Книга представляет собой новый раздел инженерной гидравлики, посвященный оценке использования водного потока для производства гидротехнических работ. В ней рассматриваются вопросы транспортирующей способности водотоков, гидравлика наброски, замыва, кладки, ряжей, а также вопросы совмещения перемычек и водосбросов. Являясь оригинальным научно-техническим трудом, книга одновременно дает основы теории проектирования соответствующих гидротехнических работ и сооружений. Книга предназначена для инженеров-гидротехников как производственников, так и проектантов.

Предисловие

Глава I. Задачи и средства гидравлики производства работ
§ 1. Задачи гидравлики производства работ
§ 2. Естественные плотины и некоторые им подражания
§ 3. Русские методы управления речным потоком
§ 4. Советские методы возведения плотинных узлов
§ 5. Другие области приложения гидравлики производства работ
§ 6. Методология гидравлики в ее развитии
§ 7. Исходные принципы и методы современной гидравлики
§ 8. Силы, действующие в жидкости, и критерии подобия
§ 9. Напряженное состояние жидкости и ее модели
§ 10. К вопросу о взаимодействии потока и твердых тел

Глава II. Вопросы активности и транспортирующей способности водотоков
§ 11. К современному состоянию вопроса
§ 12. Особенности энергетической оценки речных потоков
§ 13. Коэффициент активности русла
§ 14. Оценка существующего состояния расчета гидротранспорта
§ 15. Краткая характеристика физической сущности гидравлического транспортирования
§ 16. Исходные принципы для расчетной оценки гидротранспорта
§ 17. Принятые обозначения
§ 18. Связь между концентрацией и факторами взвешивания и крупности
§ 19. Связь между скоростями (v, Φ) и факторами гидравлического сопротивления
§ 20. Форма результативной зависимости и параметры гидравлического транспортирования

Глава III. Гидравлика наброски и замыва
А. Основы гидравлики наброски
§ 21. Последовательность и классификация явлений
§ 22. Об устойчивости камня в наброске под гидродинамическим воздействием потока
§ 23. О переливе потока через наброску
§ 24. О фильтрационном потоке в теле каменной отсыпи
§ 25. Формулировка основной задачи
§ 26. Расчет первой и второй конфигураций наброски
§ 27. Расчет третьей конфигурации наброски
§ 28. Расчет четвертой конфигурации наброски
§ 23. О видоизменениях основной задачи гидравлического расчета наброски
§ 30. Вопросы возведения в русле реки набросно-замывной плотины
§ 31. Некоторые дополнительные замечания
§ 32. Вспомогательная таблица и графики
Б. Вопросы обоснования возведения набросно-замывных плотин
§ 33. Учет сноса камня и переменной его крупности
§ 34. Вопросы обоснования замыва каменной наброски песком
§ 35. Опыты по определению скоростей падения песка в порах каменной наброски
§ 36. К назначению участка верхового откоса наброски, с которого следует подавать песок на замыв
§ 37. Поверочные опыты по замыву наброски
§ 38. К определению коэффициента фильтрации наброски, замытой песком
§ 39. Основы расчета устойчивости контактов

Глава IV. Гидравлика кладки
§ 40. К постановке задачи
§ 41. Специфика условий работы
§ 42. Конструктивные требования
§ 43. Вопросы расчета
§ 44. Обеспечение поверхностного режима сопряжения бьефов и отсутствия опасной вымоины непосредственно за преграждением
§ 45. Профиль оголовка и давление переливающейся струи на кладку
§ 46. Характер фильтрации
§ 47. Некоторые выводы из гидромеханических исследований фильтрации сквозь неэкранированный профиль
§ 48. Основы расчета кладки неэкранированного водослива на горизонтальную фильтрацию
§ 49. Начала расчета кладки экранированного водослива на круговую и угловую фильтрацию
§ 50. Основы расчета устойчивости низовой части кладки и определения очертания водосливной поверхности плотины
§ 51. К расчету устойчивости профиля в целом и определению заложения напорной грани
§ 52. Дополнительные вопросы устойчивости
§ 53. Порядок расчета устойчивости кладки
§ 54. Примеры расчета и конструирования
§ 55. Заключительные замечания и таблицы

