close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

4264

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
НАУЧНО-МЕЛИОРАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ
Инж. С. Я. ЖУК
ЛЕСОСПЛАВНЫЕ
ЛОТКИ.
А ^
U
РАСЧЕТЫ И КОНСТРУКЦИИ
СПЛАВНЫХ ЖЕЛОБОВ,
2
БРЕВНОСПУСКОВ И ПЛОТОХОДОВ
Л Е Н И Н Г Р А Д
— 1 9 2 5
Ш. Я
Ж-Sf
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
5
5
". . . .10
24
1. Конструктивное описание существующих типов лотков
1. Назначение в классификация лотков
2. Сплавные желоба
3. Плотоходы
П. Проектирование лотков
1. Формы свободной поверхности воды в каналах и лотках . •
2. Расходы воды в лотках
.•
3. Современные методы проектирования лотков
4. Уклоны лотков и скорости течения воды в нах
5. Ширина лотков и радиусы закруглений H I В плане
6. Пропускная способность лотков
7. Общие замечания к проектированию лотков
8. Стоимость сооружения и эксплоатацяи лотков
35
35
65
74
84
86
87
87
88
III. Л и т е р а т у р а
IV. Приложение
W. Конструктивные чертежи
Лист, 1. Плотина в Гимо.
.
2. Каменная плотина на Силаевых путях.
„
3. Тоже, затвор сплавного отверстая.
„
„
„
„
„
„
„
»
„
„
,
^ « Л 6 2 3 9 J " P « 1500 экз. 7i/4 печ. листа.
Типо-Литография „Красный Печатник', Ленинград,
90—91
листы 1—18
4. ПЛОСКИЙ ЩИТОВОЙ затвор.
5. Деревянный сплавной желоб.
в. Бревноспуск в обход плотин в гор. Вышнем-Волочке7. Деревянный сплавной желоб. Входная часть желоба с затворок.
8. Тоже, переход желоба через реву.
9. Тоже.
10. Головная часть желоба с секторным затвором.
11. Переход желоба через реку.
12. Сплавной желоб на р. Ювга.
13. а) Железный желоб на бетонном фундаменте.
Ь) Сплавной желоб, соединенный с рыбоходом.
14. Проект бревноспуска на Шишковском водоспуске в гор. ВышнемВолочке.
15. Подкопная направляющая стенка.
16. а) Плотоход при гидроэлектрической установке на порогах Порьюс.
b) Плотоход на р. Молдаве у Лившиц.
c) Плотоход осушительной сети в районе между р. Лаузой и р. Западной Двиной.
17. а) Рыбоход на р. У рте.
Ь) Плотоход в Лобовицах на р. Лабе.
18. Аа-Двннский сплавной канал.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
I. ОПИСАНИЕ ЛОТКОВ,
1. Назначение и классификация лотков.
Развитие техники сплава лесных материалов находится в прямой зависимости от степени развития лесо до бывающей промышленности и обеспеченности разрабатываемых лесных массивов естественными сплавными
путями. Чем богаче страна лесными массивами и чем больше в ней удобных
природных водных артерий, тем меньше она нуждается в оборудовании
искусственных средств для транспортирования продуктов промышленности
к потребляющим и экспортирующим центрам. И наоборот, в странах
бедных удобными естественными водными путями широко применяются
методы улучшения и развития сплавных путей. Развитию и оборудованию
сплавных путей способствует также стремление к более планомерному
использованию лесных массивов, в тех случаях когда они простираются
на значительные расстояния от естественных потоков. Поэтому во многих
странах Западной Европы и в Северной Америке мы видим образцовые
сплавные хозяйства, как государственные, так и частновладельческие1),
преследующие цели равномерного использования лесных богатств страны
и возможно большего понижения расходов по сплаву за счет улучшения
сплавных путей.
В этом отношении выдающееся и даже исключительное положение
из всех государств занимают Швеция и Северо - Американские Соединенные Штаты.
Старая истина, что продукты лесной промышленности, как массовые
и малоценные грузы, требуют дешевых и обладающих большой емкостью
транспортных средств, в виде сплавных путей, в полной мере подтверждается хозяйственной деятельностью этих стран. Располагая густыми
сетями водных путей, они тем не менее не удовлетворяются их естественными качествами и принимают меры к их улучшению, к устройству
соединительных ветвей и даже устраивают новые искусственные сплавные пути.
') Обычно в форме объединений, организаций или отдельных лесопромышленников.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Наиболее серьезным препятствием, с которым приходится вести исключительно тяжелую борьбу при сплаве, является мелководие малых рек.
Меженнее безводие допускает производить сплав по таким рекам только»
весной в течение кратковременного периода, что при ограниченной
сплавной емкости их не позволяет вести зимние лесозаготовительные
работы в должном масштабе и кроме того приводит к переплатам за рабочую
силу во время вынужденных кратковременных сплавных операций. Поэтому
первой ступенью развития сплавного дела является организация меженнего сплава. Во многих случаях для этого достаточно бывает регуляционных работ, подобных тем, какие применяются на судоходных реках,
но весьма часто бедность водой от недостатка питания бывает настолько
значительна, что регуляционные работы оказываются совершенно неэкономичными. В таких случах практика сплава в Швеции и Америке выработала особый прием, заключающийся в устройстве, в обход всех мелководных участков рек, особых сплавных желобов. Подобным желобам,
устраиваемым обыкновенно из дерева, реже из железа, придаются такие
размеры, чтобы по ним могли свободно плыть в требуемом количестве
рассыпные материалы — строевой лес и дрова. Имея, по сравнению
с руслами рек весьма ограниченные размеры, желоба эти расходуют воду
очень экономно, благодаря чему меженние расходы рек для них вполне
достаточны.
Обходные желоба строятся самой разнообразной длины: от нескольких
десятков метров до нескольких километров. Короткие желоба, устраиваемые
в обход отдельных препятствий, например, порогов, водопадов и проч.
иногда называются бревноспусками, так как они сравнительно на небольшом
протяжении сопрягают плеса реки, лежащие в разных уровнях я имеют
вследствие этого крутые уклоны. Подобные бревноспуски устраиваются
также для преодоления падений, создаваемых плотинами.
Бревноспуски, собственно говоря, являются первичной формой
улучшения рек, так как они дают возможность организовать сплав в исключительно невыгодных для сплава местностях, где он собственно, не мог бы
самостоятельно и появиться.
Удачный опыт эксплоатации обходных желобов заронил мысль испытать те же желоба вообще для транспортировки лесных материалов вместо
применения лесовозных ветвей, канатных дорог и проч. механических
приспособлений, являющихся неотъемлемой частью [каждого крупного
американского лесопромышленного предприятия. В новой области желоба
так же себя оправдали и выдержали конкуренцию с ранее применявшимися способами. Длительный опыт эксплоатации этих желобов указал
на полную их пригодность для транспортировки не только круглого леса,
но и досок, связываемых для этой цели пачками по несколько штук.
Таким образом современная постановка дела транспорта лесных материалов в Швеции и Америке дает новые, более совершенные формы организации рассыпного сплава.
Но рассыпной сплав представляет собой лишь одну ив форм оплава;
другую, не менее важную, а в некоторых странах и преобладающую форму
имеет сплав в плотах, и в этой области в настоящее время сделаны
большие достижения.
Известно, что сплав в плотах производится преимущественно на больших реках, которые по своим гидрологическим свойствам являются в большинстве случаев и судоходными. Поэтому принимаемые на таких реках
меры к улучшению их судоходных качеств, одновременно повышают и их
сплавные свойства. В отдельных же случаях, при канализации рек, при
преграждении их разборчатыми и нераэборчатыми плотинами, сплавные
материалы оказываются запертыми в бьефах реки между плотинами
и вынужденными пользоваться для преодоления падений .судоходными
шлюзами. Не говоря о том, что шлюзование в значительной мере задер*'
живает сплавляемые материалы и вызывает продолжительные простои
гонок перед шлюзами, вследствие их малой пропускной способности,
он также неудобен для судоходства, вследствие задержки в пропуске судов
и заграждения гонками водных площадей перед шлюзами, затрудняющими
маневры судов при входе в шлюзы. В виду этого было признано необходимым сплавные хозяйства отделять от судоходных и устраивать при плотинах для плотов особые сплавные желоба, на подобие бревноспусков.
Эти желоба или плотоходы обеспечивают непрерывный сплав по ним
плотов и гонок.
Первые опыты устройства подобных плотоходов показали полную пригодность их для сплава, но в то же время обнаружили и некоторые отрицательные стороны их применения. Во - первых, благодаря сравнительно
большим размерам, они требовали значительных расходов воды на свое
питание и, во-вторых, для уменьшения скоростей течения, опасных
для целости связей плотов, потребовали очень длинных устройств для преодоления падений с допустимыми уклонами. Кроме этого наблюдались
еще отдельные дефекты, чисто гидравлического свойства, также в некоторых случаях, вредно отражавшиеся на целости плотов.
В виду этого дальнейшие стремления иностранных инженеров заключались в устранении указанных недостатков, что в настоящее время можно
считать вполне разрешенным применением к плотоходам метода „усиления
шероховатости" их дна.
Очевидно, что достигнутые улучшения в плотоходах применимы
и в бревноспусках, так как все виды желобов, в том числе бревноспуски
и плотоходы, преследуют одинаковые цели и подчиняются одним и тем же
законам гидравлики, образуя в совокупности группу сооружений, известную в гидротехнике под названием лотков.
Достижение столь совершенных форм сплава, какие наблюдаются
в настоящее время в иностранной практике, заставляет нас, невольно,
обратиться к постановке сплавного дела в С. С. С. Р. и к выяснению'возможных форм его развития.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Здесь прежде всего следует отметить, что С. С. С. Р. оказывается
в достаточной хере снабженным сплавными путями как магистрального,
так и местного» значения. Но вспомогательные пути, исполняющие роль
подъездных веток к магистралям, а также мелкие речки, являющиеся
первоначальными путями для рассыпного сплава — находятся еще почти
в первобытном состояния, а в некоторых случаях еще более худшем, так
как по небрежности и халатности сплавных организаций, хотя и не умышленно, во искусственно засорены топлым лесом. Искусственных сплавных путей, сооруженных исключительно для целей сплава, в настоящее
время в С С С Р , нет, так как те искусственные системы, которые обслуживают сплав, предназначались преимущественно для судоходства и только
вследствие прекращения последнего они остались сплавными. К числу
таких относится, например, Вышневолоцкая водная система, на которой
сплав поддерживается в межень при помощи дополнительного питания
кэ водохранилищ. Во многих плотинах, запирающих водохранилища этой
системы, устроены сплавные лотки — бревноспуски, которые отличаются
известным благоустройством.
Бревноспуски встречаются также и на других, менее значительных
водных путях, где они устраиваются для преодоления падений мельничных и иных плотин. Преимущественно это примитивные лотки, сделанные
кустарным способом, без всяких расчетов, и потому во многих случаях
они не лишены крупных недостатков.
Несмотря на такую ограниченность развития сплавного дела в С С. С. Р.,
русская техника дает всетаки, выдающиеся примеры сплавных устройств,
которые, к сожалению, в настоящее время для него потеряны, так как оказались вне пределов ее государственных границ. Мы имеем в виду с одной
стороны Аа-Двинский сплавной канал в Лифляндии и сплавной канал на
на Зап. Двине у гор. Фридрихштадта. Оба эти сооружения представляют
попытку подыскать более совершенные типы сплавных лотков, в данном
случав плотоходов. Второе сооружение представляет для нас особый интерес, так как с одной стороны делает попытку использовать для сплавных
путей осушительную сеть, а с другой — дает образец весьма рационального
лотка усиленной шероховатости, своими качествами не уступающего
и даже превосходящего результаты достигнутые иностранной практикой.
Может быть в С С С Р , была сделана еще и не одна попытка к усовершенствованию сплавных лотков и даже целых сплавных систем, но,
к сожалению, они не нашли себе места в литературе и потому остаются
для нас совершенно неизвестными.
Медленный темп развития и распространения лесосплавных устройств
в С С С Р , объясняется тем, что разрабатывавшиеся лесные массивы были
расположены на достаточно удобных естественных водных путях. Эти
массивы обеспечивали страну лесными материалами в достаточном количестве. Но постепенно, по мере истребления лесов в районах ближайших
к водным путям, лесозаготовительные операции должны были удаляться
на более или менее значительные.расстояния от прежних путей и искать
новые выходы к водным магистралям. Роль последних должны исполнять
многочисленные притоки главных артерий. Но, как показывает опыт лесного дела, большинство этих притоков или вовсе не сплавно или сплавно
только весной во время половодья. Кроме того почти все наши северные
реки, т.-е. как-раз те, которые обслуживают наиболее лесистый район,
представляют большие затруднения для сплава, вследствие многочисленных на них мелей, порогов а даже водопадов.
Если лесодо бывающая техника мирилась до сих пор с подобными
ненормальными явлениями, то это, повидимому, происходило вследствие
дешевизны рабочих рук, которые в достаточном количестве могли вести
упорную борьбу с природой во время сплава. Но теперь, когда имеется
тенденция к повышению заработной платы и установлению ее выше рорм
довоенного времени, придется отказаться от применения физической силы
для регулирования сплава и перейти к более совершенным приемам,
уже получившим распространение за границей, где переживаемый нами
кризис давно изжит.
Кроме того необходимо иметь в виду, что шлюзование многих рек,
на которых производится сплав как в судоходных целях, так и для
добычи гидравлической энергии, выдвигает вопрос о развитии строительства бревноспусков и плотоходов в обход плотин.
Все это вместе взятое приводит нас к мысли о желательности, теперь
же, подобрать имеющийся в технической литературе материал по вопросу
о .сплавных лотках и дать сравнительную оценку различных их типов,
дабы начинающееся у нас строительство располагало готовыми образцами
и имело возможность в каждом частном случае выбрать наиболее подходящий тип лотка.
Не ограничиваясь описательной частью, мы в следующем отделе
приводим методы расчетов лотков. В виду сложности вопроса, мы сочли
необходимым к расчетной части сделать предпосылку, выясняющую общие
условия протекания воды через лотки и облегчающую применение формул при расчетах.
Сопровождающие расчетную часть примеры способствуют применению на практике теоретических выводов.
Расчетная часть, в основе своей, составлена на основании труда
проф. Б. А. Бахметева — „О неравномерном движении жидкости в открытом русле". Поэтому желающие более 'детально ознакомиться с основами теории лотков могут найти в указанном труде исчерпывающие
данные.
Переходя к описанию современных типов лотков мы подразделим их
на следующие две группы:
1) лотки для рассыпного сплава — желоба и
2) лотки для сплава плотов — плотоходы.
Рассмотрим каждую из групп отдельно.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2. Сплавные желоба.
Все сплавняэ желоба, равно как и плотоходы берут свое начало от
•римитивных устройств в виде отверстий, располагаемых в плотинах, для
нропуска] лесных материалов из верхнего бьефа реки в нижележащее
плесо. Величина этих отверстий сообразовывалась,с размерами сплавляемых материалов и способами их взаимных соединений. Для уменьшение
расходования воды отверстия снабжались щитовыми затворами, открывавшимися лишь во время сплава.
Примеры таких простейших приспособлений мы можем встретить
и в настоящее время. Так например, у нас в С. С. С. Р. при Уверской плотине, образующей водохранилище того же названия для питания
реки Меты, имеется подобный плотоход. Более же многочисленные и болеесовершенные примеры дает шведская практика.
В Швеции нередко можно видеть применение плотин для улучшения рек в местах затруднительных для сплава. Иногда здесь плотины
устраиваются на реках для того, чтобы искуертвенно устраивать затопления прибрежных районов для выводки лесных материалов к реке из
мест заготовки с целью избежать черезмерные расходы на' их коннуювозку. В обоих случаях плотины бывают низконапорные и допускают
пропуск леса непосредственно из бьефа в бьеф через особые сплавные
атверстия.
Ниже мы помещаем несколько примеров подобных отверстий, при
чем для иллюстраций описываемых плотин, отличающихся своей простотой, дешевизной и надежностью действия, приводим некоторые данныеоб их конструкциях.
На чертежах листа 1 изображена плотина, сооруженная в Швеции
на р. Гимо.
Плотина, основанная на скале, возведена из околотого камня, уложенного насухо, но с расшивкой швов. В теле плотины оставлено два.
отверстия: одно для пропуска лесных материалов, второе для сброса
излишней воды. Стенки головной части первого отверстия несколько
удлинены для того, чтобы образовать опору оси сегментного затвора.
Между продольными стенками уложен пол на поперечинах, заделанных
в скалу и отчасти в тело каменной наброски; четыре поперечины, связанные болтами, образуют- порог для упора затвора.
Затвор состоит из деревянного каркаса с фасонной сегментной частью
спереди, обшитой досками. В передней своей части каркас стянут болтами,
проходящими во всю высоту затвора. Давление воды от обшивки через
нодкосы, стойки и ось рамы передается на два подшипника, расположенные на устоях. Ось вращения затвора, как и весь каркас, деревянная.
Она покоится в подшипниках, представляющих собою, пазы полу-циркульного сечения, выбранные в верхних гранях устоев. Для уменьшения
трения пазы выложены листовым железом. Вертикальное перемещениеЮ
оси в пазах уничтожается накладками в виде деревянных колодок, расположенных по две на каждом устое. Для избежания же горизонтальногоколес ания оси, она сделана о утолщением с внутренней стороны подшипников, а. с наружней к ее торцам пришуруплено листовое железо. Растягивающие напряжения в кладке устоев уменьшены железными тяжамианкерами, идущими от накладок подшипников к телу плотины.
Подъем затвора совершается при помощи лебедки, расположенной,
на одном из устоев и двух троссов, направляемых блоками. Блоки подвешены к пешеходному мостику, перекинутому через отверстие в плотине:
несколько выше затвора.
Второе отверстие плотин** — водоспускное закрывается подъемными
плоскими щитами, опирающимися на неподвижно закрепленные стойкиНа следующих листах 2-м и з-м изображена плотина образующая
водохранилище в той'же местности, где и первая.
Конструкция плотины, и затворов — одного в сплавном отверстии
и двух в водосливных — почти ничем не отличаетея от только что.
описанных. В затворе сплавного отверстия заметно лишь небольшое
упрощение системы каркаса и более совершенное устройство оси с подшипниками. Здесь подкосы не врублены в деревянную ось, как это ранееимело место, а уперты в металлические фасонные башмаки, укрепленные
в подшипниках. Подшипники покоятся на консольных балочках, прочнолежащих на устоях. Как и в первом случае подшипники соединены
надежными анкерами с телом плотины. Распор от подкосов рамы затвора
воспринимается сквозной железной затяжкой.
. Каждый затвор водоспускного отверстия состоит из пяти плоских,
щитков, опирающихся на вертикальные стойки, помещенные в пролете
отверстия. Стойки имеют две точки опоры: внизу они опираются в порог,
заделанный в скалистое основание, а вверху в поперечную балку, лежащуюна устоях. Стойки возвышаются над упорной балкой и верхние концы их
связаны общим горизонтальным брусом.
Каждый из щитков состоит из трех стоек, связанных диагоналями
и обшитых досками. Средняя из стоек имеет длину большую, чем высота
щита и опирается о верхний горизонтальный брус, которым связаны
опорные стойки. Щиты движутся в пазах, выбранных в опорных стойках.
Подъем щитов производится вручную или аншпугами. Для поддержания же их в поднятом положении позади средних стоек щитов
поставлены собачки, закладываемые в отверстия железных реек, прибитых
к задней поверхности стоек. Опрокидывание щитов в поднятом положении
предупреждается верхним брусом, соединяющим между собою неподвижные стойки.
Описываемый затвор может быть приспособлен для сплавного отверстия изъятием опорных стоек, дабы последние не мешали свободному
проходу бревен. На чертежах листа 4-го приведена подобная видоизмененная система, в которой щитки в числе 4-х, опираются на промежуточные
11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
стойки, -убираемые во время работы желоба. Конструкция щитков * здесь
тоже несколько- проще, а именно каждый из них состоит и» средней
ВЕКОВОЙ стойки и двух боковых, равных высоте щитка. Стойки обшиты
досками. В опущенном положении щиты опираются внизу о порог, а вверху
на поперечную балку. В поднятом состоянии щитки удерживаются от
опрокидывания двумя направляющими брусьями, образующими, вместе
с двумя крайними, коренными стойками, особую раму.
Промежуточные опорные стойки нижними своими концами вставляются
в гвевда, выбранные в пороге, а вверху удерживаются упорной балков
(подкрепленной двумя подкосами) и вышеописанной направляющей ремой.
В поднятом состоянии щиты и стойки поддерживаются с помощью вышеописанных собачек. Для маневров с затвором поставлен деревянный мостик.
Все тело затвора вместе с упорными стенами покоится на ростверке
из лежней и досок, огражденном с напорной стороны дощатым шпунтом.
Так как грунт граввлистый и при больших скоростях течения может
быть размыт, то ниже плотины имеется деревянный желоб длиною 7 метров.
Устои желоба выведены из тесанного камня уложенного насухо с расшивкой
швов. На остальном протяжении тело плотины состоит из каменной подпорной стенки с отсыпью из гравия.
Описание два типа затворов — сегментный и плоский — имеют
наибольшее распространение в применении к желобам. Из них сегментный
хотя несколько дороже, но обладает перед плоскими большими преимуществами: быстротой действия и удобством и легкостью маневров, что
в эксплоатации лотков несомненно играет доминирующее значение. Поэтому
сегментный тип является излюбленным во всех шведских сооружениях.
Очевидно, что рассмотренные приспособления могут быть допущены
при незначительных перепадах. Действительно, в разобранных случаях
величина напора воды на плотины заключается в пределе до 3 метро».
Следовательно при открытии затвора на них должен образоваться перепад
не более */„ X 3,0 = 1,0 метра 2 ). При больших перепадах появляется
опасение, что переплавляемые материалы, падая с большой высоты, будут
разбивать флютбет плотин или сами подвергаться изъяну. Поэтому при перепадах свыше 1 метра следует избегать открытых лотков и применять желоба,
плавно спускающие материалы из напорных басейнов в нижние бьефы.
На чертежах листа 5-го приведен наиболее простой тип подобного
желоба - бревноспуска, исполненного целиком из дерева.
Желоб в верхней своей части примыкает к ряжевой плотине. Стенки
ряжей, образующие входное устье желоба, выпущены вперед и образуют
с одной стороны откосные крылья для поддержания откосов гравилистой
отсыпи у напорной грани плотины, а с другой служат креплением входных
частей. В качестве затвора желоба применены шандоры, закладываемые
при помощи багров в раму, приболченную к лицевым стенкам желоба.
*) См. расчетную часть лотков.
12
Рядом с желобом устроен водоспуск, закрываемый плоским щитом. Щит
водоспуска поднимается аншпугами и удерживается в поднятом состоянии
засовом, для чего средняя стойка щита устроена парной с перекладинами.
Над желобом и водоспуском имеются дощатые настилы, играющие роль,
служебных мостиков.
Тело желоба, трапецеидального поперечного сечения, срублено и *
круглых бревен и лежит в так называемых рогатках иди станинах,
поставленных на расстоянии трех метров друг 07 друга. Каждая станина,
состоит нз поперечиаы и двух наклонных брусьев, укрепленных подкосами.
Поперечины располагаются или непосредственно НА земле, если грунт
достаточно плотен, иди укладываются на трех продольных лежнях или
прогонах. Прогоны в свою очередь располагаются на шпалах, число коих,
считая по высоте, назначается сообразно профилю местности. Если число
необходимых шпал оказывается больше двух, то выгоднее шпалы заменять
коалами. Рогатки, шпалы и козлы для предупреждения от затаивания
ставятся не непосредственно на грунт, а на подкладываеиые большие камни.
Нижний конец желоба врублен в заполненные камнем ряжи. Сверху
ряжи перекрыты тонкими бревнамн-накатником с оставлением между ними
зазоров шириной в 5 сантиметров. Зазоры оставляются для предупреждения
всплывания ряжей ври покрытии их водой во время паводков.
Уклон желобу придав в 1 / 10 и лишь на последних десяти метрах
ои несколько смягчен для придания сплавляемым бревнам горизонтального направления, при выходе их из желоба.
