Zinātniskās darbības atbalsta sistēma
Latviešu English

Publikācija: Equilibrium Time of Scour Near Water Intakes on River Floodplains

Publikācijas veids Promocijas darbs
Pamatdarbībai piesaistītais finansējums Nav zināms
Aizstāvēšana: 02.11.2016 16:00, Rīga, Ķīpsalas iela 6 B, 250. auditorija
Publikācijas valoda English (en)
Nosaukums oriģinālvalodā Equilibrium Time of Scour Near Water Intakes on River Floodplains
Pētniecības nozare 2. Inženierzinātnes un tehnoloģijas
Pētniecības apakšnozare 2.1. Būvniecības un transporta inženierzinātnes
Autori Oskars Lauva
Atslēgas vārdi Līdzsvara izskalojuma laiks, saspiesta plūsma
Anotācija Līdzsvara izskalojuma laika aprēķinu metožu literatūras analīze atklāja, ka visbiežāk lietotie parametri ir: pienākošās plūsmas dziļums; pienākošās plūsmas ātrums; kritiskais plūsmas ātrums; būves izmēru parametri (garums, platums vai diametrs); smilšu daļiņu izmērs; un smilšu blīvums; tomēr vairāki parametri netiek ņemti vērā, tādi kā: plūsmas saspiestība; vietējais plūsmas ātrums pie būves; grunts slāņainība; plūdu ilgums; plūdu secība; plūdu varbūtība; un plūdu biežums. Tika izmantots sanešu kustības diferenciālais vienādojums skaidras plūsmas apstākļos, un izstrādāta jauna līdzsvara izskalojuma laika aprēķinu metode skaidras plūsmas apstākļos pie ūdens ņemšanas būvēm ar un bez plūsmas atdalīšanos pie būves. Dati no iepriekš veiktiem un publicētiem eksperimentiem tika izmantoti līdzsvara izskalojuma laika aprēķinos un dator-modelēšanā. Ierosinātie robežnosacījumi, kas atrodami literatūrā līdzsvara izskalojuma laika aprēķināšanai ir balstīti uz fiziskiem būves parametriem, nevis uz hidrauliskiem plūsmas parametriem. Kritiskā plūsmas ātruma attiecība pret vietējo plūsmas ātrumu pie ūdens ņemšanas būves tika ierosināts kā hidrauliskais robež-nosacījums līdzsvara izskalojuma laika aprēķinos. Tika pieņemtas dažādas jaunā hidrauliskā robež-nosacījuma vērtības, lai atrastu labāko sakarību starp dator-modelētajiem un aprēķinātajiem līdzsvara izskalojuma laikiem. Kā rezultātā ierosinātais robež-nosacījums līdzsvara izskalojuma laika aprēķināšanai pie ūdens ņemšanas būvēm, kurš uzrādīja vislabākos rezultātus ir vienāds ar βV0t/Vlt = 0.985. Izmantojot jauno hidraulisko robežnosacījumu var aprēķināt parametru hequil, Aequil, Dequil, xequil, Nequil vērtības un visbeidzot līdzsvara izskalojuma laika tequil vērtību. Tika izstrādāts līdzsvara izskalojuma laika aprēķinu modelis elektroniskajā vidē. Iepriekš veiktu plūsmas vājināšanas metodes izskalojuma samazināšanai pie krasta balstiem eksperimentu rezultāti parāda, ka izmantojot plūsmas vājināšanas metodi samazinās gan līdzsvara izskalojuma dziļums, gan laiks. Izmantojot plūsmas vājināšanas metodi izskalojuma dziļuma samazinājums pie būves sienas ir trīskāršs, salīdzinājumā ar izskalojuma dziļuma samazinājumu pie būves stūra. Nesen veiktu nevienmērīgas plūsmas tilta balsta eksperimentu rezultāti atklāja, ka palielinoties plūsmas ātruma un kritiskā plūsmas ātruma attiecībai, līdzsvara izskalojuma laiks tiek sasniegts ātrāk, samazinoties