hidro.lzuu.lt/vuzf/metodiniai/Hidrotechnika/hts/index1.html

1. Hidrotechnikos magistratūros studijų modulis VŽHT M01, P, 4 kr.(16T, 24P, 8L, 112S)HIDROTECHNIKOS STATINIAI IR JŲ TYRIMAI

2. http://www.hidro.lzuu.lt/vuzf/metodiniai/Hidrotechnika/hts/index1.htmlhttp://www.hidro.lzuu.lt/vuzf/metodiniai/Hidrotechnika/hts/index1.html 1. Upių vagų reguliavimo HTS. Krantinės. Upių vagų reguliavimo uždaviniai. Nešmenų judėjimas upėse, nešmenų rūšys. Upių vagų formavimasis, vagų procesai. Upių vagotvarkos hidrotechnikos statiniai ir jų tipai: vagotvarkos dambos, pustvankės (būnės), upių vagotvarkos kiaurieji hidrotechnikos statiniai, vagos gilinimas ir valymas. Upių krantų tvirtinimas. Krantinių skersiniai profiliai ir konstrukcinės schemos. Krantinių skaičiavimo principai. 2.Vidaus vandenų laivybos HTS Vandens kelių klasifikacijos. Vandens kelio garantiniai gabaritai. Projektiniai vandens lygiai. Laivakelio projektiniai gyliai ir pločiai. Laivakelio ašies projektavimas. Vagos reguliavimo darbai. Laivakelio gilinimas ir valymas. Laivakelio gilinimo ir būnų įtaka upės hidrauliniam-hidrologiniam režimui. Laivų šliuzai ir keltuvai. Laivų šliuzų konstrukcijos. Laivų keltuvai.

3. Upių vagotvarkos uždaviniai • Sudaryti palankias sąlygas laivybai • Sumažinti vagos ir jos krantų išplovimus • Apsaugoti upių hidrotechnikos statinius nuo išplovimų ir užnešimų nešmenimis • Pagerinti upių hidrotechnikos statinių naudojimo ir priežiūros sąlygas • Apsaugoti pakrančių sausumos plotus nuo užtvindymų • Pagerinti ledonešio ir potvynių praleidimo sąlygas • Sumažinti hidrotechnikos statinių poveikį upės hidrologiniam režimui

4. Pagrindiniai terminai • Neplaunantis greitis (žemutinis ribinis greitis) – vidutinis tėkmės greitis vertikalėje, kuriam esant dugne gulinčios pavienės nešmenų dalelės pradeda judėti • Plaunatis greitis (viršutinis ribinis greitis) - vidutinis tėkmės greitis vertikalėje, kuriam esant dugne gulinčios nešmenų dalelės pradeda judėti masiškai • Hidraulinis stambumas

5. Pagrindiniai terminai • Vandens drumstumas – skendinčių nešmenų koncentracija vandenyje [g/m3] arba [mg/l] • Nešmenų debitas – nešmenų masė (kg), kurį upės tėkmė perneša pro skerspjūvį per laiko vienetą (s) – [kg/s] • Nešmenų nuotėkis – nešmenų kiekis per nagrinėjamą laikotarpį, pvz., [tūkst.t/mėn]

6. Vagos struktūros terminai • Vaga – upės slėnio dalis , kuria teka vanduo • vaga: įprastinė vaga, kurioje vanduo teka didžiąją metų dalį • Salpa: vagos dalis, kurią upės vanduo apsemia periodiška • Upės vingiuotumas • Hidrografinis: upės vingiai susidaro dėl vagą formuojančio srauto • Ortografinis: upės vingiai susidaro dėl vietos sąlygų, pvz., sunkiai išplaunamų slėnio dugno atkarpų

7. Vagos struktūros terminai • Upių meandravimas: vingių susidarymo slėnio dugne procesas, sąlygojamas srauto plaunamosios veiklos • Sėkliai: pastovus (nuolatinis) parastai įstrižo nešmenų gūbrio vagos darinys • Normalusis sėklius, kuriame farvateris sklandžiai pereina iš vienos sietuvos į kitą, o izobatų ašys yra vienos linijos tęsinyje • Įstrižasis sėklius, kuriame farvaterio linija yra kreiva • Perėjos: plokšti dugno pakilimai tarp dviejų sietuvų

8. Sėkliaus ir perėjimo schemos

9. Įstrižas sėklius

10. Vagos darinių formos

11. Atviros vagos izotachos

12. Tėkmės skersinė cirkuliacija

13. Išcentrinės jėgos veikimas vagos posūkyje

14. Žemės sukimosi kreipiančiosios jėgos (Koriolio) atsiradimo schema

15. Nešmenų formavimąsi lemiantys veiksniai • Vandens darbas ( N=9.8QH, kW) • Didžioji dalis vandens energijos eikvojama skysčio dalelių vidinei trinčiai (klampai) nugalėti - virsta šiluma; dalelių išplovimui ir pernešimui sunaudojama mažesnė dalis vandens energijos • Erozijos bazė - plokštuma, praeinanti per upės išsiliejimo vietos altitudę

