Способ водораспределения на канале с машинным водозабором Советский патент 1987 года по МПК E02B13/00 

1

Изобретение относится к технологи ческим процессам на гидромелиоративных системах и касается автоматизации водораспределения на оросительны каналах.

Цель изобретение - повышение эффективности водораспределения путем максимального использования резервных объемов канала и сокращения числ включений насосных агрегатов.

На чертеже представлена схема устройства для осуществления данного способа водораспределения.

Способ осуществляют следующим образом.

Производят деление канала на участки посредством перегораживающих сооружений с регулирующими затворами и назначают величины резервных объемов на каждом участке.

С помощью насосной станции подают воду в головной участок канала, а в нижележащие участки канала, вода пост

пает самотеком через регулирующие затинтегратора, то скорость изменения уровня в концевом участке пропорциональна величине врзмущения. На основании информации об изменении уровня воды в концевом участке канала вклю- 5 чают (отключают) очередной насосный агрегат, увеличивая (уменьщая) подачу расхода воды. При этом величина приращения расхода превышает в 1,2-1,5 раза величину возмущения. Это необхо- мо для перевода уровней воды на участках канала в первоначальное положение . Приращение водоподачи передают в концевой участок канала и компенсируют имеющийся небаланс расходов. Когда на концевом участке канала уровень возвратится в первоначальное положение, го за счет верхнего на данном участке перегораживающего сооружения стабилизируют уровень на этой отметке. После этого происходит изменение уровня в направлении первоначального состояния на вышерасположенном участке, и при достижении заданного значения уровень воды стабили2.5

30

воры перегораживающих сооружений. При этом контролируют уровень воды в каждом участке канала, а в концевом участке - скорость -его изменения.

В случае равенства расходов пода- ваейого головной насосной станцией и забираемого из канала водопотребите- лями на участках канала наблюдается установившийся режим течения воды и стабильность уровней воды во всех створах канала. При, этом уровень воды 3.5 зируют за счет изменения расхода че- в канале должет быть таким, чтобы рез верхнее на частке перегораживаю- обеспечить заданные расходы боковых водопотребителей.

При изменении расхода водопотребле- кия на каком-либо из участков в нем . 40 возникает возмущение в виде изменения уровня воды. После этого последователь- форсировку и устанавливают расход во- но изменяют расходы через верхние пе- доподачи, равный или близкий расходу регораживающие сооружения и знак отклонения расхода водопотребления. 45 После передачи этого возмущения на головной участок в нем происходит сра- ботка (накопление) резервного объема воды за счет появивщегося небаланса расходов водоподачи и водопотребления 50 ройства, реализующего способ водорас- (возмущения). После изменения объема пределения. воды на головном участке канала до минимального (максимального) значения изменяют расход через нижнее для данного участка перегораживающее сооруже-55 сооружением, промежуточный участок ние на величину небаланса с противо- 2 канала, ограниченный перегораживаю- положным знаком. За счет этого возмущение передается в нижележащий учасщее соорунсение. Так происходит до тех пор, пока не восстановятся заданные первоначальные значения уровней воды на всех участках канала, включая и головной. После этого снимают

водопотребления.

При возникновении нового возмущающего воздействия на канале технологический цикл работь. повторяется.

На чертеже представлена схема устСхема включает головной участок 1 оросительного канала, ограниченный насосной станцией и перегораживающим

щими сооружениями, и концевой участок 3 канала.

ток

а на головном участке канала наблюдается установивщийся режим. Аналогичным образом происходит сработ- ка резервных объемов воды и передача возмущения на других участках канала. При передаче возмущения в последний, концевой участок канала в нем происходит изменение уровня воды. Так как канал обладает свойствами

интегратора, то скорость изменения уровня в концевом участке пропорциональна величине врзмущения. На основании информации об изменении уровня воды в концевом участке канала вклю- чают (отключают) очередной насосный агрегат, увеличивая (уменьщая) подачу расхода воды. При этом величина приращения расхода превышает в 1,2-1,5 раза величину возмущения. Это необхо- мо для перевода уровней воды на участках канала в первоначальное положение . Приращение водоподачи передают в концевой участок канала и компенсируют имеющийся небаланс расходов. Когда на концевом участке канала уровень возвратится в первоначальное положение, го за счет верхнего на данном участке перегораживающего сооружения стабилизируют уровень на этой отметке. После этого происходит изменение уровня в направлении первоначального состояния на вышерасположенном участке, и при достижении заданного значения уровень воды стабили

зируют за счет изменения расхода че- рез верхнее на частке перегораживаю-

зируют за счет изменения расхода че- рез верхнее на частке перегораживаю-

форсировку и устанавливают расход во- доподачи, равный или близкий расходу ройства, реализующего способ водорас- пределения. сооружением, промежуточный участок 2 канала, ограниченный перегораживаю-

щее соорунсение. Так происходит до тех пор, пока не восстановятся заданные первоначальные значения уровней воды на всех участках канала, включая и головной. После этого снимают

форсировку и устанавливают расход во- доподачи, равный или близкий расходу ройства, реализующего способ водорас- пределения. сооружением, промежуточный участок 2 канала, ограниченный перегораживаю-

водопотребления.