Порядок ведения работ при постройке этого желоба был следующий:
после возведения нижнего.строения (козел, шпал и прогонов) устанавливались поперечины рогаток и в них врубались стойки с подкосами, послечего стойки временно, до укладки днища желоба, снимались. Днище
укладывалось одинаковыми участками, длиною 9 метров. Концы бревен
днища прибивались к рогаткам гвоздями, а к промежуточным двум
рогаткам деревянными нагелями. После укладки днища устанавливалисьна свои места снятые стойки рогаток и нарубались венцы стенок желоба.
Бревна для стенок употреблялись длиною 9—10 метров и в стыках укладывались в притык с прикреплением нагелями, в расстоянии 0,5 метра
от концов к нижележащим венцам. Бревна как для стенок, так и для
днища тщательно притесывались и соединялись черезкаждые 1,5—2,0 метра
шипами. Стенки желоба с рогатками не скреплялись.
Стойки рогаток внизу врублены в поперечины и в шипах подклинены.
Прогоны прикреплены к козлзм и шпалам при помощи нагелей, рогатки,
же скреплены только со средним прогоном.
Вдоль желоба по концам рогаток уложен мостик из досок.
Аналогичный пример лотка, но несколько иной конструкции, представляет 'сплавной желоб, построенный в гор. Вышнем-Волочке при
Заводской плотине, регулирующей сток воды из Заводского водохранилища в реку Цну.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
, Отличительной чертой рассматриваемого лотка является применение
трехступенчатого дна (см. поперечные разрезы лотка на листе 6). Лоток1
в Продольном направлении имеет две промежуточные стенки, образующие
как бы три самостоятельных желоба. Днища желобов расположены
•на разных высотах (цнища второго и третьего желоба возвышается над
днищем первого соответственно на 0,31 саж. и 0,65 саж.). Каждый
из желобов имеет отдельный выход как в верхний, так и в нижний бьеф,
а также й самостоятельную запорную часть, помещенную в общей головной
части. Цель подобного устройства заключается в экономии расходования
воды из водохранилища при высоком стоянии в нем горизонта. Каждый'
из трех желобов работает лишь при определенной высоте уровня в водохранилище. Благодаря этому сплав леса может производиться как при
высоких горизонтах водохранилища, так и при низких, и в то же время
расход воды через лоток остается более или менее постоянным.
В конструктивном отношении лоток представляет из себя свайный
остов, обшитый досками и пластинами. Сваи забиты рядами, расположенными через 1,0 саж., считая по длине лотка; в каждом ряду четыре сваи,
схваченные попарно под днищами желобов схватками, а сверху стянутые'
одиночными стяжками. Поверху свай уложены вдоль лотка насадки,
л боковые поверхности, обращенные к желобам и в стороны загрузки,
обшиты пластинами, забранными в четверть. Днища желобов представляют
собой двухрядные досчатые полы, положенные на поперечные парные
схватки свай.
Голова лотка представляет из себя облегченный тип ряжевого водоспуска стремя отверстиями, расположенными, как указывалось выше,
на разных уровнях и закрываемых отдельными щитками. Для маневров
со щитами и направления материалов в желоба, на головной части,
у запорной линии, устроен служебный мостик.
При общей длине лотка 30 саж., преодолеваемое им падение составляет 1,0 саж.. что дает уклон дна i/3oВсе рассмотренные примеры желобов представляют собой случаи
коротких лотков —бревноспусков, устанавливаемых в обход плотин. Ниже
мы расмотрим длинные желоба, сооруженные в обход более или менее
значительных участков рек.
Отличительной чертой их является применение разнообразных искусственных сооружений в местах пересечений желобами тальвегов, ручьев
и даже значительных рек. К числу таких длинных обходных лотков
относится так называемый Торпсхаммарский желоб, построенный в Швеции
в обход нижнего течения реки Гимо, имеющего длину около 6 километров.
Русло реки Гимо на этом протяжении каменисто и сильно развито
в ширину, вследствие чего не обеспечивает сплав достаточной глубиной
«роме того расход воды в р. Гимо очень непостоянен. Положение еще
более ухудшается наличием на этом участке реки силовых установок,
14
поглощающих настолько значительную часть расхода воды, что уже при
средних горизонтах сплав оказывается невозможным. Таким образом
не могло быть и речи о регулярном сплаве лесных материалов по всему
нижнему участку р. Гимо в естественном его виде. Выправление русла
хотя и было возможно, но стоило бы очень дорого. Поэтому, в виду того,
что ощущалась большая нужда в благоустроенном сплавном пути^ решено
было обойти все нижнее течение р. Гимо сплавным желобом. Желоб
имеет длину в 5,922 метра и преодолевает падение в 116 метров. Наибольший уклон в нем допущен в 1:15 при наименьшем в 1:100. Минимальный
радиус закруглений принят в 120 метров. Желоб требует расхода воды!
•от 6 до 7 куб. м/сек и обладает пропускной способностью до 2.500 бревен
в час. Вследствие фильтрации воды сквозь стенки и днища желоба
расход воды в нем по длине уменьшается. Для пополнения убыли воды
устроены три вспомогательные Лотка, питающие сплавной желоб в промежуточных пунктах.
Отдельные наиболее характерные участки описываемого желоба
изображены на чертежах листов 7, 8 и 9.
Входная часть желоба (лист. 7) врублена в два, наполненных камнем,
ряжа. Внутренние стенки ряжей, вначале вертикальные, переходят
в наклонные (угол наклона 70°) и сопрягаются со стенками желоба. Для
•облегчения входа бревен, спереди ряжей устроены две направляющие
деревянные стенки, в которых оставлены три отверстия для сброса воды,
закрываемые 'Шандорами. В головной части желоба помещен затвор,
состоящий из трех плоских щитков, конструкция которых сходна с описанной выше.
Нижнее строение желоба устроено из ряжей, козел или шпал, в зависимости от профиля местности. По этим опорам уложено 3 прогона. Стыки
прогонов размещены над опорами и перекрыты накладками. По прогонам
уложены поперечные схватки, в которые сквозными шипами врублены
стойки рогаток. Днище желоба сделано в некоторых местах из круглых
древен, а в некоторых из пластин и досок, длиною до 9 метров. Стенки
же срублены из круглых бревен по способу, приведенному в описании
предыдущих желобов.
В И местах желоб пересекает водные пути. Длина мостов-акведуков
варьирует от 44 до 172 метров. Промежуточными опорами мосты подразделены на пролеты в 24 метра. Все конструкции выполнены из дерева.
Один из переходов через реку изображен на чертежах листа 8-го.
В этом случае лоток подвешен к стропильным фермам, укрепленным
на ряжевых опорах. Опоры снабжены каменными ледорезами и внутри
загружены камнем.
Фермы, в зависимости от величины пролета, поставлены треугольноподвесные и ригельно подвесные. В первом случае из верхних узлов
ферм отпущены подвески в виде круглых железных стержней, на концах
которых висят поперечины, поддерживающие желоб. В концы поперечин
15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ными поясами. Опоры ферм выведены из каменной кладки на цементном
уперты подкосы, сообщающие фермам боковую жесткость. В случае
растворе и для предупреждения подмыва окружены каменной наброской.
ригельно подвесных ферм, поперечины, поддерживающие желоб, подвеНагрузка от желоба передается фермам через поперечины корытного
шены к фермам на восьми железных круглых подвесках, исходящих
сечения. Поперечины имеют различную высоту, чем желобу придается
ш> две ив каждого узла ферм. Одна из каждой пары подвесок немного
требуемый уклон.
отклонена от вертикали и прикреплена к поперечине не под узлом фермы,
а несколько ближе к оси, желоба, благодаря чему увеличена боковая
Сам желоб имеет трапецеидальное сечение. Стенки и днище его сдежесткость ферм. Для той же .цели служат ветровые связи, в виде парных
ланы из железин^" лвдстов, толщиною 6 милиметров. Дно желоба жестко
схваток.
соединено ^ЭЙоередст^^шо с поперечинами, а стенки поддерживаются
фасонными
железными $1$стами, которые соответствуют рогаткам деревянНа чертежах листа 9-го изображен переход того же желоба через
ных
конструкций.
ч
реку при помощи пролетного строения в виде подносных ферм. Фермы
применены одноподкосные и двуподкосные, в зависимости от велиВ каждом цррлете имеется температурный шов. В местах швов листы
чины пролета между опорами. Опоры, как и в первом случае, ряжевые,
стенок и днища сдединяемых концов желоба перекрываются в нахлестку,
но срублены с острыми передними ребрами, заменяющими каменные ледобез взаимного соединений. Соединяемые концы оперты на две, рядом
резы предыдущей конструкции. Прогоны над ряжами поддерживаются
поставленные, ^о независимые одна от другой, поперечины.
раскошенными козлами. В пролете между опорами прогоны усилены подПо одйой вороне желоба на консолях из уголков улдекены слубалками и поддерживаются тремя подкосными фермами. Последние вружебные мостки, огражденные перилами.
блены своими нижними концами в балки, расположенные на ряжах, норДосчатые желоба вообще нашли себе широкое npHMeiterfneV Hb обладая
мально к оси желоба и стянуты с ряжами хомутами. Для обеспечения
меньшей прочностью по сравнению с бревенчатыми, они применяются
/*\ К А \лпочти исключительно в длинных желобах с медленным течением. При этом
боковой жесткости в плоскости подкосов поставлены раскосы.
• ) Ч ^ ^ в шведских желобах доски берутся толстые, не менее 2", обычно в предеВ обоих описанных системах мостов желоб снабжен служебным мостилах от 2" до 4" (50 —100 милиметров). В соответствии с толщиной досок
ком и легко доступен для осмотра и мелкого ремонта.
расстояние между рогатками выбирается от 2 до 3 метров. Американские
Другой пример обходного желоба представляет собой лоток, изобралотки легче. Они делаются или из одного ряда полутородюймовых досок
женный на чертеже листов Ю и П. Этот желоб в наиболее ответственных
или из двух рядов, толщиной каждый около 1".
частях сделан из долговечных материалов — камня и железа. На остальном
его протяжении бревенчатые стенки заменены досчатыми. Описываемый
Для уменьшения фильтрации воды продольные швы между досками
желоб, как и Торпсхаммарский, начинается от плотины. Он примыкает
перекрываются планками, набиваемыми с наружной стороны лотка. Планки,
к плотине посредством двух заполненных камнем ряжей, являющихся
в местах пересечений их с рогатками, желательно прерывать, дабы врубкак бы устоями. В пределах устоев поперечины, поддерживающие днище,
ками не ослаблять остов желоба.
пропущены сквозь стенки ряжей. Желоб закрывается сегментным затвоРасстояния между опорами в американских лотках обычно бывают
ром, давление от которого воспринимается двумя парами стоек, установленСг\
около
4 метров, изменяясь в ту и другую сторону в зависимости от прочу}
ными в ряжах. В стойках устроены подшипники, в которых помещена I
ие
ных
размеров
лотка и от способности его воспринимать нагрузку от воды.
(0
ось затвора. Верхние концы стоек удерживаются железными анкерами,
'^ Очевидно, что чем больше прогиб лотка между опорами, тем большее
закрепленными в передней стенке ряжей. Конструкция затвора анало^ получается раскрытие швов и тем меньшая оказывается его водонепронигична с описанной выше и заключает в себе лишь некоторые упрощения.
S цаемость. Поэтому во всех случаях постройки лотков необходимо строго
согласовывать расстояние между опорами с общей жесткостью тела лотка.
За пределами головного участка тело желоба сделано из досок толщиной 10 сантиметров. Рогатки, поддерживающие желоб поставлены через
Досчатые желоба, как и бревенчатые, строятся преимущественно тракаждые три метра, а в промежутках между ними, для поддержания днища,
пецоидального поперечного сечения. Такая форма желобов наиболее отвена прогонах уложены поперечины. Доски днища и стенок шпунтованы
чает экономному расходованию воды на сплав, дешевле по первоначальным
и прибиты к рогаткам гвоздями. Нижнее строение состоит из шпал
затратам на оборудование, вследствие сокращения количества материалов,
и козел, по которым уложены три прогона. Вдоль желоба, на отдельных
и, наконец, облегчает сплав при временных перебоях в питании желобов
стойках, укрепленных на рогатках, уложены мостки с перилами.
водой. Последнее вытекает из того, что в прямоугольных, ящичных лотках,
при уменьшении глубины воды в лотке, наблюдались случаи посадки плывуВ одном месте желоб пересекает реку. Пересечение происходит под
щих материалов (напр, дров, шпал и проч.) на дно лотка не вдоль по его оси,
острым углом, благодаря чему пролетное строение имеет в плане косое
а поперек. При трапецеидальной форме подобное явление исключается
очертание. Желоб покоится на мостовых железных фермах с параллель17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
влиянием наклона стенок: осаждающиеся материалы со стенок скатываются, занимая продольное, по оси желоба, направление и при последующем наполнении желоба водой продолжают движение не вызывая
заломов. В западной области Соединенных Штатов этим соображениям придается большое значение и здесь мы видим целый ряд деревянных желобов даже треугольного сечения.
В трапецеидальных и треугольных лотках стенкам придается уклон
преимущественно в 90°. Меньшие уклоны встречаются чаще как переходные в Местах сопряжений желобов с головными устоями.
Высота стенок лотков зависит от размеров сплавляемых материалов
и потребной глубины воды в них. Так для мелких сортаментов—дров, шпал,
балансов и проч., достаточным признается размер стенки от 0,75 до 1,0 метра,
для крупного леса —бревен — этот размер доводят до 1,0 —1,5 метра.
Глубина воды в этих случаях принимается 2 / s — 3 / 4 от глубины лотка.
В сооружении деревянных лотков большие затруднения вызывает
устройство закруглений в местах поворотов. В таких местах внешняя
стенка всегда испытывает бблыпее давление, нежели внутренняя. Поэтому
внешнюю стенку следует делать более солидной, напр, непременно из двух
рядов досок, если желоб досчатый тонкостенный, или из одного ряда,
но более толстых досок. Вместе с тем на кривых необходимо усиливать
опоры. В некоторых лотках внешние стенки повышают по сравнению
с внутренними. Кроме того, как общее правило для всех лотков, следует
отметить необходимость расширения их на кривых во избежание образования
заломов материалов. С этой же целью углы поворотов не делают большими, ограничивая их обыкновенно 20°, а радиусы закруглений согласовывают с размерами сплавляемых материалов.
Длинные американские лотки, применяемые для транспортировки
материалов к складам, заводам и проч. в конечных пунктах для возможности распределения леса по территории складов, разветвляются. При этом,
для удобства выборки леса из лотков, последние проводятся на достаточной высоте над территорией склада и снабжаются особыми сбрасывателями. Сбрасыватели представляют собой наклонные щиты, вставляемые
в лотки в местах выгрузки леса. Сбрасыватели поднимают воду в лотке
и заставляют ее переливаться через стенки лотка вместе с плывущим
в нем лесом.
Питание длинных лотков водой обычно производится в начальном
пункте, нов случае его недостаточности, вследствие потерь от фильтрации,
устраивается дополнительное питание в одном или нескольких промежуточных пунктах. Источниками питания лотков служат или водные запасы
рек или специально устраиваемые водохранилища. Подача воды от источников водоснабжения к сплавному желобу производится при помощи вспомогательных лотков-водопроводов.
Значительные фильтрации наблюдаемые в деревянных лотках заставляют прибегать в некоторых случаях к металлическим желобам. Чаще
18
всего это имеет место при длинных желобах, проводимых в местностях,
•бедных водой или в таких, где дополнительное патание не может быть
устроено достаточно удобным и экономичным.
Конечно, эти соображения не являются безусловно необходимыми для
постройки металлических желобов. Последние могут, применяться также
;в еилу простого стремления к устройству кавитальных сооружений, каковыми являются металлические вонструодии, не требующие постоянных
затрат на ремонт и усиленнее наблюдение эа правильностью их действия.
При этом не требуется обязательно весь желоб с опорами делай, металлическим, а можно применять смешанные конструкции, оставляя опоры
деревянными.
Примером такого желоба может служить Хангстаский желоб, сооруженный в Швеция на р. Юнга в обход одноименных с желобом порогов
•(лист. 12). Нижнее деревянное строение желоба вместе с опорами устроено
.из дерева. Опорами служат шпалы и козлы, уложенные на крупных
камнях.
По козлам и шпалам, параллельно оси желоба, положены два протона, поддерживающие поперечины. Каждая поперечина елужит опорой
.для рамы жесткости тела желоба. Рамы жесткости склепаны на уголкового
и зетового железа и установлены на расстоянии, определяемом шириной
желоба; при ширине его, не превосходящей 1,7 метра,—расстояние между
рамами принято в 3,75 метра, при ширине большей 1,7 метра - 2,35 метра.
Рамы жесткости приклепаны к желобу и свободно лежат на поперечинах.
К последним, для более легкого перемещения желоба в продольном направлении при температурных расширениях, прибиты железные полосы, так
называемые полосы скольжения. К каркасу желоба, помимо рам жесткости,
следует отлести еще уголки жесткости, наклепанные к верхней кромке
стенок. Стенки желоба сделаны из железных листов толщиною 4,5 милиметра. Ширина листов, считая по длине желоба, установлена в 1,6 метра,
а длина подобрана таким образом, что любой элемент желоба между двумя
его поперечными сечениями состоит из одного листа и не имеет продольных швов. Поперечные швы сделаны в нахлестку. На каждые приблизительно 100 метров оставлено по одному температурному шву. Расстояние
между температурными стыками неодинаково и на закруглениях оно уменьшается. В этих стыках листы желоба соединяются также в нахлестку, но
без взаимного скрепления, а для того, чтобы обеспечить водонепроницаемость соединений устроены дополнительные приспособления в виде
сальников. Для этой цели в каждом температурном шве к нижней поверхности верхнего в стыке листа, при помощи полосовой прокладки, приклепан лист, обнимающий снизу нижний в стыке лист. Последний оказывается как бы вставленным в особую щель, в которой может иметь горизонтальные перемещения. К нижней поверхности дополнительного листа
лршслепана коробка, играющая роль сальника. Коробка образована из уголка
л зетового железа. В качестве набивки применен расщипанный и просмо19
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ленный канат. Для предупреждения расхождения шва, к верхним кромкам
желоба, усиленным, как указывалось выше, уголками жесткости, прикре»
плены в стыках уголковые накладки. Последние приклепаны лишь с одной
етороны шва, а с другой-удерживаются болтами пропущенными сквозь
продолговатые дыры, допускающие передвижение болтов накладок лишь
в тех пределах, в коих это может происходить от температурных расширений материала. По середине между каждыми двумя швами расширения
желоб имеет неподвижное скрепление с основанием, на остальном же протяжении он лежит на опорах свободно. Чтобы выпускать при морозе или
при окончании сплава в году попадающую в швы расширения воду,
в нижних листах этих швов оставлены водоспускные отверстия, закрываемые винтами.
Описываемый желоб устроен, как указывалось выше, на р. Юнга, в обход
порогов. Сплав на этой реке производился с давних пор и пороги всегда
представляли серьезное препятствие. Поэтому в 1855 — 56 г.г. отдельными
лесопромышленниками был сооружен в обход порогов открытый канал,
длиною 2197 метров. Но так как не все сплавщики имели возможность
пользоваться каналом, то часть леса продолжала сплавляться по естественному руслу реки.
Около 1906 года пороги р. Юнга были шлюзованы в целях использования энергии воды. Плотина была расположена выше порогов, а станция
ниже, при чем вода подводилась к станции трубопроводом, начинавшемся
у плотины (см. план расположения желоба, лист 12). Благодаря такому
расположению станции значительная часть расхода воды в межень пропускалась в обход порогов и сплав становился чрезвычайно затруднительным. В виду этих причин было признано необходимым соорудить
сплавной желоб общего пользования, по которому производился бы сплав
в периоды мелководья (расход Q<100 м8/сек.).
В настоящее время этот желоб осуществлен, при чем ему придана
описанная выше конструкция. Начинается он выше плотины рядом с заборным каналом для питания трубопроводов силовой станции и заканчивается ниже порогов, впадая в водоотводный канал станции. На большей
части своей длины желоб проходит вдоль берега реки. Головная его часть
для регулирования впускаемого в желоб расхода воды сделана подъемной.
Дальше на протяжении около 350 метров желоб исполнен из дерева (из
досок), после чего начинается описанная выше металлчиеская конструкция,
имеющая длину 2931 метров. Заканчивается желоб опять деревянной частью
длиною 85 метров. Полная длина желоба исчисляется в 3381 метр, он
преодолевает падение в 39 метров при наибольшем уклоне 1 : 38 и наименьшем 1:350. Наименьший радиус закруглений принят в 75 метров. При
расходе воды в 2,6 метра8/сек., желоб обладает пропускной способностью
в 4000 бревен в час.
Для регулирования количества впускаемой в желоб воды, кроме подъемного головного регулятора, в передней деревянной его части поставлено
20
три водосливных отверстия, через которые излишняя вода сливается
в идущую вдоль желоба канаву.
.
Все устройство желоба вместе с деревянными и металлическими его
конструкциями, а также земляными и каменными работами обошлось около
175.000 крон (приблизительно 91.000 рублей).
На чертежах листа 13 показан пример тоже металлического желоба,
но на металлических же опорах с бетонными фундаментами.
Тело желоба прямоугольного поперечного сечения с закругленными
нижними углами сделано из железных листов толщиной 6 милиметров.
Через каждые 1,4 метра по длине оно усилено уголками жесткости.
Каждые три соседние уголка жесткости связаны системой других уголков,
•образующих в совокупности опоры, под которые подведены бетонные фундаменты. Таким образом, пролет между опорами равен тройному расстоянию между уголками жесткости, т.-е. 4,2 метра. Такой желоб по длине
обязательно должен быть снабжен температурными швами.
При возведении плотин на больших реках, при плотинах, в целях
поддержания рыбного хозяйства, устраиваются рыбоходы. Последние по
идее своего устройства имеют много общего о короткими желобами —
бревноспусками. Поэтому имеются попытки соединения этих двух сооружений на общих опорах- К числу таких попыток принадлежит конструкция,
изображенная на чертеже листа 13.
Заканчивая общий обзор сплавных желобов, считаем необходимым
добавить, что все известные нам типы их принадлежат к группе лотков,
которым может быть присвоено название лотков малой шероховатости.
Отличительной чертой этих лотков служит отсутствие в них различных
приспособлений для уменьшения скоростей течения воды, а следовательно
и расхода воды на их питание. Между тем пользуясь известными приспособлениями можно трату воды уменьшить в два, три и более раза.
Уменьшение скоростей течения достигается увеличением сопротивлений,
встречаемых движущимся в лотке потоком воды. Для этой цели по дну
лотков можно набивать планки, бруски или устраивать различного рода
пороги, которые препятствуя свободному течению воды, поглащают часть ее
живой силы и уменьшают скорость течения.
К вопросу об усилении шероховатости лотков с точки зрения расчетов мы вернемся во втором отделе, а здесь дадим пример практического
осуществления подобной конструкции. Для этого воспользуемся составленным проектом восстановления разрушенного в 1923 году Шишковского
водоспуска при Заводском водохранилище в гор. Вышнем Волочке и обслуживающего его лесопроводного лотка, составленным в Северо-Западном
Управлении Внутренних Водных Путей и ныне осуществленном в натуре х)
(см. черт, листа 14).
Проект составлен
инж.
Ф. С. Воеводским
при
участив
автора
настоящего
-очерка.
21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Согласно проекта, в средне» бычке двухпролетного ряжевого водоспуска оставляется пространство, незаполненное ряжами, в котором помещается бревноспуск. Благодаря этому в передней части роль стенок
желоба исполняют стенки бычка. Там, где бычок кончается, лоток образован из двух тонких ряжевых стенок, которые простираются во всю
длину лотка 1)Желоб предназначается для россыпного сплава л потому ему придан»
ширим в 5' = as 1,5 метра. Преодолеваемое им падение составляет около-
Фот. 1. Старый Шишковский водоспуск с лесопроводным лотком
в гор. Вышнем Волочке.
2,3 саж. весной при полном водохранилище и около 1,5 саж. при окончании сплава осенью. Это падение преодолевается желобом на протяжении
19,0 саж., причем по длине его распределяется неравномерно.
На первых 10 саж. уклон доведен до 1/9, на каждых же последующих
3-х саженях он соответственно уменьшается до 1:11,5, потом до 1:16и на последнем участке до 1: 26.
