Речное водозаборное сооружение Советский патент 1986 года по МПК E02B9/04 

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям в частности к речным водозаборным сооружениям горно-предгорной зоны.

Цель изобретения - повышение надежности в работе сооружения путем исключения перебоев в подаче воды из-за завала наносами водоприемника в паводковый период.

На фиг. 1 изображено водозаборное сооружение, вид сверху; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (при пропуске расчетных расходов по реке); на фиг. 3 - то же, при пропуске паводка.

В русле 1 реки установлено подпорное сооружение, имеющее катастрофический водослив 2, водослив 3 холостого сброса и авторегулятор 4 расчетного уровня в верхнем бьефе 5 сооружения. На берегу 6 верхнего бьефа 5 расположен водоприемник 7 со стабилизаторами 8 расхода воды и отводящим каналом 9. Перед водоприемником 7 размещен входной выпуклый в сторону верхнего бьефа 5 порог 10, а напротив водоприемника 7 по другую сторону порога 10 расположена продольная разделительная стенка, нижняя часть 11 которой неподвижно установлена на флюгбеже 12, а верхняя часть 13 выполнена подвижной и жестко соединена посредством консольных балок 14 с осью 15 противовеса-поплавка 16, к которой противовес-поплавок 16 также жестко прикреплен. Верхняя часть 13 стенки и противовес-поплавок 16 поворачиваются одновременно в вертикальной плоскости на оси 15. Между порогом 10 и стенкой, выполненной из частей 11 и 13, расположен промывной тракт 17 с автоматическим затвором 18, встроенным в авторегулятор 4. К порогу 10 со стороны водоприемника 7 примыкает герметичная камера 19, в которой размещен противовес-поплавок 16 и которая имеет сифон 20, соединяющий нижнюю часть камеры 19 с нижним бьефом 21, два трубопровода 22 и 23, соединяющие камеру 19 со стороны стенки с верхним бьефом 5. Колено 24 сифона 20 и свободный конец трубопровода 22 расположены на расчетном уровне воды верхнего бьефа 5, а свободный конец другого трубопровода 23 расположен ниже расчетного уровня воды и снабжен клапаном 25 с поплавком 26, срабатывающим при расчетном уровне воды. Противовес-поплавок 16 имеет клапан 27, закрепленный на напорной нижней его плоскости 28 и взаимодействующий с отверстием 29 трубопровода 22.

Водозаборное сооружение работает следующим образом.

В период маловодья авторегулятор 4 полностью перекрывает отверстия речного пролета и почти весь расход воды забирается в канал 9.

5

При промытом верхнем бьефе 5, т. е. в послепаводковый период, возможен забор всего расхода воды источника (реки) в канале при закрытых отверстиях речного пролета и промывного тракта 17, перекрывае- 5 мого затвором 18.

При длительном режиме работы сооружения без сброса воды в нижний бьеф 21 наносы концентрируются перед входным порогом 10 в средней его части. В этот MOO мент срабатывает затвор 18, частично или полностью открывая промывное отверстие, и наносы по промывному тракту 17 удаляются в нижний бьеф 21.

При прохождении по реке среднелетных расходов излишки воды и крупные фрак- 5 ции наносов сбрасываются в нижний бьеф 21 через авторегулятор 4. В этот период эффективно работает промывной тракт 17, образованный входным криволинейным порогом 10 и разделительной стенкой, так как отверстие промывного тракта 17 остается от- 0 крытым и ведется непрерывный промыв наносов.

При прохождении повышенных расходов по реке (поводковый период) поток транспортирует значительное количество плавника и наносов. В этот период подвижная часть 13 разделительной стенки убирается из потока, а плавающие предметы и наносы смываются в нижний бьеф 21 по всему фронту сооружения.

Процесс извлечения подвижной части 13 0 разделительной стенки из потока происходит следующим образом.

Пока уровень воды в верхнем бьефе 5 равен или ниже расчетного (в пределах допустимой погрешности) вода через входное отверстие питающего трубопровода 22 поступает в камеру 19, наполняя ее. Затем вода поднимется по трубе сифона 20 и достигает верхней его точки - колена 24. На этом процесс наполнения камеры 19 прекращается, так как уровни в верхнем бьефе 5 и в трубе сифона 20 оказываются на одной отметке. Ввиду того, что уровень воды в верхнем бьефе 5 ниже или равен расчетному, клапан 25 находится в открытом состоянии, а подвижная часть 13 разделительной стенки находится в вертикальном положении.

При увеличении расхода воды, сопровождающегося повышением уровней в верхнем бьефе 5 сооружения, поплавок 26 оказывается частично погруженным в воду, т. е. появляется выталкивающее усилие, благодаря которому клапан 25 прикрывает входное отверстие питающего трубопровода 23, и доступ воды по нему в камеру 19 прекращается. При этом ввиду того, что входное отверстие трубопровода 22 находится на отметке расчетного уровня, в камере 19 создается избыточное давление, и уровень воды в трубе сифона 20 начинает повышаться. В результате этого сифон 20 за5

0

5

ряжается и начинает откачивать воду из камеры 19, опорожняя ее. Так как пропускная способность сифона 20 намного больше пропускной способности трубопровода 22, то камера 19 в определенный момент оказывается опорожненной. Под действием веса противовеса-поплавка 16, жестко укрепленного на оси 15, консольные балки 14 вместе с частью 13 разделительной стенки начинают движение влево от оси 15 вращения до упора, которым служит верх каме-Ю ки может выполняться пустотелой, а для

ры 19, являясь одновременно и водослив-уменьшения сил трения в начальный моной поверхностью (фиг. 3).мент ее подъема, нижняя ее кромка может

быть выполнена с одно- или двухсторонним

Когда противовес-поплавок 16 оказывает-скосом, что обеспечивает необходимое уплот- ся в своем крайнем нижнем положении,нение между верхней 13 и нижней 11 час- клапан 27 плотно прикрывает выходное от-15 тями разделительной стенки.

f(-A

верстие 29 трубопровода 22, закрывая тем самым приток воды в камеру 19. В таком положении (нерабочее положение разделительной стенки, фиг. 3) системы находится до тех пор, пока уровень воды в верхнем бье- фе 5 не снизится до расчетного. При этом происходит погружение подвижной части 13 разделительной стенки в поток.

Для снижения веса противовеса-поплавка 16 подвижная часть 13 разделительной стенIk

,,

9 1Б 15П 11

Сриг. 2

Y////// ///////

2079 1 5 .

фиь. 3

V12

Редактор Т. Парфенова Заказ 4084/28

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиа.п ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А. Сергеев

Техред И. ВересКорректор . Максимншинец

Тираж 641Подписное