Расчёт заложений откосов трапецеидального канала, сложенных из несвязных грунтов

Литература

1. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации / Мин-во топлива и энергетики РФ, РАО «ЕЭС России», РД 34.20.501 -95. - 15-е изд., перераб. и доп. - М.: СПО ОРГРЭС, 1996. - 160 с.

2. Штенгель В. Г. О методах и средствах неразрушающего контроля для обследования эксплуатируемых железобетонных конструкций // В мире НК. -2002. - № 2 (16). - С. 12-15.

3. Ботин Г. П., Попонин С. А., Тарасов А. Г. Ультразвуковой контроль состояния железобетонных стоек опор и фундаментов воздушных линий электропередачи / Материалы Первой международной научно-практической конференции «Линии электропередачи - 2004: Опыт эксплуатации и научно-технический прогресс». -Новосибирск, 20-24 сентября 2004.

4. Гунгер Ю. Р., Тарасов А. Г., Чернев В. Т. Ультразвуковой и вибрационный контроль состояния железобетонных стоек опор и фундаментов воздушных линий электропередачи // Электроинфо. - 2005. - № 11. - С. 40-43.

5. Розенталь Н. К. Электрохимический метод исследования коррозии стали в бетоне по поляризационному сопротивлению // Электроснабжение железных дорог / ЗИ: ЦНИИ ТЭИ МПС. - 1993. - № 2. - С. 14-19.

6. Гуков А. И., Чадин А. Б. Аппаратура диагностики опор. Вибрационный и электрохимический методы // Электрическая и тепловозная тяга. - 1981. - № 4. -С. 38-40.

Расчёт заложений откосов трапецеидального канала, сложенных из несвязных грунтов

12 3

Эшев С. С. , Назаров О. О. , Рахимов А. Р.

3Эшев Сабир Саматович / Eshev Sabir Samatovich - заведующий кафедрой, кафедра эксплуатации гидротехнических сооружений и насосных станций;

2Назаров Одил Омонкулович /Nazarov Odil Omonkulovich - ассистент;

3Рахимов Ашраф Расулович /Rahimov Ashraf Rasulovich - ассистент, инженерно-технический факультет,

Каршинский инженерно-экономический институт, г. Карши, Республика Узбекистан

Аннотация: на базе проведенных лабораторных опытов авторов и зависимости С. X. Абальянца для формы русла предельного равновесия разработан метод расчета морфометрических характеристик динамически устойчивых русел больших земляных каналов. Описаны общие закономерности деформаций береговых откосов под действием водного потока.

Ключевые слова: деформация, устойчивость канала, тангенциальные напряжения, статическая устойчивость, динамическая устойчивость.

Существующие на современном этапе методы прогноза динамически устойчивых поперечных профилей каналов в зависимости от используемых в них подходов можно условно разбить на две большие группы. Первая из них представлена использующими физический подход разработками, в основе которых лежит предположение, что поток в канале, транспортирующий заданное количество воды и наносов, формирует вполне определённые ширину, глубину и продольный уклон своего русла. В большинстве случаев данный подход выводит за рамки использования различных эмпирических морфометрических зависимостей и предполагает на современном этапе широкое

36

включение различных гидродинамических моделей, использующих в своей основе численные методы расчёта.

Другая группа методов основана на анализе тангенциальных напряжений, возникающих на дне деформируемых каналов под действием руслового потока. Первоначально этот подход использовался исключительно для условий статической устойчивости каналов, т.е. при наличии скоростей течений, не превышающих неразмывающие значения. Однако, как показали отдельные исследования [1,2], этот метод при определенных допущениях может правильно описывать геометрию дна земляных каналов при наличии в них транспорта русловых наносов.

Это обстоятельство расширяет границы использования данного подхода, и даёт возможность более широко его использовать при проектировании динамически устойчивых земляных каналов.

Задача о форме русла предельного равновесия нашла решение в методе Форхгеймера-Лейна [4], использующего в своей основе следующие допущения: предполагается, что с приближением к урезу скорость течения уменьшается до нуля и действие воды, сдвигающее частицу, принято пропорциональным местной влекущей силе yhl , где h - локальная глубина, I - продольный уклон потока. В этом случае условие предельного равновесия частиц на откосе приводит к уравнению

h {dh / dy )2

Hm V g Vo

интеграл, которого представляет косинусоиду

h = H cos

ftgVo Л

V nm у

где

Hm - максимальная глубина потока;

у - поперечная координата;

ф0 - уголь внутреннего трения донного грунта.

Сопоставление выполненных по (2) поперечных профилей русел рек и каналов, с измеренными значениями показало [1], что в большинстве случаев для русловых потоков не свойственна косинусоидальная форма русла. Это расхождение объясняется, прежде всего, тем фактором, что при выводе (2) не учитывается реальное распределение скоростей течения по поперечному сечению. Попытка учёта этого распределения предпринята в [1,2]. В результате проведенного анализа С.Х. Абальянцем получено уравнение в виде:

Г _н_ л V H m У

2а

1

{dh / dy )2 tg2 Vo

где а - показатель степени в степенной формуле изменения скорости от максимума к стенке. Автором приводится в табличном виде решение (3) при а = 0,25, соответствующего наиболее реальному распределению скоростей течений

при грядовом строении дна.

