Мягкая плотина Советский патент 1986 года по МПК E02B7/02 

Изобретение относится к гидротехнике, в частности к плотинам из эластичного и гибкого материала, и предназначено для создания подпора на водотоках с неравномерным стоком.

Цель изобретения - повьииение надежности работы сооружения.

На фиг. 1 показана плотина при прохождении расчетного расхода, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, при пропуске но- BHHjennoro расхода.

Предлагаемая мягкая плотипа состоит из осионания 1, в котором выполнена ка.мера 2, сообн ающаяся с насосной установкой посредством трубопровода 3 и с нижним бьефом с помондью сточного канала 4, на В1)1ходе которого в ка.мере 2 на шарнире 5 установлен клапан 6, жестко сочлененный с К1)иволипейным рычагом 7, па конце которого установлен ноплавок 8. Кроме того, в камере 2 на п арнире 9 установлена рама 10, имеющая со стороны верхнего бьефа балластный груз 11 весом G, а со CTOpotn i Ki-жпего бьефа - поп.чавок 12. При этом размеры рамы 10 и рычага 7 устанав;п1 ают такими, что при перемещении вниз rion. iaBoK 12 при расчетпом повороте рамы 10 взаимо- л.сйст1 ует с рычагом 7 и поплавком 8. Рама 10 с г рузом 11 и поплавко.м 12 с.чужпт устройством натяжения связей 13, которыми обо.ючка 14 по иродольпьгм образуюпи1м нри креплена к раме на расчетном расстоянии от (нарнира 9. Крайние кро.мки оболочки 14 прикренлены к основанию 1. Оболочка 14 защищена от действия переливающего псп ока экраном 15, закрепленным по крайним кромкам к основанию 1, а в месте примыкания оболочки 14 к основанию в нижнем бьефе по продольной образующей систе.мой связей 16 - к анкерным крюкам 17, что нри- дает плотине контур водослива нрактиче- ского профиля.

Предлагаемая плотина работает следую- П1.ИМ образом.

После установки плотины в ее полость по трубопроводу 3 подается заполнитель (например вода), в результате чего оболочка М и экран 15 принимают свое проектное положение, образуя тело 1лотины (фиг. 1) высотой Н, обеспечивающее проектный уровень в верхнем бьефе при прохождении расчетного расхода. При этом гидравлические нагрузки, воспринимаемые оболочкой 14, вызывают в ней растягивающие напряжения, которые передаются по крайним кромкам основанию 1, а но продольным образующим сливной части через связи 13 - устройству их натяжения, выполненно.му, например, в виде рамы 10. Это создает относительно щарнира 9 опрокидывающий момент рамы 10, который уравновещивается удерживающим моменто.м от действия пары сил G- веса груза 11 и F - архи.медовой силы поплавка 12. Рама 10 при этом занимает горизонтальное положение, а клапан 6 под действием выталкивающей силы поплавка 8,

::;

5

создающей относительно П1арнира 5 удерживающий момент, прижат к входной части сточного канала 4, чем обеспечивается исключение поступления заполнителя из полости оболочки 14 и камеры 2 в нижний бьеф.

В случае увеличения проходящего расхода и роста уровня воды в верхнем бьефе рас- тягиваюпдие напряжения в обо;ючке 14 возрастают. В резу;1ьтате этого опрокиды1 аю1ций момент рамы 10, создаваемый относительно HiapuHpa 9 силами натяження 13. увеличивается, и под его действием рама 10 поворачивается. При это.м точка крепления связей 13 к раме 10 под- 1П1мается вверх, вызывая этим перемещение связей 13 и сливной части оболочки 14 в сторону нижне1 о бьефа. Это вызывает распластывание тела плотины и уменьн ение высоты ее гребня, в результате чего увеличивается нереливаюплий слой и создаются

0 ус:ловия д.чя более быстрого восстановления в верхнем бьефе проектного напора. При этом объем заполнителя в полости оболочки не изменяется. По мере снижения Езпен них нагрузок н уменьщения опроки- дываюилего момента ра.ма 10 под действием

5 сил G и F возвращается в первопачаль- пое положение.

Если после описанного понижения гребня плотины снижения уровня в верхнем бьефе с последующей его стабилизацией не наблю- дается, т. е. имеет место прохождение катастрофического расхода и регулирующая е.мкость водохранилища не в состоянии справиться с поступающи.м объемом воды, и напор перед сооружение.м продолжает расти, вызывая дальнейщий рост напряжений в материале оболочки 14 и связях 13, рама 10 поворачивается на щарнире 9 на больпгий угол и поплавок 12, опускающийся при этом вниз, соприкасается с поплавком 8. Последний в результате этого

0 также перемещается вниз. При этом рычаг 7 вместе с жестко сочлененным клапаном б поворачивается относительно щарнира 5 по направлению опрокидывающего момента, создаваемого онускающимся поплавком 8. Такое перемещение клапана б открывает

5 входную часть канала 4, по которо.му заполнитель из камеры 2 поступает в нижний бьеф. У.меньщение объема заполнителя в оболочке 14 вызывает понижение ее гребня и увеличение переливающего слоя, вплоть до нол- ного опускания плотины и освобождения русла, создавая этим оптимальные условия прохождения катастрофическому расходу.

По .мере у.меньщения напора перед плотиной, уменьщатся растягивающие напря- 5 жения в оболочке 14 и силы натяжения связей 13. Это вызывает уменьщение опрокидывающего момента рамы 10. Последняя под действием удерживающего момента, создаваемого силами О и F. поворачивается относительно шарнира 9 и занимает свое первонача.пьное горизонтальное положение. При этом поплавок 12 перемещается вверх и освобождает поплавок 8, под действием выталкивающей силы которого рычаг 7 с клапаном 6 также возвращается в первоначальное положение и перекрывает канал 4. После чего для достижения плотиной своего проектного положения, в

случае прохождения в русте меженного расхода, по трубопроводу 3 в полость оболочки 14 и камеру 2 с помощью насосной установки подается заполнитель.

Применение изобретения позволяет по сравнению с прототипом упростить процесс эксплуатации в условиях неравномерного стока, уменьшить энергозатраты, повысить производительность труда.

15

П