Гидравлика гидротехнических сооружений: Учебное пособие для вузов

ВВЕДЕНИЕ 1. ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ 1.1. Водные ресурсы и водное хозяйство 1.2. Классификация гидротехнических сооружений 1.3. Особенности работы гидротехнических сооружений 1.4. Гидроузлы и гидросистемы 2. ГИДРАВЛИКА КАНАЛОВ 2.1. Общие характеристики каналов 2.2. Равномерное установившееся безнапорное движение 2.3. Гидравлические характеристики живого сечения потока 2.4. Гидравлически наивыгоднейший профиль живого сечения 2.5. Примеры расчета равномерного движения воды в трапецеидальных каналах 2.6. Допускаемые скорости течения в каналах 2.7. Неравномерное движение жидкости в открытых руслах 2.8. Дифференциальное уравнение установившегося неравномерного движения жидкости в открытых руслах 2.9. Виды кривых свободной поверхности в открытых призматических руслах 2.9.1. Общие положения 2.9.2. Уклон дна меньше критического 2.9.3. Уклон дна больше критического 2.9.4. Уклон дна равен критическому 2.9.5. Уклон дна равен нулю 2.9.6. Обратный уклон дна 2.9.7. Заключительные замечания 2.10. Построение кривых свободной поверхности 2.10.1. Гидравлический показатель русла 2.10.2. Интегрирование дифференциальных уравнений неравномерного движения по методу Б. А. Бахметьева 2.10.3. Особенности построения кривых свободной поверхности в естественных руслах 2.11. Гидравлический прыжок 2.12. Сопряжение бьефов 2.12.1. Определение глубины в сжатом сечении потока 2.12.2. Сопряжение ниспадающей струи с нижним бьефом 2.13. Сооружения на каналах 2.13.1. Водопроводящие сооружения 2.13.1.1. Акведуки 2.13.1.2. Дюкеры 2.13.1.3. Другие типы водопроводящих сооружений 2.13.2. Сопрягающие сооружения 2.13.3. Регулирующие сооружения 2.13.3.1. Трубы-регуляторы 2.13.3.2. Шлюзы-регуляторы 3. ГИДРАВЛИКА ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ПОТОКОВ 3.1. Общие замечания 3.2. Основной закон ламинарной фильтрации 3.3. Уравнения движения грунтовых вод 3.4. Движение грунтовых вод 3.4.1. Равномерное движение 3.4.2. Неравномерное движение 3.5. Примеры расчета грунтовых потоков 3.5.1. Приток грунтовой воды к водосборной галерее (дрене) 3.5.2. Приток грунтовой воды к круглому одиночному колодцу 3.6. Фильтрационные потери воды из каналов 3.6.1. Вид и характер потерь воды 3.6.2. Борьба с фильтрацией воды из каналов 4. ГИДРАВЛИКА ПЛОТИН 4.1. Определения и классификация 4.1.1. Классификация плотин 4.1.2. Характерные уровни воды в верхнем бьефе 4.2. Профили водосливных плотин 4.2.1. Классификация водосливных профилей 4.2.2. Основная формула водослива 4.2.3. Характеристики водосливов 4.3. Фильтрационные расчеты плотин 4.3.1. Общие замечания 4.3.2. Гидромеханический метод 4.3.3. Аналоговый метод 4.3.4. Графический метод 4.4. Приближенные методы расчета фильтрационных потоков в основании плотин 4.4.1. Метод фрагментов 4.4.2. Метод коэффициентов сопротивления 4.4.3. Приближенный метод расчета контурной фильтрации (метод В. Бляя) 4.4.4. Метод удлиненной контурной линии 4.5. Расчет безнапорной фильтрации в теле грунтовой плотины 4.5.1. Общие замечания 4.5.2. Расчет удельного расхода 4.5.3. Построение кривой депрессии 4.5.4. Фильтрация в береговых примыканиях 5. ГИДРАВЛИКА ВОДОПРОПУСКНЫХ СООРУЖЕНИЙ 5.1. Классификация водопропускных сооружений 5.2. Расчетные расходы воды для водопропускных сооружений 5.2.1. Расчетный расход воды для эксплуатационного водосброса 5.2.2. Расчетный расход воды для хозяйственного водоспуска 5.2.3. Расчетный расход для аварийного водоспуска 5.2.4. Расчетный расход для строительного (временного) водосброса 