Введение
1. Анализ состояния проблемы прогнозирования качества воды в водотоках и существующие конструкции наносоперехватывающих устройств при водозаборах из рек 18
1.1. Изученность процессов смешения и разбавления сточных вод в водотоках 18
1.2. Детерминированные модели качества воды в водотоках 26
1.2.1. Одномерные модели турбулентной диффузии 29
1.3.Определение коэффициентов турбулентной дисперсии в водотоках 35
1.4. Классификация водозаборных сооружений 40
1.5. Рассмотрение конструкций водозаборных сооружений на реках с обильными донными наносами 42
1.5.1. Бесплотинные водозаборы 43
1.5.2. Приплотинные водозаборы 49
Выводы 62
2. Определение полей концентраций загрязняющих веществ в водотоках 64
2.1. Поле концентрации мгновенного точечного выпуска 64
2.2. Границы зоны загрязнения, создаваемой мгновенным точечным выпуском 75
2.3. Границы загрязнённой струи и зоны загрязнения при стационарном выпуске 82
2.4. Поле концентрации, создаваемое рассеивающим сбросом сточных вод, расположенным вдоль берега 86
2.5. Диффузия растворённого вещества из водной среды в донные наносы93
2.6. О влиянии движения донных гряд на скорость обмена растворёнными веществами между наносами и водой водотока 99
Выводы 109
3. Определение коэффициента турбулентной диффузии в водотоках 111
3.1. Подобие полей концентрации загрязняющих веществ в водотоках.. 114
3.2. Определение коэффициента диффузии Dy по данным о поле концентрации 117
3.3. Проверка расчётных зависимостей по экспериментам 124
3.4. Подобие полей концентрации загрязняющих веществ в донных наносах, определение коэффициентов диффузии 136
Выводы 145
4. Экспериментальные исследования процессов смешения и разбавления сточных вод с водами водотоков 146
4.1. Влияние условий выпуска на процесс разбавления сточных вод 146
4.2. Лабораторные исследования процессов смешения и разбавления загрязняющих веществ на гидравлической модели 149
4.3. Определение слоя взаимодействия донных отложений и потока 175
4.4. Экспериментальные исследования 185
4.5. Результаты экспериментальных исследований 188
Выводы 200
5. Теоретические и экспериментальные исследования предлагаемой конструкции наносоперехватывающеи галереи 202
5.1. Вывод расчётной зависимости для определения пропускной способности нпгалереи 202
5.2. Нахождение координаты, определяющей положение линии деления потока на входе в нпгалерею 205
5.3. Теоретическое построение траектории движения частиц влекомых наносов в зоне действия нпгалереи 209
5.4. Результаты проведённых исследований по изучению характеристик конструкции нпгалереи с обратным входом 215
5.4.1. Цель исследований и описание экспериментальной установки .215
5.4.2. Основы теории моделирования 220
5.4.3. Определение коэффициента расхода р нпгалереи с обратным входом 224
5.4.4. Определение коэффициента сопротивления вх на вход в нпгалерею 228
5.4.5. Определение коэффициента сжатия є потока при входе в нпгалерею 232
5.4.6. Кинематика потока в зоне действия нпгалереи 234
5.4.7. Проверка наносоперехватывающей способности нпгалереи 241
5.4.8. Результаты проверки работы рекомендуемой нпгалереи при реконструкции Большого Ставропольского канала 244
Выводы 251
6. Рекомендации по размещению водозаборов и водосбросов и пример расчёта наносоперехватывающей галереи при водозаборе 252
Выводы и предложения производству 262
Список использованной литературы 263
Приложения 285
