Шахтный водосброс Советский патент 1986 года по МПК E02B8/06 

Изобретеике отисситсп к гидротехнике и может быть использовано в шалтнчх водосбросах, предназначенных дкя сброса зоды из верхнего бьзт.я сндроузла и нижний.

Пяль изобретени - повьш1ение надежности сооружения путем уменьшения пульса7 ДЙ гидродинэ-мического давления потока воды перед входом в отводящий туннель.,

а &КГ, 1 изображен водосбросj веитикальршш разрез (но оси); на фиг, 2 --разрез А-А us. фиг, 1.

fflax i HbM водосброс включает водо- слквную воронку 13 вертикальную шахту 2 и отводящий туннель 3, сливная зоронка 1 снабжена кольцевым выступом 4 с размещенными в нем воздуховодами 5. В нршней части вертикальной тахты 2 размещена камера гашанял,, выполненная в виде кольцев ого колодца

стенка которого

вьш .олнена переменной высотьц причем высота ее со стороны отводяш.его туннеля 3 максимальная. Водосливной оголовок 7 кольцевого колодца 6 расположен вьпие потолка 8 отводящего туннеля 3. Высота кольцевого колодца 6 назначается из условий га иения избыточной энергии надаю1дего- потока во- дьь Наличие постоянного слоя воды в к.олл1 .,евом колодце 6 предотврягдает :непосредственное воздействие высо- косгсоросттюго потока на элементы гголодцз. 6 о

Конфигураци55 оголовка колодца 6 для в:а)лдого случая определяется моделированием в зависимости от действующего напора на. еооруяение,, его пропускной способностИз габаритов колодца 6,, Для подачн воздуха под оголовок 7 колодца б выполнен воздуховод 9., состоягщй из кольцевой нер- форированной трубЫг расположенной под оголовком 7 с наружной стороны колодца б,, и трубчатых подводов соединенных с кольцевой трубой и вы™ веденньгл в вертикальную шахту 2, К кольцевому колодцу б подведена водо- подводящая труба 10, конец которой выведен в верхний бьеф и снаблсен задвижкой 11 Труба 10 подведена к колодцу 6 на з ровне его дна и тангенциально его стенке, В стенке колодца 6 вьшолнено водовьшускное отверстие 12р располоясенное на уровне дна колодца 6.

Водосброс работает сл€;дующим образом.

5

0

0

За некоторое время до начала пропуска расхода сооружением открывается задвижка 11, вода из верхнего бьефа но трубе 10 поступает в кольцевой колодец 6 и заполняет его. При зтом тангенциальное в плане направление концевой части трубы 10 к контуру стенки колодца 6 исключает вредное воздействие струи воды, истекающей из трубы 10, на элементы колодца 6, так как струя воды оказывается закрученной относительно вертикальной оси кольцевого колодца б и -растекается по его стенке

После заполнения колодца 6 вступает в работу непосредственно шахтный водосброс.

Поток воды, поступая через воронку 1 в вертикальную шахту 2, отрывается от стен шахты 2 на выступе 4, В пределах шахты 2 режим потока - свободное падение. Бескавитационный режим обеспечивается подводом воздуха под выступ 4, осуществляемым воздуховодами 5, Выступ 4 выполнен с таким наклоном, что касательные к его поверхности пересекаются на оси шахты 2 в ее пределах, что обеспечивает попадание потока в кольцевой колодец 6, где он интенсивно перемешивается и теряет основную часть кинетической энергии. При зтом в колодце 6 образуется водовоздушная смесь с концентрацией .воздуха на стенках колодца 6, достаточной для обеспечения бескази ационного режима в нем .

Из колодца 6 поток, переливаясь через оголовок, поступает в туннель 3, Наличие переменной высоты стенки колодца и то, что со стороны отводящего туннеля 3 ее высота максимальная, способствуют неравномерному распределению погонных расходов через ог.оловок 7, т.е. значительная часть потока переливается в сторону от отводящего туннеля 3, а не перед входом в него, что исключает образование областей пульсации потока перед входом в ОТВОДЯ1ЦИЙ туннель 3. В то же время неравномерное распределение погонных расходов воды через оголовок 7 создает разницу в уровнях воды с внешней стороны колодца 6 перед туннелем 3 и с противоположной стороны. За счет этой разницы в уровнях скорости потока в обход колодца б возрастают, что также не3.12571344

,ключает пульсацию потока воды перед воздуховод 9, обеспечивающий подачу туннелем 3,воздуха под водосливной оголовок

Для предотвращения кавитации на кольцевого колодца 6. Забор воздуха водосливном оголовке 7 используется осуществляется из шахты 2.

fe.2