Водозаборное сооружение Советский патент 1986 года по МПК E02B9/04 

Изобретение относится к гидротехническим сооруясениям, в частности к водозаборным сооружениям горно-иред- горной зоны.

Цель изобретения - повыи:ение эф- фективности работы путем уменьшения поступления наносов в отводящий . канал,

.На фиг. 1 изображено вадозаборное сооружение, план (работа сооружения в меженный период); на фиг. 2 - водоприемная камера в зоне понилсенной части входного порога, поперечный разрез; на фиг. 3 то же., в зоне глухой части входного порога; на фиг, 4 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг,5 - водозаборное сооруясение,, аксонометрия ,

Водозаборное, сооружение состоит (фиг.1) из подводящего русла 1, про- мывной галереи 2, образованной вход- ным порогом 3 и наносоотбойной стенкой 4.

Наносоотбойная стенка 4 со стороны верхнего бьефа ограничивает водо- приемный оголовок 5 с регулятором 6 расхода отводящего канала 7. Со стороны нижнего бьефа водоприемный оголовок 5 ограничен водосливом 8. Затвор 9, перекрываю1ций промы:зное .от- верстие 10 (фиг, 2) промывной галереи 2, обеспечивает сброс, воды и промыв наносов в нинсний бьеф соор ужения Затвор 11 перекрывает отверстие отводящего русла 12,. обеспечивает регулирование уровня в верхнем бьефе сооружения и осуществляет сброс излишков воды в нижний бьеф в отводящее русло 12. Для сброса паводковых; рас.- ходов устраивается водослив 13. При этом входной порог 3 соединен с разделительной стенкой 14,

Водозаборное сооружение 1)аботает следующим образом.i

В период маловодья затвор 11 пол- ностью перекрывает отверстие отводящего русла 12 и почти весь расход реки забирается в отводящий канал 7, При промытом верхнем бьефе, т.е. в послепаводковый период, возможен за- бор всего расхода воды источника в 6ТВОДЯ1ДИЙ канал 7 при закрытых отверстиях отводящего русла 12 и промывной галереи 2,

При длительном режиме работы со- оружения без сброса воды в нижний бьеф наносы постепенно заваливают входной порог 3 и поступают в промывную галерею 2. В этот момент срабатывает затвор 9, частично или .полностью открывая промывное отверстие 10, В качестве затвора 9 могут использоваться известные затворы-автоматы, срабатывающие по призме наносов.

При частично открытом промывном отверстии 10 поток, взаимодействуя с наносоотбойной стенкой 4, отбрасывает наносы, поступающие в промывнзпо

галерею 2, к внутренней стороне входного порога 3 (фиг, 1 и 2) и образует винтовое движение вдоль него. Наносы, попав в зону влияния винтового движения вальца, захватываются им и транс- по.ртируются к промывному отверстию 10 Причем перед наносоотбойной стенкой 4 образуется зона, свободная от наносов (фиг, 1), ив водоприемный оголовок 5 забирается чистгся вода.

Благодаря наличию разделител ьной стенки 14 образуется, перепад уровней Z в верхнем бьефе перед затвором 11 k в промывной галерее 2 (фиг, 3), Это способствует увеличению продольных скоростей течения и транспортирующей способности винтового вальца к промывному отверстию 10, Так как дно промывной галереи 2 выполнено ниже дна водоприемного оголовка 5 (фиг,. и 3), зона действия винтового вальца, насыщенного наносами, оказьшается ниже зоны захватывающего влияния поверхностного потока, переливающегося через наносоотбойную стенку 4 и поступающего в водоприемный оголовок 5. Это и обуславливает уменьшение поступления наносов в водоприемный оголовок 5 и отводящий канал 7,

В летний период и при прохождении по реке среднелетних расходов излишки воды и крупные фракции наносов . сбрасываются в нижний бьеф через отверстие отводящего русла 12, Часть наносов, поступающих вместе с водой в промывную галерею 2, непрерывно смывается в нижний бьеф через промывное отверстие 10, так как в этот период имеются излишки йоды, и промьш- ное отверстие 10 остается открытым.

При прохождении повышенных расходов по реке (паводковый период) для сброса излишков воды включаются в работу водосливы 8 и 13 при открытом отверстии отводящего русла 12, В этом случае входной порог обеспечивает эффективную противонаносную защиту водоприемного оголовка, образуя чйстую зону от наносов перед ним по всей его длине, что и предупреждает попадание наносов в водоприемный оголовок 5.

