Водозаборное сооружение Советский патент 1985 года по МПК E02B9/04 E02B8/02 

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к водозаборным сооружениям, и может быть использовано для забора воды из горных рек для ирригации.

Известно водозаборное сооружение для горных рек, включающее р.о.змеа;ан ный ка берегу подводящего рус.гса водоприемный оголовок с регулятором расхода отводящего канала, размещенное в русле подпорное сооружение, состоящее из фронтального T3c-iJ,oc.m-ma, разделительного бычка и паводкового .пролета с автоматическим всдодействующим затвором,, в котором уставовлен плоский затвор с ручным приводом, при этом перед подпорнь м сооружением в подводящем русле установлен косо направленный ступенчатый циркуляционный порог, примыкающий к разделительному бычку i.

Недостатком известного устройства является захват наносов потоком поступающим в водоприемньй оголовок, при повьшенном коэффициенте водозабо,рао Вэтом случае местная циркуляция . гютока вдоль косо направленного сту иенчатого порога и иктен-снвиость вальца вдоль повышенной ступени порога снизкается. При этом в предейах иовиженной ступени порога yi ieHbшается также и высота вальца, а погонные расходы водь, и скорости потока, переливающегося через эту ступень, увеличиваются. превышают поперечные скорости вальца, и валец разрушается. Поэтому поток, потеряв энергик), формирует гряду наносов вплотную к пониженной ступени циркуляционного порога, через которута наносы поступают в водоприемный оголовок.

Кроме того, при закрытом паводковом пролете, но частично открытом малом плоском затворе, втpoeннo s в вододействующий затвор, основной расход поступает в водоприемный. оголо. вок, а перед вододейстБу1ощи: 5 затво ром образуется зона подпора с рез- КИМ падением скоростей потока по всей глубине. Поэтому из-за отсутствия наносотранспортирующей способности потока в этой зоне и затуха вальца в пределах пониженной ступени порога доняьзе течения искривляются в направленик водоприемного оголовка и наносы поступает в него.

Наиболее близкш к предлагаемому по техническому решению является водозаборх ое сооружение, включающее размещенный на подводящего русла водоприемньш оголовок с регулятором отводящего каналу, оязмещенное в русле подпорное сооружение, имеющее запорное устройство, ката-,. стро(Ьическкй водослив и оборудованное затвором промьшное отверстие с примыкающими к нему приволинейным порогом и разделительной стенко расположенными в подводящем русле, и водоприемную камеру, расположенную перёд водоприемным оголовком и ограниченную от русла криволинейным порогом с 2 .

Недостатком данного устройства является захват наносов потоком, поступающим в водоприемный оголовок при повышенном коэффициенте водозабора. Это обусловлено тем что в период дефицита воды, когда большая ее часть поступает в отводящий канал, а промывное отверстие полностью перекрыто затвором, поперечная циркуляция потока в русле затухает и криволинейный порог работает не эффективно, особенно в концевой его части ввиду экранного эффекта закрытого промьюного отверстия, при этом обратные донные течения., образовавшиеся в результате экранирующего влияния закрытого промьшного отверстия, встр.чаясь с циркуляционным течением вдоль порога, ослабляют наносотранспортирующую способность потока, что затрудняет cf-jbiB наносов из верхнего Зьефа в няжкий, в результате чего основная масса речных, наносов поступае в водоприемный оголовок и отводящий канал.

. Цель изобретения - уменьшение захвата наносов при повышенном коэффициенте водозабора.

