Preview

Prirodoobustrojstvo

Advanced search

Increased efficiency of flow energy dissipation in the downstream

https://doi.org/10.26897/1997-6011-2022-2-56-62

Abstract

The present study assesses the efficiency of using artificial roughness as a flow energy dissipater on the spillway of a low-head concrete spillway. A comparative analysis of the effect of different types of roughness elements in the downstream is presented. Separately, the elements of resistance in the form of bottom ribs lying horizontally at the bottom of the waterfall, as well as vertically standing elements of resistance (cubes, cylinders, concrete blocks, hemispheres) are considered. The influence of the shape of the elements, their location and their distribution density per unit area is evaluated. Among the ribbed elements of roughness studied, the most promising is the double zigzag against the current. Among the vertically standing elements, it is advisable to give preference to elements with sharp edges (cubes, blocks, plates). Most of the works devoted to the study of artificial roughness is based on experiments conducted in natural or artificial channels with relatively small slopes compared to the spillway face of practical profile spillways, as well as steeply falling sections of fast currents with slopes of i>0.3. An assessment of the efficiency of the bottom ribbed elements on the model of a low- and medium-pressure concrete dam is proposed to identify the most effective structures in relation to the resistance elements often used in practice at fast currents.

About the Authors

L. Kanyarugendo
Russian state agrarian university - MAA named after C.A. Timiryazev
Russian Federation


A. P. Guryev
Russian state agrarian university - MAA named after C.A. Timiryazev
Russian Federation


N. V. Khanov
Russian state agrarian university - MAA named after C.A. Timiryazev
Russian Federation


References

1. Агроскин И.И. Дмитриев Ф.И. Гидравлика: учебник. Изд. 4. - М.-Л.: Изд-во Энергия. - 352 с.

2. Розанов Н.П. Гидротехнические сооружения: учебное пособие. - М.: Стройиздат, 1978. - 647 с.

3. Справочник по гидротехнике. - М.: Госиздат по строительству и архитектуре, 1955. - 828 с.

4. Замарин Е.А. Гидротехнические сооружения. -М.: Госиздат сельхозлитературы, 1960. - 624 с.

5. Чертоусов М.Д. Гидравлика. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1962. - 630 с.

6. Гришин М.М. Гидротехнические сооружения. - М.: Энергия, 1968. - 344 с.

7. Рассказов Л.Н. Гидротехнические сооружения. Ч. 2. - М.: Стройиздат, 1996. - 344 с.

8. Рассказов Л.Н. Гидротехнические сооружения (речные) Ч. 2. - М.: АСВ, 2011. - 536 с.

9. Гурьев А.П. Рекомендации по предупреждению кавитационной эрозии бетона на примере водосброса № 2 Богучанской ГЭС / Ханов Н.В., Фартуков В.А., Верхоглядова А.С., и др. // Природообустройство. - 2019. - № 4. - С. 69-77.

10. Аубакирова Ф.Х Гашение избыточной энергии потока в водосбросных сооружениях при различных режимах сопряжения бьефов // Природообустройство. - 2015. - № 1. - С. 37-41.

11. George C. Christodoulou. Equivalent roughness of submerged obstacles in open channel flows // Journal of Hydraulic Engineering. National Technical University of Athens. - Zografou 15780 (GREECE), 2013. p. 21.

12. Толошинов А.В. Выбор конструкции концевого устройства поверхностного водосброса № 2 Богучанской ГЭС / Гурьев А.П., Козлов Д.В., Ханов Н.В., и др. // Гидротехническое строительство. - 2009. - № 3. - С. 10-15.

13. Гурьев А.П. Модельные гидравлические исследования водосброса № 2 Богучанской ГЭС с отбросом струи с длинными разделительными стенками / Румянцев И.С., Козлов Д.В., Ханов Н.В. и др. // Приволжский научный журнал. - 2009. - № 1. - С. 57-65.

14. Санжиев А.Д. Гидродинамическое взаимодействие потока с элементами искусственной шероховатости: дис. канд. техн. наук. - М., 1984. - 199 с.

15. Адигамов Р.Т. Совершенствование конструкций, методов гидравлических исследований и расчетов быстротоков с искусственной шероховатостью: дис.. канд. техн. наук. - М., 1991. - 200 с.

16. Ханов Н.В., Журавлёва А.Г., Мвуйекуре Жан Клод. Рекомендации по проектированию и строительству креплений нижнего бьефа трубчатых водовыпусков с гасителями ударного действия // Природообустройство. - 2017. - № 4. - С. 27-34.

17. Богославчик П.М., Круглов Г.Г. Проектирование и расчеты гидротехнических сооружений: учеб. пособие. - Минск.: «Вышэйшая школа», 2018. - 366 с.


Review

For citations:


Kanyarugendo L., Guryev A.P., Khanov N.V. Increased efficiency of flow energy dissipation in the downstream. Prirodoobustrojstvo. 2022;(2):56-62. (In Russ.) https://doi.org/10.26897/1997-6011-2022-2-56-62

Views: 100


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1997-6011 (Print)