На основании проведенных модельных 5 исследований оптимальное соотношение высоты входного порога 3 Р и высоты наносоотбойной стенки 4 Р , т.е. , находится в пределах 0,2 - 0,6 (фиг. 2).10

При указанных соотношениях лучше используется экранный эффект, возникающий при набегании потока и его взаимодействии с наносоотбойной стенкоу. 15

Выполнение разделительной стенки 14 на отметке верха сооружения на длине 0,25 - 0,30 длины от входного порога 3 ослабляет действие экранного эффекта от затвора 11, передо крываюш,его отводящее русло 12. В этом случае при встрече основного потока и возникаюгцих донных течений, обусловленных экранированием затвора 11, перекрывающего отводящее русло 12, 25 не происходит сильного взмучивания и захвата наносов в отводящий канал 7, так как эти явления происходят в зоне разделительной стенки 14, т.е. происходит гашение скоростей 30 и отложение наносов перед отверстием отводящего русла 12 при закрытом положении затвора 11.

Помимо того в промывной галерее 2 вследствие образования перепада Z 35 между уровнем воды верхнего бьефа и уровнем в промьюной галерее 2 транспортирующая способность винтового вальца остается достаточно высокой,что и обеспечивает беспрепятственный транспорт 40 насосов к промьшному отверстию 10 и нх удалению в нижний бьеф сооружения.

Формула изобретения

Водозаборное сооружение, включающее размещенный на берегу подводящего русла водоприемный оголовок с регулятором расхода отводящего канала, размещенное в русле подпорное сооружение, имеющее затвор, перекрывающий отводящее русло, водослив, расположенный со стороны отводящего канала, оборудованное затвором промывное отверстие с примыкающей к нему разделительной стенкой, криволинейный вьшуклый в плане в сторону подводящего русла входной порог, наносо отбойную стенку, расположенную за входным порогом, промывную галерею, примыкающую к промьгоному отверстию, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности путем уменьшения поступления наносов в отводящий канал, промывная,галерея образована наносоотбойной стенкой и входным порогом и вьтолнена с уклоном в сторону отводящего русла, при этом входной порог примыкает к разделительной стенке, а наносоотбой- ная стенка вьтолнена криволинейной, выпуклой в плане в сторону подводящего канала параллельно входному порогу, при этом разделительная стенка выполняет высоту, равную высоте подпорного сооружения, и длину, равную 0,2 - 0,30 общей длины входного порога и разделительной стенки, а высота наносоотбойной стенки и входного порога уменьшается в сторону промывного отверстия, при этом отношение по длине промывной гадереи . в ее поперечных сечениях высоты входного порога к высоте наносоотбойной стенки составляет 0,2 - 0,6.

ТО

Фмг.1

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, в частности к водозаборным сооружениям горно-предгорной зоны. Цель изобретения - повышение эффективности путем уменьшения поступления наносов в отводящий канал. Водозаборное сооружение содержит подводящее русло 1 и промывную галерею (ПГ) 2, образованную входным порогом (ВП) 3 и наносоотбойной стенкой (НС) 4. ВП и НС выполнены криво- : линейными и выпуклыми в плане в сторону подводящего канала. ПГ примыкает к промывному отверстию 10. ВП соединен с разделительной стенкой 14. Последняя расположена на отметке верха водозаборного сооружения и имеет длину, равную 0,25-0,30 длины ВП. НС и ВП выполнены с плавным уклоном в . сторону нижнего бьефа. Отношение высоты ВП к высоте НС составляет 0,2- 0,6. В период маловодья затвор полностью перекрывает отверстие отводящего русла и почти весь расход реки . забирается в отводящий канал 7. При длительном режиме работы сооружения без сброса воды в нижний бьеф наносы постепенно заваливают ВП и поступают в ПГ. В -этот момент срабатывают затвор промывного отверстия 10. При частично открытом промывном отверстии 10 поток, взаимодействуя с НС, отбрасывает наносы, поступающие в ПГ к внутренней стороне ВП, и образует винтовое движение вдоль него. Наносы, попав в зону влияния винтового движения вальца, захватываются им и транспортируются в отводящее русло. 5 ил, 7 7 I I § (Л ю ч 00 00 00 о

Фмг.2

Ф1/1г,.Ъ

.i,-.

ф1Аг.Ц