Водозаборное сооружение Советский патент 1991 года по МПК E02B9/04 

Фиг.1

до грани 11 водоприемника 9 равно 12,5-16 его высоты. Водоприемник 9 установлен относительно продольной оси берегового водоприемника 1 под углом 0-8°. Стенки 5 и 6 образуют карман 12. Наносы пр и подходе к стенке б отклоняются в русло реки в обход

водоприемников 1 и 9. Слой руслового потока высотой, превышающей расстояние между стенками 5 и 6 перетекает через стенку 6, закручивается и винтовым течением выносит из кармана 12 наносы в русло реки. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к системам водоснабжения, водоП заборные сооружения которых устраиваются на реках. Цель изобретения - повышение эффективности работы путем улучшения промывки наносов за счет создания винтового течения в зоне водозабора. Водозаборное сооружение включает береговой водоприемник 1, выполненный в виде параллелепипеда, боковая поверхность 2 которого имеет водоприемные отверстия 3. Струенаправляющее устройство 4 выполнено в виде стенок 5 и 6. Стенка 5 своей нижней гранью 7 сопряжена с поверхностью 2 водоприемника 1. Стенка 6 установлена под углом к стенке 5 и гранью 8 примыкает к последней. Стенки 5 и б выполнены в плане с изломом. Дополнительный водоприемник 9 установлен перед водоприемником 1 на расстоянии, равном 3-4,8 высоты водоприемника 9. Расстояние от кромки 10 стенки 6 Ф1Ф (Л С

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к системам водоснабжения, водозаборные сооружения которых устраиваются на реках.

Цель изобретения - повышение эффек- тивности работы путем улучшения промывки наносов за счет создания винтового течения в зоне водозабора.

На фиг. 1 изображено водозаборное сооружение, вид сверху; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - кинематика потоков воды в области водозабора; на фиг. 4 - разрез Б Б на фиг. 3.

Водозаборное сооружение включает установленный на дне реки вдоль потока береговой водоприемник 1, выполненный в виде параллелепипеда, внешняя боковая поверхность 2 которого имеет водоприемные отверстия 3. Струенаправля- ющее устройство 4 расположено выше водоприемника 1 по течению реки и выполнено в виде двух донных стенок 5 и 6, установленных под углом к потоку. При этом низовая стенка 5 своей нижней гранью 7 сопряжена с внешней боковой поверхно- стью 2 берегового водоприемника 1, а верховая стенка 6, высота которой меньше низовой стенки 5, установлена под острым углом к низовой стенке 5 и своей верхней гранью 8 примыкает к последней. Кроме того, обе донные стенки 5 и б выполнены в плане с изломом. Дополнительный водоприемник 9 установлен перед береговым водоприемником 1 на расстоянии, равном 3 - 4,8 высоты дополнительного водоприем- ника 9, при этом расстояние от нижней кромки 10 верховой донной стенки 6 до передней грани 11 дополнительного водоприемника 9 равно 12,5 - 16 его высоты.

Кроме этого, дополнительный водоприемник 9 установлен относительно продольной оси берегового водоприемника 1 под углом 0 - 8°. Верховая 6 и низовая С донные стенки образуют карман 12,

В результате закрутки потока донными стенками 5 и 6 образуются придонные течения 13. Дополнительный водоприемник 9 может иметь как внутреннюю водоприемную грань 14, так и внешнюю 15.

Водозаборное устройство работает следующим образом.