Последовательным уменьшением уклона достигается плавное отклонение плывущих бревен из сильно наклонного положения в почти гори*) В периоде постройки ряжевые стеики лотка за пределами бычка были заменены
бревенчатыми со стоечно-подкосными опорами. Мотивом к этому послужило ограниченность строительных средств и отсутствие ледохода через водоспуск, благодаря чему можноне опасаться вышибания подкосов опорных стоек лотка плывущим льдом.
22
зонтальное, благодаря чему исключается возможность ударов бревен об
дно лотка и ныряние их в воду при выходе в реку.
Для уменьшения скорости течения воды, в лотке вставлены поперечные брусья, несколько возвышающиеся над его дном. Брусья закладываются в гнезда между двумя направляющими брусьями, расположенными по стенкам вдоль всего желоба.
Существенную часть лотка составляет его входная часть- Вследствие
непостоянства горизонта воды в водохранилище, расход воды в лотке должен был бы быть по времени переменным, оставаясь почти всегда большим,
чем это требуется для сплава. Подобные затруднена обычно разрешаются
или устройством входных устей на разных высотах, или применением
особых подъемных головных регуляторов (пример—Ханстаский желоб).
Но оба эти приспособления чрезмерно усложняют и удорожают конструкцию. Поэтому в рассматриваемом бревноспуске было решено устроить дно
лотка на первых в саженях в виде наклонной разборной стенки из шандор.
Шандоры закладываются между двумя направляющими брусьями, из коих
верхний брус в то же время служит упорной направляющей для поперечных брусков, замедляющих скорость течения- Вертикальная проекция
наклонного разборного дна в точности соответствует амплитуде колебания
горизонта воды в водохранилище. Благодаря этому, вынимая известное
число шандор, всегда можно регулировать глубину воды в лотке, а следовательно и расход воды в нем. Так как горизонт водохранилища не
испытывает резких колебаний и обыкновенно в течение навигации повышается один раз, — весной, а в остальное время постепенно понижается,
то закладка шандор должна будет производиться тоже один раз, перед
началом сплава, а в последующее время постепенно разбирается, следуя
изменениям горизонта водохранилища. Очевидно, что по мере разборки
шандор должны выниматься соответственные поперечные брусья, играющие
роль замедлителей течения.
Для закрывания лотка, во входной части его, перед шандорной
стенкой помещен двухярусный плоский щит, вынимаемый во время работы
лотка на служебный мостик. Обслуживание затвора лотка должно производиться катучим краном, приспособленным также для подъема щитов
водопуска.
Для облегчения попадания бревен в лоток и предупреждения засасывания их в отвертия водопуска перед лотком устроены пловучие палы
в виде запаней.
Вообще, подобные приспособления, облегчающие попадание плывущего
леса в лотки, а также выход его из лотков на речной стрежень ниже
плотины, имеют важное значение и составляют неотъемлемую принадлежность желобов. Чаще всего они устраиваются в виде запаней, но иногда
им придают более солидные конструкции в виде заборок и ряжевых
стенок. На чертежах листа 15-го приведены рациональные типы подобных стенок, заимствованных из шведской практики.
•23
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3. Плотоходы.
В отличие от сплавных желобов плотоходы представляют собой лотки
небольшой длины. Они устраиваются или при плотинах, или в сплавных
каналах для преодоления сосредоточенных падений. Сплавные каналы
обыкновенно имеют вид одинаковый с судоходными каналами и, подобно
тому, как в судоходных каналах для преодоления падений устраиваются
камерные шлюзы, в сплавных сооружаются плотоходы. Отличие сплавных
каналов от судоходных заключается лишь в их размерах и в том, что
наличие течения воды в сплавных каналах является желательным и даже
обязательным, а в судоходных необязательным и нежелательным.
Если плотоходы устраиваются при плотинах, то они могут быть размещены сообразно местным условиям или непосредственно у плотины
в руслах рек или в деривационных каналах.
Первое расположение, в большинстве случаев, бывает более экономичным, так как для своего осуществления не требует производства
земляных работ; с точки зрения эксплоатации оно так же дает некоторые
преимущества в смысле облегчения вводки плотов в лоток.
Подобное расположение можно видеть, напр., при плотине гидроэлектрической установки Porjus на p. Lube в Швеции (см. чертеж
листа 16 а). Плотина, регулируя оз. Porjus, из которого вытекает p. Lube,
поддерживает подпор в 13,5 метров. Для пропуска излишней воды из
озера Porjus, в плотине устроено два водослива, расположенные в двух
рукавах реки, представляющие собой пустотелые железобетонные плотины,
высотой 11,0 метров. Регулирование расхода воды производится при
помощи деревянных спиц, поддерживаемых съемными фермами.
Возле одного из описываемых водосливов, в главном русле, расположен плотоход. Основанием ему служит тело водослива, имеющее в этом
месте уширенный профиль для придания дну лотка требуемого уклона.
С боков плотоход огражден двумя бычками, выступающими выше подпорного горизонта озера и образующими лоток шириной 12 метров. Дно
и стенки лотка облицованы тесанным камнем. Порог главной части заложен на 1,25 метра ниже наинизшего горизонта озера. Закрывается плотоход подъемным цилиндрическим затвором. Для облегчения входа плотов, перед плотоходом, в озере, имеются длинные плавучие запани.
Уклон дна лотка составляет 1 : 2; так как при этом дно не имеет
никаких выступов, то скорость течения воды должна быть весьма большая. В общем, данный плотоход нельзя признать удачным, так как он
не удовлетворяет элементарным требованиям сплава плотов и, если бы не
его большая ширина (12,0 метра), то он скорее напоминал бы бревноспуск, нежели плотоход.
Совсем иного вида построены плотоходы в Чехии на реках Молдаве
и Лабе. При канализации этих рек, на них было возведено 12 водоудержательных плотин и при каждой плотине имеется по плотоходу. Пре24
'
'
одолеваемое плотоходами падение составляет в совокупности 48,5 метров.
Часть плотоходов расположена в руслах рек при плотинах, часть в деривационных каналах. По своей конструкции плотоходы неодинаковы: в то
время как первые из них строились большой длины с малыми продольными уклонами (напр., в Лившицах и в Трое), последние, относящиеся к 1913 году постройки, имели сравнительно небольшую длину
и увеличенные уклоны (напр., плотоход в Лобазйцах). Так как эти плотоходы представляют большой практический интерес, то мы приведем для
них имеющиеся в литературе подробные характеристические данные.
Первый из указанных плотоходов, а именно в Лившицах на р. Молдаве, в 14 киломметрах ниже гор. Праги, имеет длину 100 метров
с общим падением дна 3,68 метра, что дает средний уклон 0,0368 (см. чертеж листа 16 в.). Глубина плотохода при входе 1,32 метра и в самом
плотоходе от 0,70—0,80 метра. Ширина плотохода 12 метров.
Плотоход состоит из трех, коренным образом отличающихся, участков.
Первый участок, длиною 29,5 метра, каменный. На первых 10,15 метра,
представляющих входную часть с сегментный затвором, дно горизонтально. На остальных 19.35 метра расположены 3 ступени, имеющие уклон
площадок в Veo- Второй участок длиною 42 метра, деревянный, на свайном основании. Он имеет семь ступеней высотой 0,1 метра с уклоном
площадок от х/100 до 1juo.
Наконец, третий участок, длиною 26,5 метра,
представляет собою канал с несколько пониженным дном, в котором помещены на плаву четыре деревянные решетчатые рамы, длиною около
60 метров каждая. Рамы эти или щиты между собой 'соединены шарнирно, и первая рама шарнирно же прикреплена к дну лотка. Благодаря
такому соединению, рамы все время стремятся всплыть, но протекающей
сверху водой отжимаются книзу.
Назначение, щитов — облегчить проход плотов при низких стояниях
уровней воды нижнего бьефа, когда в конце лотка образуется перепад.
При проходе плотов щиты погружаются в воду настолько, что плоты проходят над ними совершенно свободно.
Скорость течения воды в плотоходе переменная, от 2 до 3 метров
в секунду.
Второй из указанных плотоходов в Трое на р. Молдаве, в 5 километрах от Праги, по идее своего устройства одинаков с Либшицким.
Длина его 409 метров, падение 3,6 метра при нормальном уровне
и 4,1 метра при низком уровне нижнего бьефа. Дно ступенчатое, но
часть ступеней для увеличения сопротивления течению воды имеет
обратные уклоны. Высота ступеней 0,12 метра. Плотоход имеет ширину
12 метров и в головной части, на протяжении 50,5 метра дно его
и стенки выведены из чистой бутовой кладки; на остальном протяжении
плотоход гладко вымощен.
Общий вид плотохода, во время прохода по нему плотов показан
на фот. 2.
25
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Предполагалось, что глубина воды в плотоходе будет от 0,7—0,8 метра.
Однако, произведенные измерения показали, что, в то время как в начале
плотохода, глубина воды устанавливается расчетная — 1,20 метра, в самом
плотоходе глубина падает до 0,5 и даже до 0,42 метра.
Скорость течения воды подлине плотохода достигала 4,5 метра при
средней скорости 3,36 метра. При этом, так как течение было ускоренное,,
та движение плотов, благодаря инерции, происходило с меньшей скоростью, в среднем около 2 метр./сек. В низовом канале, сопрягающем
" C ' i i
•:
- ••
•':!>,
';/••.
•;'
,i
Фот. 2. Плотоход в Трое на р. Молдавс.
плотоход с нижним бьефом (длина канала 184 метра), плоты шли со скоростью 2,91 метр./сек, тогда как скорость течения в канале была OKOJJO
2 метр./сек. Следовательно, при ускоренном течении воды плоты
несколько отстают, а при замедленном, наоборот, опережают течение.
В общем средняя скорость движения плотов была примерно на 30%
меньше средней скорости течения в плотоходе и на 43% больше ее
в канале при замедленном течении.
Интересную конструкцию чешских плотоходов представляют их
затворы. Это быстродействующие сегментные щиты, перекрывающие целиком отверстия плотоходов и укрывающиеся при проходе плотов в особые
ниши, устроенные в головных частях х ). На листе 16в приведены чертежи
одного из таких затворов последней конструкции. Затвор обладает боль•) Затворы эти, по имени фирмы, их изготовляющей, известны под названием щитов
Празиля.
26
шой (водонепроницаемостью и компактностью расположения отдельных
частей. Обращает на. себя вшшавие удобное расположение осей вращеняя
укрытых в боковых нишах и не стесняющих движения плотов, а также
покрытие углубленной камеры для щита, предупреждающее попадание
в нее наносов во время действия плотохода. Наличие противовесов уменьшает подъемное усилие, необходимое для действия затвора, я ускоряет
маневры с ним. Противовесы устроены таких образом, что всегда держат
щит в поднятом положении; при пропуске плотов приходится поднимать
не щиты, как это всегда имеет место, а противовесы, преодолевая сопротивление, равное разности моментов от веса противовесов и веса щита.
Значительные скорости течения воды и движения плотов в плотоходах рассмотренной группы побудили строителей более новых плотоходов применить к ним более радикальные средства для уменьшения
скоростей течения, чем это делалось раньше. В новом плотоходе
у Лобозиц на р. Лабе в 97,5 километра ниже Праги, дно плотохода
было устроено не ступенчатым,? а однообразного уклона с рядом зигзагообразных в плане выступов (си. чертеж листа 17). Плотоход имеет ширину
12 метров и преодолевает падение 2,7 метра. Длина плотохода 105 метров,
что дает уклон дна 0,027. Зигзагообравные выступы имеют высоту 0,3 метра
и расположены на расстоянии 1,5 метра друг от друга, считая по оси
плотохода.
Глубина воды при входе в плотоход —1,05 метра, а в самом плотоходе, одинаковая по всей длине, 0,8 метра. При этих условиях скорость
течения определилась в 2,1 метр/сек.
Столь значительный успех в смысле достижения постоянства глубины воды и малой скорости течения объясняется исключительно применением указанных выступов, играющих роль усилителей „шероховатости" дна плотохода.
Идея применения выступов для усиления шероховатости дна лотка
ко времени постройки плотохода в Лобозицах, вообще говоря, была не нова.
Еще в 1903 г., т.-е. за Ю лет до постройки плотохода в Лобозицах,
в России на сплавном канале между реками Аа-Лифляндской и Зап.
Двиной был сооружен плотоход с аналогичными выступами дна в виде
порогов. Хотя устройство порогов в конструктивном отношении в обоих
плотоходах имеет большое отличие, и результаты, достигаемые ими, также
неодинаковы, тем не менее, цели преследуемые устройством порогов
в обоих случаях тождественны. Существенное отличие в конструкции
плотохода Аа-Двинского канала заключается в устройстве порогов небольшой высоты и далеко расставленных друг от друга. При общем протяжении плотохода 100 саж., на нем имеется всего 6 порогов высотой 0,10 саж.
Дно плотохода между каждыми двумя смежными порогами горизонтально,
но каждая последующая площадка, по отношению к предыдущей понижается примерно на 0,11 саж. (см. продольный профиль и чертеж плотохода на листе 18). Общее падение дна плотохода составляет 0,63 саж.
27
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Благодаря такому устройству дна плотохода, протекающая по нему
вода должна была получить ступенчатый профиль со слабым уклоном
ступеней между порогами и резкими перепадами над порогами. Опасение,
что скорости течения на перепадах представят затруднения проходу по
ним плотов, заставило строителей плотохода применить особые устройства для уменьшения скорости движения плотов. Ниже каждого из шести
'порогов поперек плотохода были уложены по дну широкие доски с продольными рядами круглых отверстий. В отверстия досок были вставлены
. связки тростникового камыша, достигавшие своими вершинами свободной
поверхности воды в плотоходе. Камыш, представляя собой упругую щетку,
должен был, прогибаясь под движущимся над ним плотом, замедлять скорость движения плота и предупреждать погружение его в воду при переходе через порог.
Несомненно, что камышевые стенки вполне отвечали своему назначению. Но здесь обращает на себя внимание одно обстоятельство, упущенное, повидимому, авторами проекта. Очевидно, что камыш предназначенный для уменьшения быстроты движения плотов, замедлял также
скорость течения воды и, если бы вместо устройства порогов плотоход
был бы сделан с дном равномерного уклона и . был бы снабжен более
частыми заграждениями из связок камыша, то достигнутый эффект был бы
гораздо больше. Это соображение было учтено и проведено в жизнь
инж. В. Крейслером в сооруженном их плотоходе в местности между
р. Лауцой и р. Зап. Двиной. К этому плотоходу мы вернемся дальше,
а теперь считаем нелишним привести некоторые технические данные об
Аа-Двинском канале, представляющем собой крупный сплавной путь х ).
Аа-Двинский канал имел целью дать выход лесным грузам из бассейна р. Аа-Лифляндской к г. Риге, откуда производился в больших
размерах экспорт леса за границу. До устройства канала лесные материалы, направлявшиеся в Ригу, должны были спускаться по р. Аа
до Рижского залива, совершать девятнадцативерстный переход по заливу
до устья Зап. Двины и подниматься вверх по р. Двине на 7 верст
к порту.
Устройство канала устранило опасный переход по заливу и сократило длину пути. Общее протяжение Аа-Двинского пути составляет около
21 версты, тогда как прежний обходный путь составлял, примерно,
41 вер. Следовательно сокращение пробега грузов достигло 20 верст.
Из общего протяжения Аа-Двинского пути — 21 верста—на долю искусственных каналов приходится 5 вер. 350 саж., слагающихся из двух участков — первого между р. Аа и Малым Белым озером длиною 2 вер.
400 саж. и второго — от Большого Белого озера до р. Егель 2 вер. 450 саж.
На остальном протяжении путь проходит по озерам и естественным
рекам.
Преодолеваемое падение искусственной части пути составляет 1,2 саж.
при низкой воде в р. Аа и при высокой воде — 2,70 саж. Направление
течения от р. Аа к Зап. Двине т. е. совпадает с направлением сплава.
Ближайший к р. Аа участок канала принимает на себя большую
часть падения. Разность горизонтов у начала и у конца этой части
канала составляет при низкой воде в р. Аа 1,0 саж. а при высокой 2,5 саж.
На второй участок канала, выходящий к р. Егель приходится падение
всего лишь 0,2 саж.
Большая часть падения первого участка канала сосредоточена
в двух пунктах: у сплавного полушлюза, представляющего собою плотину
с затвором системы Стонея, и на плотоходе. При входе в канал со стороны р. Аа поставлен запорный полушлюз, открываемый лишь во время
навигации. Зимой и в весеннее время полу шлюз держится в закрытом,
состоянии для предупреждения попадания в канал льда и наносов.
На всем протяжении от р. Аа до сплавного полушлюза канал доступен для мелких судов. Глубина воды в нем при низком горизонте составляет 0,5 саж. Ширина канала по дну, в соответствии с наиболее распространенной шириной плотов (24 фута), принята в 3,3 саж.
Сквозного судоходства из р. Аа в р. Егель не может быть, так как:
этому препятствуют сплавной полушлюз и плотоход *). Но второй участок
канала, прилегающий к р. Егель, для судов доступен. Он имеет глубину
0,75 саж. при ширине по дну 5 саж. (профиль и планы каналов приведены на чертежах).
Самой интересной частью канала является его плотоход. Входной
полушлюз, закрываемый обыкновенными деревянными двухстворчатыми'
воротами не представляет чего-либо нового.
Сплавной полушлюз, назначение которого состоит в прекращении
доступа воды в сплавную ветвь при маловодье р. Аа, а также для избежания напрасной траты воды во время отсутствия сплава и играющий роль,,
следовательно, затвора плотохода, тоже представляет из себя достаточно
известный тип плотины системы Стонея. Сам полушлюз глубины воды
в плотоходе не регулирует. Для этой цели непосредственно за полушлюзом
расположены две разборные шандорные стенки. По мере повышения горизонта воды в р. Аа, а следовательно, и в канале, увеличивается число
закладываемых шандор, образующих в канале два небольших перепада. При
низком горизонте в канале шандоры вовсе вынимаются.
Русло канала на протяжении от сплавного полушлюза до второй
шандорной стенки (60 саж.) представляет собой деревянный лоток шириной
10 метров с почти вертикальными стенками. От второй шандорной перемычки до плотохода стенки канала спланированы под откос и укреплены
фашинами и отчасти дерном. Самый же плотоход, по всей длине (100 саж.),
имеет прочное русло в виде деревянного лотка, аналогичного вышерас1
*) Инженер В. В. Тухолка. Аа-Двинский канал.
28
) Проектом намечен обход плотохода судоходным каналом с камерным шлюзом.
29-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
положенному у шандор. Конструкция его, равно как и расположенных на
вен порогов, достаточно понятна из прилагаемого чертежа.
Глубина воды в ковце плотохода падает приблизительно до 0,35 еаж.
Скорость движения плотов составляет от 8 до 12 фут. в секунду. На проход
плотами пути от сплавного полупыгова до конца плотохода протяжением
около 1 вер. затрачивается всего около 5 минут. Помещаемый фотографический снимок изображает плотоход в тот момент когда но нему пущена
вода. На фотографии ясно видны сбои струй в местах порогов и попереч-
преград для увеличения сопротивления движения воды и уменьшения
скоростей течения. Лоток инженера В. К р е й с л е р а представляет Ш себя
плотоход небольшой ширины, всего 1,25 еаж., преодолевающий падение
в 2 еаж. при равномерном уклоне дна 0,03. Лоток имеет вертикальные
стенки, огражденные шпунтами или каменными стенками, и дно, укрепленное мостовой из крупных камней. Для уменьшения скоростей течения
воды, в плотоходе поставлены через каждые две сажени поперечные
хворостяные барьеры высотой 0,25 еаж. Общий вид плотохода в осушен-
Фот. 3. Плотоход Аа-Двинекого канала.
•ных камышевых преграждений. По данным инж. В. В. Т у х о л к а , автора
описания Аа-Двинского канала, пороги и камышевые заграждения приносят пользу лишь при нормальных условиях сплава. В высокую воду,
при большом наполнении плотохода, перепады на порогах достигают столь
значительных размеров, что переходящие через них плоты ныряют под воду,
благодаря чему создается опасность смыва находящихся на плотах людей.
Идея применения поперечных упругих заграждений лотков нашла
себе развитие, как указывалось выше, в плотоходе сооруженном инж.
В. К р е й с л е р о м в районе между р. Лауцой и р. Западной Двиной х ).
В нем полностью использованы выгодные условия применения упругих
1
) „Сплавные каналы при малых водных бассейнах в связи с улучшением экономических условий лесных дач". Инж. В. Крейслор. Ежегодник Отдела Земельных Улучшений. 1911 г.
-30
Фох. 4. Лоток между р. Лауцой и Зап. Двиной. Лоток в осушенном состоянии.
ном состоянии и в действии представлен на прилагаемых фотографиях,
заимствованных из вышеуказанного труда инженера В. К р е й с л е р а . При
этом устройстве скорость движения плотов определилась в 0,8 саж./сек.
Несмотря на наблюдаемые в плотоходе волны над барьерами, движение
плотов происходит вполне плавно. По сравнению с ранее рассмотренными
плотоходами большой шероховатости, этот лоток дает огромные преимущества. Так, в плотоходе на Аа-Двинском канале, при уклоне дна 0,0063
(меньше 0,03), скорость движения плотов достигала 8—12 фут./сек., т.-едоходила до 1,7 саж./сек.; в плотоходе на р. Лабе у Лобозип, считаемом
наиболее совершенным, при уклоне 0,027 также меньше, чем в рассматриваемом лотке, равномерная скорость течения воды, а следовательно и движения плотов, были 2,1 метр/сек. = 1 саж./сек.
31
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Обладая большой простотой устройства и не требуя применения дорогих строительных материалов, лоток инж. В. К р е й с л е р а представляет
наиболее подходящий для русских условий тип плотохода или сплавного
желоба крутого уклона.
Вообще все сплавное устройство, лишь частью которого является
рассмотренный лоток, представляет собой в высшей степени рационально
организованное сплавное хозяйство. Цель устройства лотка заключалась
в использовании осушительной сети открытых канав для транспортировки
Фот. 5. Лоток между р. Лауцой и Зап. Двиной. По лотку спускается плот.
лесных материалов из лесных дач к Зап. Двине. Отсутствие в этой местности сплавных рек и дороговизна конной вывозки леса породили мысль
использовать для этой цели проектировавшуюся осушительную сеть. Сравнительная оценка обоих способов транспортировки леса показала, что
в данной местности конная возка обходилась до 15—16 коп. за версту
с бревна среднего размера. При этих условиях экономически выгодной могла
быть вывозка наиболее ценного леса на расстояния не свыше 15—20 верст.
Между тем вывозка из многих дач до сплавных путей составляла
до 30—40 и более верст. Поэтому, принимая при этом во внимание обычное бездорожье, надо было ожидать падения лесозаготовительных операций
в районе и уменьшения доходности некоторых лесничеств.
Выходом из этого положения явилась возможность использовать
в качестве транспортных средств магистральные каналы осушительных
сетей, необходимых во многих случаях для улучшения почвенных условий
и повышения экономического значения лесных площадей. Произведенные
опыты показали, что по магистральным каналам за одной лошадью вполне
допустима тяга плотов общей касёой до 18 куб. саж. при двух рабочих.
Размеры гонок при этом были 1 саж. ширины, до 60 оаяс. длиаы
и 0,30—0,85 саж. толщины (двухрядные плоты). Рабочие назначались преимущественно для устранения прижимания гонок к берегам каналов на
закруглениях. Стоимость тяги одного бревна среднего размера получилась
около 0,15 коп. на версту пути, т. е. в сто рае меньше гужевой возки.
Но, для того чтобы магистральные каналы удовлетворяли условиям
сплава по ним, необходимо чтобы:
1) ширина и глубина каналов отвечала размерам гонок,
2) каналы были обеспечены питанием водой,
3) каналы на зиму опоражнивались, дабы образующийся в них и долго
держащийся ледяной покров не задерживал весеннего сплава к малым
рекам, сплавным лишь в течение кратковременного весеннего половодья.
Этим условиям легко удовлетворить, придавая каналам ширину по
дну не менее 1 саж. и при наполнении их до 0,5 еаж. Для сбережения
воды в каналах необходимо их делать со слабыми продольными уклонами
или лучше горизонтальными и для преодоления сосредоточенных падений,
устраивать сплавные желоба - плотоходы, соответствующие камерным
шлюзам судоходных каналов. Для выпуска воды из канала на зиму, должны
устраиваться вспомогательные каналы меньших размеров, проводимые
в обход плотоходов.