В результате анализа фактических профилей русел в режиме статической и динамической устойчивости С.Х. Абальянцем высказано предположение о возможности использования зависимости (3) для прогноза поперечных сечений русел, транспортирующих наносы. Для этого в (3) выводится вместо угла естественного

откоса (V) его уменьшенное значение:

37

Vg =

Vo

1,65

где 9g и фо - углы внутреннего трения грунта при динамической и статической устойчивостях.

Оценка достоверности зависимости (4), проведённая по данным лабораторных отчётов [3] и при сопоставлении с результатами натурных исследований показала, что предложенная С.Х. Абальянцем формула (4) справедлива лишь для ограниченного числа фактических измерений и даёт в большинстве случаев значительные расхождения. Поэтому в дальнейшем, используя зависимость (3) и предложение о том что средняя и максимальная глубины канала нам известны, можно провести следующие математические вкладки. Из (3) в результате интегрирования при а=0,25 и использования граничного условия h=0 при у=0 имеем:

г л™ v

_h_

Я

= 1 -

1 -

V

fgVg

2H,

Из (5) получаем

B/2

h„ = 2hm J [1-

f

cp

B

1 -

V

fgyg

2h

¥cp =

m J

У

>gV:<

4

B

fx tgygB') 12h

*m J

Одновременно из (5) следует:

H =

BtgVg

4

Подставляя (7) в (5) получаем: поперечный профиль дна динамически устойчивого канала, пропускавшего заданное количество воды и наносов:

( 3h *. V

_h_

= 1 -

1 —

cp

У

V

B Я

m J

где hep и В определяются по изложенным ранее методикам, а выражение для расчёта максимальной глубины канала можно представить в виде:

Н = 1,5 h

Расчёт заложений откосов трапецеидального канала при известных значениях ширины и максимальной глубины рекомендуется проводить по формуле:

B

m =

Я„

Г h Л \ — Ср и

= 0,3-

B_

Я

m V m J

Проверка зависимости (8) для лабораторных и натурных условий показала достаточно хорошее ее соответствие фактическим данным [3] и дает возможность рекомендовать полученные связи для расчета устойчивости земляных каналов.

2

о

Литература

1. Абальянц С.Х. Устойчивые и переходные режимы в искусственных руслах. - Л.: Гидрометеоиздат, 1981. - 239 с.

2. Абальянц С.Х. Форма русла предельного равновесия. - Сб. научн. трудов Среднеаз. НИИ ирригации, 1981, № 162, с. 12-21.

3. Михинов А.Е., Эшев С.С. Экспериментальное исследование формирования устойчивого поперечного профиля больших земляных каналов в нестационарных гидравлических условиях. М., 1987, Рукопись деп. В ВИНИТИ, № 7080 В87. - 39 с.

38

4. Чоу В.Т. Гидравлика открытых каналов. (перев. с англ. Под ред. А.И.Богомолова). - М., Госстройиздат, 1969. - 464 с.

Технология разработки информационной системы для обработки данных цифровой микроанатомии годичных колец

Дозморов А. И.

Дозморов Александр Ильич /Dozmorov Alexander Ilyich - студент, кафедра систем искусственного интеллекта,

Институт космических и информационных технологий,

Сибирский федеральный университет, г. Красноярск

Аннотация: в дендрохронологии много существенных проблем, которые

затрудняют исследования в данной области. Для решения этих проблем создается информационная система, о которой рассказано в данной работе.

Ключевые слова: дендрохронология, информационная система, Java, PostgreSQL.

Дендрохронология - изучение изменчивости ширины годичных колец деревьев с целью оценки изменения климата [1].

На сегодняшний день в изучении дендрохронологии можно выделить ряд проблем:

- отсутствие единого банка данных микроанатомии годичных колец деревьев;

- методы анализа полученных в исследованиях данных на данный момент недостаточно эффективны и довольно медлительны;

- проблема использования чужих актуальных измерений в своих исследованиях. Для решения поставленных проблем разрабатывается информационная система,

способная существенно облегчить жизнь дендрохронологам.

Для конечного пользователя она будет представлена в виде тонкого клиента -пользователь будет обращаться к этой системе через браузер на своем компьютере, а все вычисления будут проводиться на сервере.

Для более эффективного использования возможностей серверов и клиентов разумно будет использовать архитектуру Model-view-controller (MVC, модель-представление-контроллер) [2]. В данном случает ИС будет состоять из трех компонентов: клиента, сервера приложений (к нему подключено клиентское приложение) и слоя данных (с которым и будет работать сервер приложений). Поэтому модификация одного из компонентов будет оказывать минимальное воздействие на другие.

Схема архитектуры информационной системы представлена на рисунке 1 .

39