Главная » 2014 » Сентябрь » 27 » Скачать Совершенствование методов природоприближенного восстановления малых рек. Гаврилюк, Анна Александровна бесплатно
07:37
Скачать Совершенствование методов природоприближенного восстановления малых рек. Гаврилюк, Анна Александровна бесплатно
Совершенствование методов природоприближенного восстановления малых рек
Диссертация
Автор: Гаврилюк, Анна Александровна
Название: Совершенствование методов природоприближенного восстановления малых рек
Справка: Гаврилюк, Анна Александровна. Совершенствование методов природоприближенного восстановления малых рек : диссертация кандидата технических наук : 05.23.07, 05.23.16 / Моск. гос. ун-т природообустройства Москва, 2006 135 c. : 61 07-5/3996
Объем: 135 стр.
Информация: Москва, 2006
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1 СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА
11 Современное состояние малых рек
12 Самоочищение рек и их природоприближенное восстановление
13 Естественная русловая и пойменная растительность
131 Водная и береговая травянистая растительность
132 Распространение основных видов древесно-кустарниковой растительности в зависимости от типа поймы и общая характеристика важнейших из них
133 Водоохранно-защитное значение растительного покрова
14 Гидравлические характеристики заросших пойм
141 Общая характеристика гидравлических особенностей растительности
142 Гидравлические сопротивления по длине участков речных пойм, заросших древесно-кустарниковой растительностью
143 Взаимодействие руслового и пойменного потоков в случае движения речных потоков по поймам с повышенной шероховатостью
15 Грядообразование в заросших руслах
Выводы по главе 1
Глава 2 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
21< Исследование коэффициента гидравлических сопротивлений по длине и распределения скоростей потока на поймах, заросших древесной растительностью на жесткой модели
211 Определение коэффициента гидравлических сопротивлений по длине и чисел Рейнольдса
212 Экспериментальная установка
213 Методика измерений
214 Проведение экспериментов
22 Исследование грядообразования на поймах, заросших кустарниковой растительностью, на модели с размываемым руслом
221 Экспериментальная установка
222 Методика измерений
223 Проведение экспериментов
23 Оценка точности измерения местных осредненных скоростей
Выводы по главе 2
Глава 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАРОСШИХ ПОЙМ НА МОДЕЛЯХ С НЕРАЗМЫВАЕМЫМ И РАЗМЫВАЕМЫМ РУСЛОМ
31 Исследование распределения скоростей и коэффициентов гидравлического сопротивления по длине на жесткой модели
311 Исследование распределения скоростей в русле с прямоугольным поперечным сечением
312 Исследование коэффициента гидравлических сопротивлений по длине в руслах с прямоугольным и трапецеидальным поперечными сечениями
3121 Исследование русел с прямоугольным поперечным сечением
3122 Исследование русел с трапецеидальным поперечным сечением
32 Анализ данных, полученных по результатам исследования
321 Вывод зависимостей коэффициента гидравлических сопротивлений по длине от планового расположения растительности на пойме
322 Вывод формулы по определению коэффициента гидравлических сопротивлений по длине
33 Исследование процесса грядообразования на поймах, заросших кустарником, на модели с размываемым руслом
331 Распределение скоростей в растительном слое
332 Грядообразование на поймах, заросших кустарником
Выводы по главе 3
Глава 4 РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО УСТРОЙСТВУ ИНЖЕНЕРНО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ПОСАДОК НА УЧАСТКАХ МАЛЫХ РЕК, ПОДВЕРГШИХСЯ АНТРОПОГЕННОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ
41 Рекомендации по разработке инженерно-биологических посадок для защиты деградирующих участков малых рек на основе полученных результатов
42 Подбор «живых» материалов для инженерно-биологических посадок, высадка насаждений и уход за ними
421 Последовательность разработки инженерно-биологических посадок
422 Виды «живых» материалов и способы их заготовки
423 Посадка насаждений и уход за ними
43 Пример инженерно-биологической посадки для восстановления деградируемого участка малой реки Черная
Выводы по главе 4
Введение:
Актуальность проблемы. Напряженность современной ситуации на малых реках обусловливается резко возросшим отрицательным воздействием, направленным на них со стороны человека. В результате интенсификации процессов загрязнения, заиления и истощения вод на многих из них произошла дестабилизация экологической обстановки. Изменение условий формирования стока, гидрологического режима и сокращения водообмена привело к ухудшению гидробиологических и гидрохимических процессов. Для экологически безопасной и надежной стабилизации возникшей ситуации на малых реках необходимо применять такие методы, которые способствовали бы тому, чтобы река сама восстанавливала себя со временем. Одним из таких методов является природоприближенное восстановление с использованием живых растений. Сооружения, в которых одним из конструктивных элементов являются растения, способны образовывать эколого-механические природные комплексы, обеспечивающие стабилизацию природного равновесия. Применение живых растений в таких сооружениях должно основываться не только на их способности выполнять определенную биотехническую работу, но также и на способности работать в специфических условиях - в водотоках и на берегах рек во время паводков и половодий. Поэтому для разработки конструкций сооружений, отвечающих требованиям повышенной надежности, необходимо иметь достоверные данные по гидравлическим сопротивлениям древесно-кустарниковой и травянистой растительности, а так же знать особенности ее влияния на динамику и морфологию водного потока.