Указанная цель достигается тем, что водозаборное сооружение, включающее размещенный на берегу подводящего русла водоприемный оголовок с регулятором расхода отводящего канал размещенное в русле подпорное сооружение, имеющее запорное устройство, катастрофический, водослив и оборудованное затвором промывное отверстие с примыкающими к нему криволинейным .порогом и разделительной стенкой, расположенными в подЕодящем русле, и водоприемную камеру., расположенную перед водоприемным оголовком и огра ничейную.от русла криволинейным порогом, снабжено стенкой-гасителем, установленной в водоприемной камере перед входным отверстием водоприемного оголовка, при этом криволинейный порог и разделительная стенка вьтолнень изогнутыми в плане с выпуклостью в сторону подводящего русла, а запорное устройство подпорного сооружения выполнено в виде а1вторегулятора предельного уровня, в котором расположен затвор промывного отверстия. Кроме того, водоприемный оголовок оборудован стабилизатором расхо да. На фиг.1 изображено водозаборное сооружение, план; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1. Водозаборное сооружение включает размещенный на берегу I подводящего русла 2 водоприемный оголовок 3 с регулятором расхода 4 отводящего кала 5,. размещенное в русле 2 подпорное сооружение 5, имеющее запорное устройство 7, катастрофический водослив 8 и оборудованное затвором 9 промьшкое отверстие 0 с примыкаю щими к нему криволинейным порогом 11 и разделительной стенкой 12, расположенными в подводящем русле- 2, и водоприемную камеру 13, расположен ную перед. водоприемнь м оголовком 3 и ограниченную от русла 2 криволиней tttiM порогом }i. Кроме того, водозаборное сооружение снабжено стенкойгасителем 14, установленной в водоприемной камере 13 перед входным отверстием 5 водоприемного оголовка 3, при зтом криволинейный порог il и разделительная стенка 2 выполнены изогнутыми в плане с выпуклостью в сторону подводящего русла 2, а запор ное зстройстро 7 подпорного сооружения 6 выполнено в виде авторегулятора предельного уровня 16, в котором расположен затвор 9 прот-ьшного отвер стия 10. Водоприемный оголовок 3 оборудован стабилизатором расхода 17 а на подпорном сооружении 6 установлены подъемные механизг-л. 18 запорного устройства 7 и затвора 9. Водозаборное соор гасение работает следующим образом. Речной поток по подводящему руслу 2 поступает к подпорному сооружению ка 1484 6, при этом авторегулятором предельного уровня 16 создается необходимый подъем уровня воды перед подпорным сооружением 6, вследствие чего вода переливается через криволинейный порог 1 я поступает в водоприемную камеру 13. Гашение энергии потока в водоприемной камере 13 обеспечивается стенкой-гасителем 14. При превышеНИИ уровнем воды в водоприемной камере 13 своей расчетной величины излишки воды и плавающие предметы укапяются из камеры 13 переливом через катастрофический , водослив 8. Донные наносы удаляются через промывной тракт, образованный криволинейным порогом 11 и разделительной стенкой 12, выполненньми изогнутыми в плане с выпуклостью в сторону подводящего русла 2 и пркмыканяцими к промьгоному отверстию 10. В меженный период авторегулятор предельного уровня 16 полностью опущен и в водоприемную камеру I3 забирается весь расход реки. В этот период скорости потока в подводящем русле 2 ослабевают и перед подпорным сооружением 6 и криволинейным порогом 11 накапливается большой объем дпнньгх наносов оазличной КРУПНОСТИ, который удаляется в нижний бьеф подпорного сооружения 6 по узкому промывному тракту, образованному криволинейным порогом 1J и разделительной стенкой 12, при открытии затвора 9 промывного отверстия 10. Небольшая ширина промывного тракта и его изоляция от экранирующего влияния опущенного авторегулятора предельного уровня -16 способствует увеличеншо донных скоростей потока в тракте и обеспечивают беспрепятственное удаление Наносов малыми оасходями чеоеч промьгоное отверстие 10, при этом в водоприемную камеру 13 поступает расход воды, лишенной наносов. При наводке в врдоприемную камеру 13 забирается часть расхода реки, а остальная часть расхода сбрасывается в нижний бьеф сооружения 6 при открытом авторегуляторе предельного уровяя . 16, который поддерживает необходимый уровень воды перед подпорным сооружением 6. В этот период возрастает поперечная циркуляция потока в русле 2 и вдоль криволинейного порога 11, и наносы отклоняются к подпорному сооружению 6 и сбрасываются в его

нижН11й бьесЬ через промывное отвеос тке 10 и открытый авторегулятор предельного уровня 16, при этом- водоприемную камеру 13 через криволинейный порог 1 поступает расход водьц лилейной наносов.

При изменении стока реки изменяется и раскод водь55переливакще.йся через порог 1 в водоприемнуЕо камеру уровень воды в камере 13 колеблется, а стабилизатор расхода 17, установленг-ПзГй ка водоприемном оголовке 3, обеспечивает постоянство расходов воды в отводящет- кан,гпе 5,

Такое конструктивное и коьтоновочное выполнение водозаборного сооружения благодаря наличию узкого и изолированного промьшного тракта, образованного криволинейным порогом и разделительной стенкой, выполнен иыми изогнутыми в плане с выпуклостью в сторону подводящего русла и примыкающими к промывному отвер,стию, позволяет при повышенном коэффициенте водозабора уменьшитьзахват наносов потоком, посту- в водоприемный оголовок.

I.ВОДОЗАБОРНОЕ СООРУЖЕНИЕ, включающее размещенный на берегу под водящего русла водоприемный оголовок с регулятором расхода отводящего канала, размеиейное в русле подпорное сооружение, имеющее запорное устройство, катастрофический водослив и .оборудованное затвором промывное отверстие с примыкающими к нему криволинейным порогом и разделительной стенкой., расположенными в подводящем русле, и водоприемную камеру, расположенную перед водоприемным оголовком и ограниченную от русла криволинейным порогом, отличающеес я тем, что, с целью уменьшения захвата наносов при повышенном коэффициенте водозабора, оно снабжено стенкой-гасителем, установленной в водоприемной камере перед входным отверстием водоприемного оголовка при этом криволинейный порог и разделительная стенка выполнены изогнутыми в плане с выпуклостью в сторону подводящего русла, а запорное устройство подпорного сооружения вьтолнено в виде авторегулятора предельного уровня, в котором расположен затвор промьшного отверстия. 2. Сооружение по п. 1 , о т л и чающееся тем, что, водоприемный оголовок оборудован стабилизатором расхода.