izskalojuma dziļuma vērtībai. Ūdens ņemšanas būvju eksperimentu ilgums ar datorprogrammas “RoBo” palīdzību no 7 stundām tika pagarināts līdz izskalojuma dziļums sasniedza līdzsvara stāvokli. No ūdens ņemšanas būvju eksperimentu aprēķinu datiem atklājās, ka palielinoties plūsmas saspiestības pakāpei un palielinoties pienākošās plūsmas Fruda skaitlim, palielinās arī līdzsvara izskalojuma laiks. Lai pārbaudītu izstrādāto līdzsvara izskalojuma laika aprēķinu metodi, aprēķinātās līdzsvara izskalojuma laika vērtības tika salīdzinātas ar dator-modelēšanā iegūtajām vērtībām; katrām aprēķinātajām un dator-modelētajām līdzsvara izskalojuma laika vērtībām tika aprēķināta procentuālā relatīvā kļūda; izmantojot aprēķinātās procentuālās relatīvās kļūdas katrai eksperimentu kopai tika izveidota atbilstības līkne, rezultāti parādīja labu sakritību. Izstrādātā aprēķinu metode pie ūdens ņemšanas būvēm ar plūsmas atdalīšanos pie būves tika salīdzināta ar citām līdzsvara izskalojuma laika aprēķinu metodēm pie krasta balstiem, kas pieejamas literatūrā, un rezultāti parādīja, ka citas aprēķinu metodes dod rezultātus, kas stipri atšķiras no reālajām līdzsvara izskalojuma laika vērtībām, kad pienākošās plūsmas ātrums ir stipri mazāks par kritisko plūsmas ātrumu, ignorējot plūsmas saspiestību. Tika veikta izstrādātās līdzsvara izskalojuma laika aprēķinu metodes teorētiskā analīze atkarībā no hidrauliskiem un grunts parametriem, un tā parādīja, ka līdzsvara izskalojuma laiks ir atkarīgs no: plūsmas saspiestības; brīvas plūsmas kinētiskā parametra saspiestajā daļā; nesaspiestas plūsmas kinētiskā parametra; Fruda skaitļa attiecības pret grunts slīpumu; relatīvā plūsmas dziļuma; relatīvā grunts daļiņu izmēra; un kritiskā plūsmas ātruma attiecības pret vietējo plūsmas ātrumu. Tika veikta līdzsvara izskalojuma laika aprēķinu metodes rezultātu grafiskā analīze atkarībā no hidrauliskiem un grunts parametriem, un tā parādīja, ka līdzsvara izskalojuma laiks ir atkarīgs no: plūsmas saspiestības; relatīvā plūsmas dziļuma; Fruda skaitļa; un relatīvā plūsmas ātruma. Šo aprēķinu metodi var pielietot līdzsvara izskalojuma laika aprēķināšanai pie ūdens ņemšanas būvēm ar un bez plūsmas atdalīšanos pie būves, kā arī pie citām ūdens inženierbūvēm kā tiltu/krasta balsti, dambji un ceļa daļas, kas atrodas uz palienas. Līdzsvara izskalojuma laika vērtības lieto visā pasaulē, ievietojot tās dažādās līdzsvara izskalojuma dziļuma aprēķinu metodēs, kur ir būtiska nozīme lietot visprecīzākās laika noteikšanas metodes. Uzticama un droša līdzsvara izskalojuma laika noteikšanas metode sniedz priekšrocības inženieriem jau laicīgi saprast, kad ir sasniegts līdzsvara izskalojuma dziļums, lai novērtētu būves stabilitāti. Promocijas darbs satur: ievadu, 5 nodaļas, secinājumus, 3 pielikumus, 91 literatūras atsauces, 25 attēlus, 17 tabulas, un kopā 90 lappuses.
Atsauce Lauva, Oskars. Equilibrium Time of Scour Near Water Intakes on River Floodplains. Promocijas darbs. Rīga: [RTU], 2016. 90 lpp.
Pilnais teksts Pilnais teksts
Kopsavilkums Kopsavilkums
ID 22822