Транспорт и аккумуляция наносов

Нужно учитывать не только размывающую, но и транспортирующую способность потока.

Транспортирующая способность потока - наибольший возможный при данном гидравлическом режиме потока расход наносов.

Поток может переносить частицы либо перекатыванием и волочением по дну, поднимая их на высоту, соизмеримую с диаметром частиц (донные наносы), либо взвешиванием в толщу потока, когда высота подъема частиц соизмерима с глубиной потока (взвешенные наносы).

Скачкообразное перемещение (сальтация) - переходная форма движения.

-Перекатывание и волочение частиц происходит под действием лобового усилия при сравнительно малых скоростях потока.

-При больших скоростях преобладает подъемное усилие, приводящее к скачкообразному движению частиц.

-При еще более высоких скоростях оторванные частицы не возвращаются на дно, а подхватываются вихрями, возникающими в придонной области, и выносятся в толщу потока. По мере приближения к пов-ти потока энергия вихря уменьшается в связи с увеличением ею диаметра, и частичка под действием силы тяжести снова движется вниз, однако новый вихрь подхватывает ее и снова выносит наверх.

Увеличение скорости потока =>увеличение его транспортирующей способности => к увеличению размера переносимых потоком частиц. Эта зависимость выражается

формулой Эри: Р = А V⁶ ,где Р - вес переносимой частицы; А - коэффициент, зависящий от уклона дна, формы и плотности частицы, глубины потока; V – средняя скорость потока.(вывод из ур. неразмывающей скорости потока).

Поэтому при уменьшении скорости взвесенесущий поток начнет освобождаться от влекомых частиц ввиду падения его транспортирующей способности, причем частицы разных размеров будут выпадать последовательно от крупных к мелким по мере достижения потоком соответствующих им все более низких незаиляющих скоростей.

Гидравлическая крупность w - скорость равномерного осаждения частиц в неподвижной воде.

Ее значение можно выбрать в зависимости от диаметра частиц по табл. или найти по графику,

составленному Б.В.Архангельским

Эмпирическая формула И.ИЛеви для расчета незаиляющей скорости потоков,несущих частицы диаметром < 0,25 мм и текущих в руслах с коэффициентом шероховатости 0,0225 ,где R-гидравлич радиус,м

Для расчета незаиляющей скорости потоков, несущих более крупные частицы и текущих в руслах с иными показателями шероховатости

, где d - средний диаметр преобладающей массы частиц взвешенных наносов,мм; w - гидравлическая крупность частиц диаметром d, мм/с(скорость равномерного осаждения частиц в неподвижной воде); G -степень насыщенности потока наносами, %; п - коэффициент шероховатости.

• незаиляющая скорость увеличивается с увеличением гидравлической крупности частиц, мутности потока, гидравлического радиуса и при уменьшении шероховатости русла п.

Для ориентировочных расчетов незаиляющей скорости применяют простую ф-лу Штеренлихта: ,где А = 0,33 при средневзвешенных значениях w < 1,5 мм/с,

А = 0,44 при 1,5 < w < 2,5 мм/с, А = 0,55 при w > 2,5 мм/с, Q - расход потока (м3/с).