Устройство для гашения катящихся волн в быстротоке Советский патент 1992 года по МПК E02B13/00 

ч| СО

00 Ю

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения катящихся волн на каналах-быстротоках.

Известны устройства для предупреждения волнообразования на быстротоках в форме так называемых безволновых профилей сечения: параболического, треугольного, эллиптического, составного, которые увеличивают устойчивость высокоскоростного потока по всей длине быстротока.

Недостатком этих устройств является сложность практического исполнения, в особенности при наличии поворотного русла и переходных устройств.

Наиболее близким к изобретению является устройство в виде продольных разделительных стенок, устраиваемых по всей длине водоската, образующих во всех живых сечениях узкие глубокие прямоугольники, приводящие к образованию струйного течения и повышающих устойчивость высокоскоростного потока.

Недостатком этого устройства является значительная материалоемкость, когда затраты на сооружение разделительных стенок по всей длине быстротока соизмеримы со стоимостью самого водовода, а также низкая надежность. При попадании между разделительными стенками, высота которых приближается к высоте бортов быстротока, веток и других крупных плавающих предметов, они задерживаются, в особенности на участках поворота канала, вызывая подпор, появление гидравлического прыжка и перелив через борта сооружения.

Цель изобретения - снижение капитальных затрат и повышение надежности работы устройства в условиях транспорта плавника.

Цель достигается тем, что водоскат быстротока снабжен локальными разделительными стенками-детурбулизаторами, установленными в зонах начальных волновых возмущений свободной поверхности, которые выполняются с наклонной передней гранью против течения, а в поперечном сечении имеет полигональную форму с наклонными полками в нижней части стенки, причем высота стенок не превышает нормальной глубины потока при расходе минимального волнообразования.

На фиг.1 изображено устройство для гашения катящихся волн на быстротоках, вид в плане; на фиг.2-разрез А-А на фиг.1; на фиг.З-разрез Б-Б на фиг.2.

Быстротечный канал 1 содержит облицованные стенки 2 и днище 3 водоската, на котором установлены локальные разделительные стенки 4 параллельно боковым стенкам 2 быстротока.

Разделительные стенки 3 имеют наклонную против течения переднюю грань 5 и продольные полки б в нижней (придонной) части.

Устройство работает следующим образом.

Локальные разделительные стенки 4 с наклонными полками 6 в нижней части, установлены в зонах начальных возмущений

0 свободной поверхности, соответствующей зоне ряби сверхбурного потока, являясь преградой по глубине, препятствуют соединению пристенного и пограничного слоев сверхбурного потока, приводят к образова5 нию струйного течения в этой зоне, предупреждают явление резонанса колебаний и, следовательно, потерю устойчивости потока и образование катящихся волн. При этом, как показывают исследования, достаточно

0 выполнить разделительные стенки 4 с высотой, не превышающей нормальной глубины потока при расходе максимального волнообразования, который чаще всего является промежуточным, т.е. меньшим максималь5 ного расчетного расхода быстротока. Нали- чи е наклонных полок 6 способствует повышение устойчивости потока за счет создания формы поперечного сечения, близкой к безволновой, а также препятствует

0 образованию зон кавитации и вторичных течений в случае отрыва высокоскоростного потока от твердой границы , который возникает в нижней угловой части живого сечения. При набегании потока на наклонную пере5 днюю грань 5 обтекаемой формы не происходит всплесков воды, а крупные плавающие предметы беспрепятственно проносятся потоком над разделительными стенками 6.

0 Расположение и длина локальных разделительных стенок 4 определяются из гидравлического расчета при максимальном расходе волнообразования, когда катящиеся волны на водоскате могут достигать мак5 симальных размеров и представляют наибольшую опасность. Расстояние от начала быстротока до начала первой разделительной стенки-детурбулизатора равно длине кривой спада, рассчитанной по изве0 стным формулам гидравлики, а расстояние между последующими разделительными стенками равно длине зоны зарождения катящихся волн. Длина локальных разделительных стенок не превышает длины

5 участка квазиравномерного движения (зоне ряби) сверхбурного потока, а число разделительных стенок принимается из условия устойчивости движения бурного потока а каждой образующей им секции живого сечения.

Экономия материала на сооружение разделительных стенок достигается по сравнению с прототипом, имеющим стенки по всей длине, за счет разрывов между стенками и уменьшением их высоты. Формула изобретения Устройство для гашения катящихся волн в быстротоке, включающее установленные на дне лотка быстротока продоль0

ные вертикальные перегородки, отличающееся тем, что, с целью снижения капитальных затрат и повышение надежности в работе, каждая перегородка выполнена в виде отдельных стенок, расположенных с интервалом одна за другой и выполненных с наклонной передней гранью, причем стенки в поперечном сечении выполнены с трапецеидальным основанием.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения катящихся волн в быстротоках. Цель изобретения - снижение капитальных затрат и повышение надежности работы. Устройство содержит установленные на дне 1 лотка быстротока продольные вертикальные перегородки, выполненные каждая в виде отдельных стенок 2, расположенных с интервалом одна за-другой. Каждая стенка 2 выполнена с наклонной передней гранью. Каждая стенка 2 в поперечном сечении выполнена с трапецеидальным основанием 4. Стенки 2 препятствуют соединению пристенного и пограничного слоев бурного по- тока и приводят к образованию струйного течения, что предупреждает потерю устойчивости потока и образование катящихся волн.3 ил. СО

2 4 А-А

6 0, J Фиг.З

I