16. Nešmenų rūšys - rūšiavimas pagal dalelių stambumą (mm) • Molis (<0,001) • Dumblas (0,001-0,01) • Dulkės (0,01-0,1) • Smėlis (0,1-1,0) • Žvyras (1,0-10) • Gargždas (10-100) • Rieduliai (>100)

17. Nešmenų rūšys • Skendintieji (kybantieji) nešmenys • Velkamieji dugnu (dugniniai) nešmenys • Vaginiai • Nevaginiai

18. Skendinčių nešmenų judėjimo teorijos • Difuzinė, analogiška molekulinei difuzijai, kur dalelių pulsacija sutapatinama su turbulentine skysčio pulsacija, todėl tinka tik smulkioms dalelėms (d<0,2 mm) • Gravitacinė suspendavimo teorija, kuri nagrinėja darbą (srautas prieš sunkį)

19. Hidraulinis stambumas (w)– tolyginio skendimo greitis (mm/s)

20. r=d/2 Kai d<2 mm, n = 1,2 ir b=0,007

21. Hidraulinio stambumo priklausomybė nuo dalelių skersmens ir vandens temperatūros

22. Velkamieji (dugniniai) nešmenys Kol Archimedo jėgos (P) ir hidrodinaminio slėgio jėgos (F) vertikalaus komponento atstojamoji jėga yra mažesnė už sunkio jėgą (G), dalelė gali vartytis ir taip slinkti dugnu dėl hidrodinaminio slėgio jėgos (F) horizontalaus komponento poveikio. Tokie nešmenys vaginami velkamaisiais arba dugniniais

23. Jėgos, veikiančios dugne gulinčią grunto dalelę

25. Erio dėsnis:velkamų dalelių sunkis yra proporcingas 6-tojo laipsnio vandens tėkmės greičiui. Nešmeų dalelių stambumas proporcingas greičio kvadratui

26. Neplaunantis (1) ir plaunantis (2) tėkmės greitis

27. Užtvankų ŽB išplovimo ir užnešimo pavyzdžiai

28. Tvenkinio dumblėjimo schema

29. Skaičiuojamųjų metų parinkimas nešmenų nuotėkiui skaičiuoti

30. Upių vagotvarkos hidrotechnikos statiniai ir jų tipai • vagotvarkos dambos • pustvankės (būnės) • upių vagotvarkos kiaurieji hidrotechnikos statiniai • vagos gilinimas ir valymas • upių krantų tvirtinimas

31. Vagotvarkos dambos • Užliejama damba su traversaisNeužliejama damba su angomisNeužliejama damba su traversais1 – tėkmės nukreipimo damba; 2 – traversas; 3 - angos

32. Bunių skaičiavimo schemos ir konstrukcijos

33. Kiaurieji upių vagotvarkos HTS a – sumesti medžiai; b – nuskandinti medžiai; c – polinis-sietinis užtvaras; d – polionis-sijinis užtvaras; 1 – akmenys, blokai; 2 - poliai; 3 - vielinis sietas; 4 – gelžbetonio sijos; 5 – apkabai.

34. Potapovo skydai

35. Krantinių skersiniai profiliai ir konstrukcinės schemos. a – akmenų metinys ir smulkių akmenų, gargždo, skaldos ir žvyro sampila; b – žabinių klojinys ir gruntas, padengtas akmenų metiniu ir grindiniu (aukščiau MinVL) arba plokštėmis;c – akmenų metinys ir grindinys (aukščiau MinVL), karlų krūmai, velėna;d, e, – gabionai, gruntas, akmenų grindinys, betono/gelžbetonio plokštės;f – gelžbetonio rentinys; g – armuoto asfaltbetonio danga; h – gelžbetonio girlijandų pynutė

36. Krantinių skersiniai profiliai a - vertikalusis;b – pusiaušlaitinis; d – pusiaušlaitinis su berma; e – šlaitinio-vertikalaus profilio;f – atvirkštinio nuolydžio; g – dviaukštis; h – šlaitinis;i – šlaitinis su bermomis.

37. Krantinių konstrukcinės schemos a – polinė plonasienė iš įlaidinių polių; b – polinė plonasienė su nuokrova; c – polinė-kevalinė; d – polinė-antpolinė su užpakaline įlaidine sienele; e – estakadinė; f – masyvi sankrovinė; g – iš masyvų-gigantų; h – kampaininė surenkama.

38. Kauno ir Vilniaus krantinių schema

39. Krantinių skaičiavimų principai • Paprasti HTS skaičiavimai (matmenys, apkrovos, pamatai, konstrukciniai skaičiavimai ir kt.) • Specifiniai skaičiavimai • Vagotvarkos skaičiavimai/modeliavimas (parenkama padėtis, matmenys, forma ir kt.) • Krantinių laisvojo aukščio skaičiavimai