Водопропускное сооружение Советский патент 1987 года по МПК E02B8/06 

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к водопропускным сооружениям, включающим двухпролетные регулирующие сооружения, водопроводящий тракт в виде быстротока и энергогасящее устройство в виде водобойного колодца.

Цель изобретения - снижение стоимости строительства, уменьшение габаритных размеров сооружения путем исключения косых волн на быстроте.

На фиг. 1 показано двухпролетное водопропускное сооружение, вид в плане; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Водопропускное сооружение расположено между верхним 1 и нижним 2 бьефами гидроузла, с которыми оно сопрягается переходными участками 3 и 4. Водопропускное сооружение включает двухпролетное регулирующее устройство с пролетами 5, порогом 6, устоями 7, промежуточным быком 8 и затворами 9, например плоскими, ус- танавливаемьми в пазах 10. Концевая часть порога 6 выступает в сторону нижнего бьефа 2 за низовую грань промежуточного быка 8, примыкает к входному сечению 11 водопроводящего сооружения в виде быстротока, имеющего водоскат 12 и стенки iS. К быс,тротоку примыкает водобойный колодец 14.

Верхним бьефом 1 служит водохранилище гидроузла или его подводящий канал, а также участок канала, расположенный перед перепадом местности. В качестве нижнего бьефа 2 мо- keT быть русло, сопрягающий канал пибо участок канала, расположенный ниже перепада.

Устройство работает следующим образом;

При пропуске расхода всеми пролетами 5 (симметричная работа сооружения) на пороге 6, плоская концевая часть которого выступает в сторону нижнего бьефа 2, за низовой гранью промежуточного быка 8 происходит растекание потоков, формируемых смежными пролетами. На некотором удлении от промежуточного быка В потоки соединяются, образуя местное по- вьшение свободной поверхности, равномерно растекающееся во все стороны без волн с крутыми гребнями. Критическая глубина потока устанавли

5

0

вается в конце порога 6, в сечении 11 на входе в быстроток, вследствие чего на вьшележащих участках порога

6скорости меньше критических и не образуется косых волн.

При пропуске расхода одним пролетом 5 за промежуточным быком ,8 происходит одностороннее растекание потока в сторону устоя 7 неработающего пролета. Вследствие инерционности потока происходит концентрация удельных расходов на стенке устоя 7 неработающего пролета. При перераспределении расходов по ширине сечения наблюдается отток воды от устоя

7и перемещение ее к противоположному устою 7. Образуется косая волна отражения, зигзагообразно перемещаясь по водоскату, и вызывающая по- вышение глубин по сравнению с нормальными.

Касание расширяющимся потоком устоя 7 неработающего пролета происходит на расстоянии x/(B+t)0,4-0,45 от низовой грани промежуточного быка, где В - ширина пролета, t - тол- ,щина быка, и удельный расход g . paАЛИН

вен нулю. Далее происходит нарастание удельных расходов потока и их перераспределение по ширине пролета, вследствие чего неравномерность распределения удельных расходов по сечению уменьшается.

Наштзгчшее соотношение распределения удельных расходов, характеризуемое величиной l.«Vl.o,кc . соответствует длине концевой части 15 порога 6 x/(B-ft) 1,2-1,7. В дальнейшем соотношение удельных расходов ширине порога несколько снижается, принимая постоянную величину порядка 0,65.

0

5

0

Таким образом, увеличение конце- вой части 15 порога 6 на длину (1,2- 1,7) (в + t) суммарной величины ширины неработающего пролета и толщины промежуточного быка обеспечивает на пороге равномерное распределение удельных расходов

и позволяет исключить образование косых волн на входе в быстроток.

Положительный эффект от использо- в.ания изобретения заключается в повышении экономичности сооружения за счет снижения продольных ртен конструкции вследствие исключения волн на быстротоке и устранения сбойности потока в водоб ойном колодце при всех режимах работы.

Форм.,ула изобретения

Водопропускное сооружение, включающее двухпролетное регулирующее устройство, оборудованное затвораниу, установленными между устоями и про- межуточньм быком на пороге, плоская концевая часть которого вьшолнена выступающей в сторону нижнего бьефа

816304

за низовую грань промежуточного быка, отличающееся тем, что, с целью снижения стоимости строительства., уменьшения габаритных размеров сооружения путем исключения косых волн на быстрйтоке, головная часть порога выполнена плоской, а его концевая часть выступает в сторону ниж- , него бьефа за низовую грань промежуточного быка на длину, равную 1,2- 1,7 (B+t), где В - ширина пролета, t - толщина быка.

fO

f // // / /// /

/J /J

/ / /

/г

фиг.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к водопропускным сооружениям, состоящим из многопролетных регулирующих сооружений, водопроводящего тракта в виде быстротока и энергогасящего устройства в виде водобойного колодца. С целью снижения стоимости строительства, уменьшения габаритных размеров водопропускного сооружения путем исключения косых волн на быстротоке и устранения сбойности потока в водобойном колодце головная часть порога вьшолнена плоской, а концевая часть порога - выступает в сторону нижнего бьефа за низовую грань промежуточного быка на длину 1,2-1,7 (в+t), где В - ширина пролета; t - толщина промежуточного быка. Положительный эффект заключается в повышении экономичности конструкции за счет уменьшения продольных стен сооружения и надежности работы водобойного колодца при всех режимах его эксплуатации. При пропуске расхода одним пролетом за промежуточным быком увеличение концевой части порога на длину 1,2- 1,7 (В+t) обеспечивает равномерное распределение удельных расходов и позволяет исключить образование косых волн на входе в быстроток, 2 ИИ. . i СЛ to ОО О) 00

1 3

А А

фиг. г

Редактор А, Сабо

Составитель Т. Мотова Техред А.Кравчук

Заказ 7226/23 Тираж 606 Подписное

ВНИИШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская набч, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Л. Пилипенко