Глава V. Гидравлика ряжей
§ 56. Вопросы гидравлически рационального применения решетчатых ряжевых конструкций
§ 57. Классификация явлений и основные вопросы гидравлики ряжей
§ 58. Расчет водопропускной способности отдельной решетчатой конструкции
§ 59. О сопряжении бьефов за низовой решетчатой конструкцией
§ 60. Гидравлический расчет системы решетчатых конструкций
§ 61. Коэффициенты сопротивления основных элементов решетчатых конструкций
§ 62. Коэффициенты сопротивления отдельных решетчатых конструкций в целом
§ 63. К определению высоты загрузки ряжа камнем
§ 64. Сводка основных расчетных формул и вспомогательный к ним график
§ 65. Первая основная задача гидравлики ряжей
§ 66. Вторая основная задача гидравлики ряжей
§ 67. К определению гидродинамического сопротивления ряжа при его буксировке
§ 68. Техника опытов по определению коэффициентов обтекания ряжей
§ 69. Результаты опытов по определению коэффициента обтекания
§ 70. Некоторые гидротехнические замечания
§ 71. Гидравлическая характеристика временных протоков при перемычках первой очереди
§ 72. Влияние креплений на размыв русла при перемычках первой очереди
§ 73. Влияние планового очертания перемычек, расчисток русла и затопления
§ 74. Эффект местных мероприятий у верхового угла обтекаемого контура

Глава VI. Вопросы совмещения перемычек и водосбросов
§ 75. К постановке вопроса
§ 76. Грунтовая свайно-панцырная плотина Бадьина (1793 г.)
§ 77. Некоторые выводы из современной практики возведения свайно-грунтовых перемычек
§ 78. Результаты наших лабораторных исследований
§ 79. Примеры грунтовых свайно-панцырных водосбросов
§ 80. Заключительные замечания

Предисловие

Развитие советской гидротехники выдвинуло новую проблему, названную акад. H.Н. Павловским гидравликой производства работ. Ее сущность состоит в разработке методов управления водным потоком и количественной оценки его действия при выполнении гидротехнических работ.

Задачи гидравлики производства работ, выдвигаемые отечественной гидротехникой, весьма широки. Научно-техническое обоснование новых путей их решения являлось и является характернейшей чертой передового советского гидротехнического строительства.

На основе двадцатилетнего опыта работы в данной области автором сделана попытка оформить новый раздел инженерной гидравлики в его первом концентре. Ввиду большой сложности задач, соприкасающихся с рядом еще нерешенных гидравликой вопросов, различным является продвижение по отдельным линиям исследования — ветвям единого плана. Основная идея плана разработки вопросов гидравлики производства работ заключается в переходе от определяемых самим водным потоком производственных процессов и форм сооружений к некоторым их усложнениям. Первый этап работ в этом направлении был выполнен автором во ВНИИГ (Ленинград), последующий — в ТНИСГЭИ (Тбилиси), заключительный — в Московском ордена Ленина энергетическом институте им. В.М. Молотова.

Исходя из безразмерных характеристик и энергетических представлений современной гидравлики, автор делает попытку подойти к общей гидротехнической оценке работоспособности естественных и искусственных водотоков, развивая при этом понятие об активности русла, впервые предложенное русским гидрологом В.М. Лохтиным.

С этих позиций рассматриваются некоторые результаты, полученные советскими исследователями по транспортирующей способности потока. Предлагается новая форма расчетной зависимости, доведенная до числовых параметров для частного случая высокой активности потока, транспортирующего крупнозернистые материалы.

Обратимся к содержанию отдельных глав книги.

„Гидравлика наброски“ [С.В. Избаш, Постройка плотин наброской камня в текущую воду, 1932. С.В. Избаш, Гидравлика производства работ по преграждению русла, 1939] как теоретическая основа преграждения потоков проверена практикой возведения многих советских гидроэнергетических узлов. В этом разделе мы приводим также данные наших исследований по возведению набросно-замывных плотин, когда набросное преграждение искусственно заносится песком.

„Гидравлика кладки“ [С.В. Избаш, Облегченные водосливные плотины из кладки местных материалов, 1944.] дает первоначальные теоретические основы проектирования облегченных водосливных плотин из кладки местных материалов. Она уже начала использоваться практикой, в частности, во время Великой Отечественной войны при устройстве заграждения на одной из рек.

„Гидравлика ряжей“ [С.В. Избаш, Гидравлика ряжей, Известия ВНИИГ, т. XIX, 1936.] получает в настоящее время новое применение в проектах перемычек наших крупных послевоенных строек.

Исходя из некоторых идей старого русского плотиностроения и предвидя дальнейшее развитие свайной техники в нашей стране, в заключительной главе мы рассматриваем вопросы совмещения перемычек с водосбросами, названными нами свайно-панцырными водосбросами.

Длинен и труден был путь славной плеяды выдающихся отечественных гидротехников-строителей, начиная с тех отдаленных времен, когда русские „розмыслы“ и „водяные люди“ XVI-XVIII вв., обладая ничтожными средствами в суровой борьбе со стихией потока, создавали основы отечественного плотиностроения, и кончая нашими днями, днями расцвета советского гидротехнического строительства.

Настоящая книга, как и предшествующие работы автора, продиктована желанием усилить элемент предвидения, укрепить стратегию и тактику советских гидротехников в трудных вопросах гидравлики производства работ. Автор выражает надежду, что эта книга поможет новым исследованиям, в которых быть может используется лучшее из этой книги и наверное будут исправлены неизбежные ее недостатки.