Описываемый плотоход относится к подобному типу сплавных устройств
и является первым и вполне удачным опытом в деле использования осушительных каналов для сплава.
Особенностью его устройства является ирименение перед сплавным
лотком особого бассейна или камеры, питающей лоток водой во время его
действия.
Общая схема устройства камеры и лотка изображена на чертеже листа
16 с. Камера представляет собой бассейн длиною около 50 саж. и шириною 6 саж. Стенки камеры спланированы под откос с полуторным
заложением.
Для облегчения притока воды к желобу дно камеры имеет продольный
уклон в 0,0005. Камера отделяется от сплавного канала и спускного лотка
особыми затворами.
Первый из них представляет спицевое заграждение, а второй состоит
из плоского щита, вращающегося на горизонтальной оси, вделанной в порог
лотка. Спускаемые плоты вводятся в камеру, после чего камера отделяется
первым затвором от сплавного канала, а лоток открывается. Плоты последовательно вводятся в лоток и спускаются по нему в нижний бьеф. Площадь
камеры позволяет одновременно вводить в нее з гонки. Поэтому объем
воды в ней должен быт* рассчитан на питание желоба в течение периода
33
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
времени, достаточного для прохода всех гонок по лотку. Практически
оказалось, что спуск трех гонок занимает меньше 7 минут, в течении
которых глубина воды у нижнего конца камеры падает от 0,75 саж. до
0,37 саж., а в лотке соответственно уменьшается между хворостяными
барьерами до 0,32 саж. Так как ,плоты имели осадку от 0,25—0,30 саж.,
а над барьерами глубина была значительно больше, чем между ними, то
плоты в течение всего этого времени могли свободно проходить по лотку.
По проходе плотов, затвор отделяющий желоб от камеры, закрывался
и начиналось новое накопление воды в камере для следующего пропуска:
Таким образом, все сооружение в совокупности с затворами воплощает идею камерного шлюза, в соответствии с чем, для уменьшения расходования воды из сплавного канала во время действия лотка, поставлен
верхний затвор. Невидимому, большой нужды в этом затворе не ощущалось, так как приток воды из сплавного канала, имеющего горизонтальное
дно, не мог быть интенсивным. Между тем известная прибыль воды
в камеру во время действия лотка, пополнила бы скопленный в ней запас
и способствовала более равномерному питанию лотка. Следствием этого
было бы продление времени действия сплавного желоба и увеличение
числа одновременно сплавляемых плотов за счет ожидающих в канале
очереди спуска.
Что касается верхней питательной камеры, то ее устройство является
необходимым дополнением желоба при сильно пологих иди горизонтальных сплавных каналах, не обладающих достаточной пропускной способностью воды для питания желоба.
Сам автор проекта, на основании результатов испытания лотка, приходит к выводу, что камеру следует делать уже в (3,5—4,0 саж.) и длинее
(до 60 саж.) из условия расположения в ней двух гонок, нормальных
для канала размеров. Для предупрежденя сцепления гонок при выводе
их из камеры в лоток, он рекомендует устраивать в камере продольную
перегородку из ряда свай обшитых досками, устраняющую взаимное соприкосновение гонок. Стенки камеры лучше делать с вертикальной обделкой
или, в случае откосов, устраивать ограждающие палы во избежание
посадки гонок на откосы камеры при ^понижении в ней горизонта воды.
В нижнем бьефе также желательно устройство приемной камеры для
установки в ней спускающихся плотов. Наличие камеры имеет целью
предупредить наталкивание задних гонок на передние, а также переполнение низового канала водой.
Конструкцию самого желоба автор также рекомендует выполнять
с некоторыми изменениями. Существенным из них является уменьшение
расстояния между хворостяными барьерами до 1,5 саж. и увеличение их
высоты с 0,25 саж. до 0,30 саж., что должно сократить длину желоба
за счет увеличения его продольного уклона с 0,03 до 0,04. Кроме
того, желоб лучше делать с вертикальными каменными стенками и каменным дном.
Заканчивая очерк развития строительства лесосплавных лотков, нельзя
яе отметить тех больших достижений, которые мы имеем в этой области.
•Самым существенным из них является, конечно, применение разнообразных видов усилителей „шероховатости" дна, открывающих возможность
применения лотков при самых разнообразных топографических условиях
местности. Крутые уклоны, незначительные скорости течения и экономное
расходование воды лотками — вот основные черты, присущие продуманным
я технически разработанным лоткам.
К сожалению, следует отметить, что литература заключает слишком
мало опытных данных, необходимых для рационального проектирования
я конструктирования лотков. При решении отдельных, конкретных задач,
приходится ятти ощупью. К тому же, те отдельные, выдающиеся образцы
которые в настоящее время являются наиболее совершенными, в сущности
говоря, представляют из себя лишь весьма удачные опыты, которые в дальнейшем требуют еще большего усовершенствования. Поэтому изучение условий работы, осуществленных лотков и организация лабораторных наблюдений и постройка опытных лотков — является насущной потребностью
в деле сооружения всех лесосплавных лотков.
Ниже мы все же попытаемся обработать имеющийся у нас готовый
материал, который может принести известную пользу при сооружении
лотков и помочь наметить пути к их усовершенствованию.
II. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛОТКОВ.
1. Формы свободной поверхности воды в каналах и лотках.
Уравнение движения воды в открытом русле обыкновенно изображается в следующем виде:
(
ds \2д
В этом уравнении:
1 — уклон свободной поверхности потока;
v — средняя (для живого сечения) скорость движения воды;
Л — гидравлический радиус живого сечения;
-г,
<а
Л = — = площадь живого сечения
р
смоченный периметр
С скоростный коэффициент новой формулы Базена:
87
1 Л. -?—
1
34
3*
УЖ
+ УЖ
, где у — коэффициент шероховатости стенок и дна русла;
35
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
с( т« коэффициент, учитывающий изменение сопротивлений движению
о.т неравномерности самого движения. Значение а' колеблется около»
а' = 1,0^1,1. В виду приближенности расчета лотков, мы будем считать
а! ==1,0;
0 —ускорение силы тяжести.
Но в таком виде уравнение (1) неудобно для пользования и потомур
для решения практических задач, его приводят к более простому виду.
Полученное уравнедиге 0йрАжает! закон ивмейенйй глубияЫ потока
310 длине русла в зависимости от его донного укдойа, расхода води, площади живого сечений и прочих факторов, обусловливающий в совокупности режим всякого потока.
Уравнение (4) охватывает все случаи течения вода в открытых призматических руслах. Поэтому, пользуясь этим уравнением, можно уяснить
себе вое те сложные, на первый взгляд, явления, какие наблюдаются при
течении виды в кан*ла£
Уравнение (4) ивображаег аакон изменения приращений глубины
потока По его длине, считая положительное направление вниз по течению.
Для случая равномерного течения, когда глубина воды по длйНе
«авала не измейяется, приращение глубины должно быть равно нулю, Т.-в.
Ш
dh
что может иметь место, когда числитель этого уравнения
Фиг. 1.
V
По фиг. 1:
sjna=! г ~
ds
откуда
SYJtr* • ^ ^ У*
А это есть общеиевестное уравнение равномерного движения, которое
обычно имеет следующий вид х):
•-'+*•
= cov
dh
Is
(5)
Глубина, соответствующая равномерному режиму, называется „нормальной".
Для определения ее может служить нижеследующая формула, получаемая
из уравнения (5):
Кроме того
поэтому
ds\2ffj
ds\:
ds ~i~ dh
Значение нормальной глубины входит в эту формулу в неявном
виде in выражается через со и р (площадь живого сечения и смоченный
периметр). Для широких и прямоугольных русел нахождение нормальной
.глубины проще. В этом случае
Для призматического русла, т.«е. неизменяющегося по длине,
ds
а =
Производная площади живого сечения по глубине равна ширине
его, поэтому окончательно можно написать:
dh
ds
<ts \2g
и потому нормальная глубина
Подставляя (2) и (3) в уравнение (]) имеем:
ds
giu*
откуда
dh
В
(3)
da
J
(4)
*) В уравнении (5) i — донный уклон; так как глубина потока постоянна по его
длине, то поверхностный уклон 1= г.
37
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Другой важный момент в жизни потока наступает тогда, когда обращается в нуль знаменатель уравнения (4). Это обозначает, что прирог
щение глубины в этом случае равно бесконечности J ) иди, что поверхность потока должна подниматься вертикально вверх. На первый взгляд
подобное положение может показаться лишенным всякого физического
смысла. Между тем, как показали многочисленные исследования, здесь
имеет место вполне возможное и осуществимое в природе явление. Уж©
первые исследования этого вопроса установили, что при наличии известных соотношений между геометрическими элементами русла, его продольным уклоном и расходом воды может иметь место явление, так называемого „прыжка" воды (фиг. 2), т. е. явления обратного понятию- „водопада" с тою лишь разницей, что прыжок воды характеризуется внезапным
увеличением глубины потока даже при отсутствии каких либо неправильностей в форме русла. Теоретическая форма поверхности воды
в месте образования прыжка имеет вид вертикальной поверхности, что
как раз и получается из уравнения (4), когда
Очевидно, что для одного и того же русла, при постоянном расходе
Q количество удельной энергии сечевияЦбудет зависеть от глубины наполнения русла ft. При этом оказывается, что, если ft будет увеличиваться
от нуля до некоторого значения Ы, то удельная энергия сечения будет
быстро уменьшаться от бесконечно большой величины до некоторого
минимального значения, соответствующего этой глубине fo&. При дальнейшем же увеличении глубины h, удельная энергия сечения тоже возрастает.
Общий вид зависимости между к и Е
приведен на фиг- 4.
»
Минимум удельной энергии сечения, соответствующий глубине ft*, может
быть легко определен, если приравнять
нулю производную от Е по ft, т.-е.
dE
dh
t'
dh
И
=
<х
дса»
Равенство нулю знаменателя уравнения (4) приводит к уравнению
1
t
.л.
2 да'
dh
da>
dh
= 0
Фиг. 4.
откуда
ч; »
(10)
ИЛИ
(8)
Фиг. 2.
Состояние потока, подчиняющееся уравнению (8), принято называть
„критическим". Правильное объяснение „критического" состояния потока
и природы прыжка дано впервые проф. Б. А. Б а х м е т е в ы м в его труде
„О неравномерном движении жидкости в открытом русле" применением
к этому случаю течения понятия
о количестве „удельной энергии сечения потока". Удельной энергией сечения проф. Б а х м е т е в
называет
среднее количество энергии, заключающееся в единице веса воды, протекающей в единицу времени через
Фиг. 3.
данное сечение и отнесенное к плоскости О—О проходящей, через пониженную точку дна (фиг. 3). Удельная
энергия сечения определяется по уравнению Бернулли и выражается
следующим образом:
^ г
Числитель уравнения (4) в это время вулю ее равен.
(9>
Из сравнения уравнений (Ю) и (8) видно, что они совпадают. Из
этого следует, что критическое состояние потока соответствует наименьшему содержанию в нем удельной энергии. Глубина потока, при которой
он находится в критическом состоянии, называется также критической.
Значение критической глубины определяется из уравнения (8) или
(10), куда оно входит в выражение площади живого сечения ч». Для
русел сложной формы, например тропецоидальных, .определение ее приходится делать подбором по соотношению:
сок
-VQ4
(П)
где I — ширина живого сечения по урезу воды.
Для прямоугольных русел
и потому
(12)
Здесь важно еще отметить то обстоятельство, что одно и то же количество удельной энергии сечения Е (фиг. 4), может содержаться в потоке
при двух различных глубинах Ъ! и h", называемых „сопряженными".
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Предыдущие выводы и сопоставления дают возможность уяснить
теперь природу „прыжка". Представим себе канал или лоток шириной I
в которой протекает расход воды Q.
Пусть глубина воды в нем вдоль по течению постепенно увеличивается от h до Ы (фиг. 4а). Определив для данного расхода Q и ширины
канала I соответственное знаА..Ч.«ы.
f*
|*
чение критической глубины ft*
и з
H
У Р а в н е н и я (12)> нанесем
его на чертеж фиг. 4-а.
Пусть заданные глубины
Фиг. 4-а.
huh'
будут меньше критической глубины hk. Очевидно, что, в соответствии с диаграммой фиг. 4, количество удельной
энергии в последовательных сечениях аЪ та. ей должно уменьшаться
(так как глубина увеличивается), приближаясь к своему минимуму
в сечении ef, в котором глубина воды в канале достигла бы критического
значения. Но в это время, благодаря уменьшению содержания энергии
потока, некоторая часть ее должна как бы выделяться из потока. Часть
этой освобождающейся энергии затрачивается на преодоление сопротивлений течению, а остальное количество остается неизрасходованным.
Вот эта то избыточная, неизрасходованная энергия и проявляет себя тем,
что не допустив глубину течения до критического значения, образует
прыжок, внезапно увеличивающий глубину с величины Ы до сопряженной
с ней глубиной h" (см. фиг. 4 и 4а). Содержание удельной энергии
сечения, имевшейся до прыжка при глубине h' с переходом к глубине h" не изменяется, а при дальнейшем увеличении глубины течения количество заключающейся в нем энергии возрастает в полном
соответствии с увеличением глубины (см. правую ветвь кривой энергии фиг. 4).
Появление прыжка воды в практике постройки гидротехнических
сооружений всегда сопровождается неприятными для строителя последствиями. Влияние прыжка сказывается в размыве русел и подмыве сооружений, происходящих от вихревого движения воды в месте образования прыжка. В деле же сплава леса появление прыжка имеет еще
и другую неприятную сторону. При проходе через прыжок плотов и гонок
расстраиваются, а иногда и разрываются их связи. При сплаве же лесных материалов россыпью за прыжком образуются заторы из бревен, так
как скорость течения ниже прыжка, благодаря увеличившейся глубине,
бывает значительно меньше. Поэтому при проектировании сплавных
устройств приходится обращать сугубое внимание на устранение прыжков
воды в каналах и лотках. В дальнейшем изложении этому вопросу и будет
уделено значительное внимание.
Итак, в режиме каждого потока мы можем отметить два основных
состояния, характеризующих поток с гидравлической стороны: состояние
равномерного течения, подчиняющееся уравнению (5), и критическое
состояние, выражающееся уравнением (8).
Из предыдущего следует, что образование прыжка возможно только
в потоках, глубины которых заключаются в пределах от нуля до критического значения. Поэтому потокам, имеющим глубины меньше критических (h<hk) присвоено название „бурных" в отличие от остальных,
в которых h>hk и называемых „спокойными".
Но кроме этих двух основных состояний потока, в некоторых случаях
можно наблюдать еще одно, являющееся промежуточным между основными,
при котором глубина течения равна критической глубине (h = hj. В этом
«лучае содержание удельной энергии сечения соответствует наиболее
пониженной точке кривой фигуры 4 и переход анергии с одной ветви на
другую уже невозможен. Поэтому прыжок образоваться не может
и течение остается в устойчивом состоянии. Если при этом глубина по
длине потока постоянна, то он находится также в состоянии равномерного
движения. Следовательно, в этом частном случае критическая глубина
совпадает с глубиной равномерного режима или равномерной глубиной.
Очевидно, что для удовлетворения этему состоянию одновременно должны
быть удовлетворены уравнения (5) и (8). Оказывается, что совпадение hk
и ha возможно только при одном, вполне определенном уклоне дна потока,
определяемом следующим образом.
По уравнению (5)
.
£>2
но по уравнению (8)
да3
следовательно,
(13)
Для прямоугольных широких русел можно принять
т
и потому для них
(14)
Уклон этот, по присущему ему свойству сохранения постоянства
критической глубины, называется также „критическим". При всяком
ином уклоне, отличном от критического, нормальная глубина оказывается
больше или меньше критической. Больше критической она получается
при пологих уклонах, имеющих зрачения i<ik и меньше критических —
при i>ik.
Поясним вышесказанное примером. Имеем бетонированный канал
прямоугольного сечения с шириной по дну / = 10 м. Расход воды
в канале Q = 20 м3/сек.
41
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Критическая глубина в этом случае по уравнению (12)
h
»-V 9 S
=o
'
7 5м
-
Соответственный критический уклон по уравнению (14)
Таким образом мы можем составить следующие три схемы взаимного
расположения уровней равномерного и критического течения воды
в канале, в зависимости от его донного уклона г при одном и тон ж&
расходе Q (фиг. 5).
В действительности в природе редко можно наблюдать установившееся
движение воды, соответствующее нормальному режиму и совершающееся
по схемам фигуры 5. Достаточно, например, изменить уклон дна канала.
Коэффициент С по формуле Баэена равен
с
87
=
или, считая R=*hk и принимая коэффициент шероховатости у = 0,20
87
1+
0,20
= 71.
Фиг. 5.
следовательно,
ik = 9J^ = <x) 0,00195.
Нормальная глубина при этом уклоне по уравнению (7)
3
20'
= 0,75 М,
71 2 -10* 0,00195
т.-е. действительно совпадает с критической и течение будет равномерное.
Если теперь, не изменяя расхода воды, уменьшить уклон канала
до г = 0,001, то критическая глубина останется прежняя (она не зависит
от уклона), нормальная же увеличится.
Действительно, задаваясь для первого приближения нормальной
глубиной Л. = 0,95 м, определяем
С=
? 0,20
* _ - = 72,.5
1 + V 0,95
и потому
2p2
h. = if
"
= оо 0,90 М.
72,52-102.0,001
Г
Так как Л„ оказалось достаточно близким к принятому, то существенного изменения в величине коэффициента С можно не опасаться
и принять Лс = о,9О м, как окончательное решение. Как видно, оно*
получается значительно больше 7^ = 0,75 м.
При увеличении уклона до г = 0,01 (задаваясь ft = 0,45 м, чему
соответствует С =67)..
ft, = ] /
'
т.-е. меньше критической.
42
20*
Уш/т/шт/т/ШШШШ/ШШ
= со 0,44 М
67 2 • 1О2 • 0.01
(что в каналах и лотках чаще всего имеет место), чтобы течение, бывшее
на первом участке • равномерным с нормальной глубиной й„ на
втором участке стало неравномерным с переменной глубиной h. Но
будучи выведенным из состояния равномерного движения, течение
стремится возвратиться к нему. Последнее наступает тогда, когда энергия
потока начинает полностью уравновешиваться сопротивлениями движению.
Поэтому, в конце концов, неравномерное течение в канале всегда постепенно приближается к равномерному и только лишь новое препятствие
может не допустить его до этосо.
Но прежде чем достичь состояния равномерного режима, поток
может принимать самые причудливые формы движения в зависимости от
того состояния; в каком он находился („спокойное", „бурное" и „критическое" течение). Поэтому характер неравномерного течения воды
в канале обусловливается соотношением критических его элементов
„критической" глубины, „критического" донного уклона и „нормальной"
глубины и действительного уклона дна. Для ясности изложения
исследуем отдельно возможные формы свободной поверхности для промежуточных глубин (не равных Ък и /г„) в каналах и лотках, изображенных
на фигуре 5.
Предварительно обратимся к уравнению (4) и преобразуем его для
более удобного применения.
Уравнение (4) имеет следующий вид:
dh
ds
CPRa*
get
Подставим в числитель этого уравнения значение Q2 из уравнения (5)
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
л в знаменатель — значение - ^ = —- из уравнения
ds
°*k
I
X 1 ).
Получаем
'
к прямой поверхности равномерного режима, каковой был бы в каналепри отсутствии подпора. Подобной кривой свободной поверхности воды,
в гидротехнике присвоено название .кривой подпора".
обозначим для краткости
Фиг. 6а.
тогда последнее уравнение примет вид
.1 — •
ds
.
1 —
¥(hk)
(15).
Фиг.
Ь) Если глубина в канале меньше нормальной, но' больше критической, что может быть при впадении канала в водоем или другой каналс более низким уровнем (фиг. 7), то
cp(h)<g>(ft,), а ц>(h) > (hk).
Очевидно, что при равномерном режиме, когда поверхность воды
параллельна дну канала, -^- — 0, при возрастании глубины по длине канала
Поэтому
•(считая по направлению течения) -^- должно быть положительным, а при
.уменьшении глубины — отрицательным.
Рассмотрим последовательно каков будет вид свободной поверхности
воды в канале при различных его уклонах.
1. Уклон дна меньше критического (чему соответствует ft,,>ft*).
Здесь возможны три случая, в зависимости от того проходит ли свободная
поверхность воды выше нормальной глубины, заключается ли она в пределах между нормальной и критической или лежит ниже критической
глубины.
а) Если уровень воды в канале поднят выше нормальной глубины, например, искусственной преградой (фиг. 6 а) или подпором
водоема (фиг. 6 в), то
<Р(Щ><Р (К) и <Ц> (К) > у (fik).
Следовательно числитель и знаменатель выражения (15) положительны и
>0
-dl Поэтому глубина вдоль по течению увеличивается; кривая свободной
поверхности, начинаясь почти горизонтальным участком у плотины или
водоема, плавно загибается вверх и ассимптотически приближается
Фиг. 7.
и глубина вниз по течению уменьшается. Вверх по течению кривая ассимптотически приближается к прямой равномерного режима. На низовомучастке, если уровень водоема стоит выше критической глубины канала,,
отнесенной к его устью (на фиг. 7 верхний уровень), заметных неправильностей в форме сопряжения поверхности воды в канале с поверхностью
воды в водоеме не наблюдается; если же уровень водоема стоит ниже
критической глубины канала, то свободная поверхность воды канала,,
выходя из русла канала, должна пересечь линию критической глубины.
В этом месте поверхность потока стремится принять вертикальное положение, образуя род „водопада".
Здесь важно отметить то обстоятельство, что при всех уровнях водоема,
лежащих ниже линии критического течения (т.-е. при h2 < hk) глубина
в устье канала всегда будет равна критической. При ht > hk глубина
в устье канала всегда будет одинакова с глубиной hr Кривым свободной
поверхности, рассмотренного типа, присвоено название „кривых спада".
с) Когда вода поступает в канал с глубиной Ьх меньше критической
и нормальной для данного канала (фиг. 8), то течение оказывается,
неустойчивым. Так как
tp{h)<<p(h.) и
') Индексы (о) и (к) вводим для отличия нормальных и критических элементов
потока 01 тех же элементов других состояний.
то
Ж
),
k
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Глубина вниз по течению возрастает. Увеличение глубины происходит
вначале плавко, но при приближении к линии критической глубины
внезапно образуется прыжок, за которым глубина канала быстро приближается к нормальной. Прыжок
может образоваться и не вначале
рассматриваемого участка, а на
предыдущем участке, как показано пунктиром на фиг. 8. Место
образования прыжка зависит от
соотношения глубин ft, и Ьо,
являющихся в данном случае
Фиг. 8.
„сопряженными". Мы не будем
на этом случае подробно останавливаться, так как при рациональном проектировании каналов и лотков
явление прыжка недопустимо и область его образования должна быть
избегаема.
На основании произведенного анализа можно уже решить такую
задачу. Каков будет вид свободной поверхности воды в канале, изображенного на фир. 9 профиля. Уклоны на всех участках канала хотя раз-
Фиг. 9.
личны, но по обсолютной величине остаются меньше критического значения. В силу того условия, что расход воды на всех участках канала
одинаков, критическая глубина для них также одинакова. Нормальные же
глубины, превосходя по обсолютной величине критическую глубину, между
собою различны, так как они зависят от уклонов.
Начнем построение поверхности воды с низового участка канала.
Так как глубина водоема ft2, отнесенная к устью канала, больше его нормальной глубины h,"', то на последнем участке может иметь место только
•кривая подпора, изображенная на фиг. бв, у точки „с" кривая подпора
приближается к нормальной глубине ft/" и, практически, при большой
длине участка канала ей. можно считать, что в пункте „с" глубина будет
в точности равна ft/". На участке be нормальная глубина ft/' меньше
глубины нижележащего участка cd, поэтому и здесь должна иметь место
кривая подпора по фиг. бв. Глубину в точке „Ъи, по тем же соображениям,
можно принять равной ft/'. На вышележащем участке аЪ нормальная глу46
<5ина ft/ больше полученной глубины для точки „Ъ", поэтому здесь поверхность должна иметь вид кривой спада (фиг. 7), постепенно изменяющейся
в пределах от ft/' до ft/.
