БЕСПЛОТИННЫЙ ВОДОЗАБОР ДЛЯ ГОРНЫХ РЕК Российский патент 2017 года по МПК E02B9/04 

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно с водозаборным сооружениям для горных рек.

Известны бесплотинные водозаборные сооружения в виде открытых каналов, отходящие от реки под некоторым углом к ее оси без регулирующих сооружений в голове, промывных устройств для смыва отложений наносов.

К недостаткам этих водозаборов относятся: несовпадение поступающих в канал количеств воды с расходами потребления; затопление канала; попадание большого количества донных наносов как в водоприемник, так и далее в магистральные каналы, что приводит к вынужденным перерывам в подаче воды; большие эксплуатационные расходы, связанные с очисткой и восстановлением водозаборных сооружений (Н.П. Розанов и др. Гидротехнические сооружения. М., Агро-промиздат - 1985, стр. 328.

Известен бесплотинный водозабор, предназначенный для забора воды на предгорных и горных участках рек, содержащий водоприемное устройство с каналом, промывное устройство для смыва отложений наносов с циркуляционным порогом, регуляционную шпору, карман водоприемного устройства, образованный шпорой водоприемного устройства и берегом реки перед водоприемным устройством, берег реки за водоприемным устройством, шпору промывного устройства (Патент на изобретение №2166022. Бюл. 11 - 2003).

Недостатками данного бесплотинного водозабора являются: увеличение объема донных и взвешенных наносов, поступающих к водоприемному устройству за счет регуляционной шпоры, по сути, перегораживающей полностью русло реки; наличие шпор водоприемного и промывного устройств; отсутствие защиты от наводнений и селевых потоков; сложность и дороговизна строительства.

Целью предлагаемого изобретения является исключение поступления донных наносов, уменьшение количества взвешенных твердых наносов, сохранение в первозданном состоянии русла реки для беспрепятственного прохождения паводковых, селевых потоков и плавающего мусора, а также сокращение затрат на строительство и эксплуатацию сооружения.

Указанная цель достигается тем, что бесплотинный водозабор, содержащий водоприемное устройство с каналом, карман водоприемного устройства с порогом, промывное устройство и берег реки, снабжен железобетонной дамбой, включающей прямолинейный участок с замурованной гильзой для части устройства для забора верхних слоев воды без донных наносов, с меньшим количеством взвешенных частиц, проем для сброса воды сверх максимально допустимого уровня ее в канале, задвижку, подъем которой делает возможным смывание любых наносов в кармане, защитный участок в голове дамбы, переходящий под острым углом в берег реки, и участок дамбы, переходящий в берег канала, карман водоприемного устройства с порогом, косо направленным к задвижке, образован на берегу реки бетонным ограждением вдоль прямолинейного участка дамбы выше замурованной гильзы, переходящего ниже в другой берег канала, обеспечен дном в бетонном исполнении с уклоном в сторону канала; устройство для забора верхних слоев воды в реке выполнено из приемного трубопровода «Г» образной формы, наружный диаметр короткой стороны которого соответствует внутреннему диаметру гильзы, а угол изгиба более 90° с оголовком в виде ромбовидной камеры, острый угол которой соединен с длинным концом трубопровода, а по двум сторонам противоположного угла образованы щели для забора воды верхних слоев, общая площадь которых больше площади сечения трубопровода, снабженного косо закрепленным на нем опорным щитком, одновременно выполняющим роль подводного крыла, и механизмом подъема его из реки.

