Мухтаров Ж., Жаканов М.

М.Х.Дулати атындағы Тараз мемлекеттік университеті, Қазақстан

ҚЫСҚАРТЫЛҒАН СУҰРМА ҚҰДЫҚТЫҢ ЕСЕПТЕУ ӘДІСІ

Тасталатын үлестік өтімдердің ұлғаюы тенденциясының қазіргі уақыттағы жағдайына орай суұрма құдықтардың мөлшерлері өте үлкен болып шығады. Ұсынылып конструкция классикалық суұрма құдықтың белгілері мен ақпаны құрылымнан қауіпсіз арақашықтыққа лақтыруды іске асыратын тұмсықты-лақтырушы конструкцияны өзіне біріктіреді. Одан бөлек, тұмсықтан кейін ожау түрінде жартасты негізді табанда қосымша тереңдік пайда болады. Құдықтың суұрма плитасы қабылданған есептеу әдістемесі бойынша қысқа болып шығады.

Есептік өтімнен төмен өтім өткізілген жағдайда энергияны сөндіру суұрма плита маңында көмілген гидравликалық шапшымада жүргізіледі. Максимал өтімдерді өткізу кезінде транзиттік ақпалар, суұрма плита бойымен қозғалып, тұмсықты-трамплинмен ағынның бетіне ауытқиды – көмілген ақпалы беттік режим пайда болады [1].

Конструкцияның жалпы ұзындығын классикалық суұрма құдықтың ұзындығына тең етіп қабылдау ұсынылады:

L_құд L_суұрма +L_к (1)

L_құд – суұрма құдықтың есептік ұзындығы;

L_суұрма – тұмсықты-трамплинмен аяқталатын қысқартылған суұрма плита;

L_к – ожаулы қазаншұңқыр ұзындығы.

Суұрма плита мен ожаудың қажетті өлшемдерін анықтау үшін табаны қатты модельде жүргізілген эксперименттер нәтижелері пайдаланылады. Шайылатын ожау жағдайында құрылымның біршама қорлы сенімділігі қамтамасыз етіледі.

Қарастырылып отырған нобайда суұрма құдық пен ожаудың табаны, кәдімгі құдықтың тереңдетілу шамасы ретінде анықталатын бір биіктік белгісінде, орналасады. Бұл жағдайда тұмсық-ауытқушы суұрмадағы сөндіргіш ретінде қарастырылуы мүмкін. Шапшыманың екінші байланысқан тереңдігінің шамасын төмендетуге ықпал ететін, тұмсықтың реактивтік қасиеттері пайдаланылады.

Жүргізілген эксперименттер тұмсықты-трамплиннің әсерін бағалауға мүмкіндік берді. Зерттеулер тұмсықтың көлбеулік бұрышы 11,35 және 40⁰ кезінде жүргізілді. Есептік өтім 1 п.м. 34 м³/с тең етіп қабылданды.

Тәжірибелер, барлық жағдайларда тұмсықтардың биіктігі одан кейін шапшыманың дамуына жағдай тудыру үшін жеткіліксіз екенін көрсетті. Төмендегі 1-суретте есептік өтім және тұмсықтың барлық пайдаланылған көлбеулік бұрыштары кезінде қысқартылған суұрмадағы ағыс режимін анықтау нәтижелері келтіріледі. Бұрыштары кіші болғанда, шапшыма тұмсықтан кейін, көлбеулік бұрышы үлкен болғанда – тікелей тұмсық алдында аяқталады. Барлық жағдайларда берілген өтім үшін есептікпен салыстырғанда екінші сығылған тереңдіктің төмендеуі байқалады. Осыған байланысты құдықтың суұрма плитасының ұзындығын қабылданған байланыстылықтар бойынша анықтау ұсынылады, бірақ мәні төмендеген шапшыманың екінші сығылған тереңдігін , яғни ескеру қажет [2,3].

Сурет 1 – Суағарлы бөгеттің есептік нобайы

Есептік өтім кезінде модель жағдайы үшін тереңдіктер бойынша салыстыру деректері төменде 1-кесте келтіріледі.

Кесте 1 – Есептік өтім кезінде модель жағдайы үшін тереңдіктер бойынша салыстыру

Тұмсықты қиғаш бұрыш						3
	0.061	0.368				0.90
			0.34	0.924	1.02
			0.31	0.84	0.93
			0.3	0.81	0.87

Кестеден көріп отырғанымыздай, нәтиже тұмсықтың көлбеулік бұрышы өсуімен жақсарады, бірақ алдын шайылатын ожаумен жүргізілген тәжірибелер, тұмсықты жоғарғы қырының көлбеу бұрышы 35⁰ етіп орнату керек деген ұсыныс беруге негіз жасайды. Сол тәжірибелер негізінде және қатты модельдегі зерттеу нәтижелерімен оларды салыстыру арқылы мынаны айтуға болады, шайылатын ожау жағдайында ағынның энергиясын сөндіру жеңілдейді. Сол себепті есептерде етіп қабылдаймыз [1].

Сонымен, байланыстыру құрылғысының ұсынылатын конструкциясының есебі келесідей тәртіпте жүргізіледі.

1. Белгілі формулалармен үлестік есептік өтім үшін сығылған тереңдік - анықталады.

2. Суағардың табанындағы сығылған тереңдікпен байланысқан тереңдіктер және анықталады.

3. Берілген тереңдігі бойынша ожаудың тереңдігі анықталады.

4. Кәдімгі құдық пен қысқартылған суұрма плитаның ұзындықтары анықталады

(2)

(3)

5. Жоғарғы қырының көлбеулік бұрышы суұрма плитаның соңында тұмсық орнатылады.

6. Тұмсықтан кейін жартасты грунттағы ожау ұзындығы, кәдімгі құдық пен қысқартылған суұрманың айырмасы ретінде анықталады:

(4)

Суретте, өтімнің есептік өтімге дейін күрт өсуі кезіндегі құдықтың тыс жағына қуылған шапшыманың түзілу жағдайы келтірілген. Эксперимент нәтижелері, жақсы конструкция болған жағдайда құрылымдарды пайдаланудың ұсыныстарын сақтаудың өте маңызды екенін көрсетті.

Қортындылай келе, мынаны айта кету керек, ұсынылатын конструкция бетондық жұмыстардың шамалы бөлігін – 20% дейін суұрма құдықтағы грунт қазындысы көлемімен алмастыру мүмкіндігін көрсетті, яғни бұл бетон жұмысынан әлдеқайда арзан түседі.

Әдебиет

1. Чугаев Р.Р., Гидравлика – Л.: Энергоиздат, 1982.

2. Эльясберг С.Е. О дальности отброса струи воды. – Известия высших учебных заведений. Строительство и архитектура, Новосибирск, 1975, №9.

3. Юдицский Г.А. Временные указание по расчету размыва скального русла за водосливными плотинами с носком-трамплином. ВСН 07-65. М.П., Энергия. 1966 г.