2. Уклон дна больше критического (ft» > ft,). Здесь опять возможны
три случая: свободная поверхность воды в канале или лотке проходит
выше критической глубины, заключается в пределах между критической
и нормальной глубиной и лежит ниже нормальной глубины.
а) Предположим, что канал впадает в какой-либо водоем или другой
канал, причем в месте впадения глубина водоема ft2 больше глубины воды
в канале ft, и даже больше критической глубины hk (фиг. 10). В таком
случае
>rJ
q> (ft) > у (ft.) и у (ft) > у (ft,)
dh .
ds -^
Следовательно, глубина вниз по течению должна возрастать, а вверх—
уменьшаться, постепенно приближаясь к критической. Для того, чтобы
сопречься с нормальной глубиной
в вышележащей части канала, кривая
поверхности должна пересечь критическую глубину образовав в точке „Ь"
прыжок, как показано на фиг. 10.
Поверхность воды на участке Ье
выпуклая, при чем выпуклостью обращена вверх. Она ассимптотически приФиг. 10.
ближается к горизонтальной плоскости и потому с поверхностью воды в водоеме сопрягается плавно.
Эта кривая, так же как и кривая фиг. 6, является „кривой подпора",
но наблюдается только в „бурных" потоках (ft, <ft t ).
В частном случае, если бы h2 заключалось в пределах между hk и ft0,
имело бы место простое сопряжение поверхностей воды в канале и водоеме
без прыжка. При значении h2<.h0, в конце канала наблюдалось бы свободное истечение воды в водоем, характеризуемое понятием водопада.
Ь) В практике очень часто приходится встречаться со случаем, когда
глубина в канале, имеющем бурное течение (ft, <ft»), заключается в пре
делах между hk и ft,. Это бывает когда вода из бассейна изливается в лоток
крутого уклона (i > ik).
Если уровень бассейна образует глубину hl > hk, то в голове лотка
поверхность воды, стремясь приблизиться к поверхности равномерного
й
режима, должна пересечь критическую глубину, образуя род „водопада" ).
На дальнейшем протяжении лотка глубина постепенно уменьшается
и поверхность плавно приближается к прямой равномерного режима.
') Имеет вид неподвижной волны.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Это следует изтого,что
ср (h) > (jP (К), а у (К) < v (hk),
вследствие чего
dh
<о
что и дает вниз по течению уменьшение глубины. Это .кривая спада" для
„бурного" течения ^фиг. 11).
Фиг. 11.
Фиг. 12.
от уклона г > гк к i = гк (фиг. 14). В точке КЬ" глубина оказывается
меньше критической и нормальной для нижележащего участка be. Сопряжение ее с нормальной глубиной происходит по пологой кривой, близкой
к горизонтальной прямой.
Рассмотрим пример. Дан лоток
большой ширины указанного на фиг. 15
продольного профиля. Лоток соединяет
бассейны М и N. Расход воды и поперечные профили по длине лотка постоянны; следовательно критическая глуФиг. 14.
бина b t также на всех участках одинакова.
Глубина бассейна М над дном канала foj больше критической глубины hk поэтому на участке канала 1 — 2 кривая свободной поверхности
е) Случай, когда при * > гк канал имеет глубину меньше нормальной,
встречается при сопряжении двух участков одного и того же канала
с переходом от большого уклона к меньшему (фиг. 12), но при условии
чтобы оба канала имели уклоны г > гк. Так в конце первого участка,
согласно предыдущего вывода, должна установиться глубина hlt близкая
к h'o, а последняя, в силу соотношения уклонов, меньше hj', то глубина
на участке be должна постепенно увеличиваться до /»/'. Увеличение глубины происходит ассимптотически.
3. Уклон дна равен критическому. Так как при критическом
dh
уклоне h0 = hk, то -^ всегда положительно и глубина в канале, независимо от того больше она или меньше нормальной, всегда возрастает.
В частном случае при широком русле, когда смоченный периметр его можно
считать равным ширине русла и®
урезу,
dh
т.-е. поверхность горизонтальна.
а) Глубина канала больше
нормальной (Л >fy,= hj. При впадении канала в водоем или другой
Фиг. 13.
канал (фиг. 13) глубина в нем
повышается от h = h0 = hk до h = ft2.
Сопряжение поверхности воды в канале с уровнем воды в водоеме получается плавное. В частном случае, при большой ширине канала, сопрягающая поверхность горизонтальна, как показано на фиг. 13. Поверхность
водоема, как бы распространяется в канале.
Ь) Глубина канала меньше нормальной (h < h, = hk). Подобное
течение может наблюдаться в месте перелома дна канала при переходе
48
у///////////////////////,.
Фиг. 15.
должна в точке 1 пересечь линию критической глубины (так как уклон
этого участка i>ik)
и в точке 2 подойти (имея вид кривой фиг. И)
к линии нормальной глубины Н'„, имеющей значение в данном случае
1
меньше hk ). На следующем участке 2 — 3 нормальная глубина больше
критической (i<ik), поэтому поверхность должна прыжком перейти через
критическую глубину у точки 2 и образовать в начале участка 2 — 3
глубину h\. Участок 3 — 4 характеризуется равномерным режимом при
глубине /?„ — hk. Следовательно в точке 3 должна установиться критическая глубина, а на участке 2 — 3 будет иметь место кривая спада по
фиг. 7. Участок 5 — 6 находится в одинаковых условиях с первым участком
1 — 2 и потому в точке 5 должна установиться критическая глубина hk,
а так как предыдущий участок имеет малый уклон (*<*»), то на нем
') Предполагается, что длина участков канала достаточно велика и на каждом из
участков может уставовитьса равномерный режим.
49
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
поверхность примет вид кривой спада, аналогичной кривой участка 2 — 3.
Эта кривая, при приближении к точке 4, достигнет нормальной глубины
«того участка, т.-е. Ъ,"в. В точке 4 произойдет смычка поверхностей
соседних участков по горизонтальной площадке, согласно типу фиг. 13.
При проектировании лотков большого уклона (i>ik) возможно ограничиваться подобными общими рассуждениями, вычисляя лишь значения
характерных глубин Ьо и Ьк. В каналах и лотках с пологими уклонами (г < ik) определения этих глубин бывает недостаточно, так как
варавее трудно решить достаточна ли длина канала или лотка в каждом
частном случае для того, чтобы на нем установилась нормальная глубина.
Между тем, выяснение более или менее точного вида продольных профилей
воды в лотках, помимо необходимости выяснения всех гидравлических
свойств лотков, сопряжено с определением потребных высот их стенок.
При длинных лотках последнее бывает весьма существенно, так как,
принимаемые на глаз для избежания ошибок, запасы могут повлечь за
собой излишние расходы по сооружению лотков. В таких случаях лучше
уточнять вид кривых свободных поверхностей, что по существу сводится
к построению по общепринятым способам „кривых подпора" и „кривых
спада*. При широких прямоугольных лотках и каналах (плотоходах)
наиболее удобно пользование таблицами Бресса. В остальных случаях —
методом приближенного аналитического интегрирования.
Для выяснения общего характера работы по построению кривых
подпора и спада в применении к ^плавным лоткам и каналам приведем
несколько частных примеров.}
Пример 1.
Дан бревенчатый лоток трапецоидального сечения, шириной по дну
2,0 метра и с одиночным уклоном стенок (фиг. 16). Продольный донный
уклон г = 0,001.
Так как глубина в конце лотка известна Ад = 1,5 метра, то легко
определить критический уклон лотка (по уравнению 14)
Для определения коэффициента С известны:
JB = - = 0,84 м.
Для бревенчатых стенок лотка у = 0,16; поэтому
87
Q
0,16
1
= 74.
VOM
Так как действительный уклон лотка (г = 0,001) меньше критического,
то течение в нем должно быть „спокойное". В силу той же причины
заранее можно установить, что равномерный режим наступил бы в нем
при глубине больше критической. Действительно, нормальная глубина,
при заданных условиях, определяется равной Л„ = 0,95 метра. Ее определяем путем последовательного приближения из уравнения (6).
При Л = 0,95 метра.
й) = 2,80 м2
j9 = 4,69 м
В = 0,60 м
С=72,1.
П о д с т а в л я я э т и з н а ч е н и я р и С в у р а в н е н и е (6), н а х о д и м :
в
72Д2 . 0.001 ~
Фиг.
16.
Длина лотка 750 метров; расход воды 5 м3/сек. Лоток сопрягает
бассейн высокого уровня А с бассейном низкого уровня В. Глубина
в конце лотка, при впадении в бассейн В известна и равна h^ = 1,5 метра.
Спрашивается, какое будет течение воды в лотке—„бурное" или „спокойное", какой вид будет иметь свободная поверхность воды в нем и чему
будет равна глубина Ьг в начале лотка.
50
i > m
M
'
т.-е. значение со, почти совпадает с площадью, соответствующей принятому Ь.
Следовательно последняя глубина и будет „нормальной".
Критическая глубина определяется тем же путем по уравнению (И),
Задаемся й = о,75 метра. В таком случае
« = 2,06 м2
/ = 2,0 + 2- 0,75 = 3,5 М
т.-е. совпадает с площадью, соответствующей принятому h и критическая
глубина будет Ьк = 0,75 метра.
1
) Коэффициент С определяем для конечного сечения лотка, где глубина наполнения
-его известна.
4*
51
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Принимая во внимание, что заданная глубина в конце лотка
h2 = 1,5 метра оказывается больше h0 и Ьк, в данном случае инеем кривую
подпора типа фиг. 6-в.
принятых глубин ft', ft", К" и т. д. Так напр., при начальной глубине
Да = 1,5 метра;
.
2
Ю = 5,25 М
р = 6,26 м
В = 0,84 м
С = 74
Построение кривой свободной поверхности воды в лотке или, что
то же самое, определение глубины воды в нем, произведем параллельно
по двум способам: по методу приближенного аналитического интегрирования и по таблицам Бресса.
а) По методу приближенного аналитического интегрирования.
Для построения кривых свободных поверхностей в лотках .по этому
методу дрименяется общее уравнение неравномерного движения (4), которое
для более удобного пользования им, путем некоторых преобразований,
приводится к виду:
F = G ]/Ж=2,15 м/сек
Q'O = ю . F = 11,3 м8/сек.
Аналогично отыскиваем .нормальные" расходы при глубинах
К — 1,4 метра, П" = 1,3 метра, h" = 1,2 метра и т. д. Результаты этих
вычислений сводим во второй графе нижеследующей таблицы.
1
Д
[
ля
кривых подпора . . (а')
(—У 1
1 + (l — у • у ) • t (Щ*\
•
дая
Дальше, прежде чем решать уравнение (а'), необходимо отыскать те
„нормальные" расходы воды Qo, какие имели бы место в лотке при
принимаемых глубинах ft', ft", Л'" и т. д. в том случае, если бы движение
воды в лотке при этих глубинах было равномерное.
3
4
h м
Q, м3/сек
Q
Q.
ds
dh
1,5
11,3
0,44
1240
1,4
9,9
0,51
спада . (а").
Оба уравнения выражают зависимость между глубиной ft и расстоянием s на котором эта ^глубина находится, считая от начального'
пункта лотка*). Уравнения решаются аналитическим интегрированием по
методу трапеций. Воспользуемся первым из них (а'), соответствующим,
нашему случаю. Для этого зададимся глубинами ft', ft", ft'" и т. д.,
последовательно изменяющимися на одну и ту же величину A h и отыщем!
расстояния от конца лотка до тех точек потока, в которых будут иметьместо принятые глубины. Так как в данном случае имеет место кривая
подпора и глубина вверх по течению должна уменьшаться, то значения /;', ft", ft'" и т. д. будут последовательно уменьшаться. Исходной
глубиной будет глубина ft2 в конце лотка. Последовательное уменьшениеглубины Ah примем в 0,1 метра, тогда h' будет равно 1,40 метра,.
Л" ==1,30 метра, Л'" = 1,20 метра и т. д.
2
1350
1,3
8,5
0,59
1.2
7,5
0,67
1820
1Д
«,4
0,78
2570
1,0
,
5,5
0,91
*
1520
5880
5
As
6
и
129,5
в м
0
129,5
143,5
167,0
219,5
422,5
273,0
440,0
659,5
1082,0
Значение Q. входящее в знаменатель основного уравнения («'), представляет собой действительный расход в лотке = 5 м3/сек. Для удобства
вычислений отношения действительного расхода Q к фиктивным расходам
ФсД Qo"и т - Д- помещены в графе 3 таблицы.
В следующей графе 4 сразу дается решение уравнения J, — f (% ) .
Произведение
принятого Ah = 0,1 метра на среднее ариметическое двух
смежных значений -^ определяет расстояние As между двумя смежными
г
Для этого, зная сечение лотка, последовательно определяем площади
живых сечений, смоченные периметры, гидравлические радиусы, скоростные
коэффициенты, скорости течения и, наконец, расходы воды (Qo) для всех
точками лотка ). Сумма As~S дает полное расстояние от конца лотка
до точек с соответственными глубинами.
Для того, чтобы определить глубину в начале лотка, необходимо построить по найденным
dh
элементам кривую зависимости h = f (s) или,
t
*) Положительные значения s считаются вниз по течению, отрицательные вверх,
но течению.
') Потому что As соответствует заштрихованной площади фиг. а. Сумма элементарных площадок 2As — S =
расстоянию между крайними заданными точками с глубинами Л и Л'.
52
, ...^
f
Фиг. а.
53
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
иначе говоря» кривую свободной поверхности в лотке и по кривой взятьглубину й, соответствующую длине лотка 750 метров. Это проделано
на фиг. 17. По кривой (а) глубина в начале лотка 7^ = 1,07 метра.
\ MTf
1.5»
V
Km»
h
1 ко
о » Ч" г
-
S
s ss
s\
4.1 J
к,
/
~
4.J |_
Л
i.H
4 а
""
LOO
злвиситс ти
А»
\
t
/1, t
а
п1 а
7"
\
™
4 «1
——
\
1»
loo
'С С С»
0,001 метра
ли. с.
1.
\
ч - ч,
-"
too
750 метрам
= О,95 метра
\
If
loo
/
/
«о
600
7o.
Функция у> (г)) представляет собой сложную зависимость; для облегчения расчетов Бресо дает таблицы с готовыми, вычисленными значениями ip (•»)) для значений к) от 0 до 1 и от 1 до со, т.-е. для глубин как
меньше, так и больше нормальных. Благодаря этому, пользуясь таблицами
весьма просто решить уравнение ф) как в случае кривой спада, так
и подпора >)•
*
В рассматриваемом.примере нам известна глубина Ь^ в конце лотка,
а требуется найти глубину А, в его начале. Расстояние между этими
глубинами S=L = 760 метрам. Таким образом известными являются:
joo
Подставляя получаем
MO « м
1 - ^ = 1 -
<ш 4нтр.
i.S _
Это уравнение дает возможность или по двум известным глубинам
hx и h2 определить расстояние S между ними, или по известной однойглубине (напр. ft2) определить другую при заданном расстоянии S между
ними. При этом следует иметь в виду, что глубины 7^t и h2, независимо
от их абсолютной величины, обозначаются, вниз по течению, т.-е. глубина \ всегда должна приниматься ниже по течению, нежели глубина hx.
Здесь i, h0, Со и д сохраняют прежние значения, t) обозначает отношение действительной глубины в любой точке лотка к нормальной его _
глубине при заданном расходе Q; поэтому
54
1,58.
V.
Ч
В. По таблицам Бресса.
Уравнение Бресса для неравномерного течения имеет следующий
И
1,5 =
0,95
"Ч
Таким образом, как характер течения, так и все необходимые глубины в лотке нами установлены.
„, =*'
__*,
Значению -»j2== 1,58 по таблицам соответствует tp (1,58) = =» 0,225.
Для решения задачи надо найти % н ^ O^i)- В подобных случаях
уравнением (6) удобнее пользоваться, переписав его в следующем виде:
Фиг. 17.
вид.
70 = 72,1 метра
^ = 1,5 метра
„, = *«.
Поэтому
72,1*.0,0О1
9
>81
=
0,001.750 _
— 0,47 ip (ч,) = 1,58—0,47. 0,225—0,79 = 0,684.
По таблицам подбираем такое значение -»)„ которое вместе с функцией
его ip (т),) удовлетворяло бы полученному уравнению. Оказывается
% = 1,066. Поэтому, в силу принятого соотношения, глубина в начале
лотка
//,=•»!,. й о == 1,066. 0,95=1,02 метра.
Таким образом способ Бресса дает возможность определять глубины
в заранее намеченных точках без всяких промежуточных вычислений.
В тех случаях, когда строятся кривые свободных поверхностей воды
в лотках, приходится определять описанным способом глубины в нескольких точках по длине лотков. Так например, для построения кривой
поверхности в рассматриваемом примере достаточно вычислить глубины
еще в двух точках: на расстоянии 500 метров и 250 метров от конца
лотка. Проделаем эти вычисления.
') Таблицы Вресса помещены в приложении за текстом.
55
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
При 5 = 500 метрам,
V —0,47 у> (V) — 1,58 — 0,47. 0,225 — 0,527 = 0,947
чему удовлетворяет V = 1,183 и V = o > 9 5 - 1.183 = 1,13 метра.
При S = 25O метрам.
%' — 0,47 ip (V) = 1,58 — 0,106 — 0,263 = 1,211
Ъ" = 1,37 И ft," = 0,95. 1,37 = 1,30 метра.
Таким образом, сделанные нами вычисления кривых свободных
поверхностей в лотке по двум способам- дали небольшую расходимость,
яе свыше 5%. Для промежуточных точек лотка, как усматривается, из приводимой ниже таблицы, отклонение это еще меньше. Наоборот, с увелиГлубины в метрах.
Расстоявие
от конца По приближ.
По .
лотка в
интегрмр. Брессу.
метрах.
Такте образом, по Брессу, глубины в лотке будут следующие.
Глубина воды.
1,50 метра
О
250 метров
1,30
500
1,13
750
1,02
.
„
Для сравнимости их с ранее полученными результатами, по данным
этой таблицы, на фиг. 17 построена кривая в.
Как указывалось выше, кривую эту можно было бы построить и иным
путем, а именно задаться несколькими глубинами в пределах от h = 1,5 метра
до ft = 0,95 метра и определить для них расстояния от конца лотка.
Так, например, чтобы узнать на каком расстоянии глубина в Лотке
уменьшается до 1,2 метра, поступаем следующим образом.
Для
1,58
метра,
ft, =
1,2
4i = - J g = 1,262
чему по таблицам соответствуют
= <х> 0 , 2 2 5
Подставляя в уравнение (в) получаем
S = -^5о7~ [ 1.58 —1,26 — 0,47 (0,225— 0,408)] = 950. 0,41 = 390 метра, что
вполне согласуется с кривой в фиг. 17.
Решение уравнений Бресса подобным путем несколько проще, так
как в этом случае исключается подбор значений »h и •»/» '(Vi)> необходимый
при решении уравнений (в'). Поэтому в тех случаях, когда не требуется
определять глубины в определенных пунктах лотков, удобнее применять
именно этот способ.
56
1,315
1,30
500
1,17
1,13
750
1,07
1,02
250
Расстояние
от конца
лотка.
чением длины лотка, неточность вычислений по способу Бресса должна
дать ощутимые отклонения 1). Поэтому, несмотря на то, что этот способ
наиболее прост и удобен для вычислений, так как он дает возможность определять глубины в лотках непосредственно в тех точках, где это необходимо, не требуя промежуточных вычислений и построений кривых, его
не следует применять для очень длинных и узких лотков, особенно
непрямоугольного сечения.
В остальных случаях, как например, и в разобранном примере, применение способа Бресса вполне допустимо.
Пример 2. PaccMQTpnM другой пример. Возьмем деревянный лоток
небольшой длины £ = 50 метрам, некрутого уклона г = г/9. Сечение лотка
примем прямоугольное с шириной по низу 1 метр. Расходом воды зададимся в 3,0 м3/сек при глубине воды на пороге лотка Я—1,2 метра.
Определим для этого лотка глубины „нормального" и „критического"
течения. Так как лоток узкий, то нормальную глубину найдем по уравнению (6)
л/
где
() = 3,0 м 3 /сек.
/ = 1/9
& С я р найдем путем последовательного приближения. Зададимся глубиной в лотке одинаковой с глубиной в начале ft =1,2 метра. В таком
случае
2
со = 1 , 2 м
,2 = 3,4 м
В=
•£! = 0 , 3 5 м
>) Ураввевие Бресса выведено для широкого прямоугольного русла. Поэтому
применение его к узким не прямоугольным лоткам заведомо вносит ошибку, которая
•становится тем заметнее, чем длиннее лоток.
57
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
и считая, что у = 2 (предполагаем, что по дну лотка набиты планки, увеличивающие его шероховатость), найдем
87
с=
Кроме того
_
- = 19,7.
Поэтому площадь соответствующая равномерному режиму, равна
19,7'
Откуда по таблицам
2
Поэтому
= w = °>
87
2,0
=
0
19,1 М
V о,зз
19,1*
0,85 • 9 ~~
%-f- 3,12 \$ (ijg) = 1,14 -f- 3,12.0,58 -f- 6,54 = 9,49
Повторяя вычисления для более точного значения h, найдем
!
= —3,12
Подставляя получаем
= 0,89 М2
w = 0,89 м
р = 2,78 м
32
>*'
50
:
3,02 • 9 • 3,4'
19
9,81 • 9
_
2
Площади too = 0,85 м соответствует нормальная глубина Ло = 0,85 м,.
которую можно принять, как окончательную.
Глубина критического течения найдется из уравнения (И)
=oo7t 0 = 0,85 м
и движение в конце лотка будет близкое к равномерному.
Просдедим насколько быстро глубина в лотке приближается к „нормальной". Для этого зададимся глубинами 0,95 м, 0,90 м и 0,86 м и по
уравнению (в) определим расстояние от начала лотка до точек с этими
глубинами.
Определяя расстояние до глубины 0,95 м, имеем
1^ = 1,14 и у) (1,14) = 0 , 5 8
4, = - ^ - = 1 , 1 1 6 и у (1,116) = ^ 0 , 6 3 5
5 = 0,85.9 [1,116 — 1,14 + 3,12. (0,635— 0,580)] = 1,32 М.
откуда
0,97 м
То же до глубины 0,90 м.
Так как критическая глубина больше нормальной, то течение воды
в лотке „бурное" (уклон лотка больше критического). Форма свободной
поверхности должна иметь вид кривой спада по типу фиг. п . Свободная
поверхность воды в самом начале лотка должна резко понизиться с глубины 7i=l,2 м до критической 7^ = 0,97 м. На дальнейшим протяжении
лотка свободная поверхность приближается к линии нормальной глубины
/io = O,85 м.
Выясним по методу Бресса будет ли в конце лотка достигнута нормальная глубина или длина лотка для этого оказывается недостаточной.
Принимая в уравнении (в) за исходную глубину — глубину в начале
лотка h1 = hk = 0,97 метрам и неизвестной — глубину в конце лотка 7*2»
можно написать:
Г).,— (\ — ° ') 1р (щ) = Г), — (l — -5^Л W («.) + I'. .*-
= 'h = °'97 —
11
Ik,
0,86 —
1
'
1 4
'
чему по таблицам соответствует гр (1,14) = е^о,58.
58
(В">
^ = 1 , 1 4 И ip (1,14) = 0 , 5 8 .
^= Ш=
1>058 и v
(1>058) =
°° °' 8 4 7
5 = 0,85.9 [1,058 — 1,14+3,12 (0,847—0,580)] = 5,7 М.
То же до глубины 0,86 м.
^ = 1,14 И гр (1,14) = 0 , 5 8
= 1
»01
и
у
( 1 > р 1 ) =
"
1 > 4 1 6
5 = 0,85.9 [1,01 — 1,14 + 3,12(1,416 — 0,580)] = 19,0 М.
Отсюда видно, что уже на расстоянии 19,0 м. от начала лотка глубина
падает почти до нормальной и на остальном протяжении лотка кривая
свободной поверхности почти совпадает с прямой равномерного режима.
Проверим сделанные вычисления по методу приближенного интегрирования по уравнению для кривой спада (а").
59
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вычисление сродим в таблицу
h
и
R
м
V
«О
м/сеЕ.
м'/сек.
Так как конечные глубины по обоим способам должны быть одинаковы, то все расхождение сводится к различию длины кривых спада.
Вполне очевидно, что результаты приближенного интегрирования более^
точны, так как лоток в данном случае хотя и прямоугольный, но недо-
Я.
