Лейси исследовал условия стабильности различных аллювиальных каналов и разработал теорию ила Лейси, которая объясняет различные режимные условия канала, такие как истинный режим, начальный режим и конечный режим, а также процедуру проектирования канала.
Теория иловых отложений Лейси для каналов
Лейси заявил, что канал может не находиться в режимном состоянии, даже если он течет со скоростью без заиливания и заиливания. Поэтому он выделил три следующих режимных состояния:
1. Истинный режим
Считается, что канал находится в режимном состоянии, если он транспортирует воду и наносы в равновесии, так что не происходит ни заиливания, ни размыва канала. Но, согласно Лэйси, для того чтобы канал находился в режимном состоянии, он должен удовлетворять следующим условиям.
Если вышеперечисленные условия выполняются, то считается, что канал находится в истинном режимном состоянии. Но в реальной практике это невозможно. Поэтому Лэйси определил два других условия – начальное и конечное режимные условия.
Отложение ила
2. Начальный режим
Считается, что канал находится в начальном режиме
когда заиливание и размыв влияют только на уклон дна канала, а другие параметры не зависят даже при незаиленном и
размыв, а другие параметры остаются независимыми даже при отсутствии заиливания и
без заиливания и размыва, а остальные параметры не зависят даже при отсутствии заиливания и размыва. Это может быть связано с отсутствием несвязного аллювия.
Согласно Лейси, теория режимов не применима к начальному режиму
условия.
3. Конечный режим
Если параметры канала, такие как стороны, уклон дна, глубина и т.д., изменяются в зависимости от скорости потока и содержания ила, то говорят, что он находится в состоянии конечного режима. Форма канала может меняться в зависимости от содержания ила, как показано на рисунке ниже:
Форма русла в зависимости от степени ила
Лейси уточнил, что теория режима
действительна только для условий конечного режима, и он также уточнил, что полуэллипс
является идеальной формой режимных каналов.
Проектирование каналов с использованием иловой теории Лейси
Согласно теории Лейси, процедура проектирования канала выглядит следующим образом:
- Необходимо знать расход воды в канале (Q) и средний размер частиц (dm).
- По среднему размеру или диаметру частиц (dm) сначала рассчитывается коэффициент ила, используя приведенное ниже выражение:
- Значения коэффициента ила для
различных типов почв приведены в таблице.
S.No
Тип почвы
Фактор ила, f
1
Мелкий ил
0.5 – 0.7
2
Средний ил
0.85
3
Стандартный ил
4
Средний песок
1.25
5
Крупнозернистый песок
1.5
- Используя расход и коэффициент ила, скорость (V) может быть рассчитана по следующему выражению :
После получения скорости потока в канале, найдите площадь канала путем деления расхода на скорость. Также найдите среднюю гидравлическую глубину (R) канала и смоченный периметр (P) канала.
- Предположите значение уклона дна (S) или найдите его, подставив значения илового фактора и расхода канала в следующую формулу:
Недостатки иловой теории Лейси
- Лейси не объяснил свойства, которые определяют аллювиальный канал.
- В целом, поток различается на дне и по бокам канала, что требует двух различных иловых факторов, но Лейси вывел только один иловый фактор.
- Полуэллиптическая форма, предложенная Лейси в качестве идеальной формы канала, не является убедительной.
- Лейси не учитывал концентрацию ила в своих уравнениях.
- Лейси игнорирует истощение частиц ила.
- Лейси не дал надлежащих определений для марки ила и заряда ила.
Облицованный канал и необлицованный аллювиальный канал
Читайте также: Иловая теория каналов Кеннеди, ее концепция, ограничения и проектирование
Читайте далее:- Классификация каналов на основе различных факторов.
- Иловая теория каналов Кеннеди, ее концепция, ограничения и проектирование.
- Суэцкий канал: Особенности строительства крупнейшего в мире экономического маршрута.
- Факторы, влияющие на распределение скоростей в открытых каналах.
- Облицовка каналов – типы и преимущества.
- Канал любви: Худшая экологическая трагедия США.
- Что такое течение в открытом канале? Типы течения в открытых каналах.