Лабораторные исследования новых конструкций наносозахватывающих сооружений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лабораторные исследования новых конструкций наносозахватывающих сооружений

Для получения гарантированных урожаев сельскохозяйственных культур в Казахсатне планируется работы по введению новых орошаемых площадей и по техническому совершенствованию ранее построенных оросительных систем.

Занесение и заиление каналов наносами нарушает плановость водопользования, снижает урожайность сельскохозяйственных культур и вызывает значительные эксплуатационные затруднения. Защита оросительных систем от наносов осуществляется в несколько этапов. Одним из них является перехват наносов на каналах при помощи пескогравиеловок.

Повышение транспортирующей способности потока в трубе пульповода [1] достигается путем дополнительной закрутки пульпы в пульповоде за счет наращивания начальной части пульповода за первой щелью продольной щелевой наносозахватной галереи и установкой касательно к пульповоду вертикальной трубы круглого или прямоугольного поперечнего сечения для подачи в него дополнительного расхода.

Установка на специально наращенном для этого участке пульповода тангенциальной к нему вертикальной трубы позволит за счет возникающего при этом закрученного потока воды из верхних слоев основного потока, движущегося в канале, закрутить пульпу, поступающую из наносоперехватывающей галереи, благодаря чему в пульповоде резко уменьшается осаждение наносов и значительно увеличивается транспортирующая способность движущейся в нем гидросмеси.

Предлагаемое устройство состоит из пульповода 3 (рис.1, разрез С-С), вертикальной трубы круглого 1 (рис.1, план, разрез А-А) или прямоугольного сечения 2 (план и разрез В-В), приваренной в начальной части пульповода тангенциально к нему. Устройство работает следующим образом. Вода попадает из верхних слоев потока в вертикальную трубу 1 (рис.1, план, разрез А-А) или 2 (рис.1, план и разрез В-В) по касательной в пульповод 3 (рис. 1, разрезы А-А и С-С) [1]. Благодаря тангенциальному поступлению сосредоточенный поток в трубе пульповода дополнительно закручивает основной поток, поступающей из галереи в одном направлений. Известно, что закрученный поток транспортирующую способность увеличивает в несколько раз. Поэтому в начальной части, а наравне и по всей длине пульповода осаждение наносов не происходит и вся пульпа выходит в сбросной канал и далее сбрасывается обратно в реку или естественные понижения местности.

Рис.1. Пескогравиеловка

Лабораторные исследования [2] проводились в лотке длиной 6,00м, шириной 0,60м и высотой 0,40м. В лотке был выполнен участок канала длиной равной пятикратной ширине канала, а в его средней части установлена модель песколовки.

Исследoвания выполнялись в диапазоне глубин 0,02-0,15м, расходы воды в лотке изменялись от 0,015 до 0,18 м³/с. Длина одиночной щели в опытах находились в пределах 0,02-0,50м. Глубина потока фиксировалось игольчатыми уровнемарами, а рельеф дна - перциозионным нивелиром. Траектории струи визуализировались поверхностными и донными поплавками. При этом в качестве донных поплавков использовались зернышки проса, имеющие объемный вес порядка 1,23 т/м³.

Каждый раз измерялись расход воды и наносов по каждому отсеку продольной щели в отдельности, при различных глубинах и расходах в лотке.

Изменение удельной мутности потока, захватываемого продольной щелью по ее длине описывается эмпирической зависимостью

, (1)

где: - общая мутность потока, захваченного щелью, г/л;

- удельная мутность потока, прошедшего в щель, г/л;

- длина до рассматриваемого сечения, см;

- длина щели, см.

Результаты лабораторных исследований позволяют делать следующие выводы. Во-первых, установлено, что по длине продольной щели распределение удельной мутности потока, неравномерное, хотя удельные расходы воды при этом практически постоянны. Из-за того, что забор воды в щель с наносами производится с двух стороно, по всему периметр щели, почти 75-80% наносов захватываются в начальном участке щели, т.е. на длине равной 15-20% от общей длины щели. Отсюда становится ясным, почему у существующих отстойников и пескогравиеловок продольные галереи пульповода забиваются наносами в начальные периоды их эксплуатации. Во вторых, учитывая это обстоятельство, мы осуществили соединение продольных галерей с нанoсосзахватными щелями к пульповоду со стороны нижнего бьефа [3].

При такой компоновке щели и пульповода относительно направления течения воды в канале 80-90% наносов вместе с водой захватываются непосредственно в пульповод и уносится с промывной водой в сброс и песколовка в целом работает достаточно устойчиво.

Литература

заиление оросительный канал пескогравиеловка

1. Предпатент 11537 KZ, Пескогравиеловка, опубликовано 02.08.1999. БИ № 2, 2000 /Жолдасов С.К., Абдураманов А., Утегалиев Т.Т./.

2. Джолдасов С.К., Дубурбаева Г.А., Жоламанов Н.Ж. Бойлы? са?ылаулы ??мт?т?ышты зерттеуге арнал?ан т?жірибелік ?ондыр?ы мен гидравликалы? параметрлерді ?лшеу д?лдігі. // М.Х.Дулатиді? 510 жылды?ына арнал?ан «VI Дулати о?улары» Халы?аралы? ?ылыми-практикалы? конф. материалдары. - Тараз, 2009. - Б. 220-221.

3. Инновационный патент РК №26768 от 24.02.2012. Пескогравиеловка. /Абдураманов А., Джолдасов С.К., Тулепбаева Н.Е./.

Размещено на Allbest.ru