ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРИЯ

1) учреждение (или отдел учреждения), ведущее экспериментальную научно-исследовательскую работу в области гидравлики; 2) помещение, оборудованное для проведения гидравлических исследований или служащее учебным целям; бывают гидравлические лаборатории выполняющие исследования в основном на открытых площадках, в этом случае закрытые помещения используются лишь для камеральной обработки опытов и хранения приборов.

В современном стр-ве ни одно крупное гидротехническое сооружение не проектируется без лабораторных гидравлических исследований или испытаний моделей сооружений, т. к. расчеты не всегда могут достаточно точно определить нек-рые гидравлич. параметры сооружения или отдельных его конструкций. Данные, полученные на моделях, переносят на сооружения (в натуре), пользуясь законами подобия и правилами моделирования. Стоимость гидравлических лабораторных исследований обычно не превышает 0,2—0,5% от стоимости сооружения и всегда окупается за счет повышения качества проектов и достигаемой экономии при стр-ве сооружения, а также и во время его эксплуатации. Проблемами, составляющими предмет исследования в гидравлической лаборатории, являются: движение воды в напорных водоводах и системах, в каналах и реках; турбулентность водных потоков; пропуск воды через сооружения, сопряжение бьефов, гашение энергии и защита сооружений от подмыва; движение наносов в реках, каналах, напорных водоводах, осаждение и промыв наносов; гидравлика затворов, глубинных водоприемников и др. сооружений; явления пульсаций давления, вакуума, кавитации, движение жидкости разной плотности в водохранилищах, прудах-охладителях, устьях рек; неустановившееся движение в реках и длинных водоводах при изменении расхода воды; волновые явления в водоемах и воздействие их на гидротехнич. сооружения; гидравлич. и энергетич. характеристики гидромашин и турбинных блоков; гидравлич. характеристики судов и судоходных сооружений. Кроме того, гидравлические лаборатории иногда ведут и натурные гидравлич. исследования.

Одна гидравлическая лаборатория не может охватить весь круг проблем и обычно специализируется (на определенном этапе времени) на исследовании неск. групп вопросов. В связи с этим различают лаборатории: гидравлич.— проводящие исследования общих закономерностей движения воды в трубах, в открытых каналах, при переливе через сооружения, при сопряжении бьефов и т. д.; гидротехнич.— занимающиеся изучением движения воды в гидротехнич. сооружениях; наносов и русловых процессов — изучающие закономерности движения взвешенных и донных наносов в водоемах, реках и т. п.; гидромашин и насосов; морские; гидротермические и др.

Основное оборудование большинства гидравлических лабораторий — различные гидравлические лотки и площадки для размещения пространств, моделей. Наряду с этим в зависимости от специализации и задач, ставящихся перед Г. л., они оборудуются спец. установками и стендами: вакуумная установка, навигационный стенд, аэро- и гидродинамич. трубы, энергетич. стенд, волновой бассейн, стенд для исследования судоходных шлюзов, канал или бассейн для исследования моделей судов, спец. лотки для исследования аэрации и др. спец. установки. Во многих Г. л. имеются стенды для решения гидравлич. задач на основе аналогий: аэродинамич. Стенды (гидроаэроаналогия), стенды ЭГДА (электрогидродинамическая аналогия), гидро- и электроинтеграторы и т. п.

Водоснабжение гидравлической лаборатории может быть внешним (забор воды из реки, водоема и сброс туда же) и внутренним, замкнутым. В последнем (наиболее частом) случае вода из искусственного достаточно емкого резервуара насосами подается либо непосредственно к стенду, либо в напорный бак, из к-рого по трубам подводится к моделям и стендам, а затем по каналам и галереям опять возвращается в резервуар. Для нек-рых установок требуется собственный замкнутый водооборот (напр., установки для исследований с взвешенными наносами, для исследования фильтрации в иористых материалах, вакуумные установки и ряд др.).

Площадь экспериментальных залов гидравлической лаборатории составляет от неск. сотен до неск. тыс.. м2. Открытые площадки могут иметь еще большие размеры. Расходы воды, подаваемой в Г. л., составляют от неск. сотен до 2000— 3000 литров в секунду. Иногда же для отдельных лабораторных стендов требуется подача воды до 10 м3/сек и более.

Модели сооружений в гидравлической лаборатории изготавливаются из дерева, цемента, металла, органич. стекла, пластмасс и др. материалов. Наиболее употребительные измерительные приборы: мерные водосливы, сопла, диафрагмы — для измерения расходов воды; трубки Пито — Прандтля, флюгеры, микровертушки, фото- и киноаппаратура—для измерения скоростей течения; мерные иглы, лабораторные лимниграфы, волнографы различных конструкций — для измерения и записей уровней воды; пьезометры, манометры, микроманометры, датчики разного типа с записывающей аппаратурой — для измерения давления и его пульсаций; лабораторные динамографы, весы и др. аппаратура. Почти каждая крупная Г. л. снабжена устройствами для тарировки измерит, приборов, используемых в Г. л. Существует тенденция все большего использования в Г. л. электрич., радиофизических и электронных методов измерения неэлектрич. величин, а также автоматизации включения и выключения измерительных приборов и создания устройств для дистанционного управления неск, приборами.

Примером крупной гидравлической лаборатории гидротехнич. типа может служить лаборатория научно- исследовательского сектора Гидропроекта, в к-рой проводились гидравлич. исследования для сооружений Волжской ГЭС им. В. И. Ленина, им. XXII съезда КПСС и мн. др. гидротехнич. строек. Большой зал Г. л. имеет дл. 100 ж, шир. 30 ж и высоту ок. 8 ж. Зал включает площадку 70x20 ж, восемь лотков различного размера, вакуумную установку, стенды для исследования водопроницаемости и суффозии пористых грунтов, неск. аэродинамич. стендов и стендов ЭГДА, стенд для исследований судоходных шлюзов, тарировочную установку и ряд др. устройств. Насосная станция этого зала в состоянии подавать в напорный бак емкостью 80 ж3 до 2 м3/сек. Кроме большого зала, здесь имеется малый зал пространственных моделей и открытая площадка в 600 ж2.

Лит.: Леви И. И., Моделирование гидравлических явлений, М.—Л., 1960; И з б а ш С. В., Основы лабораторно-опытного дела в гидротехнике, Л.—М., 1938.

  ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГИДРАВЛИКЕ

  ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГИДРАВЛИКЕ. Жидкости и их свойства

  Водоснабжение

  КАНАЛИЗАЦИЯ проектирование, устройство и эксплуатация систем ...