Получение технического результата обеспечивается за счет: устройства, для забора воды верхних слоев без донных наносов; кармана водоприемного устройства с порогом, обеспечивающего поступление воды в канал после осаждения взвешенных частиц наносов, при этом максимальный уровень воды обеспечивается за счет самосброса воды через проем в прямолинейном участке дамбы, смыв отложений наносов осуществляется путем открытия задвижки, расположенной перед порогом кармана, защита устройства от паводковых и селевых потоков обеспечивается за счет подъема устройства забора воды из реки. На чертеже показан бесплотинный водозабор для горных рек в плане. Бесплотинный водозабор на горной реке 1 состоит из устройства для забора воды 2, с оголовком 3 прямолинейного участка 4 с замурованной гильзой 5, в которой помещена часть устройства 2, проема для сброса воды 6, задвижки 7 для смыва наносов, участка 8 дамбы, переходящего под острым углом в берег реки, участка 9 дамбы, переходящего под углом в берег канала 10, кармана 11 водоприемного устройства, образованного перегородкой 12, переходящей в другой берег 14 канала, порога 13 кармана, а трубопровод водозаборного устройства 2 снабжен опорным щитком 15 и механизмом подъема 16.

Бесплотинный водозабор для горных рек работает следующим образом.

Забор воды из реки 1 обеспечивается устройством 2 для забора верхних слоев воды с оголовком 3, причем часть этого устройства помещена в гильзу 5, замурованную в тело прямолинейного участка берегозащитной дамбы 4 на уровне дна реки 1. В случае накопления в кармане наносов перед порогом от поступления взвешенных частиц их смывают открытием задвижки. Устройство для забора снабжено косо закрепленным щитком, одновременно выполняющим роль подводного крыла, и механизмом подъема его из реки в случае большого паводка или селевого потока.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к водозаборным сооружениям для горных рек. Бесплотинный водозабор на горной реке 1 состоит из устройства для забора воды 2 с оголовком 3, прямолинейного участка дамбы 4 с замурованной гильзой 5, в которой проходит короткий конец устройства для забора 2, с проемом для сброса лишней воды 6, задвижкой 7 для смыва наносов, участка 8 дамбы для берегозащиты, участка 9 дамбы, переходящего в берег канала 10, кармана 11 водоприемного устройства, образованного перегородкой 12 и переходящего в другой берег 14 канала 10, порога 13 кармана, опорного щитка 15 и механизма подъема 16. Забор верхних слоев воды из реки 1 обеспечивается устройством 2 с оголовком 3, короткая сторона трубопровода устройства 2 проходит через гильзу 5, замурованную в теле дамбы 4. В случае накопления в кармане 11 от поступления взвешенных частиц ила, наносов перед порогом 13 их смывают открытием задвижки 7. Устройство для забора воды из реки снабжено косо закрепленным опорным щитком 15, одновременно выполняющим роль подводного крыла для аварийного выброса, и механизмом подъема 16 его из реки в случае большого паводка или селевого потока. Исключается поступление донных наносов, уменьшается количество взвешенных твердых наносов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Бесплотинный водозабор для горных рек, содержащий водоприемное устройство с каналом, карман водоприемного устройства с порогом, промывное устройство, берег реки перед водоприемным устройством, отличающийся тем, что на берегу выполнена железобетонная дамба, включающая ее прямолинейный участок с замурованной гильзой, проем для сброса воды сверх максимально допустимого ее уровня в канале, задвижку, участок в голове дамбы, переходящий под острым углом в берег реки и участок после задвижки, переходящий под углом в нижний берег канала, водоприемное устройство снабжено трубопроводом Г-образной формы с углом изгиба более 90°, короткая сторона которого проходит в гильзе, причем наружный диаметр короткой стороны трубопровода соответствует внутреннему диаметру гильзы, и оголовок в виде ромбовидной камеры, острый угол которого соединен с длинным концом трубопровода, а по сторонам противоположного угла образованы щели, общая площадь которых больше площади сечения трубопровода, карман водоприемного устройства образован на берегу реки бетонным ограждением вдоль прямолинейного участка дамбы выше гильзы до вхождения в другой берег канала и снабжен бетонированным дном выше дна реки, промывное устройство совмещено с карманом водоприемного устройства, порог которого косо направлен к задвижке.

2. Бесплотинный водозабор для горных рек по п.1, отличающийся тем, что он снабжен закрепленным на трубопроводе опорным щитком, одновременно выполняющим роль подводного крыла, и механизмом подъема из реки.