Плотина Советский патент 1991 года по МПК E02B7/06 

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении плотин из грунтовых материалов в районах с суровыми климатическими условиями.

Цель изобретения - повышение надежности плотины и уменьшение стоимости ее возведения.

На фиг, 1 изображена плотина с оголовком из непучинистого грунта и электропроводящим слоем из насыпного материала, поперечный разрез; на фиг. 2 и 3 - то же, с электропроводящим слоем соответственно из смеси и из электропроводящей пленки.

Плотина включает грунтовый противо- фильтрационный элемент в виде ядра 1, фильтры 2 и 3 с верховой стороны ядра, фильтры 4 и 5 с низовой стороны ядра, верховую 6 и низовую 7 боковые призмы из каменной наброски, оголовок из непучинистого грунта 8, электропроводящий слой в виде электропроводящего насыпного материала 9 (фиг, 1 и 2) или в виде электропроводящей пленки 10 (фиг, 3) и электроды 11, расположенные в электропроводящем слое и соединенные тоководами с источником электрического тока (тоководы и источник не показаны). Электропроводящий слой расположен в верхней части плотины, примыкает к противофильтрационному элементу 1 или находится в его пределах и совместно с электродами, тоководами и источником электрического тока образует устройство для обогрева противофильтра- ционного элемента.

При расположении электропроводящего насыпного материала 9 за пределами противофильтрационного элемента 1 (фиг. 1) к его зерновому составу предъявляют те же требования, что и к земещающим грунтам непучинистого оголовка 8 или фильтра 4. При расположении электропроводящего насыпного материала 9 в пределах ядра 1 (фиг. 2) он должен содержать зерен размером более 0,5 см менее 65% по объему, что при равномерном их распределении в слое обеспечивает водонепроницаемость материала. При этом насыпной материал 9 представляет собой смесь крупнозернистого электропроводящего материала (электропроводящая композиция) и мелкоземного грунта и расположен у гребня ядраЧ или во внутренней части ядра 1 (на фиг, 2 слой 9 показан пунктиром).

В качестве насыпного электропроводящего материала применяют, например, металлургический железистый шлак, некондиционные электрографит и уголь, а также гранулированный керамзит с металлизированной напылением поверхностью и другие токопроводящие материалы,

Электропроводящий слой может быть также выполнен из. электропроводящей

пленки или ткани (фиг. 3).

Низовая призма плотины снабжена теплоизолирующим слоем 12.

Плотина работает следующим обраяом. В период эксплуатации плотины прак0 тически весь напор воды с уровнем 13 со стороны верхнего бьефа воспринимается ядром 1, С наступлением холодного времени года включают устройства для обогрева ядра 1. При прохождении электрического

5 тока по электропроводящему насыпному слою 9 (фиг. 1 и 2) или по электропроводящей пленке 10 (фиг. 3) происходит их разогрев, в результате чего прогревается верхняя часть ядра 1 вместе с фильтрующей

0 по ядру водой, которая, стекая по низовой грани ядра, защищает его от промерзания со стороны нижнего бьефа и обеспечивает естественный фильтрационный режим в плотине. Наличие на поверхности низовой

5 призмы теплоизоляционного слоя 12 способствует сохранению тепла в низовой призме.

Наличие в слое 9 крупнозернистых электропроводящих зерен, составляющих ске0 лет слоя, уврличивает электропроводность смеси, составляющей слой 9, так как ток проходит преимущественно по этим электропроводным зернам. Одновременно с этим улучшаются деформативно-прочно5 стные характеристики материала верхней части ядра.

Использование в качестве электропроводящего насыпного материала 9 металлургического шлака пористой структуры

0 уменьшает вес верхней части плотины, что повышает устойчивость откосов плотины, при этом слой 9 проявляет высокие теплоизолирующие свойства и при отсутствии з нем электрического тока. Использование же

5 для обогрева ядра водонепроницаемой электропроводящей пленки, покрывающей гребень ядра (фиг. 3), дополнительно предохраняет верхнюю часть ядра от переувлажнения атмосферными осадками.

0

Контроль за температурным-режимом ядра осуществляется с помощью дистанционных преобразователей температуры. Использование изобретения повышает

5 надежность плотины за счет повышения эффективности обогрева противофильтрационного элемента, а также за счет сохранения естественного фильтрационного режима в плотине и за счет повышения устойчивости плотины. Достигается также

экономия средств за счет упрощения устройства для обогрева.

Формула изобретения 1. Плотина, включающая грунтовый противофильтрационный элемент, боковые призмы, фильтры, оголовок из непучинисто- го грунта и устройство для обогрева верхней части противофильтрационного элемента, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности плотины и уменьшения стоимости ее возведения, устройство для обогрева выполнено в виде электропроводящего слоя в верхней части плотины и электродов, расположенных в электропроводящем слое и соединенных тоководами с источником электрического тока, причем электропроводящий слой примыкает непосредственно к противо- фильтрационному элементу или размещен в его пределах.

13

ПГЩГ

/%:№- чЖр /

9 M

Редактор С.Пекарь

2 7 Фиг.З

Составитель В.Волков Техред М.Моргентал

510 15 20

/

2.Плотина поп. 1,отличающаяся тем, что электропроводящий слой выполнен из насыпного электропроводящего материала и расположен над противофильтрацион- ным элементом в пределах оголовка и (или) со стороны его низовой грани в пределах фильтра.

3.Плотина по п. 1,отличающаяся тем, что электропроводящий слой выполнен из насыпного электропроводящего материала, представляющего собой смесь крупнозернистого электропроводящего материала и мелкоземного грунта, и расположен в пределах противофильтрационного элемента.

4.Плотина по п. 1,отличающаяся тем, что электропроводящий слой выполнен в виде электропроводящей пленки или ткани.

5.Плотина по п. 1,отличающаяся тем, что боковая низовая призма покрыта теплоизоляционным слоем.

,,.

12

ПГЩГ

/

9 MS

нон

Корректор М Пожо

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении плотин в суровых климатических условиях. Цельизобретения- повышение надежности плотины и уменьшение стоимости ее возведения. Плотина включает грунтовый противофильтрацион13 ный элемент в виде ядра 1, фильтры 2 и 3 с верховой стороны ядра, фильтры 4 и 5 с низовой стороны ядра, верховую б и низовую 7 боковые призмы из каменной наброски. Верх ядра снабжен оголовком из непучинистого грунта 8. Обеспечение необходимого температурного режима верхней части противофильтрационного элемента осуществляется с помощью устройства для обогрева. Устройство для обогрева выпол- нено в виде электропроводящего слоя из насыпного материала 9 с размещенными в нем электродами 1.1, которые соединены тоководами с источником электрического тока. Электропроводящий слой расположен между ядром и оголовком. Его можно также располагать в пределах части ядра и низового фильтра. Токопроводящий слой может выполняться в виде смеси крупнозернистого электропроводящего материала с мелкоземом или в виде электропроводящих пленки или ткани. Поверхность низовой призмы плотины снабжена теплоизолирующим слоем 12. 4 з.п. ф-лы, 3 ил. 11 В 9ц, / / / / 4 СП С Т 12 00 00 ю CJ Шиг.1