или совершенствуемого сооружения в натуре и найти рациональные решения, отвечающие
условиям надежности и экономичности [35, 8$]. Это представляется возможным при надле-
жащей постановке условий физического моделирования:
» — изготовление и испытания объекта с учетом условий механического подобия;
» — создание сходных режимов моделирования с режимами эксплуатации натурных объектов.
Лабораторные исследования часто проводятся в рамках проектных мероприятий,
в этом случае рассматривается «лабораторное проектирование», при котором в проектах
широко используются результаты моделирования и на их основе проектировщики совмест-
но с исследователями находят наиболее приемлемые технические решения [35].
Полевые (натурные) исследования позволяют осуществлять контроль за состоянием
разработанных сооружений и устройств в процессе строительства и эксплуатации, прове-
рять правильность проектных решений и точность рекомендаций, разработанных при мо-
делировании [132].
3.1. Основы лабораторных исследований конструкций
водозаборных сооружений для горных рек
В лабораторных исследованиях гидравлических явлений особо нуждаются вновь воз-
водимые и реконструируемые водозаборные сооружения, запроектированные с использова-
нием усовершенствованных компоновок [35, 77, 82, 97].
Основой исследований водозаборных сооружений из горных рек обычно является обо-
снование рациональности проектных решений и определение характеристик взаимовлияния
параметров элементов и устройств, входящих в состав сооружений [35, 97]. В ходе лабора-
торных исследований (рисунок 3.1) по определению рациональных параметров водозабор-
ных сооружений в виде расчетных напоров, глубин, строительной высоты, плановых компо-
новочных размеров и проверки взаимовлияния конструктивных элементов на гидравличе-
ские процессы были проведены поверочные исследования физических моделей на общую
пропускную способность сооружений и пропускную способность отдельных элементов.
В качестве основных зависимостей, определяющих связь пропускаемых расходов вод-
ного потока и габаритных размеров элементов модели, использовались зависимости для
истечения через водослив с тонкой стенкой и с широким порогом, истечения из отверстий,
уравнение гидравлического прыжка, установившегося равномерного движения в открытых
руслах [120].
Расчеты транспортирующей способности потока проводились с использованием фор-
мул для определения расхода наносов, рассмотренных выше.
Особое внимание в ходе исследований уделялось определению рациональных параме-
тров наносозащитных элементов водозаборных сооружений.
Рекомендуемые значения параметров определялись по наименьшему попаданию мо-
делируемых частиц наносов в отводящий канал, при этом использовалась графическая за-
висимость типа:
1,- 
}| га , 
С.1)
р 
2
Р
где ЬИ/ВР — относительный габаритный размер исследуемого элемента сооружения: числи-
тель — линейный размер устройства, например, длина; знаменатель — геометрический пара-
метр водного потока перед исследуемым устройством (глубина, ширина) или обоснован-
ный ранее размер сооружения, оказывающий влияние на работу исследуемого элемента;
112