При возникновении нового возмущающего воздействия на канале технологический цикл работь. повторяется.

На чертеже представлена схема устфорсировку и устанавливают расход во- доподачи, равный или близкий расходу ройства, реализующего способ водорас- пределения. сооружением, промежуточный участок 2 канала, ограниченный перегораживаю-

Схема включает головной участок 1 оросительного канала, ограниченный насосной станцией и перегораживающим

форсировку и устанавливают расход во- доподачи, равный или близкий расходу ройства, реализующего способ водорас- пределения. сооружением, промежуточный участок 2 канала, ограниченный перегораживаю-

щими сооружениями, и концевой участок 3 канала.

в нижних бьефах перегораживающих сооружений размещены датчики 4 уровня воды, а в верхних бьефах - датчики 5 уровня воды. Б цепях 6 и 7 датчика уровня верхнего бьефа включены датчи- ки 8 и 9 предельного максимального и минимального уровня воды. Датчики 8 и 9 предельных уровней воды, содержат нормально разомкнутые контакты i10-13 и нормально замкнутые контакты 14, 15.

Сигнал с датчика 5 уровня верхнего бьефа по цепям 6 и 7 поступает на первые входы элементов 16 и 17 сравнения Выход датчика 7 уровня нижнего бьефа подключен к первому входу элемента 18 сравнения. Вторые входы элементов сравнения подключены к выходам блоков 19,20,21 задания уставок регулирования . Выходы элементов 16,17 и 18 через соответствующие группы контактов датчиков 8 и 9 предельных уровней .воды подключены к входу регулятора 22, которьш воздействует на исполнительный механизм 23 затвора перегораживающего сооружения.

Выход датчика 4 уровня воды на концевом участке 3 канала через последовательно соединенные контакты 14 и 15 датчиков предельных уровней воды верхних бьефов 8, 9 перегораживающих сооружений подключен к блоку 24 измерения скорости изменения уровня воды.

Устройство работает следующим об- разом.

При нарушении б аланса между подаваемым расходом и забираемым на участках 2 и 3 канала изменяется уровень воды и сигналы датчиков 4 уровня во- ды. На выходе элемента 18 сравнения появляется сигнал небаланса, который через нормально замкнутые контакты 14 и 15 поступает на вход регулятора 22. Регулятор 22 срабатывает и посред- ством исполнительного механизма 23 перемещает затвор перегораживающего сооружения. Направление перемещения затвора определяется полярностью сигнала небаланса.

При уменьшении уровня воды в нижнем бьефе затвор перегораживающего сооружения открывается. По истечении времени регулирования на участках 2 и 3 оросительного канала устанав- ливается баланс расходов, а расход небаланса передается на головной участок 1 канала. На участке 1 канала происходит изменение уровня воды. По истечении определенного времени уровень воды на участке 1 канала достигает предельного минимального или максимального значения. При этом срабатывает один из датчиков 8 (9) предельных уровней воды, размыкается контакт 14 (15) и замыкаются контакт 10 и 11 (12 и 13). Таким образом, на данном перегораживающем сооружении происходит переключение регулятора 22 на стабилизацию предельного значения уровня верхнего бьефа. Когда уровень в верхнем бьефе понижается до предельного минимального значения, регулятор 22 стабилизирует это. значение уровня. Дальнейшее понижение уровня воды на участке 1 канала приводит к срабатыванию регулятора 22 и закрытию затвора перегораживающего сооружения. Постепенно расход небаланса передается в нижележащий участок 2 оросительного канала, где происходит понижение уровня воды. Через некоторое время уровень воды на участке 2 канала уменьшается до предельного значения. Срабатывает датчик 9 предельного минимального уровня. Размыкается контакт 15 и замыкаются контакты 12 и 13. Это обеспечивает регулирование минимального уровня верхнего бьефа и передачу расхода небаланса вниз по каналу.

При передаче возмущения в концевой участок 3 канала на нем происходит падение уровня воды. Скорость изменения уровня воды пропорциональна величине расхода небаланса, переданного в концевой участок 3 канала.

Так как на головном участке 1 и участках 2 оросительного канала сохраняются предельные минимальные уровни воды и контакты 13 датчиков 9 предельных минимальных уровней воды зам- кнуты, то сигнал с датчика 4 на участке 3 канала подается на блок 24 измерения скорости изменения уровня воды.

По скорости изменения уровня воды на участке 3 канала выбирают величину дополнительного расхода и включают дополнительный насосный агрегат.

