Новые технологии и средства

Рисунок 31 – Моноклинально возрастающая волна
в призматическом русле канала 
В реальных СВС ОС каналы могут разделяться на участки промежу-
точными перегораживающими подпорно-регулирующими ГТС и рядом 
сопрягающих сетевых ГТС, таких как акведуки, дюкеры, донные пороги и 
т.п., включая узлы изменения сечения канала или его уклона. Влияние та-
ких точек сопряжения на режим заполнения канала может быть активным 
и пассивным. Более того, характер режима заполнения неразрывно связан 
с воздействием водовыпускных ГТС и НС. 
Исходя из начальной постановки задачи о необходимости заполне-
ния опорожненной или частично опорожненной сети каналов (имеется 
в виду случай использования каналов для обводнения территории) и с уче-
том вышеприведенных особенностей реальных СВС ОС, целесообразно 
проведение фрагментации СВС на отдельные участки заполнения. Влия-
ние ГТС на режим заполнения можно учесть введением ряда ограничений: 
- система СВС ОС разделяется на ряд фрагментов, заполнение кото-
рых производится последовательно из общего водопитателя; 
- все водовыпускные ГТС находятся в положении «закрыто» до дос-
тижения минимально необходимых условий работы; 
- перегораживающие подпорно-регулирующие ГТС находятся в по-
ложении «открыто» или их затворы реализуют заданный алгоритм запол-
нения СВС; 

---

196 
- влияние пассивных ГТС учитывается через граничные условия уз-
ловых точек, т.е. они делят канал на расчетные участки.
Поскольку профиль волны имеет устойчивое очертание и постоян-
ный объем, фронт ее оставляет за собой в верхнем течении постоянный 
расход:
ω
)
(
2
2
в
0
V
V
Q


, 
(41) 
где 
2
V  – скорость течения воды в низовом участке канала;
2
ω – площадь живого сечения потока в том же участке.
В случае полного начального опорожнения канала 
0
2

V
; 
0
ω
2
 . 
Приравнивая значения постоянного расхода Q
0
, получим: 






2
2
в
1
1
в
0
)
(
)
(
V
V
V
V
Q
.
(42) 
Решая уравнение (42) относительно 
в
V  найдем величину скорости 
волны попуска 







2
1
2
2
1
1
в
V
V
V
. 
(43) 
Уравнение (41) показывает, что при отсутствии начального потока, 
т.е. если 
0
2

V
и 
0
ω
2
 ¸ скорость 
1
В
V
V 
. При наличии начального потока 
В
V  всегда больше 
1
V  и 
2
V , поскольку волна попуска должна двигаться бы-
стрее частиц воды, заполняющих объем профиля в любой момент времени. 
Следует отметить, что теоретические зависимости, характеризующие 
моноклинально возрастающие волны [143] справедливы при наличии ста-
бильного поступления в головной участок канала питающего расхода воды 
n
Q , т.е. 
0
Q
Q
n

. 
За интервал времени 
dt
фронт волны с равномерно поступательным 
движением потока (рисунок 31) проходит расстояние 
t
V 
В
. По мере про-
движения волны происходит уменьшение скорости движения потока с ин-
тенсивностью