На современном этапе развития речной гидравлики учет коэффициента шероховатости водной и прибрежной растительности ведется по данным таблиц, вошедших в существующие нормативные документы. В связи с недоучетом влияния на этот коэффициент многочисленных факторов, использование этих таблиц в случае древесно-кустарниковой растительности является либо весьма затруднительным, либо во многих случаях вообще невозможным. Так как основными конструктивными элементами в природоприближенных сооружениях, как правило, являются деревья и кустарники, в основу настоящей работы было положено изучение гидравлических сопротивлений древесно-кустарниковой растительности I пойм и ее влияния на распределение скоростей полых вод. Целью таких исследований является использование полученных данных при разработке гидротехнических мероприятий, направленных на регулирование и берегозащиту малых рек. Для того чтобы результаты, полученные в лабораторных условиях, были адекватными натурным, моделирование проводилось на основе реально существующей малой реки Черная Кабардино-Балкарской республики. Для восстановления одного из деградирующих участков этой реки в последствии были разработаны рекомендации по устройству инженерно-биологической посадки.
Цель диссертационной работы. Основной целью диссертационной работы является разработка мероприятий по повышению экологической устойчивости речных экосистем, восстановлению участков рек, подвергшихся деградации, а также береговой защите от паводковых вод малых рек на основе применения древесно-кустарниковой растительности. В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
• исследовать распределение скоростей и режим движения речных потоков по поймам, заросшим древесной растительностью;
• установить зависимость изменения коэффициента гидравлического сопротивления по длине (коэффициента Дарси) от таких факторов, как число Рейнольдса, густота растительности, расположение растительности на пойме, форма поперечного сечения русла, ширина поймы;
• изучить особенности условий грядообразования на поймах, заросших кустарниковой растительностью;
• разработать методы противопаводковой защиты и рекомендации по повышению экологической устойчивости малых рек на основе полученных результатов исследований.
• разработать рекомендации по устройству защитных инженерно-биологических посадок, создаваемых в целях восстановления деградирующего участка малой реки Черная.
Научная новизна работы:
• проведена проверка существующих закономерностей коэффициента гидравлических сопротивлений по длине и распределению скоростей, I позволяющая получить зависимости, пригодные для использования в повседневной практике;
• изучено влияние формы поперечного сечения на коэффициент гидравлических сопротивлений по длине пойм, заросших древесной растительностью;
• установлены особенности влияния изменения ширины поймы на коэффициент гидравлических сопротивлений по длине;
• определены закономерности изменения коэффициента гидравлических сопротивлений по длине в зависимости от особенностей планового расположения древесной растительности на поймы;
• определены условия вторжения гряд на пойму, заросшую кустарниковой растительностью.
Достоверность результатов исследований обусловлена:
• применением в процессе исследований современных методик, соответствующих требованиям гидравлического моделирования;
• оценкой точности определения характеристик течения потока на основе вероятностно-статистического анализа;
• использованием в исследованиях современной аппаратуры и приборов.
Практическая ценность работы заключается в том, что зависимости, полученные в результате проведения обсуждаемых исследований, могут быть использованы при расчетном обосновании гидротехнических мероприятий, направленных на природоприближенное восстановление водных объектов, а также в целях повышения экологической устойчивости речных экосистем. Применение этих зависимостей даст возможность использовать простые, но эффективные методы защиты берегов от разрушения, снижать скорости течения на поймах в половодье, обеспечивать более плавное плановое распределение скоростей в период затопления поймы, и т. п.
Апробация полученных результатов.
Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-технической конференции: «Проблемы научного обеспечения развития эколого-экономического потенциала России», проводившейся в Московском государственном университете природообустройства в 2004 году, а также на заседаниях кафедры «Гидротехнические сооружения» этого же образовательного учреждения.
Структура и объем диссертации:
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка использованной литературы. Работа изложена на 135 страницах машинописного текста, иллюстрирована 42 рисунком и 8 таблицами. Список литературы содержит 101 наименование, в том числе 7 иностранных источников.