0,97
/ \
0,007
0,96
«,95
,,— 1.50
0,95 2,90 0,327119,3
— 0,45
3,68
3,50 ! 0,866
0,250
0,94
— 5,00
0,93
0,92
— 3,15
— 6,70
0,92 2,84 0,324 19,2
— 0,47
3,63
3,35
0,897
0,196
— 8,29
0,91
—11,00
0,90
—15,0
0,89
0,89 2,78 0,320 19,2
— 0,49
3,61
3,22
0,932
0,131
0,88
—20,2
—30,0
0,87
0,87 2,74 0,31819,15
— 0,51
3,60
0,86
0,86 2,72 0,316 19,1
— 0,51
3,58
3,13
3,08
0,96
0,974
0,079
—44,6
0,052
—74,7
0,02
0,04
0,06
0,07
0,09
0,13
0,18
1
(
0,10
0,17
1
.
/
0,26
/
/
|0,39
* * '
.—-<
0,25
0,37
0,59
•и-
"*
"7
> к
1,19
Фиг. 18.
1,78
промежуточных
^ от h (фиг. 18). Остальные значения ~ взяли в готовом виде по кривой. Значение ^h для глубины 0,97 м, как критической, заранее могло
быть приравнено нулю, так как в месте пересечения критической глубины,
поверхность потока, теоретически, должна быть вертикальна, а потому
, A s
• — •
—е
,0,82
значений h, а для некоторых, по которым построили кривую зависимости
и S
получились отрицательными, так как в данном случае с увеличением
расстояния глубина потока не увеличивается, а уменьшается.
Сравнивая результаты вычислений с полученными по методу Бресса,
не трудно заметить значительную расходимость в них. Так, например,
глубина А = 0,86 м. по Брессу имеет место на расстоянии 19,0 м. от начала
лотка, между тем по приближенному интегрированию она устанавливается
уже на расстоянии Л = 1,78 м где по Брессу должно быть h = 0,90 —0,95 м.
60
тИ .
0,067
каждой глубины определили по уравнению (а") значения — • Работу мы
прирощение длины по глубине(|) равно нулю. Значения |
}Л$ИС*мос
0,027
Здесь, как и в предыдущем примере,. мы задались рядом глубин
в пределах между Л, = 0,97 м. и йо = о,85 м. взятых через 0,01 м., и для
улростили тем, что вычисляли значения ^ не для всех
КРИВАЯ
Q.007
статочно широк для получения более или менее точных результатов по
Брессу. Следующий пример показывает насколько влияет ширина лотка,
на точность вычислений по Брессу.
Пример. 3.
Возьмем лоток, подобный вышерассмотренному, но шириной не 1 м,
а ю м. Следовательно основные элементы для рассчета будут следующие:
L = 50 метрам
Ь = 10 метрам
Н— 1,2 метра
i — 1/9
э
Q = 30 м /сек.
7= 2,0
Нормальная глубина при этих условиях //0 = 0,5б м, а критическая —
остается прежняя /it = 0,97 м.
Определим по Брессу расстояния от начала лотка до точек с глубинами 0,85 м, 0,75 м, 0,65 м и 0,57 м. Применим уравнение (в).
Имеем:
ho=
0,56
а>0 =
5,6
^
0
Ro=
= 11,12
М
мМ
0,505 М
С о = 22,8
М
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Поэтому
аналитически не для всех глубин, отличающихся на Ah (Ah принимаем
в 0,02 м), а для h = 0,85 м, 0,75 м, 0,67 м, 0,61 м и 0,57 м. Для промежуточных глубин значения -к можно было бы определить по предыдущему,
L J ? _ _ » _ — 0 91
й0 ~ 0,56.9 ~ '
построив вспомогательную
Дальнейшее вычисление сводим в таблицу:
Л
м
А
v (ч)
S
и
случае такой способ был бы недостаточно точен, так как из приводимой
ниже таблицы "видно, что абсолютные значения ^ изменяются в столь
широких пределах (от 0 до — 605), что построение кривой, в удобном масштабе, не дает достаточной точности. Поэтому, здесь можно вместо
построения кривой ^ построить вспомогательные кривые
0,97
1,73
0,181
0
0,85
1,51
0,252
0.66
0,75
1,34
0,34
1,97
0,65
1,16
0,54
6,0
0,57
1,017
1,24
22.7
Здесь как и раньше для упрощения расчетов определение -^ произведем
/
"-Ч.
У-_?
~
Ч
~~ Т ' р
как это проделано на фиг. 19. Эти величины изменяются в очень узких
пределах и для графического построения их можно применять достаточно
крупные масштабы. Все необходимые элементы для вычисления ^ для
любой глубины могут быть взяты из графика и введены в уравнение (а").
Результаты вычислений по этому способу приведены в нижеследующей
таблице.
Нанесение вычисленной кривой на общий график с кривой Бресса
(фиг. 20) показывает довольно близкое совпадение обеих кривых. Заметная расходимость глубин имеет место лишь на первых 10 метрах, где она достигает примерно 4 см. На следующих 10 метрах она уменьшается до 1 см.,
т.-е. практически обе кривые сливаются.
1
ч.
1
t
N
\
I
iC*
1
Проделаем те же вычисления по приближенному интегрированию.
ч
кривую ,| как функцию Л, но в данном
(3
N
Ч
ft
ч,
ч
\
J
)
1.00
\— »7«
/
НО
/
N
\
/
\
к
1
0 <<•
ПЙ
V
V.
ь, ftC
од
v
Iff
F /
*P8 ЯН1 9.
К \
к.
\ >
S
\
г
\!
—-
IU
к
i
g
10
It
Фиг. 20.
с 15 w ; p.65 e i l e . n t.s* e
ФИГ.
19.
Таким образом для широких прямоугольных лотков, каковыми
являются плотоходы, применение для построения кривых спада (а равным
образом и подпора) способа Бресса является практически вполне точным;
для узких лотков—бревноспусков с шириной 1,0—2,0 метра, способ Бресса
68
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
*
X
со
М
м
Р
и
С
•
сч
Я
1'
Р
Яо
(IJ
ds
dh
м/сек.
Я
Я.
8,10
78,7 0,382 0,146
0,854
V
0,97 9,70 11,94 0,814 27,0
— 5,89
0,95
— 5,82
0,155
0,845
—
0,63
0,93
— 5,76
0,168
0,833
—
1,44
0,91
— 5,70
0,181
0,820
—
2,34
0,89
— 5,64
0,196
0,805
—
3,33
0,87
-5,57
0,210
0,790
—
4,32
0,85 8,50 П,7 0,727 26,0
-5,51
7,38 62,8 0,479J0,229
0,771
—
5,76
0,83
— 5,45
0,248
0,753
—
7,20
0,81
— 5,39
0,270
0,732
—
8,80
0,79
— 5,33
0,294
0,708
-
0,77
— 5,26
0,321
0,682
— 13,3
0,75 7,50 11,50 0,652 25,1
0,73
— 5,20
6,76
50,7 0,593 0,351
0,390
— 5,11
0,649
0,613
0
11,0
0,526
— 30,9
6,20 41,5 0,725 0,525
0,475
— 39,0
0,650
-4,61
0,61 6,10 11,22 0,542 23,4
— 4,50
0,59
— 4,34
0,57 5,70 11,14 0,512 22,8
— 4,28
5,74
5,45
0,344
— 51,0
— 69,5
35,1 0,856 0,732
0,268
— 102
0,830
0,170
-182
0,06
— 605
31,0 0,97 0,94
0,06
0,08
0,10
0,13
0,16
0,20
0,24
0,02
0,06
0,12
0,20
0.30
0,43
0,59
079
1,03
2,14
0,474
0,63
0,04
1,69
— 4,92
0,413
0,0
0,45
0,69
0,583
0
— 20,3
— 24,9
— 4,72
л
1,33
0,573
i
M
0,36
0,430
0,65
м
— 16,4
-5,02
- 4,83
S
0,30
0,71
0,67 6,70 11,34 0,592 24,2
•AS
0,70
0,90
i on
1,<SU
1.71
2,84
7,87
2,69
3,39
4,29
5,49
2. Расходы воды в лотках.
7,20
Расход воды в лотке обусловливается с одной стороны гидравлической пропускной способностью его головной (входной) части, а с другойгидравлической пропускной способностью тела лотка, как канала.
Этому общему положению не подчиняются только лотки крутого
уклона (I > it) прямоугольного профиля и в большинстве случаев трапеЦоидального сечения, в которых расход
воды регулируется исключительно пропускной способностью головной части,
находящейся в условиях водослива.
Обыкновенно конструкция головных частей лотков аналогична водосливам с широким порогом (каменным
Фиг. 21.
и деревянным, в зависимости "от материала лотка) При свободном переливе воды через подобный водослив,
глубина h в конце его порога (фиг. 21) устанавливается всегда .кри-
10,04
17,91
дает некоторое отклонение, которое становится тем ощутительнее, чем уже
лоток. Однако эта неточность не имеет большого практического значения
и ею почти всегда можно пренебрегать. Несомненно, что здесь большую
роль играет правильный вывод коэффициента шероховатости стенок у
который, колеблясь в значительных пределах, существенно влияет как
на величину нормальной глубины h0, так и на длину распространения кривой спада или подпора.. Поэтому неточность вычислений от применения
того или иного метода построения свободных поверхностей течения обыкновенно покрывается ошибкой от выбора коэффициента у и потому ею
можно пренебрегать.
«4
При определении глубин в прямоугольных лотках гораздо важнее
уточнять определение нормальной и критической глубин. Особенно важно
это замечание в отношении нормальной глубины, так как всегда кажется
более простым определять ее по уравнению (7) выведенному для прямоугольных русел. Между тем это уравнение годится лишь для широких
прямоугольных русел, а для узких неприменимо. Действительно, если бы
мы в последних двух разобранных примерах определяли нормальную глубину по уравнению (7), то для лотка шириной 1 метр получили бы
йо = О,63 метра вместо действительной глубины fto = 0,85 метра, а для
лотка шириной 10 метров йо = О,54 метра вместо Л0 = 0,56 метров.
Если бы глубина воды в лотке была больше, чем в рассмотренных
примерах, то влияние стенок лотка имело бы еще большее значение.
Поэтому применение уравнения (7) для лотков, шириной менее 10 метров, следует избегать. Исключением из этого правила являются лотки
с большой донной шероховатостью. В таких лотках влияние стенок на
режим течения ничтожно и потому на них вполне уместно распространить все виды формул, относящиеся к потокам безграничной ширины.
В заключение укажем еще общий ход построения кривых свободных
поверхностей в лотках сложных профилей, состоящих из участков разных
уклонов (напр, по фиг. 9 или 15). В этих случаях приходится расчленять задачу и производить вычисления по отдельным участкам с однообразными уклонами. Исходными должны быть те участки, для которых
известны начальные или конечные глубины. Переходя последовательно
от первого до последнего участка (или обратно—от конечного к первому),
нетрудно найти глубины и построить продольный профиль потока для
всего лотка.
^___.
г:::—J- -
65
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
тическая", определяемая напором на пороге — Н1). Такой водослив
работает как „незатопленный" или „свободный" в том случае, когда уровень нижнего бьефа не покрывает переливающейся через гребень струи.
Расход воды при этом остается постоянным, сохраняя наибольшее возможное для данного водослива значение (при Я = const), независимо от величины превышения нижнего уровня над порогом. Подтоп начинает влиять
на расход лишь тогда, когда нижний уровень покрывает струю на водосливе (фиг. 21 пунктир). В этом случае имеет место истечение через
^затопленный" водослив и с дальнейшим увеличением ft, (фиг. 21), в силу
уменьшения подпора Z, расход начинает уменьшаться, падая до нуля
при Z=c=O.
Предельная глубина подпора со стороны нижнего бьефа h2, при которой подтоп еще не влияет на расход воды через водослив, в практических расчетах может быть принята в 2 / 3 Н. Это та глубина, которая
устанавливается почти у самого начала водослива — hr Она также очень
близка к критической глубине hk устанавливающейся в конце порога
свободного водослива и определяемой уравнением (12)
». = l/4£
В случае идеального водослива, течение воды на котором совершается без потерь, критическая глубина равна 2 / 3 Н. В действительности же,
так как течения на водосливе без потерь не может быть, критическая
глубина меньше 2/3 Н, причем падение уровня на водосливе равное разности 2/8 Н—hk соответствует потери напора на преодоление сопротивлений.
Рассматривая условия течения воды в лотках крутого уклона (фиг. 11),
мы видели, что наибольшая возможная глубина в них равна критической ht, а наименьшая—нормальной h0.
Так как в лотках прямоугольного сечения критическая глубина одинакова
'-'У////////////////////////
с критической глубиной на водосливе,
то уровень воды в подобном лотке не
влияет на расход через головную часть
лотка (так как h2 = hk<%H)
и последний
определяется
как
для
незатопленФиг. 22.
ного водослива.
В трапецоидальных лотках дело обстоит несколько иначе. В них
головная часть для упрощения конструкции затвора, делается обыкновенно
или с вертикальными или лишь со слабо наклонными внутренними гранями; на остальном же протяжении лотка боковым стенкам придается
') Критическая глубина на'водосливе, также как и для лотка равна
где Q расход воды, определяемый через напор Н по нижеприведенной формуле (16)
.'уклон в 70° или 45°. Поэтому критическая глубина в них лишь в редких
•случаях совпадает с глубиной hk на водосливе. Обыкновенно она бывает
больше или меньше ее. Если она меньше Ьк на водосливе, то заранее
можно сказать, что леток не будет влиять на истечение через водослив,
если же критическая глубина в лотке больше критической на водосливе,
то очевидно, что поверхность воды в лотке своей критлческой глубины
не достигнет и решающее значение на условие истечения через водослив
приобретет соотношение между нормальной глубиной h0, как наименьшей
3
из всех возможных глубин лотка, и предельной глубиной подтопа h = /8 Ш
2
При h0 •< / 8 Н явление попрвж>нему будет аналогично истечению
через незатопленный водослив, при
feo > 2/аН головной воодослив лотка
•будет затоплен. Последним критерием и следует пользоваться для
выяснения условий прохода воды
•через головную часть лотка трапеФиг. 2з.
цоидального сечения *).
Для определения расхода воды через входную водсливную часть
лотка, удобнее всего применять формулу для водослива с широким
порогом
д (Н—К)
(16)
.где I — ширина отверстия головы лотка,
Н—напор на пороге,
(р — коэффициент потери скорости, имеющий значение в среднем 0,85
(д> = о,8О — 0,92) при очертании входной части лотка по фиг. 22
и 23 и достигающий почти 1,0 при закруглении входного ребра
по фиг. 24.
Что касается глубины Л то в том случае, когда переливающаяся
'через водослив струя со стороны лотка не подтоплена (все прямоугольяые лотки и трапецеидальные с Ио < 2 / , В), глубина h в уравнении (16)
может быть принята равной 2/„ Н.
Уравнение для этого случая (16) примет вид
или, об'единяя все постоянные,
Я
(17)
') Следует отметить, что при й0 > 2 /. В глубина в лотке сразу устанавливается
•термальная и в нем будет иметь место равномерный режим.
67
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Если глубина со стороны лотка h2 больше 2/3 Н (трапецоидальный
лоток с h0 > 2 / s H), то в уравнении (16) вместо h надо подставлять действительную глубину ft8, т.-е. это уравнение примет вид
:
^)1
18)
Поясним вышеизложенное на частном примере. Возьмем сначала*
лоток прямоугольного профиля шириной 2 метра. Уклон лотка / = 0,01;
устройство входного порога по фиг. 22 при глубине заложения его относительно, уровня верхнего бьефа Н—
= 1,5 метра. Коэффициент шероховатости дна и стенок лотка примем у = ОД 6.
Сначала выясним будет ли заданный
уклон больше или меньше критического;
произведем поверочный расчет.
Предполагая, что лоток имеет уклон
больше критического, найдем расход.
Ф*г. 24.
в нем по уравнению (17)
£=1,7
• 0,85 • 2- 1,5- j / 1 , 5
Так как нормальная глубина меньше критической, то сделанное
«нами предположение, что уклон лотка больше критического, — правилен.
Так как при этом поток имеет
прямоугольное поперечное сечение,
то расход воды в нем определяется
0.7
пропускной способностью его входsod части и будет равен вышеприведенному.
ОБ
Теперь сохранив входную часть
-лотка и его продольный уклон
1 S. 4
неизменными, придадим стенкам
05
Q
5
наклон в 45°. Ширина по дну
'
—
при этом останется прежняя —
ф ИГ , 25.
2,0 метра.
Определим для такого лотка нормальную глубину h0 при прежнем
расходе Q = o,3 м3/сек., пользуясь вышеприведенным методом. Результаты
«сводим в таблицу.
14 1
/
/
/
/
/
л.
М3/сек. '
=5,3
В таком случае критическая глубина в конце порога водослива
и в лотке
5,3»
- = 0,89 М.
9,81 • 2,0»
Нормальную глубину можно найти подбором из уравнения (6), как
это мы делали раньше, или лучше тоже подбором, до исходя из заданного
расхода. Очевидно, что та глубина лотка, при которой заданный расход
удовлетворяет уравнению равномерного режима (5) и будет нормальной.
Для этого задаемся тремя глубинами и для них по уравнению (5) определяем соответственные расходы воды Q. Это проделано в нижеследующей
таблице.
Аи
(О
И*
Рм.
R м
V*
Q
м 2 /сек.
м/сек.
а м«
1,00
3,00
0,333
0,58
68,5
3,98
3,98
0,60
1,20
3,20
0,375
0,61
69,0
4,20
5,04
0,70
1,40
3,40
0,412
0,64
69,5
4,45
6,23
Построив по данным таблицы кривую зависимости Q от ft (фиг. 25),
находим по кривой, что расходу 5,3 м3/сек. соответствует нормальная глубина 0,62 метра.
В*
VB
С
м/сек.
Q
м'/сек.
V
0,50
1,25
3,42
0,36
0,60
68,5
4Д1
5,14
0,60
1,56
3,70
0,42
0,65
69,5
4,52
7,05
0,70
1,89
3,98
0,48
0,69
70,5
4,86
9,19
Оказывается, что в этом случае нормальная глубина заключается
в пределах между 0,50 метр, и 0,60 метр., т.-е. остается меньше предельной
глубины подтопа на пороге водослива
Попробуем сузить лоток с двух метров до 0,5 метра ширины по
дну и уменьшить продольный уклон с 0,01 до 0,003. Тогда, как видно
из приведенной ниже таблицы, нормальная глубина повысится до
11 — 12 метра Если построить кривую зависимости Q от h подобно
тому как это было сделано на фиг. 25, то окажется (см. фиг. 26 кривая Qo),
что расходу 0 = 5,3 м3/сек. соответствует Ло = 1,155 метра, т.-е. что \
•будет больше
0,50
Р и
g
2 гт
з
h м.
1,0
1Д
1,2
2
Я =
з
ш м2.
р м
! В м.
1,50
3,33 } 0,45
1,76
3,62
0,49
2,04
3,90
! 0,52
1,5 = 1,0 м.
УЛ
j 70,0
2,59
3,89
0,70 | 70,5
2,71
4,77
2,82
5,75
0,67
I 0,72
! 71,0
69
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Следовательно принятый нами расход Q — 5,3 м3/сек. от подтопи
несколько уменьшится. Уменьшение расхода в свою очередь сопряжено
с понижением нормальной глубины, а это опять таки вызывает увеличение расхода через водослив. Очевидно, что в действительности в конце
водослива должна установиться такая нормальная для лотка глубина, при которой
к-т.
V
1.1
расход через головную часть лотка, как черв»
\1
4.1 s
водослив, и в самом лотке при равномерном
—
режиме, будут одинаковы. Для определения:
4.1
У
этой глубины h0 нанесем на графике зави/
1
в, /
симости равномерных расходов воды в лотке
(Qo) от глубины h0 (фиг. 26) кривую расхо1«
дов на водосливе (<&) при тех же глубинах,
в начале лотка. Значения Qb вычислены,
по уравнению (18) и приведены в нижеслеФиг. 26.
.
дующей таблице. По нанесению их на rptv
фик, устанавливаем, что обе кривые пересекаются при глубине h = 1,14 метрам, чему соответствует расход Q = 5 , 1 5 м8/сек.
Следовательно истинный расход в лотке и будет Q = 5,15 м3/сек.
при нормальной глубине h0— 1,14 метра.
Л'
\
1
Vo
Яь
....
м8/сек.
м8/сек.
0,9
3,80
5,25
1,0
4,78
5,30
1Д
5.84
5,25
•
Так как нормальная глубина имеет место уже у самого начала^
лотка, то и на остальном его протяжении глубина постоянна и равна
нормальной. Таким образом в лотке установится равномерный режим.
Для того, чтобы убедиться, что рассмотренный лоток будет работатьв условиях лотка крутого уклона достаточно определить критическую'
величину его уклона по уравнению (13).
• / " =
т.
с 2 • в • i•
Вставляя в него среднее значение С = 71, площадь живого сечения»
щ — 1,87 м 2 ширину по верху I = 2,78 метра и гидравлический радиус
Е = 0,50 метра,—соответствующие равномерному режиму при h0 — 1,14 м,.
найдем
* — # 0 ^ 7 8 =.°'
0027
т.-е. принятый уклон i = 0,003 больше критического.
70
К этому же выводу пришли бы, если бы определили в лотке глубину критического течения по уравнению (11) и сравнили с полученной
глубиной. Действительно, задаваясь несколькими глубинами наполнения
лотка при расходе Q = 5,15 м'/сек. и определяя для них площади „критических" живых сечений (шк) и сравнивая последние с площадями
живых сечений действительно имеющих
место при принятых наполнениях (сиЛ"> нахо1
дим, что они совпадают при h = 1,175 ме/
тра > h = 1,14 м. Для сокращения подсчеJ
тов, мы и в этом случае пользуемся гра/
фическим построением (фиг. 27), определяя
* и.
площади лишь для нескольких глубин.
/
0
Перейдем к лоткам малого уклона.
В них глубина воды всегда остается больше
Фиг. 27.
критической, благодаря чему подтоп со стороны лотка оказывает влияние на истечение через головную часть. Последняя
работает в условиях затопленного водослива и чем больше подтоп, тем
сильнее влияние его на расход воды и тем расход меньше. В свою очередь,
изменение поступления
воды в лоток сопряжено
с изменением режима
в лотке. Очевидно, что
течение в лотке может
установиться лишь тогда,
когда глубина в начале
Фиг. 28.
лотка fti (фиг. 28) установится такая, при которой расход Qb на участке „а" как через водослив
будет равен расходу лотка <?л на участке „Ьи как в канале.
Практически это решается следующим образом. Для проектируемого
лотка одновременно вычисляются зависимости расхода воды через
fT
головную часть лотка от глубины Q = i (ft1) при заданном напоре Я
и расхода в лотке, как канале, от той же глубины— QA = fQij) при
известной глубине /»2. Результаты вычислений наносятся на график
в виде двух кривых, анологично тому, как это было проделано в предыдущем примере на фиг. 26. Очевидно, что глубина 7^, соответствующая
пересечению кривых Qb и Q* удовлетворяет требуемому условию и определяет действительный расход в лотке.
При этом, для построения Qb следует пользоваться формулой (16)
подставляя в нее вместо h глубину hlt т.-е.
и
J
^g>.l.
ft,
Задаваясь рядом значений lh и вычисляя соответственные расходы
нетрудно построить кривую Qb — F{h
71
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Для построения второй кривой — QA — зависимости расхода в лотке
от глубины hv удобнее итти обратный путем, а именно, задаваться различными значениями ф л и ПО НИМ, ИСХОДЯ ИЗ заданной глубины й2, определять, известным уже способом Ьл.
Пример. Для иллюстрации решим эту задачу на частном примере.
Чтобы воспользоваться готовыми вычислениями, обратимся к ранее рассмотренному примеру (фиг. 16). Головную часть этого лотка для удобства
закладывания щитов, принимаем прямоугольного, поперечного сечения
шириной в свету I — 3,0 метра. Напор Н примем =
= 1,4 метра. Очертание входного ретра, как деревянного сооружения, примем по фиг. 23. В таком
случае
_L
I
Фиг. 29,
Q
b
=
<
p
.
l
.
