Противофильтрационное устройство каменно-земляной плотины Советский патент 1986 года по МПК E02B3/16 

2.Устройство по п, , о т л и - чающееся тем, что верховая грань зуба выполнена по кривой с выпуклостью, обращенной в сторону фильтра,

3.Устройство по пп,1 и 2, отличающееся тем, что глубина зуба определена по формуле

о iM CCS(9-90°) . co5(S-90)

где S - глубина зуба, м;

Н - глубина воды над подошвой водоупорного элемента, м;

,-

Изобретение относится к области гидротехнического строительства, а именно к строительству каменно-зем- ляных плотин, и может быть применено при сооружении энергетических, ирри гационных и водохозяйственных гидроузлов , а также объектов промьгашенной гидротехники, хвостохранилищ и накопителей отходов промьгашенных производств ,

Целью изобретения является повьшхе ние надежности работы противофильтрационного устройства за счет снижения выходных градиентов напора.

На фиг. I изображено противофильт рационное устройство каменно-землянЪ плотины, поперечное сечение; на фиг, 2 - то же, вариант вьшолнения верховой грани зуба по кривой,

Противофильтрационное устройство состоит из расположенного на непро- шцаемом основании 1 водоупорного элемента 2, выполненного из связного 1:рунта с фильтром 3 на низовой грани, зуба 4, расположенного в концевой части подошвы водоупорного элемента 2, выполненного из материала с проницаемостью, равной проницаемости материала водоупорного элемента 2 и пластового дренажа 5, выполненного по всей подошве зуба 4. Верховая грань зуба 4 может быть выполнена по с выпуклостью, обращенной в сторону фильтра 3.

ширина зуба по подошве водоупорного элемента, м; - кратчайшая длина линии тока к месту сопряжения низовых граней водоупорного элемента и зуба, м,

.. . , J5 - угол между верховой гранью

противофильтрационного устройства и подошвой водоупорного элемента, град;

О - угол между верховой гранью зуба и поверхностью пластового дренажа, град;

L- толщина противофильтрационно го элемента по подошве, м.

5

0

Предлагаемое протинофштьтрацион- ной устройство работает следующим образом,

В период эксплуатации противофильтрационного устройства им воспринимается почти весь напор, действующий на,плотину, в результате жидкость фильтрует через водоупорный элемент 2, который, в целях снижения расходов и скоростей фильтрационного потока выполняют из связного грунта. Для увеличения фильтрационной прочности грунта водоупорного элемента 2 по его визовой грани устраивают фильтр , Устройство пластового дренажа 5 по подошве зуба 4, расположенного в концевой части подошвы водоупорного элемента 2, снижает ветчины выходных градиентов напора ( ° высоте высачивания, а устройство по низовой грани зуба 4 фильтра 3, соединенного с пластовым дренажом 5, снижает величину выходного градиента

напора 1,. в месте сопряжения низо вой грани водоупорного элемента 2

с непроницаемым основанием 1,

Фильтрационный поток, профильтровавшись через водоупорный элемент 2, попадает в фильтр 3 и пластовый дренаж 5,

При вертикальной ориентации фильтрационного потока в низовой части дротивофильтрационного устройства в

:лучае применения пластового дренажа по всей подогаве зуба снижаются значения углов р между линиями тока выклинивающимися по высоте высачива ния, и низовой гранью. Значение угла р связано с величиной выходного градиента напора Ij, по высоте вы- сачивания известной зависимостью

sinoi вык cos p

где 0 - угол наклона низовой грани к горизонту, поэтому при снижении значения угла р снижается также и величина выходного градиента 1.,, ,

bbl л

а следовательно, повьппается фильтрационная устойчивость грунта противо- фильтрационного устройства.

Заведение фильтра по низовой грани зуба в основание и присоединение его к пластовому дренажу обеспечивает значительное снижение величины выходного градиента напора I g, в месте сопряжения низовой грани водоупорного злемента с непроницаемым основанием до значения 1вмход

(о,1-о;25) 1,„,, , где i;,; .значение выходного градиента в том же месте в предлагаемом устройстве за счет существенного снижения значения угла /} в этом месте, достигающееся возможностью свободного выхода фильтрационного потока через низовую грань зуба.

242561 . 4

Выполнение верховой грани зуба криволинейной с вьтуклостью, обращенной в сторону фильтра, обеспечи- .вает дополнительное снижение значе- 5 НИИ выходных градиентов по низовой грани устройства за счет дополнителного снижения значения углов .

Выполнение зуба с глубиной (s), определенной по формуле О - Н- E -siny cos(0-9Cf )

cSsTeigon

где H - глубина воды над подошвой

водоупорного злемента; i. - ширина зуба по подошве водоупорного злемента, м; миц кратчайшая линия тока к месту сопряжения низовых граней водоупорного элемента и зуба; )f - угол между верховой гранью и подошвой водоупорного элемента, град;

9 - угол между верховой гранью зуба и поверхностью пластового дренажа, град. Так, например,Iмаксимальное значение выходного градиента по низовой rpaHH Ig j i 5 снижается до значе- ™ вы.тах 2,44, т.е. в 2,05 раз, при этом максимальное значение выходного градиента в пластовый дренаж равно IgJ,, „с,,, 3,4, т.е. составляет всего . ,„,, 0,68 Твых.а.с

ф(/г.

ВНИИПИ Заказ 3671/28 Тираж 641 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4