5.2.5. Санитарный расход 5.3. Гидравлический расчет водопропускных сооружений 5.3.1. Поверхностные водосбросы 5.3.2. Глубинные и донные водосбросы 5.3.3. Сифонные водосбросы 5.3.4. Двухъярусные и многоярусные водосбросы 5.4. Режимы сопряжения бьефов и гашение избыточной энергии сбросных потоков 5.4.1. Режимы сопряжения бьефов 5.4.2. Гашение энергии при донном режиме 5.4.3. Гашение энергии при поверхностных режимах 5.4.4. Гашение энергии отброшенной струи 5.4.5. Гашение энергии свободно падающей струи 5.4.6. Гашение энергии при растекании потока 5.5. Гашение энергии потока в нижнем бьефе водобойными колодцами и водобойными стенками 5.5.1. Характер сопряжения падающего потока с нижним бьефом 5.5.2. Расчет водобойного колодца 5.5.3. Расчет высоты водобойной стенки 5.5.4. Расчет длины водобойных колодцев 5.6. Береговые водосбросы 5.7. Поверхностные водосбросы 5.7.1. Головная часть поверхностного водосброса 5.7.2. Быстротоки 5.7.3. Перепады 5.7.4. Консольные перепады 5.7.5. Другие типы поверхностных водосбросов 5.8. Туннельные водосбросы 5.8.1. Конструктивные особенности туннельных водосбросов 5.8.2. Гидравлические расчеты туннельных водосбросов 5.9. Шахтные водосбросы 5.9.1. Конструктивные особенности шахтных водосбросов 5.9.2. Гидравлические расчеты шахтных водосбросов 5.9.3. Вихревые водосбросы 5.10. Выбор типа берегового водосброса 6. ГИДРАВЛИКА ВОДОЗАБОРНЫХ СООРУЖЕНИЙ 6.1. Классификация водозаборных сооружений 6.2. Бесплотинные водозаборы 6.2.1. Принципы размещения и конструкции 6.2.2. Гидравлические расчеты бесплотинных водозаборов 6.3. Плотинные водозаборы 6.3.1. Виды и состав плотинных водозаборов 6.3.2. Гидравлические расчеты плотинных водозаборов 6.3.2.1. Расчет размера русла у плотинного водозабора 6.3.2.2. Расчет открытых водоприемников 6.3.2.3. Расчет водосбросных плотин 6.3.2.4. Расчет наносоперехватывающих галерей 6.3.2.5. Расчет промывных карманов 6.3.2.6. Расчет водоприемной галереи донно-решетчатого водозабора 7. ГИДРАВЛИКА СУДОХОДНЫХ ШЛЮЗОВ 7.1. Общие замечания 7.2. Основные системы питания шлюзов 7.2.1. Головные системы питания 7.2.2. Распределительные системы питания 7.2.3. Боковые системы забора и выпуска воды 7.2.4. Системы питания со сбережением воды 7.3. Процессы выравнивания уровней воды в бьефе и камере шлюза 7.3.1. Зависимость напора от времени для общего случая выравнивания уровней воды в двух бассейнах 7.3.2. Решения для некоторых случаев наполнения и опорожнения камер шлюзов 7.4. Изменение во времени расхода и скорости воды в водоводе 7.5. Гидравлические характеристики наполнения камеры шлюза 7.6. Наполнение и опорожнение камер шлюзов через незатопленное водопроводное отверстие 7.7. Учет влияния инерционных сил в процессе наполнения и опорожнения камер шлюза 7.8. Особенности течения за затворами в водоводах шлюзов 7.8.1. Течение за герметичными затворами 7.8.2. Течение за затворами с доступом воздуха 7.9. Определение гидродинамических сил, действующих на шлюзующиеся суда 7.9.1. Лабораторные исследования на моделях шлюзов 7.9.2. Волновые усилия 7.9.3. Усилия, обусловленные продольными скоростями течения в камере и гидравлическими явлениями в местах подачи воды 7.9.4. Условия отстоя при распределительных системах питания Приложение 1. ЗНАЧЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ШЕРОХОВАТОСТИ РУСЕЛ Приложение 2. МЕСТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ Приложение 3. ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ РАСХОДА μ ́ = μn/μ = f(μ, n) ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ЗАТВОРОВ ЛИТЕРАТУРА