0,90 • 3,0 • ht 1/2-9,81
)
l
(1,4^-Ю-
Задаваясь значениями hy определяем соответственные расходы Qb Результаты вычислений сводим в таблицу. Пределы значений 7^, которыми
следует задаваться, легко заранее установить. С одной стороны ftj не
может быть больше Н, а с другой не может быть меньше критической
глубины на пороге, принимаемой в -^ И.
Глубины
Расходы
1,0 м.
7.4 ма/сек.
1,2 „
6Д
,
1,35,
3.5
„
Для построения второй кривой Q.t = f(jh) приходится задаваться,
как указано выше, различными значениями расхода Q.t [к для них, по
известной глубине в конце лотка h2 = 1,5 метра, определять глубину
в начале лотка hv Для упрощения дела здесь также можно заранее установить границы изменения расхода QA . Очевидно они должны совпадать
с ранее определенными расходами max. Qb и min. Qb. Определение глубины /*! для расхода дл = 5,0 м3/сек. было уже проделано выше (пример 1); глубина эта получилась равной 1,07 метра. Подобным же способом
здесь определены глубины hx для расходов QA == 6,0 м3/сек. и Q.t =
— 7,0 м3/сек. они соответственно равны 1Л5 метра и 1,23 метра.
По этим данным на фиг. 30 построены обе кривые Qb = Дй г )
и QJ, = f(h1). Пересечение их определяет действительную глубину
«1 = 1,18 метрам и расход # = 6,35 м3/сек., которые установятся в лотке
при заданных его размерах.
72
Остается рассмотреть еще случай течения воды в коротких лотках,
устраиваемых в низконапорных плотинах для непосредственного выпуска
лесных материалов из одного бьефа
в другой. Лотки этого типа не имеют
•I.I
характерного придатка в виде желоба
и заключают одну лишь головную часть,
.S(k .)
несколько удлиненного вида с горизонЧ.»
тальным или слабо наклонным дном.
1.1»
n S
В отношении гидравлического расчета
л
i\
они ничем не отличаются от расчета
f
отверстий разборчатых плотин с пони\
7» «»
женным флютбетом. Если, при принятых
на фиг. 31 обозначениях, глубина уровня
ФЖГ. 30.
нижнего бьефа h2 над дном лотка остается
N
<v
—«'
меньше критической глубины й к = | / ^ ( и л и приближено Ы-=\
то
подтоп переливающейся струи не влияет на расход. Последний определяется по приведенной выше формуле
незатопленного водослива (16).
Течение будет соверщаться с двумя перепадами: одним у входа в лоток
высотой Zu равной приблизительно
Н—Ы = <х>Н—~Н=~Н и вторым,
за лотком, высотой Z2 — hb—ho.
При ft, > ht = I H нижний уровень покрывает переливающуюся струю,
течение происходи/с одним перепадом Z=H-h2
и расход определяется
по формуле (16), считая в ней h1=^h2.
Вышеприведенные расчеты относятся к случаю постоянного стояния
горизонтов воды в соединяемых лотками бьефах. Очевидно, что при колебании горизонта воды верхнего бьефа расход в лотках всех рассмотренных типов должен претерпевать соответственные изменения. Колебания
горизонта нижнего бьефа чувствительны лишь в лотках малого уклона
(i<tk). В лотках большого уклона подъем нижнего уровня не влияет на
истечение до тех пор пока он не покроет критической глубины в голове
лотка, после чего все явление приобретает характер истечения через
короткий лоток.
Не говоря о том, что колебания уровней бьефов усложняют расчеты
(необходима проверка условий истечения при различных, наиболее невыгодных комбинациях стояний горизонтов нижнего и верхнего бьефов),
они во многих случаях сопряжены с вредными последствиями для сплава.
Поэтому в более новых лотках принимаются меры к сохранению постоянства расхода воды в них устройством особых приспособлений в головах, позволяющих регулировать расход воды при переменном режиме верхнего бьефа.
73
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Поэтому мы не будем останавливаться на исследовании сложных
случаев расчетов при переменном режиме уровней соединяемых бассейнов
(они чаще встречаются при проектировании каналов, чем при расчетах
сплавных лотков) и перейдем к рассмотрению общих приемов проектирования лотков.
3. Современные методы проектирования лотков.
Рационально спроектированный сплавной лоток должен удовлетворять требованию наиболее удобного по нему сплаву леса (в плотах или
россыпью) при соблюдении наибольшей экономии воды на сплав.
Удобство сплава характеризуется условиями ввода сплавляемых
материалов в лоток, пропуска материалов по лотку и выхода их в нижний бьеф на фарватер или запань.
'
Не останавливаясь сейчас на манипуляциях, связанных с вводом
и выводом материалов, рассмотрим меры направленные к увеличению
полезного действия лотков и уменьшению расхода воды в них.
В практике чаще всего приходится пользоваться лотками для проводки материалов через плотины. Значительная разница уровней воды,
образуемых плотиной, и стремление к возможно большей экономии первоначальных затрат на сооружение лотков, приводят к стремлению укорочения длины их за счет увеличения продольных уклонов. Уклоны плотоходов в 7ioo и 1ko стали вполне обычными. Последним достижением был
уклон Vss н а плотоходе между р. Лауца и р. Зап. Двиной г). Желоба для
россыпного сплава имеют еще более значительные уклоны. Есть примеры
бревноспусков с уклонами в 1/10 и даже 1/6.
Если сопоставить эти уклоны с значениями „критических" уклонов
для тех же лотков, то не трудно убедиться, что они значительно превышают последние. Поэтому стремясь к укорочению лотка, необходимо
предвидеть, что увеличение уклона приведет к созданию в нем „бурного"
течения по типу фиг. 11. Последнее характеризуется тем, что в месте
выхода в нижний бьеф или в месте сопряжения его с другим лотком
малого уклона возможно образование „прыжка" воды по фиг. ю и 15.
Не говоря о том, что образование „прыжка" вызывает необходимость
увеличения строительной высоты стенок лотка, появление его в некоторых
случаях является прямо опасным для дела сплава. Как мы видели выше,
от прыжка особенно страдают плоты, в которых при переходе через гребень .прыжка", расстраиваются связи. Рассыпной сплав сам не терпит
ущерба, но благодаря неправильному направлению струй в „прыжке",
подвергает опасности разрушения стенки желобов от ударов бревен.
Кроме того при сплошном заполнении желоба отдельно плывущими брев') Весьма возможно, что за границей за годы войны были построены плотоходы
и более крупных уклонов.
74
нами у места образования „прыжка", благодаря внезапному изменению скорости течения воды, возможно образование заторов из бревен.
Вследствие этого при сооружении лотков борьба с „прыжком" приобретает серьезное значение. В настоящее время известны следующие два
способа предотвращения образования .прыжка*. Первый способ заключается
в смягчении продольных уклонов лотков в местах ожидаемого появления
прыжка и доведении их до „критического" значения (уравнение 13 и 14).
Выше был уже выяснен характер течения в лотке при „критическом"
уклоне (i=ik). Ценное''свойство лотков этого типа, заключающееся
в плавности сопряжений свободных поверхностей воды в них с поверхностями воды в соседних участках лотков малого уклона и в бассейнах,
подсказывает применимость ихв опасных случаях для устранения „прыжка"1).
Весь лоток получает сложi
ный профиль, состоящий
•*
из элементов различного
уклона. Длина участка
с „критическим* уклоном получается равной
(фиг. 32)
Фиг. 32.
где Ah амплитуда колебания уровня нижнего бьефа, а 10 некоторый
запас, на случай возможных ошибок в определении критической глубины,
уклона и проч.
Поверхность воды при этом, у места перелома уклона, в прямоугольных лотках горизонтальна; в лотках иной формы имеет пологую выпуклость (фиг. 12) вверх. Благодаря вводимому запасу, кривизной можно
пренебрегать и во всех случаях считать поверхность горизонтальной.
При переходе
от большого уклона
(/ > /«) к малому
(/ < /«) длина вставки
с уклоном I = и,
равна (фиг. 33)
.
hx — Л2
ft///////////////. ~~ '*
где, по прежнему,
Фиг. зз.
о небольшой запас
для учета ошибок.
Описываемый способ устранения прыжка вполне обоснован, во на
практике встречает целый ряд затруднений. Прежде всего следует отме1
Проф. Б. А. Бахметев. О нераваомерво* движевия жидкости в открыток русле.
75
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
тить, что по малости критических уклонов >) длина вставных участков
получается чрезмерно большой, вследствие чего нередко лотки не могут
-быть рационально размещены в предназначаемых им местах. Возрастание
длины лотков сопряжено также с увеличением их строительной стоимости. Кроме того, по ходу расчета видно, что значение критического
уклона не есть величина постоянная. Критический уклон, определяемый
.уравнениями (13 и 14):
гк = £~
. . . . (для трапецеидальных лотков)
ik — -^
(для прямоугольных лотков),
зависит от скоростного коэффициента С и гидравлического радиуса 22.
Последние в свою очередь обусловливаются величиной наполнения лотка,
т.-е. расходом воды. Следовательно, в конечном итоге величина критического уклона является функцией расхода воды и должна изменяться
-с изменением впускаемого в лоток расхода. Поэтому, при колебаниях
горизонта воды верхнего бьефа рассматриваемый способ не достигает цели.
Эти соображения, а также стремление к достижению наибольшей
экономии в расходовании воды на питание лотков, выдвигает в последнее
время другой способ к устранению в лотках прыжка. Заключается он
в увеличении гидравлических сопротивлений движению воды в лотках
дутем усиления шероховатости их дна. Практически это достигается
набивкой по дну лотков планок и брусьев, устройством порогов и укреплением на дне ивовых веников. Если для обычно устраиваемых лотков
.коэффициент шероховатости дна принимается
для металлических лотков
у = 0,06
для деревянных бревенчатых и досчатых, также
бетонных и тесовой кладки
у = 0,16
для мощенных и выложенных из грубой бутовой кладки
у — о,85.
то в лотках усиленной шероховатости соответственное значение у может
выть увеличено
набивкой планок до
• -/ = 2
брусьев „
• . . . . у = 2—4
устройством порогов и установкой веников до . . у = 4— 9.
Реальным и видимым достижением от увеличения шероховатости
является уменьшение скорости течения в лотке и, следовательно, при
одном и том же наполнении лотка, уменьшение в нем расхода воды.
') Величина критического уклона обычно заключается в пределах от 0,001 (при
гладких, бетонных, деревянных и металлических стенках лотков) до 0,01 при неровных
мощенных стенках.
76
Скрытый же смысл заключается в том, что с увеличением шероховатостии уменьшением расхода воды, согласно уравнения (12) уменьшается критическая глубина. При достаточном увеличении шероховатости (достаточность обусловливается величиной уклона), критическая глубина может
не только достичь „нормальной", но сделаться и меньше ее. В таком
случае течение, бывшее в лотке раньше „бурным", становится „спокойным" и движение воды в лотке происходит так, как в лотках малого уклона.
То же самое должно произойти, если увеличивать шероховатость
лотка при неизменном расходе воды в нем. Разница только та, что критическая глубина в этом случае останется
постоянной, а „нормальная" станет увеличиваться. Следовательно, при усиленной шероховатости, необходимую для сплава глубину
можно достичь при меньшем расходе воды.
Поясним вышесказанное на частном примере. Исследуем лоток, изображенный на фиг. 34,
при ширине его 1—Ю метрам.
Предполагая, что лоток деревянный и имеет
Фиг.' 34.
коэффициент шероховатости у=0,1б, заключаем,
что заданный уклон его больше критического. Действительно, если.принять глубину наполнения лотка в 1,0 метра, то
87
гл
Н= ^
.-гг=75
0,16
= 0,00175 < 0,01
Следовательно, расход воды обусловливается пропускной способностью головной части и равен по уравнению (16) Q = 26,0 м3/сек.
Критическая глубина при этом расходе равна
Далее, для глубины ft* = 0,88 м, находим:
2
а = 10,0 X 0,88 = 8,8 М .
р = 2 • 0,88 + Ю,0 = 11,76 М.
8,8
= 0,75 м.
87
Поэтому нормальная глубина
77
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Если теперь, не изменяя расхода воды, шероховатость постепенно
усиливать (напр., набивая на дно лотка сначала плавки, потом брусья
с постепенным увеличением высоты их, или вставляя в дно лотка веники),
то нормальная глубина будет увеличиваться следующим образом:
При у — 1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
„ С = 4 0 , 2 26,2 19,5 15,5 12,7 10,9
„ К = 0,35 0,46 0,56 0,65 0,75 0,83
7,0
9,6
0,90
8,0
8,6
0,98
9
7,6
1,05
Отсюда видно, что при у = со 7,0 нормальная глубина превзойдет критическую, после чего в лотке установится равномерный режим при „спокойном" течении. Подобное состояние лотка гарантирует плавность
сопряжений водных поверхностей лотка и бьефа и устанавливает хорошую для сплава глубину. Это обстоятельство и побуждает конструкторов
при проектировании лотков стремиться к возможно большему увеличению шероховатости. Наилучшие результаты в этой области достигнуты
в Чехии инж. Базиком и в С. С. С. Р. инж. В. Крейслером.
Прототипом этих лотков являются рыбоходы* изобретенные бельгийским инженером Денилем. Как известно, рыбоходы Дениля представляют из себя бетонные лотки, снабженные по дну и по боковым стенкам зубьями особой формы (см. черт, листа 15). Рыбоходы Дениля имеют
уклоны, достигающие 35° (sin a = 0,55). Течение воды в них беспорядочное с многочисленными вихрями, но глубина воды по всей длине
равномерная и средняя скорость течения во много раз меньше, чем
в обыкновенных лотках того же уклона.
На основании многочисленных опытов инж. Дениль установил для
-своих лотков следующую величину коэффициента сопротивления дна
и стенок:
^0,0214 + »
.
.(А)
где -й гидравлический радиус лотка. Так как коэффициент
на коэффициент сопротивления Ъ; поэтому указанные зависимости можно
отнести с достаточной степенью точности и к лоткам других размеров,
лишь бы было сохранено установленное расстояние между зубьями, их
высота по отношению к глубине Я и форма зубьев.
Последнему
инж. Дениль придает особенное значение.
Свои исследования инж. Дениль производил для лотков, имеющих
специальное назначение для пропуска рыбы через плотины. Применение
идеи Дениля к сплавным лоткам имело место в Чехии на р. Лабе у Лобоаиц. Здесь устроен плотоход в виде канала с усиленной шероховатостью дна. Плотоход этот описан выше; он имеет длину 105 метров,
ширину 12 метров при глубине Я воды над зубьями 0,8 метра. Преодолеваемое падение 2,7 метра при уклоне дна лотка i = 0,027. Наблюденная
скорость течения воды в нем v — 2,1 м/сек. Зубья исполнены по
проекту инж. Базика (см. черт, листа 15); высота зубьев = 0,30 метра,
расстояние между зубьями 1,5 метра. В плане зубья имеют зигзагообразное расположение.
Проф. В. И. Чарномский полагает возможным определять шероховатость для плотохода инж. Базика по приведенным выше зависимостям,
выведенным для лотков Дениля, заменив гидравлический радиус R глубиной Я. Последнее вытекает из тех соображений, что стенки плотохода
имеют незначительную шероховатость по сравнению с его дном. При
этом допущении коэффициент сопротивления для плотохода (на основании
произведенных наблюдений) по уравнению (В)
где по предыдущему
7 = 4,6.
Проф. Чарномский указывает, что если бы для плотохода были применены зубья системы Дениля высотою
/ i = = J L # = 0,27 метра
••
О
на расстоянии
87
то скорость течения воды в лотке
п
(В).
При этом следует отметить, что величина коэффициента Ъ установлена для лотков, .имеющих ширину 0,6 метра, высоту зубьев
h = f-j
•—) Я, расстояние между зубьями I = (1,5 — 2,0) Я и уклон
дна 35°. При этом глубина воды в лотке Я исчисляется от поверхности
зубьев. Ряд других опытов показал, что величина уклона мало влияет
.78
;
чему соответствует коэффициент шероховатости формулы Базена
1
Q2
= 0,0049
J
= о,8 метра,
то коэффициент сопротивления (по уравнению А ) был бы равен Ь = 0,0221
а коэффициент шероховатости у = 9,27, чему соответствовала бы скорость
течения
/Hi
./0,8 -0,027 _
'юм/сек
* = У т " = У ~ощг~ — х
1>0 м/сек
-
Удобство применения лотков Дениля и Базика для бревноспусков
и плотоходов очевидно само по себе. Но дорого стоющие каменные лотки
могут быть применяемы в большинстве случаев лишь при капитальных
сооружениях в реках, каковыми являются плотины шлюзованных рек
и силовых установок.
79
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В деревянных конструкциях усиливать шероховатость удобнее и проще
набивкой по дну поперечных брусьев. При высоте брусьев h от (V*—х/з)
U глубины в лотке (считая Н над брусьями), коэффициент шероховатости, невидимому, можно довети до г = 4,0, что для целей практики
в большинстве случаев вполне достаточно.
Не менее хорошие результаты, чем у Дениля и у Базика, достигнуты
инж. В. Крейслером на описанном выше плотоходе между р. Лауцой
и р. Зап. Двиной. Плотоход инж. В. Крейслера, как указывалось выше,
преодолевает падение 6,4 метра (3 сажени) при уклоне 0,08. Ширина
лотка 2,66 метра (1,25 сажени).
Для увеличения шероховатости и уменьшения скорости течения воды
в желобе были поставлены через каждые 4,25 метра (2,0 сажени) поперечные заграждения из хвороста (хворостяные барьеры) высотой около
0,5 метра (0,25 сажени). Для оценки этого типа шероховатости, исследуем
опубликованные материалы по испытанию лотка особой Комиссией осенью
1912 года непосредственно после его постройки х ).
Заметим только, что режим в лотке во время испытания был не
постоянен, что является прямым следствием устройства перед лотком
аванкамеры, отделяемой от подводящего к ней канала особым затвором.
По вводке плотов в аванкамеру, затвор со стороны канала закрывался.
Благодаря отсутствию притока воды в аванкамеру горизонт воды в ней
с течением времени понижался и через 20 минут по открытии лотка
аванкамера совершенно опоражнивалась. За это время глубина в аванкамере падала от начального значения # = 1 , 6 метра до Я — 0 , 0 метра.
Сплав же мог производиться в течение первых 5—6 минут при глубине
на пороге лотка Я от 1,6 до 0,9 метра.
Опубликованные материалы заключают отсчеты глубин в лотке через
1 мин. на протяжении первых 8 минут от начала действия лотка. Глубины измерялись как в аванкамере над порогом лотка, так и в самом
лотке на расстоянии 20 саженей от затвора, при чем последние измерения делались между хворостяными барьерами. Записанные глубины
помещены в графах 2-ой и 3-ей нижеприведенной таблицы (Я и h0). Из
сопоставления соответственных глубин видно, что с течением времени
(время показано в графе первой) разница между ними сглаживается и на
8-ой минуте достигает всего лишь 0,04 метра. Это несомненно указывает
на то, что характер течения в лотке с понижением горизонта в аванкамере
и уменьшением расхода воды в лотке приближался к „нормальному". Если же
определить критические глубины на пороге входной части головы лотка,
исчисляя их по упрощенной формуле
то окажется, что они всегда оставались меньше наблюдавшихся глубин
в лотке — hn (hK приведены в графе 4-й). Следовательно, при всех напол7
нениях лотка уклон его оставался меньше критического значения. Действительно приведенные в последней графе таблицы значения критических уклонов, определенные при последующих вычислениях по ур-ию
(13), подтверждают этот вывод (гк все время > / = 0,03).
Учитывая, что в головной части лотка имел место перепад, можно
допустить, что наблюденные в лотве глубины h0 были более или менее
однообразны по его длине или что эти глубины были „нормальными"
при соответственных расходах Qo. Последние не трудно получить вычислением по формуле затопленного водослива
подобрав подходящий скоростной коэффициент- (р. Для подбора этого
коэффициента можно воспользоваться тем обстоятельством, что из опыта
известен объем воды вытекшей из аванкамеры за время наблюдения
8 мин. = 480 сек. Поэтому можно составить уравнение;
(=:480
Qdt = v
— объему аванкамеры между горизонтами Н= 1,6 метра (в начальный
момент) и Я = 0 , 7 0 метра (на 8-ой минуте). Оказывается, что это условие
довольно близко удовлетворяется при <р = 0,80.
« и
в* я 1
О
1,во : —
— |—
1
1,50
:
1,05 ! 6,55
2
1,37 | 0,96
3
1,24 |
0,89
5,00 |
4
1,11
0.83.1 0,78 ' 4,14 |
2,86 : 4,81
0,59
0,96 I 5,70 | 2,56
4,59
0,56
0,87
2,38
4,45
2,22
4,33
0,76 ! 0,71
6
|! 0,87 I 0,72 ! 0,61
7
!
1,02
5
! 0,79 ^ 0,68
0,70
!) Ежегодвик Отдела Зем. Улучшений 1911 г. Сплавные каналы при малых водных
бассейнах в связи с улучшением экономических условий лесных дач, инж. В. Крейслер.
80
1,07
0,66
0,55
0,50
:
I *» '
\ в лотSке.
; в.
Ч.
в голове.
п
Ф
18,1
2,92
0,85 : 0,055 !
17.0
3,08
0,77 j 0,05н :
16,1 |
3,22
0,71 . 0,063 ;
I
0,54
0,64
0,070
3.67 , 2,03
4,18
0,49
J4.1 ! 3,59
0,57
0,077
2,64 ] 1,92
4,11 , 0,47
12.0 ! 3,77
0.46 ! 0,104 |.
2,13 !
4,03
0.45
10.1 ; 5,12
0,40
0,144"'
1,18 ; 1.76 [ 3,99
0,44
5,8 ' 9,36
0,27
0,470
1,82
а.
и
а>
Я
15,0 ! 3.43
0,51
и
се
;
а
«
Благодаря этому расход воды может быть довольно точно определен
при любом наполнении лотка. Результаты вычислений Qo приведены
в графе 5-ой таблицы.
81
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Но имеющимся данным нетрудно уже определить соответственные
значения ю0, р0, Вв, Со и, наконец, коэффициент шероховатости у. Для
общей проверки сделанных выше основных положений относительно
режима в лотке, в графах 11-ой и 12-ой приведены более точные значения критических глубин в лотке (определенных по уравнению 12)
и соответственные значения критических уклонов.
Как и следовало предвидеть заранее, влияние хворостяных барьеров
на условия течения воды в лотке сильно возрастает с увеличением
отношения высоты барьеров к глубине воды. При отношении их
h : \ == 0,53 :1,07 = ^ 0,5
(на первой минуте) коэффициент шероховатости
ственная скорость течения
у = 2,92, а соответ-
г?в = (70 \/В0 i= 18,1 V 0 , 5 9 ^ 0 3 = 2,4 м/сек.
На 8-ой же секунде, при отношении
А
0,53
А„ — W
=
'
коэффициент шероховатости 7 = 9,36 и скорость
г<о = 5,8 |/о744-0,03 - 0,67 м/сек.
Следовательно, при наличии достаточного соотношения между высотой барьеров и глубиной воды в лотке, можно достичь таких же результатов, как и применением зубьев системы инженера Дениля. Нет сомнения,
что если бы в лотке инж. Крейслера хворостянные барьеры были расположены на более близком расстояний (от 1,00 до 2,00 метров) и имели
большую высоту (до 0,60 — 0.80 метра), то влияние их возросло еще
больше и позволило бы в значительной мере увеличить уклон лотка. Простота и дешевизна хворостяных барьеров делают их доступными для всех
типов лотков. Поэтому хворостяные барьеры могут быть рекомендованы
как наиболее экономичное и удобное средство для уменьшения в лотках
скоростей течения и расходов воды.
В дальнейшем, может быть, будут предложены и иные, более совершенные, конструкции сплавных лотков (напр, вроде рыбоходов, характеризуемых созданием в них обратных течений), но достижения последнего
десятилетия и без того уже предоставляют сплавному делу большие
удобства и открывают возможность развития его в местностях бедных
водой, где ранее организованный сплав считался невозможным.
Более серьезное значение в настоящее время имеет вопрос о приспособлении лотков к переменному режиму соединяемых ими бьефов. Особенно остро стоит этот вопрос по отношению к колебанию уровней воды
верхнего бьефа.