Транспортируемые потеком в придонной области нанось, при подходе к верховой ограждающей стенке 6, расположенной лсд углом к потоку, частично отклоняются в русло реки в обход водоприемников 1 и 9. Слой руслового потока перетекает через верховую стенку 6, взаимодействует сначала с низовой стенкой 5, а затем с верховой стенкой 6, при этом поток закручивается и винтовое течение выносит из кармана 12, образованного стенками 5 и 6, наносы в русло реки. Придонное винтовое течение, выходящее из кармана 12 с повышенными скоростями, обтекает переднюю торцовую грань 11 дополнительного водоприемника 9, при этом поток делится. Часть его косыми донными токами 13 промывает от наносов внешнюю грань 15 дополнительного водоприемника 9 и отбрасывает их в сторону от водоприемных окон. Другая часть промывного потока, выходящего из кармана 12, втекает в коридор, образованный боковой поверхностью 2 берегового водоприемника 1 и дополнительного водоприемника 9, при этом поток, набегая на внутреннюю грань 14 дополнительного водоприемника 9, получает добавочную закрутку, в результате формирует усиленное винтовое течение, промывающее от отложившихся наносов дно внутри коридора у окон обоих водоприемников 1 и 9. В результате интенсивно промываются концевые участки у обоих водоприемников 1 и 9. При обуженном сечении пространства между водоприемниками и В/Нь 3,0 винтовое течение в коридоре не захватывает придонные слои и не обеспечивается промыв дна у водоприемников 1 и 9. При вынесении дополнительного водоприемника 9 в русло и распластанном поперечном сечении пространства между водоприемниками 1 и 9 при B/hb 4,8 винт не захватывает все поперечное сечение коридора, он прижимается либо к 6epei овому водоприемнику 1, либо к внутренней грани 14 дополнительного водоприемника 9 и направленных донных токов, промывающих дно вдоль водоприемников 1 и 9 и особенно концевых участков, не наблюдается. Кроме

того, нарушается промыв наружной грани

15дополнительного водоприемника 9, она промывается намного слабее, поскольку поток отрывается от передней торцовой грани 11 дополнительного водоприемника 9 и верховая по течению его часть с окнами оказывается охваченная водово- ротной зоной, что приводит к аккумуляции наносов в этом месте и занесению водоприемных окон. При соблюдении соотношения 3, /hb 4,8 промывные течения интенсивно промывают как коридор между водоприемниками 1 и 9, так и дно у наружной грани 15 дополнительного водоприемника 9.

При удалении дополнительного водоприемника 9 на расстояние m больше

16 Иь от концевой кромки 10 верховой стенки 6 концевые участки водоприемников 1 и 9 и коридор между водоприемниками 1 и 9 не промываются вследствие ослабления промывного течения в этих зонах.

Угол установки водоприемника 9 по отношению к продольной оси берегового водоприемника 1 позволяет получить устойчивое усиленное винтовое течение по всей длине водоприемного фронта в пространстве между водоприемниками 1 и 9. Кроме того, улучшается промыв концевых участков наружной водоприемной грани 15.

При увеличении угла о. 8° промыв концевого участка в коридоре ослабевает из-за ослабления промывного течения, которое вынуждено перемещаться с закруткой в расширяющемся пространстве.

ШИП

Формула изобретения

1, Водозаборное сооружение, включающее установленный на дне реки вдоль пото- ка береговой водоприемник, выполненный в виде параллелепипеда, внешняя боковая поверхность которого имеет водоприемные отверстия, и струенаправляющее устройство, расположенное выше водоприемника по

течению реки и выполненное в виде двух донных стенок, установленных под углом к потоку, при этом низоаая стенха своей нижней гранью сопряжена с внешней боковой поверхностью берегового водоприемника, а

верхняя стенка, высота которой меньше низовой стенки, установлена под острым углом к низовой стенке, и своей верхней гранью примыкает к последней, кроме того, обе донные стенки выполнены в плане с

изломом, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы путем улучшения промывки наносов за счет создания винтового течения в зоне водозабора, оно снабжено дополнительным водоприемником, установленным перед береговым водоприемником на расстоянии от него, равном 3...4.8 высоты дополнительного водоприемника, при этом расстояние от нижней кромки верховой донной стенки

до передней грани дополнительного водоприемника равно 12,5...16 его высоты.

2, Сооружение поп.1,отличающее- с я тем, что дополнительный водоприемник установлен относительно продольной оси

берегового водоприемника под углом 0..80.

vf/.fl.

Фиг.1

1

FT

U. I.J.TJib

..

/C ..-i-i.1 i i M iTTTTTi, I I i i Т

ч Ч.ПТТПТ.1 ,i..CI

:::3

CZ NNliS

Ј/4

x

9

arccr

U. I.J.TJib

..

П б

-I 15

4

2077/Я7 Я7