Устройство для гашения энергии водного потока Советский патент 1984 года по МПК E02B8/06 

1 Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к устройствам для т-ашения энергии водного потока, и может быть использовано в нижних бьефах трубчатых и открытых сооружений о Известно устройство для гашения энергии водного потока, в-лполнединое в виде водобойной стенкиэ входящей в конструкцию водобойного колодца {} . Недостатком данной конструкции .является то, что высота водобойной стенки опрв-деляется для пропуска одного расчетного расхода. При расходе меньше расчетного происходит затопле вне выходного отверстия соорзжения, а при пропуске расхода больше расчет ного высота водобойной стенки оказьгвается недостаточной для затопления гидравлического прыжка« В последнем случае сопряжение бьефов производитс по типу отогнарпгого лрыжка, на который не рассчитывается участок крепле ния дна отводящего русла, что приводит к недопустимьи размывам. Занесение водобойного колодца крупнообло- мочным материалом ут-{еньшает реактз-шное воздействие стенки на водный поток. Кроме того, местоположение водо бойной стенки определяется не только из расчетных, но и из конструктивных соображений. Обычно она устанавливае ся на стыке двух унифицированных штнт крепления. Известно также устройство для га шения энергии водного потока, включающее установленньй в канале на горизонтальной оси щит, причем щит име возможность поворота в сторону отводящего русла на 90 При повороте ши та происходит соударение струй воды, переливающейся через щит и истекающе из-под, него 21 Однако струи воды, обтекающие щцт направлены практически в одну сторону,, следовательно, соударение их малоэффективно гасит энергию потока. Цель изобретения - повышение эффективности работы путем увеличения интенсивности соударения струй воды, обтекающих щит. Поставленная цель достигается тем что щит снабжен козырьками, прикрепленными к верхней и нижней его кpo iкам, причем ннжтил обращен в сторону отводящело пс.гта, а верхний-в противоположную. На фиг.1 изображено гидротехническое сооружение с устройством для га4шения энергии потока воды, вид сверху; на фиг,2 - сооружение при пропуске малых расходов воды, продольный разрез; на фиг.З - то же, при пропуске больших расходов воды. Предлагаемое устройство состоит из установленного в канале плоского кдита 1 и двух козьфьков - низового 2 и верх)и;го 3, установленных под острым углом к плоскости щита 1 . Дит 1 крепится к неподвижной оси 4 вращения с помощью муфт 5 с возможностью поворота на 90. Ограничение кругового вращения щита 1 осу01;ествляется с помощью упоров 6. Козырек 2 обращен в сторону отводящего русла 7 канала, а козырек 3 - в противоположную. Устройство работает следую1Д1-5м образом. При отсутствии воды в нижнем бьефе щит 1 низовьм козырьком 2 упирается в водобойную плиту канала. При пропуске небольших расходов воды, она начинает обтекать устройство со сторонь боковых ОТКОСОВ; а за устройством происходит соударение двух потоков. Увеличение расходов поднимает уровень воды перед щитом 1, и начинается перелив воды через щит 1, что значительно повышает эффект гашения энергии водного потока за счет его расщепления, отброса и соударения. При дальнейшем увеличении расходов воды через сооружение увеличивается расход и скорость воды, переливающейся через щит 1 к как следствие, возрастает гидродинамическое давление на верховой козырек 3, При расчетном местоположении оси вращения и заданном уровне воды переД 1 момент силы от гидроди 1амического давления на верховой козырек 3 оказывается больше; чем момент силы от гидродинамического давления на нижнюю часть щита 1 устройство поворачивается до упора 6, При таком положении устройства гашение энергии водного потока происходит еще более эффективно,, Часть расхода протекает между водобойной плитой и низовым козырьком 2, и за устройством образуется ео.(е один дополнительный гидравлический пры/кок. Таким образом, на двух участках рыжкового сопряжения и на трех частках интенсивного соударения труй происходит эффективное гашение збыточной кинетической энергии водого потока. S11 Предлагаемое устройство может быть использовано для гашения энергии водного потока в различных гидротехнических сооружениях. Особенно эффективно применение устройства для гашения энергии высококинетических потоков в сооружениях, предназначенных для пропуска расходов малой обеспечен ности, например, в таких сооружениях, как катастрофические водосбросы, ливнеспуски и т.д., гашение энергии пото ка в которых обычно производится с помоЬцзЮ заглубления водобойного колод ца или устройства водобойной стенки значительных размеров, что ведет к увеличению высоты боковых откосов, объемов и стоимости работ. Использование предлагаемого устройства в гидротехнических сооруже2 / 4- 3

ipaz.B 4 ниях повьшает их надежность точной установкой устройства в расчетное положение, сокращает габариты участка крепления отводящего русла и снижает троительную глубину водобойного колодца эа счет высокоэффективного гапения энергии водного потока во всем диапазоне сбрасываемых расходов, исключает возможность занесения крупнообломочным материалом путем промывки при пропуске больших расходов и замерзания талых вод в весенний период, Устройство также может быть применено на реконструируемых объектах мелиоративных систем из-за простоты его изготовления,транспортировки и монтажа. б

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕНИЯ ЭНЕР- ГНИ ВОДНОГО ПОТОКА, включающее установлеиньц в канале на горизонтальной оси щит,,причем щит имеет возможность поворота в сторону отводящего русла на 90, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы путем увеличения интенсивности соударения струй воды, обтекающих щит, он снабжен козырьками, прикрепленными к верхней и нижней его кромкам, причем нижний козырек обращен в сторону отводящего русла, а верхний - в противоположную.

/ /// //у// /y/Y///у //////// //////// //// ///У//// /Х

Фиг.З