82
В лотках большой шероховатости увеличение глубины и расхода
воды может настолько ослабить влияние шероховатости дна, что течение,
вместо равномерного, станет „бурным" при наличии недопустимой для
сплава скорости течения. В лотках большого уклона с гладкими стенками
изменение расхода воды сопряжено с изменением „критического" состояния
течения и потому, в случае устройства низовых участков этих лотков
с „критическими" уклонами, последние перестанут быть критическими,
отчего в конечном итоге станет возможным образование в них прыжка
воды. Правда, в случае узких лотков—бревноспусков — здесь возможно
еще бороться применением особых профилей лотков—треугольных и близких к треугольным (слабо усеченным) — трапецеидальным, в которых, независимо от глубины наполнения, значение критического уклона не меняет
своей величины х ). Но эта мера совершенно не применима для широких
лотков—плотоходов. Кроме того, в частных случаях устройства лотков
при водохранилищах, она не разрешает вопроса об экономии воды на сплав
при временных подъемах горизонтов воды в водохранилищах.
В силу этих соображений уже намечается стремление к усовершенствованию головных частей лотков, введением в них регулирующих приспособлений. Так, напр., в Хангстайском желобе (на р. Юнга в Швеции)
в головной части был применен особый подъемный регулятор. К сожалению мы не располагаем описанием конструкции этого регулятора,
но по идее она, поводимому, принадлежит к типу американских плотинных затворов, известных под названием „beartrap". Удобство его заключается в том, что он одновременно может служить и регулятором расхода
(при соответственном пополнении водой из верхнего бьефа подщитового
пространства), и обыкновенным затвором (в поднятом положении) и дпищем лотка на протяжении первых нескольких метров.
Очевидно, что и подобный ему секторный, ныряющий в нишу затвор,
обладает теми же свойствами.
Как более простой и дешевый тип, применимый преимущественно
для небольших деревянных желобов, автором сконструирован затвор, показанный н# фиг. 35, схематически, а на чертежах листа 14 в конструкциях. Тип этого затвора-регулятора применен на построенном бревноспуске в г. Вышнем Волочке при Заводском водохранилище.
В случаях применения подвижных и разборных регулирующих приспособлений, наклонные поверхности их, исполняющие роль днищ лотков,
могут быть снабжены всеми описанными выше усилителями шероховатости, вследствие чего течение воды по ним ни чем не будет отличаться
от течения по остальным частям лотков.
') В треугольном лотке iu -
7=
constl
т а к
к а к
9 =
e o n s t
ы
7~~
88
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Заметим только, что нижним постоянным элементам головных частей,
следует придавать небольшие продольные уклоны i (фиг. 35), дабы обеспечить надлежащее питание лотков при самых низких стояниях уровнен
воды верхних бьефов. В каждом частном случае величина этого уклона
определяется по требуемому для питания лотка расходу воды и по прочим
известным его гидравлическим элементам.
'////лУ///////////////////////'
Пчы АЛ» •»»»
Фиг. 35.
Таким образом, применением той или иной конструкции головной
части лотка, всегда можно добиться постоянства режима лотка (скорости,
расхода, глубины) независимо от колебания уровня верхнего бьефа. В дальнейшем необходимо лишь организовать экспериментальное исследование
работы лотков для пополнения и проверки имеющихся в нашем распоряжении технических данных для проектирования лотков.
Потребность в таких опытных исследованиях черезвычайно велика,
так как литературные источники весьма бедны экспериментальными данными и каждый новый проект обыкновенно базируется на весьма сомнительных данных. Особенно слабо обстоит дело с исследованием коэффициента шероховатости у, который, как мы видели выше, играет решающую
роль при выборе основных элементов лотков. Поэтому последующее изучение коэффициента шероховатости является насущной потребностью
в деле сооружения всех лесосплавных лотков.
4. Уклоны лотков и скорости течения воды в них.
Продольные уклоны лотков и скорости течения воды в них тесно
связаны между собой, так как скорость течения всегда является функцией
донного уклона лотка. Как мы видели выше (см. описание лотков), уклоны
]
в лотках обыкновенно не превосходят /ю> при чем этот предел относится
собственно к желобам, по которым сплав производится россыпью. В плотоходах такие крутые уклоны не бывают, что, повидимому, объясняется
нежеланием допускать в свободной поверхности воды резких перегибов
в местах излома уклонов, опасных для целости связей плотов. На основании имеющихся данных, можно считать, что уклон в '/V. является для
плотоходов близким к предельному >). Наиболее же распространенные
') Как исключение можно привести пример плотоходе установки Porjus, имеющего
уклон 1:2.
84
уклоны плотоходов, в которых не применяется особых усилителей шероховатости, заключаются в пределах от V200 Д° YeoПрименяющиеся в некоторых случаях ступенчатые днища, хотя и замедляют немного течение, но зато образуют ряд перепадов, которые сводят
на нет значение замедления скорости. Поэтому вместо ступенек гораздо
рациональнее увеличивать донную шероховатость лотков.
Подобное замечание может быть в частности сделано и но отношению
к плотоходу на Аа-Двинском канале, где вместо ступенек мы видим ряд
искусственных порогов.
При указанных уклонах скорости течения в плотоходах обыкновенно
заключаются в пределах 2,0 — 3,0 метр./сек. и во всяком случае не превосходят 6,0 метр./сек. Так, например, наблюденная скорость течения на АаДвинскрм плотоходе колебалась в пределах 8 — 12 фут./сек., т.-е. не превосходила 4,0 метр/сек. На плотоходе плотины Troja предельная скорость
была 4,95 м/сек. На Лауцком плотоходе (усиленной шероховатости), имеющем
уклон близкий к плотоходу Troja, скорость течения не превышала 2,5 м/сек.
В бревноспусках уклоны и скорости течения значительно больше,
чем в плотоходах. Здесь нет оснований ограничивать продольные уклоны
особыми пределами, особенно в тех случаях, когда желоба имеют по всей
длине однообразные уклоны и выходят на глубокие места в нижнем бьефе.
В подобных случях ныряние бревен не опасно. При переходах же от крутых уклонов к пологим необходимо постепенно смягчать уклон, дабы при
резком перегибе поверхности воды, бревна не ныряли и не разбивали
днище желоба. В этом отношении особую опасность представляют топляки,
т.-е. тошше дрова, плаваущие в погруженном состоянии. Для предупреждения задевания бревен за дно необходимо также стремиться к тому,
чтобы глубина в желобе не падала ниже известного предела. В крутых лотках, с переломами дна, глубину лучше не допускать ниже 0,60 — 0,80 метра,
тогда как в пологих лотках ее можно уменьшить до о,50 метра. Скорости
течения при этом получаются довольно значительные до 6,0 и более
метров, но ни для сплавляемых материалов, ни для лотков они не опасны >)•
При соблюдении указанных условий уклоны желобов можно увеличивать до 1L и даже до VsГлубины в плотоходах также обусловливаются их продольными профилями и размером сплавляемых плотов. Обыкновенно они не допускаются
меньше 0,6 — 0,8 метра.
i, Практика устройства лотков для отвода воды при укреплении оврагов дает следующие предельные скорости течения воды в них в зависимости от материала лотков:
Лоток укрепленный каменной мостовой
-U метр. сек.
двойной каменной мост§вой . . :s.O
из кирпичной кладки на цементном растворе \0
*
НО
. каменной
„
*
'
„ деревянный
бетонный или железный
°J
(.Укрепленно действующих о в р а г о в - К. Раоцевич, 1907 г.).
85
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
5. Ширина лотков и радиусы закруглений их в плане.
Ширина лотков обусловливается характером сплава по ним материалов. Очевидно, что ширина плотоходов зависит от размера сплавляемых
по ним плотов. Обыкновенно она бывает не велика и не превышает
Ю —12 метров. Десятиметровая ширина наиболее употребительна.
Узкие плотоходы встречаются редко. Их можно видеть лишь в исключительных случаях, на длинных.и узких каналах, где по различным причинам транспортировка леса россыпью не удобна и бревна проводятся
связанными в узкие гонки. Как пример подобного плотохода можно привести Лауцкий лоток, которому придана ширина всего лишь 2,66 метра
(1,25 сажени).
Наиболее распространенная ширина желобов составляет 2 — 3 метра.
Предельной наименьшей следует признать 1 метр. В С. С. С. Р. особенно
распространена ширина бревноспусков в 5 — б футов (1,5—1,8 метра),
тогда как заграницей встречаются желоба до 3-х и более метров.
Вопрос о ширине желобов разрешается в каждом частном случае
в зависимости от числа одновременно сплавляемых бревен. Следовательно
в конечном итоге ширина желоба обусловливается требуемой от него пропускной способностью.
Ширина желоба по его длине остается непостоянной, увеличиваясь
на закруглениях для предупреждения образования зажоров. Так напр.,
сплавной желоб на р. Юнга в Швеции на закруглении радиусом в 75 метров
уширяется с 1,4 метра до 2,1 метра, т.-е. на 50%. Указать общую зависимость между кривизной желоба в плане и его шириной, на основании
существующих примеров, довольно затруднительно, так как нужные для
этого данные почти нигде не приводятся.
Повидимому, в данном случае при выборе соотношений между уширениями желобов на закруглениях и их нормальной шириной, можно пользоваться теми же зависимостями, которые применяются при проектировании
судоходных каналов.
Что касается радиусов закруглений желобов в плане, то они колеблются
в широких пределах в зависимости от длины сплавляемых бревен. На основании имеющегося опыта, наименьшую величину радиуса закругления
можно установить равной десятикратной длине отдельных сплавляемых
бревен. Угол поворота желоба при этом ограничивается 20е.
Очевидно, что как радиусы поворотов, так и уширения желобов на
закруглениях обусловливаются также величиной скорости движения по ним
бревен. Чем больше скорости течения воды и движения бревен, тем выше
должны быть приведенные нормы. В крутых же желобах, к каковым относятся все короткие бревноспуски, изменения направления движений бревен
вовсо не допустимы, так как даже при больших радиусах закруглений
в них неизбежны удары бревен о вогнутые стенки. Поэтому в случае необ86
ходимости изменения направления трассы желоба, следует сосредоточивать
его на участках спокойного и медленного течения, оставляя на прямых
участках место для крутых спусков. Подобные же соображения могут быть
высказаны и относительно плотоходов.
6.. Пропускная способность лотков.
Если в поперечном сечении лотка одновременно помещается « бревен
(следующих россыпью или связанных в плотах), то теоретическая пропускная способность лотка
. Т = 3600 X
•1jL,
где v — наименьшая скорость течения воды в лотке в м/сек.,
„ I — длина отдельных бревен в метрах,
„ Т — часовая пропускная способность лотка, выраженная числом бревен.
Очевидно, что на практике невозможно достичь непрерывного движения бревен и плотов по лотку, так как на впуск их в лоток требуется
значительная доля времени. Кроме того бревна не заполняют всего лотка
по ширине. Поэтому действительная пропускная способность лотков, даже
при полной их нагрузке, значительно ниже теоретической. По шведским
напр., нормам практическая пропускная способность желобов при.сплаве
россыпью принимается не свыше 30% от теоретической.
Поэтому, например, для желоба, вмещающего в .ряд 5 шестиметровых
бревен и обладающих скоростью течения 2 м. сек. действительная пропускная способность в час будет
Т
^ 0 ,з
= 1800 шт.;
эта же норма, повидимому, может быть отнесена и к плотоходам.
7. Общие замечания к проектированию лотков.
В заключение остается Прибавить еще несколько слов о трассировке
сплавных лотков на местности.
Ко всем лоткам, не зависимо от того предназначаются ли они для
россыпного сплава или для пропуска плотов, предъявляется требование
наибольшей экономичности всего устройства при удовлетворении заданным
условиям эксплоатации. Для коротких лотков этот вопрос разрешается
довольно просто, так как все элементы подобного рода лотков обуславливаются лишь величиной преодолеваемых или перепадов и конструкцией
плотин при которых они располагаются. Сомнение может лишь вызвать
соображение о наиболее рациональном расположении лотка по отношению
к берегам реки и фарватеру. Но и этот вопрос разрешается довольно просто,
если принять во внимание особенности россыпного сплава и сплава
в плотах. Материалы следующие россыпью направляются преимущественно
по стрежню реки и потому при подходе к плотине их легче всего бывает
87
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
перехватывать двухсторонними запанями, направляя в один из средних
пролетов плотины, в котором и должен быть помещен лоток. В этом случае попадание материалов в лоток еще более облегчается, если соседние
пролеты плотины (если таковые имеются) слегка приоткрыты и по обоим
сторонам от входа в лоток создается поверхностное течение, равномерно
подтягивающее материалы к лотку. Само собой разумеется, что без запаней
работа очень усложняется и даже становится вовсе невозможной..
Подводку плотов и гонок, наоборот, удобнее производить с берега,
у которого они зачаливаются в ожидании очереди пропуска через плотоход. Поэтому последний желательно размещать по возможности ближе
к бечевнику или заменяющим его подводящим к сооружению дамбам и проч.
Для длинных лотков, имеющих значение обходных и самостоятельных
путей сплава, доминирующее значение имеет выбор рационального направления трассы в связи с сокращением земляных работ, уменьшением
высоты эстокад и мостовых строений, соблюдением предельных уклонов
и радиусов закруглений. Немаловажную роль играет здесь и выбор соответственного материала для лотка, предупреждение возможных потерь воды
от фильтрации и испарения, а также пополнение убыли воды в промежуточных пунктах пути. Одним словом это задача чисто экономического
характера, требующая предварительных подсчетов и сравнительной оценки
различных вариантов.
8. Стоимость сооружения и эксплоатации лотков.
Стоимость постройки лотков зависит от разнообразных причин, обусловливаемых как конструктивными особенностями лотков, так и их размерами, стоимостью и удобством доставки строительных материалов и проч.
Поэтому строительные стоимости лоткев колеблются в широких пределах
и для однотипных лотков неодинаковы в различных странах.
Так например, Хангстаский желоб на р. Юнга в Швеции обошелся
в 175.000 крон или 91.000 руб., что дает на один километр длины около
2700 руб. Желоб Bear Canyon в Монтане в Соединенных Штатах, длиною
10 миль стоил 2000 долларов на милю или 2420 руб. на километр. Там же
лоток вдоль Tonge River обошелся, в виду тяжелых местных условий,
в 3500 долларов на милю пли 4250 руб. на километр, а лоток для крупного леса в Rochat Creek (около St.-.Joe, Idaho), при длине 5 миль,
в 8.000 долларов на милю или 9700 руб. на километр.
Так как в указанные стоимости входит оборудование головных
и запорных частей желобов, то очевидно, что при прочих равных условиях
относительная стоимость коротких желобов выше чем длинных.
Стоимость плотоходов значительно выше желобов. Сооружение Лаутцкого деревянного плотохода обошлось, например, в 11.500 руб. >). Камен-
ные плотоходы расцениваются несколько выше. Если бы, например Лаутцкий
плотоход был огражден каменными стенками, то стоимость его повысилась бы до 15.000 рублей.
Относительно стоимости транспортировки леса при помощи лотков,
можно указать, что по американским данным для шпал она определяется
в среднем в 15 центов за тысячу штук на расстоянии 20. миль. При весе
сырых шпал 5 пуд. в одной штуке это дает пудоверстную ставку меньше
КОП
7БООО
- Вообще же стоимость сплава леса в лотках зависит от сортамента
леса, длины лотка, времени года и проч.
III. ЛИТЕРАТУРА.
1. „Flottningsteknik". О. J. Naslund. Stockholm.
2. „Plumes and Pluming". Bulletin of the U. S. Department of Agriculture. 19H.
3. .The Log Flume as a Means of Transporting Logs". Robertson I. E. The Timberman,
August 1909.
4. „Flumes". Starbird W. D. The Timberman, August 1912.
5. Lumber Flumes". Steel F. R Bulletin of ten Harward Forest Club. Voi I. 1911.
G. „From Forest utilisation", by Karl Gayer. Schlick's Manual of Forestry. Vol. V.
7. Logging*. Bryant. 1913J
8.
„Flumes for transporting logs, lumber and sugar cane". Schrenk V. Kng. News 53
9.
„Die Bauten der (Commission fur die Kanalisirung des Moldau-u. Elbeflusses in
Bohmen". A. Klier. Prag. 1908.
10. Handbuch des Wasserbaues". Hubert Engels. Leipzig. 1921.
11. „Сплавные кавалы при малых водных бассейнах в связи с улучшением экономических условий лесных дач". Инж. В. Крейслер. Ежегодник отд. зем. улучшений. 1911 г.
12. Аа-Двинский канал в связи с описанием деятельности Лифляндского общ.
улучшения речных сообщений". Инж. п. с. В. В. Тухолка. Спб. 1907 г
13 О неравномерном движении жидкости в открытом русле". Ь. А. Бахметев.
14. „О лотках и каналах прямоугольного сечения усиленно» шероховатости в применении к рыбоходам, плотоходам, быстротокам и взводному судоходству . Проф. В. И.
Чарномский (рукопись).
') Это общая стоимость, включающая стоимость лотка, аванкамеры и затворов.
88
89
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Приложение.
Ь) Г] ОТ 1 ДО О О .
Т А Б Л И Ц А
(ч)
значений ?/> (т?) для различных г) по Бресст:
V ('/)
а) г) между 0 и 1.
V
90
1
v (ч)
Ч
i
у (ч)
Ч
v (ч)
Ч
V (Ч)
0,00
— 0,6046
0,70
0,1711
0,918
0,6884
0,973
1,0757
0,01
— 0,5946
0,71
0,1864
0,920
0,6953
0,974
1,0886
0,15
— 0,4545
0,72
0,2022
0,922
0,7045
0,975
1,1020
0,20
- 0,4042
0,73
0,2184
0,924
0,7138
0,976
1,1160
0,25
— 0,3536
0,74
0,2350
0,926
0,7234
0,977
1,1305
0,30
— 0,3025
0,75
0,2520
6,928
0,7332
0,978
1,1457
0,35
— 0,2508
0,76
0,2696
0,930
0,7433
0,979
1,1615
0,40
' —0,1980
0,77
0,2877
0,932
0,7537
0,980
1,1781
0,45
-0,1438
0,78
0,3064
0,934
0 7643
0,981
1,1955
0,50
—0,0878
0,79
0,3258
0,936
0,7753
0,982
1,2139
0,51
— 0,0763
0,80
0,3459
0,938
0,7866
0,983
1,2333
0,52
— 0,0647
0,81
0,3668
0,940
0,7982
4),984
1,2538
0,53
— 0,0530
0,82
0,3886
0,942
0,8102
0,985
1,2757
0,54
— 0,0412
0,83
0,4114
0,944
0,8226
0,986
1,2990
0,55
— 0,0293
0,84
0,4353
0,946
0,8354
0,987
1,3241
0,56
-0,0172
0,85
0,4605
0,948
0,8487
0,988
1,3511
0,57
— 0,0050
0,86
0,4872
0,950
0,8624
0,989
1,3804
0,58
+ 0,0074
0,87
0,5156
0,952
0,8767
0,990
1,4125
0,59
+ 0,0199
0,88
0,5459
0,954
0,8916
0,991
1,4480
0,60
0,0325
0,89
0,5785
0,956
0.9070
0,992
1,4876
0,61
0,0454
0,90
0,6138
0,958
0,9233
0,993
1,5324
0.62
0,0584
0,902
0,6213
0,960
0,9402
0,994
1,5841
0,63
0,0716
0,904
0,6289
0,962
0,9580
0,995
1,6452
0,64
0,0851
0,906
0,6366
0,964
0,9767
0,996
1,7200
0,65
0.0987
0,908
0,6445
0,966
0,9965
0,997
1,8162
0,66
0,1127
0,910
0/525
0,068
1,0174
0,998
1,9517
0,67
0,1268
0,912
0,6607
0,970
1,0396
0,999
2,1831
0,68
0,1413
0,914
0,6691
0,971
1,0512
1,000
со
0,6»
0,1560 !
0,916
0,6776
0,972
1,0632
1,0000
1,0010
1,0020
1,0030
1,0040
1,0050
1,0060
1,0070
1,0081
1,0091
1,0101
1,0111
1,0121
1,0132
1,0142
1,0152
1,0163
1,0173
1,0183
1,0194
1,0204
1,0215
1,0225
1,0235
1,0246
1,0256
1,0267
1,0277
1,0288
1,0299
1,0309
1,0331
1,0352
1,0373
1,0395
1,0417
1,0438
оо
2,1834
1,9523
1,8172
1,7213
1,6469
1,5861
1,5348
1,4902
1,4510
1,4159
1,3841
1,3551
1,3284
1,3037
1,2807
1,2592
1,2390
1,2199
1,2019
1,1848
1,1686
1,1531
1,1383
1,1241
1,1105
1,0974
1,0848
1,0727
1,0610
1,0497
1,0282
1,0080
0,9890
0,9709
0,9539
0,9376
1,0460
1,0482
1,0504
1,0526
1,0549
1,0571
1,0593
1,0616
1,0638
1,0661
1,0684
1,0707
1,0730
1,0753
1,0776
1,0799
1,0823
1,0846
1,0870
1,0893
1,0917
1,0941
1,0965
1,0989
1,1013
1,1038
1,1062
1,1086
1,1111
1,1173
1,1236
1,1299
1,1364
1,1429
1,1494
1,1561
1,1628
0,9221
0,9073
0,8931.
0,8795
0,8665
0.8539
0,8418
0,8301
0,8188
0,8079
0,7973
0,7871
0,7772
0,7675
0,7581
0,7490
0,7401
0,7315
0,7231
0,7149
0,7069
0,6990
0,6914
0,6839
0,6766
0,6695
0,6625
0,6556
0,6489
0,6327
0,6173
0,6025
0,5884
0,5749
0,5619
0,5404
0,5374
1,1696
1,1765
1,1905
1,2048
1,2195
1,2346
1,2500
1,2658
1,2821
1,2987
1,3158
1,3333
1,3514
1,3699
1,3889
1,4085
1,4286
1,4706
1,5152
1,5625
1,6129
1,6667
1,8182
2,0000
2,2222
2,5000
2,8571
3,3333
4,0000
5,0000
6,6667
10,0000
20,0000
100.0000
0,5258
0,5146
0,4932
0,4733
0,4544
0,4367
0,4198
0,4039
0,3886
0,3741
0,3603
0,3470
0,3343
0,3221
0,3104
0,2991
0,2883
0,2677
0,2486
0,2306
0,2138
0,1980
0,1625
0,1318
0,1052
0,0821
0,0623
0,0455
0,0314
0,0201
0,0113
0,0050
0,0013
0,0001
0,0000
91
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
V.
Конструктивные чертежи
(листы 1 —18).
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ji
f
!!
ГГ
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ted 4 c$xob babobcXvuac гиигуплллъ ъ
> VMA^(,
Зйолохкл. „
г.
«До-»'Ч1лэелл.ъ*ллХ
U M
0.01*-' 1,00
Ш
I
S
O
I , , . .1,1,. I
I
I
I
I
' IJJ
Jsi
,i-M.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
?150
»••
-
?Ъ50
••-
••*>-
1Ъ50—
^,
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
(U.iti,
ял f. Jlew*.
^-.,^-^^^^^у^™^--^т-*^^
ТГПР
1м я,
Д
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
На складе Издательского Бюро
Научно-Мелиорационного Института
ИМЕЮТСЯ:
I. Труды по опытно-строительному делу Управления
Ирригационных Работ в Туркестане и Опытно-Строительной Части Упрмелиозема.
Выпуск 1. Инж. Н. Н. Павловский. Об организации ОпытноСтроительного Отдела при Управлении Ирригационных Работ в Туркестане.
Выпуск 2. Проф. С. И. Белзецкий. О расчете водоудержательных плотин и подпорных стен по методам
теории упругости.
Выпуск 3. Проф. А. А. Саткевич. Приемы исследования
эмпирических кривых. I. Номографический метод
параллельного координирования в его применении
к анализу эмпирических зависимостей.
Выпуск 4. Его же. Приемы исследования эмпирических кривых. II. Координатные изображения в логарифмических масштабах, как средство анализа числовых
результатов наблюдения.
II. Издания Высшего Совета Народного Хозяйства.
1. Проф. Г. К. Ризенкампф. Транскаспийский канал.
2. Его же. Опыт создания теории водооборота в ирригационных системах.
3. Его же. Данные о свободных земельных запасах в Туркестане для орошения и культивирования хлопчатника.
4. Его же. Проблемы орошения Туркестана.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
10
Размер файла
4 096 Кб
Теги
4264
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа