Главная » 2014 » Июль » 21 » Скачать Исследование погранслоя придонного плотностного течения. Пыркин, Андрей Юрьевич бесплатно
1:15 AM
Скачать Исследование погранслоя придонного плотностного течения. Пыркин, Андрей Юрьевич бесплатно
Исследование погранслоя придонного плотностного течения
Диссертация
Автор: Пыркин, Андрей Юрьевич
Название: Исследование погранслоя придонного плотностного течения
Справка: Пыркин, Андрей Юрьевич. Исследование погранслоя придонного плотностного течения : диссертация кандидата физико-математических наук : 01.04.12 Москва, 1985 134 c. : 61 85-1/2534
Объем: 134 стр.
Информация: Москва, 1985
Содержание:
Введение
Глава I Обзор литературы по исследованию погранслоя придонного плотностного течения
§ I Средние характеристики придонных гоютностных течений
§ 2 Результаты экспериментальных исследований структуры турбулентности стратифицированных течений
§ 3 Теоретическое описание структуры стратифицированных течений
Глава П Описание аппаратуры, используемой при экспериментах, методика проведения измерений
§ I Характеристика объекта исследований и требования к аппаратуре
§ 2 Описание конструкции донной градиентной установки и датчиков для регистрации средней и пульсационной компонент скорости течения
§ 3 Аппаратура для определения концентрации взвешенных в воде частиц и температуры воды Описание конструкции зондирующего устройства
§ 4 Методика проведения измерений
Глава Ш Результаты натурных исследований трансформации верхней границы придонного плотностного течения
§ I Методика обработки результатов измерений •
§ 2 Некоторые результаты исследований стационарности придонных плотностных течений
§ 3 Трансформация во времени полей скорости течения и температуры воды в области жидкой границы придонного плотностного потока
§ 4 Оценки масштабов преобразования структуры верхней контактной зоны придонного плотностного течения
Глава U Математическая модель когерентных структур в придонном плотностном течении
§ I Постановка задачи
§ 2 Расчет профиля средней скорости придонного плотностного течения
§ 3 Оценка временных масштабов когерентных структур в придонном плотностном течении
Введение:
Динамика течений стратифицированных по плотности жидкостей является одним из разделов современной геофизики, быстро развивающимся в последнее время. Исследования этих течений весьма интересны в экспериментальном и теоретическом отношениях, а также связаны с важными практическими приложениями. Одним из видов стратифицированных течений являются придонные плотностные потоки, представляющие собой течения жидкости, имеющей большую плотность в менее плотных слоях воды.
Придонные плотностные течения, в зоне своего существования, могут в значительной мере определять гидродинамические условия в соответствующих областях, океанов, морей и водохранилищ. Это могут быть течения более соленой или более холодной жидкости, суспензионные потоки малой плотности и т.п. Важную роль в понимании физических процессов в плотно-стных течениях играет исследование одной из их разновидностей - придонных суспензионных /мутьевых/ потоков, часто встречающихся в природе. Под суспензионным потоком понимают гравитационное течение водной суспензии твердых частиц, распространяющееся в воде, обладающей плотностью меньшей, чем плотность суспензии.
В настоящее время известно несколько причин, приводящих к возникновению придонных плотностных /мутьевых/ потоков. Это может быть смещение масс грунта на крутых склонах, в частности, подводные оползни и землетрясения. При этом в результате разжижения грунта оползень переходит в суспензионное течение /I/. Придонные ияотностные потоки могут возникать в результате взмучивания вод в прибрежной прибойной зоне при штормовых волнениях /2/. Прибрежные воды устремляются по материковому склону, образуя плотностной поток за счет того, что плотность их оказывается больше плотности вышележащих слоев вследствие присутствия твердых взвешенных частиц, большей плотности.
Одной из главных причин возникновения придонных плотно-стных течений, вероятно, следует считать вынос реками в озера, моря и океаны большого количества взвешенного материала /I/. Такие потоки распространяются на весьма значительные расстояния.
О широком распространении придонных шготностных потоков свидетельствуют данные А.Н.Парамонова и Г.Г.Неуймина /3,4/. В их работах было обнаружено два типа распределения взвешенных частиц вблизи дна, характерных для плотностных течений. Первый характеризуется наличием вблизи дна довольно мощного, резко ограниченного сверху слоя с высокой мутностью, почти равномерно распределенной по всей толще. Второй тип отличается меньшими величинами концентрации взвеси, а также более плавным распределением ее по вертикали. По мнению авторов, образование второго типа распределения взвеси связано с взаимодействием плотностного потока с достаточно интенсивным горизонтальным течением.
Суспензионные потоки могут образоваться на озерах и водохранилищах. Наибольшая интенсивность таких потоков, движущихся вдоль уклона дна водоема, относится ко времени прохождения паводка на реках, впадающих в водоем.
Исследование динамики придонных плотностных потоков имеет большое значение для решения ряда важных народнохозяйственных. задач, таких как прогнозирование степени загрязнения вод промышленными отходами и анализ заиления водохранилищ, судоходных каналов, портовых сооружений. Знание динамики плотностных потоков играет принципиальную роль для разработки методов борьбы с заилением. Известно, например, что водохранилища на реках Средней Азии вследствие заиления за 10-15 лет теряют половину своей емкости /5/. Кроме того, осаждение из придонного плотностного течения взвешенных наносов, являющихся прекрасным удобрением, сильно снижает плодородие орошаемых площадей в нижнем бьефе гидросооружений.
Широкое распространение придонных плотностных потоков и способность их распространяться на большие расстояния свидетельствует об их устойчивости.
Переходная область между плотностным потоком и вышележащими слоями менее тяжелой воды характеризуется наличием больших градиентов скорости течения и плотности жидкости. В настоящее время она изучена слабо.
Настоящая диссертация посвящена исследованию особенностей формирования структуры термогидрофизических полей в верхней контактной области придонного плотностного течения. Все эксперименты были выполнены на водохранилище Курекской ГЭС им.Л#Й.Брежнева. Целью диссертации являлось:
1. Выявление основных особенностей преобразования структуры вертикальных распределений основных параметров придонного плотностного течения в области его верхней границы.
2. Исследование взаимосвязи между изменениями различных характеристик течения.
3. Исследование взаимодействия между областью верхней границы и основной толщей придонного плотностного потока.
Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения.