Водоприемник бетонной плотины для забора воды из поверхностных слоев водохранилища Советский патент 1992 года по МПК E02B9/04 

. Изобретение относится к гидротехййке, 8 именно к экологии годных систем, и может быть использовано на гидроэлектростанциях (ГЭС). { . . , Опыт работы крупных ГЭС, особенно ГЭС, возводимых в суровых климатических условиях, например Сибири, показывает, fro при заборе воды из водохранилища происходит перемешивание глубинных и поверхностных слоев воды, при этом вода, . поступающая в нижний бьеф ГЭС, оказывается летом охлажденной, в результате чего наблюдается усиленное туманообразова- «ие и повышение влажности воздуха в рай- онах, прилегающих к нижнему бьефу. Зимой наоборот: поступающая в нижний бьеф вода . оказывается более теплой, чем ё гюверхно- стных слоях, что препятствует льдообразованию. Указанное явление нарушает f экологическое равновесие окружающей среды, что приносит значительный экономический ущерб, резко ухудшая как условия хозяйственной жизни, так и условия жизни населения (наблюдаемся рост простудных и легочных заболеваний). -

Для сохранения экологического равновесия окружающей среды необходимо со- 1 здавать водозаборные устройства, обладающие высокой селективностью (из- бирательностью), т.е. позволяющие забирать воду из поверхностных слоев водохранилища и недопускающиё перемешивания забираемой воды с глубинными слоями воды в водохранилище ГЭС. - Известны водозаборы, содержащие на- , горный водовод с забральной стенкой и во- . доперелйвное устройство, установленное , перед входным отверстием напорного водовода. В таких водозаборах водопереливное - устройство представляет собой стенку, выполненную с возможностью изменения ее высоты. При нормальном подпбрном ур6в- нё стенка имеет максимальную еыс оту. При колебаниях уровня воды в водохранилище ; изменяют высоту переливной стенки, обес- де%геая тем самым постоянство толщины v забираемого слоя воды, т.е. поступление во- ды е водоводы с поверхностных слоев водо- -., хранилища, .

Указанные водозаборы сложны и неу- . добны 8 эксплуатации, так как для изменения высоты водопереливной стенки требуются дополнительные устройства, на- пример квзяовой кра. ,

Наиболее близким по технической сущ- Ности к предлагаемому является водоприемник бетонной плотины для забора воды $& йоаерхностных слоев водохранилища, включающий напорный водовод с забраль- ной стенкой и установленное перед еходным отверстием напорного водовода водопереливное устройство, снабженное плавучим элементом и узлом перемещения вдоль напорной грани плотины по ее высоте. Водоперелйвное устройство в прототипе выполнено в виде короба, установленного в направляющих и состоящего из напорной и торцовых стенок и дна, выполненных из металла или других материалов. При измене0 ний уровня воды в водохранилище короб перемещается по направляющим, автоматически обеспечивая при этом постоянство толщины водозаборного слоя.

Недостатком известного водбприемни5 ка является сложность узлов крепления и перемещения короба вдоль напорной грани плотины по ее высоте. При изменении уровня воды в водохранилище и соответствующем изменении высотного положения

0 короба возможно заклинивание последнего в направляющих, а следовательно, перекосы или зависания короба. Все это делает конструкцию ненадежной и сложной в эксплуатации. - - . .,

5 Целью изобретения является повышение надежности в работе и упрощение эксплуатации водоприемника бетонной плотины для забора воды из поверхностных слоев водохранилища. ,.-,-.

0 В водоприемнике бетонной плотины для забора воды из поверхностных слоев водохранилища, включающем напорный водовод с забральной стенкой и установленное перед входным отверстием водовода

5 водопереливное устройство, снабженное плавучим элементом и узлом перемещения вдоль напорной грани плотины по ее высоте, на напорной грани плотины и забральной стенке напорного водовода

0 установлены пути/а водопереливное устройство выполнено со сквозной верхней частью в виде сороудерживающей решетки и водонепроницаемой нижней частью, при этом узел перемещения бодопереливного

5 устройства вдоль напорной грани плотины по ее высоте включает установленные в нижней его части опорно-ходовые элементы, сопряженные с путями, плавучий элемент выполнен в виде шарнирно

0 соединенного е водопереливным устройством понтона, снабженного также опорно- ходовыми элементами, сопряженными с путями; установленными на забраяьной стенке напорного водовода, кроме того, в

В noWTdwe ёУполйены каналы - вертикальный со стороны плотины и наклонные со стороны верхнего бьефа, а в каналы пропущена эанасоеаннёя в установленные на понтоне блоки гибкая тяга, при атом ветвь гибкой ТЙУЙ. размещённая в наклонном канале, заанкёрена в массив вбдоприемника, ё ветви гибкой тяги , размещенной в вёртикальном канале, подвешен груз. ,

ч Таким образом, практичёски исключаютсй перекос и заклинивание водоперелив- 5 ного устройства в процеесё перемещёния его Вдоль напорной грани по ее высоте вследствие изменений уровня воды в врдо-1

.хранилище, что имеет место в извёбтном

, водоприемнике, где вЬдопереливное уст- 10 ройство Представляет собой жесткую пространственнуюконструкцию, , перемещающуюся в параллельных налрав- ляющих. Повышается надёжность в работе и упрощается эксплуатация водоприемни- 15 ка. - . -« „ , , На фиг.1 показан водоприемник в крайнем верхнем положении, поперечный раз- рез: на фиг.2 - то же, в крайнем нижнем положении. -,.. ,20

Водоприемник бетонной плотины 1 включает напорный водовод 2, перед входным отверстием которого установлено ЙО-У допереливное устройство со ёквозной верхней частью - сороудерживающей ре- 25 шёткой 3 и водонепроницаемой нижней ча- ,; стью 4. С помощью шарнира & водоперели&ное устройство соединено с понтоном 6. Нижняя часть 4 водопёрелив-

ного устройства и понтон 6 снабженй опор- 30 но-ходовыми частями - колесами Т для

- перемещения по рельсовым путям 8 уста- - новлённым соответственно на напорной

грани плотины 1 и забральной стенке , порного водовбдэ 2. В понтон е 6 выполнены 35

каналы: вертикальный 9 со стороны пяотмны 1 и наклонный 10 со стороны верхнего бьефа. В каналы 9 и 10 пропущена запасе- ванная в установленные на понтоне 6 блоки ч 11 гибкая тяга 12 / . , , , , 40 При этом ветвь гибкой тяги 12. разме щеннзя в наклонном канале 10. прикрепле-/ на к бетонному массиву водоприемника б помощью анкера 13 и наклонена в сторону верхнего бьефа, а к ветви гибкой тяги, раз- 48 мещённой в вертикальном канале 9, подве, шен груз 14.,- л , у

Водоприемник работает следующим , образом.. - ., ,

Из водохранилища вода переливается $0 через верхнюю часть водоперелившзго yet-.

ройства - сороудержйвающую решетку 3 и , поступает в турбинный водовод 2. При этом решетка 3 препятствует попаданию сора- в водоприемник. Гидростатическая нагрузки 55 на переливную стенку от перепада воды за решеткой передается от верхнего конца ео- допереливного устройства на плавучий понтон б, а от понтона в через колеса 7 - на рельсы 8 на напорной грани плотины 1.

л В связи с этим при любых колебаниях уровня воды в водохранилище, например при сработке его мли наполненйи, понтон б, передвигаясь вдоль гибкой тяги 12, соответственно опускается или всплывает, увлекай за собой водопёрелйвноё устройство. При

этом благодаря характеру расположения

t гибкой тяги в каналах 9 и 10, а также тому, что к расположенной в вертикальном канале 9 ветви гибкой тяги 12 подвешен груз 14, прйлбженнйя к гибкой тяге равнодействующая сила раскладывается на гбризонталь- ную Fr и вертикальную FB силы. Последняя заставляет гибкий элемент находиться в натянутом состоянии, благодаря чему понтон 6 имеет вертикальное направление перемещения, а горизонтальная сила Fr прижимает понтон 6 через установленные на нем колеса 7 к рельсам 8, установленным на забральной стенке напорного водовода 2. Таким образом, автоматически устанавливается фиксированное положение понтонз. обеспечивающее постоянство толщины водозаборного слой при колебаниях уровня воды в водохранилище, ч - . -„ . : - Преимуществами предлагаемого по Ъраёнению с известным водбпр иетиником являются отсутствие жестких направляющих в узле перемещения переливного устройства, что исключает возможность заклинивания и повышает надежность во-

доприемника; оно просто в эксплуатации, не1 требует постоянного наблюдения ремонта и осмотр, Легко монтируется и при необходимос тй демо нтируется путем отсоединения гибкой тяги от анкера и транспортировки устройстёа напла ву к ремонтной базе. Технико-экономическое преимущество предлагаемое водоприемника заключается также вчвысокой селективности, обеспечиваемой автоматическим поддержанием постоянства толщины водозаборного слоя. Изобретение способствует сохранению экологического равновесия ок сужающей среды в районах эксплуатации крупных ГЭС, что особенно ощутимо в суровых климатических ус/ювиях, например Сибири, и делает разработку ГЭС в указанных

регионах перспективной.. -., Формула изобр етения - 1 , Водоприемник бетонной плотины для забора воды из поверхностных слоев водохранилища, включающий напорный водо- вод с забрал&ной стенкой и установленное перед входным отверстием напорного водо- вода водопереливиое устройство, снабженное плавучим элементом и узлом перемещений едодь напорной грани плотины по ее высоте, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе и упрощения эксплуатации, на напорной грани плотины и забральной стенке напорного вбдовода установлены пути, а водопе- реливноё устройство выполнено со сквозной верхней частью б виде сороудер- живающей решетки с водонепроницаемой нижней частью, при этом узел перемещения водопереливного устройства вдоль йапор- ной грани плотины по ее высоте включает установленные в нижней его части опорно- ходовые элементы, сопряженные с путями, плавучий элемент выполнен в виде шарнир- но соединенного с водопереливным уЬтрой0

ством понтона, снабженного также опорно- ходовыми элементами, сопряженными с путями, установленными на забральной стенке напор ного водовода, кроме того, в понтоне выполнены каналы - вертикальный со стороны плотины и наклонный со стороны верхнего .бьефа, а в каналы пропущена запасованнай в установленные на понтоне блоки гибка тяга, при этом ветвь гибкой тяги, размещенная в наклонном канале, заан- керена в массив водоприемника, а к ветви гибкой тяги/размещейной в вертикальном канале, подвешен груз.

Изобретение относится к гидротехнике. Оно решает задачу повышения надежности работы и упрощения эксплуатации. Водо5 приемник включает напорный водовод 2 и воДопереливя де устройство со сквозной верхней частью 3 и водонепроницаемой нижней частью 4, снабженной колесами 7, conpa ke HH biMH c nyf8MH 8 на напорной грани плотины 1. Водосливное устройство снабжено понтоном б, имеющим колеса 7, сопряженные с путями 8 на забральной стенке напорного водовода 2. В понтоне выполнены каналы, вертикальные 9 со стороны плотины 1 и наклонные 10 со стороны верхнего бьефа. В каналы пропущена гибкая тяга 12, размещенная в наклонном кана- ле 10, ветвь которой прикреплена к бетонному массиву и наклонена в Сторону верхнего бьефа, а к ветви гибкой тяги, размещенной в вертикальном канале 9, подвешен груз 14. 2 ил. ч е х| 1 О СО о 00

т

Фиг. 2

7.