Через время транспортного запаздывания после включения дополнительного насосного агрегата уровень воды в створе датчика 5 уровня воды на участке 1 канала увеличивается. Размыкаются контакты 12 и 13 и замыкает1303660

ся контакт 15 датчика 9 предельного минимального уровня воды. Регулятор 22 переключается на регулирование уровня нижнего бьефа. В результате того, что в этот момент времени уровень нижнего бьефа меньше заданного блоком 21, регулятор 22 вырабатывает команду на открытие затвора и пропуск дополнительного расхода на участок 2 канала. Аналогично происходит переключение и работа регуляторов 22 на нижележащих перегораживающих сооружениях, обеспечивающих передачу дополнительного расхода в конечный участок 3 канала.

После этого за счет регулирования уровней нижнего бьефа на участках 2 и 3 канала восстанавливаются нормальные горизонты воды и цикл работы устройства повторяется.

Таким образом, устройство реализует способ водораспределения на оросительном канале с машинным водозабором j сущность которого состоит в TOMj что изменение подачи насосной станции производят после последовательного использования резервных объемов всех участков канала по скорости изменения уровня воды в концевом учайтке канала.

За счет полного использования резервных объемов всего оросительного канала значительно уменьшается количество срабатываний насосных агрегаФормула

3 о

бретения

.5

fO

f5

20

25

Способ водораспределения на канале с машинным водозабором, включающий разбивку канала на участки перегораживающими сооружениями с регулирующими затворами, назначение величин резервных объемов и измерение уровня воды на каждом участке, подачу расхода в канал насосной станцией, использование резервных объемов и ступенчатое измерение расхода в головном участке канала изменением количества включенных агрегатов на .насосной станции, отличающийся тем, что, с целью повьшгения эффективности водораспределения путем максимального использования резервных объемов канала и сокращения числа включений насосных агрегатов, на концевом участке канала производят измерение скорости изменения его уровня воды, а возникающие в произвольном участке канала возмущения в виде изменения уровня воды в нем в результате изменения расхода его потребителей передают по направлению к головному участку канала, а затем последовательно, используя резервные объемы

30

калодого участка канала, возмущение передают от головного участка канала до концевого, при этом ступенчатое изменение расхода в головном участке канала производят с форсировкой по тов, что увеличивает надежность рабо- 35 скорости изменения уровня воды в кон- ты и уменьшает энергозатраты насосной цевом участке канала и величине его

резервного объема так, чтобы к моменту -прихода к концевому участку канала измененного расхода от насосной стан- 40 ции резервный объем его был использован полностью, а снятие форсировки осуществляют после установления заданного уровня в канале.

станции. За счет последовательной передачи возмущения снизу, от места его возникновения вверх, а затем сверху вниз и за счет форсированной подачи расхода происходит промывка бьефов оросительного канала, предотвращающая зарастание канала.

рмула

6

3 о

бретения

Способ водораспределения на канале с машинным водозабором, включающий разбивку канала на участки перегораживающими сооружениями с регулирующими затворами, назначение величин резервных объемов и измерение уровня воды на каждом участке, подачу расхода в канал насосной станцией, использование резервных объемов и ступенчатое измерение расхода в головном участке канала изменением количества включенных агрегатов на .насосной станции, отличающийся тем, что, с целью повьшгения эффективности водораспределения путем максимального использования резервных объемов канала и сокращения числа включений насосных агрегатов, на концевом участке канала производят измерение скорости изменения его уровня воды, а возникающие в произвольном участке канала возмущения в виде изменения уровня воды в нем в результате изменения расхода его потребителей передают по направлению к головному участку канала, а затем последовательно, используя резервные объемы

7J.

//

r

7Г

1Q

E-t

лГ J

72/ rV

4

u

2i

br

r Г7

H

ЬЕ-t

Tr

-bs

f2

5 O

4If

Qg

4

7

V w / y. v t

XX // T X- J4/

Составитель Б.Поспелов Редактор Н.Швыдкая Техред И.Попович Корректор С .Шекмар

Заказ 1282/31 Тираж 607, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Изобретение относится к технологическим процессам на гидромелиоративных системах. Цель изобретения - повьшение эффективности водораспре- деления путем максимального использования резервных объектов канала и сокращения числа включений насосных агрегатов. Изменение расхода, возникшее в произвольном участке канала, передают последовательно изменением открытия затворов перегараживающих сооружений вверх от места возникновения до головного участка. Затем, используя резервные объемы участков канала, изменение расхода передают сверху от головного участка вниз до концевого участка канала. При этом измеряют скорость изменения уровня концевого участка, по которой с учетом резервного объема этого участкя определяют величину изменения подачи насосной станции и момент включения дополнительного агрегата так, чтобы к моменту прихода измененного расхода в концевой участок резервный объем его был использован полностью. Изменение расхода насосной станции выполняют с форсировкой, которую снимают после достижения заданного уровня в канале. 1 ил. с (Л : 00 Oi 05