ВОДОСБРОСНОЕ СООРУЖЕНИЕ Российский патент 1995 года по МПК E02B8/06 

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к водосбросным сооружениям, и может быть использовано в гидроузлах.

Под водосбросами при плотинах понимают комплекс сооружений, задача которых обеспечить беспрепятственный пропуск расчëтных максимальных расходов воды из верхнего бьефа в нижний. После наполнения водохранилища до отметки НПГ излишек воды сбрасывается в нижний бьеф плотины с помощью поверхностных водосбросных сооружений.

Одним из основных вопросов расчëта поверхностного водосброса является рациональное решение задачи увеличения пропускной способности водосливной части с наиболее полным использованием отводящего тракта.

Известно водосбросное сооружение [1]
К недостаткам следует отнести нерациональное использование водосливного фронта и отводящего тракта для увеличения пропускной способности водосброса.

Пропускная способность водосливной воронки и отводящего тракта водосброса снимает нерадиальный подвод воды по периметру водослива и предотвращает возникновения водоворотных областей внутри отводящего лотков. Дополнительный подвод сбросных вод на отводящий тракт в основном соединяется под углом 90^о, который сопровождается большими подпорами, а это снижает пропускную способность водосбросной оголовки.

К недостаткам упомянутых работ следует отнести малую пропускную способность.

Наиболее близким к изобретению является сооружение [2] когда работе в траншее на поперечных балках установлен лоток. Вода для дополнительного лотка поступает с помощью отводящих водоводов.

Основным недостатком прототипа является малая пропускная способность, так как вода для дополнительного лотка подаëтся за счëт основного водосливного фронта траншеи.

Таким образом, сам траншейный водосливной фронт полностью не используется для сброса воды.

Целью изобретения является повышение пропускной способности, уменьшение винтового течения в траншеи и циркуляционного течения в траншее.

Это достигается тем, что вода для дополнительного лотка подаëтся с помощью поперечных балок, которые держат лоток. С этой целью поперечные балки выполнены полыми. Поперечное сечение балок выполняется в виде прямоугольного треугольника, при этом гипотенуза должна образовывать острый угол с поверхностью воды в траншее. Такая форма балок позволяет направлять часть переливающегося потока под острым углом в траншею.

Такой подход определëнной части переливающегося потока обеспечивает поступательное течение в траншее и уменьшает винтовое течение. Таким образом, вода для лотка подаëтся с помощью полых опорных балок из нижнего слоя водохранилища, где водосливной фронт основной траншеи не используется для этой цели
На фиг. 1 4 представлено водосбросное сооружение. Оно состоит из траншеи 1, лотка 2, поперечных полых балок 3, отводящего водовода 4.

Траншеи переменного поперечного сечения расширяются вниз по течению. Дополнительный прямоугольный лоток 2 устанавливается на балках. Балки выполнены в виде трубы (полыми) и обеспечивают подачу воды, а также выполняют функции держателя дополнительного лотка и струенаправляющей для определëнной части сливающего потока. Отводящий водовод сбрасывает воду в нижний бьеф водохранилища.

Конструкция работает следующим образом.

При подъëме уровня воды в водохранилище выше отметки НПГ происходит перелив воды в траншею 1 через еë торцовые и боковые стенки лотка. При этом вода для лотка 2 поступает с помощью полых балок 3 из нижнего слоя водохранилища. Из траншеи водный поток поступает в отводящий водовод 4 и сбрасывается в нижний бьеф.

Увеличение пропускной способности водосбросного сооружения за счет увеличения водосливного фронта позволяет уменьшить высоту переливающегося слоя воды, что способствует увеличению глубины воды в водохранилище, т. е. повышению аккумулирующей способности водохранилища.

Использование: в гидротехническом строительстве, в частности в сооружениях, обеспечивающих беспрепятственный пропуск воды из верхнего бьефа гидроузла в нижний. Сущность изобретения: в сооружении при подъеме уровня воды в водохранилище происходит перелив воды в траншею 1 через ее боковые и торцовую стенки. Дополнительно вода в траншею 1 поступает из продольного лотка 2, закрепленного вдоль оси траншеи на полых водоводах 3, соединяющих внутреннюю полость продольного лотка с водохранилищем и выполненных с поперечным сечением в виде прямоугольного треугольника с горизонтальным и вертикальным катетами и гипотенузой, наклоненной в сторону отводящего водовода 4, по которому вода сбрасывается в нижний бьеф. 4 ил.

ВОДОСБРОСНОЕ СООРУЖЕНИЕ, включающее расположенную в водохранилище траншею переменного поперечного сечения, соединенную с отводящим водоводом, и продольный лоток, закрепленный на опорах внутри траншеи вдоль ее оси, отличающееся тем, что, с целью повышения пропускной способности, опоры выполнены в виде полых водоводов, соединяющих внутреннюю полость продольного лотка с водохранилищем, при этом полые водоводы выполнены с поперечным сечением в виде прямоугольного треугольника с горизонтальным и вертикальным катетами и гипотенузой, наклоненной в сторону отводящего водовода.