Vinogradov A.Yu., Kadatskaya M.M., Birman A.R., Vinogradova T.A., Obyazov V.A., Katsadze V.A., Ugryumov S.A., Bacherikov I.V., Kovalenko T.V., Khvalev S.V., Parfenov E.A. Raschet nerazmyvayushchikh skorostei vodnogo potoka na vysote verkhnei granitsy pogranichnogo sloya [Calculation of non-eroding water flow velocities at the height of the upper boundary layer]. Resources and Technology [Resources and Technology], 2019, vol. 16, no. 3, pp. 44-61. (In Russian; abstract in English). DOI: 10.15393/j2.art.2019.4782.
Yaltanets I.M., Tukhel' A.E., Levanov N.I., Dyatlov V.M. Pererabotka gornykh porod s ispol'zovaniem sredstv gidromekhanizatsii: Uchebnoe posobie [Rock Processing Using Hydromechanization: A Training Manual]. Moscow, Publ. of Moscow State Mining University, 2008. 318 p. (In Russian).
Просмотров Аннотации: 235 Скачиваний PDF: 0
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
1.png)
