4) циркуляционный валец изменяет свои характеристики на всем протяжении периода
формирования призмы наносов в верхнем бьефе водозаборного гидроузла, вплоть до момен-
та равенства объемов наносов, подходящих к сооружению по подводящему руслу, суммарно-
му объему наносов, попадающих в водоприемную камеру и сбрасываемых в нижний бьеф;
5) направленность и интенсивность струй воды в циркуляционном вальце зависит от
относительных плановых и вертикальных размеров наносозащитного порога.
Рассмотрим взаимосвязь структуры циркуляционного вальца со структурами водного
потока, проходящего в верхнем бьефе водозаборного гидроузла и над гребнем ломаного в пла-
не порога. Для определения вида уравнения, устанавливающего эту связь, условимся что:
» 
продольная составляющая И „ вектора результирующей скорости Й,„ ДВИЖения воды
в циркуляционном вальце направлена параллельно внешней поверхности порога, а по-
перечная составляющая И, направлена по нормали к поверхности порога и в проти-
воположную сторону от направления развития призмы наносов согласно приведенной
схеме (см. рисунок 2.19);
» 
направленная по нормали относительно внешней поверхности порога поперечная со-
ставляющая И, при достижении переднего края призмы наносов изменяет горизонталь-
ную направленность на вертикальную;
» 
продольная составляющая И „ должна быть больше скорости остановки транспортиру-
ющихся фракций влекомых наносов У.
В ходе исследований различных конструкций ломаных в плане и криволинейных на-
носозащитных порогов [35], устроенных на водозаборных сооружениях малых горных рек
с изменяемой мутностью потока р = (0,5--0,8) г/л, при коэффициентах водозабора а = 0,9,
достаточный транспорт наносов в циркуляционном вальце наблюдался при следующем рас-
пределении по длине продольных скоростей воды Упр (рисунок 2.20).
С использованием методов статистической обработки [4] результатов исследований
продольных скоростей (см. рисунок 2.20 а и 6), были получены зависимости для расчета
распределений продольных скоростей водного потока по внешней поверхности порога:
» 
для абсолютных значений продольных составляющих скоростей циркуляционного
вальца (см. рисунок 2.20 а) функция аппроксимирована в виде полиномиальной зависи-
мости при тесноте связи / = (, 98:
4\ 
,
И„ = —6,21 Ё +5,44Ё+2‚33‚ 
(2.60)
» — для относительных величин продольных составляющих скоростей воды в циркуляцион-
ном вальце функция аппроксимирована в виде полиномиальной зависимости при тес-
ноте связи 7 = 0,99:
И ф 
У 
|
Щ=—1,9643(%) +1‚7943(%)+0‚6014‚ 
(2.61)
пр.тах
где Г, — длина рассматриваемого участка порога от его начала; /. — полная длина ломаного
в плане наносозащитного порога.
Анализ результатов исследований кинематики циркуляционного вальца показывает,
что на концевом участке порогов в зоне уменьшения его продольных скоростей при высоких
коэффициентах водозабора происходит сбойность течений, которая сопровождается захва-
том наносов в водоприемную камеру. Это вызывает необходимость устройства промежуточ-
ного бычка [35, 99] для продления зоны действия течений промывного тракта водозаборного
гидроузла, которая увеличивает транспортирующую способность потока на концевом участ-
ке порога. Но промежуточный бычок, вызывающий понижение давления перед промывным
отверстием, являясь дополнительным гидравлическим сопротивлением, влияет на пропуск-
ную способность наносозащитных порогов и водозаборного сооружения в целом.
89