Подземный водосбросный тракт Советский патент 1992 года по МПК E02B9/06 

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к туннельным водосбросам при высоких плотинах.

Известен подземный водосбросный тракт, включающий напорный подводящий туннель, камеру затворов, отводящий безнапорный туннель, сопряженный с выполненным с большей высотой безнапорным закрытым водоводом, и аэрационный воздуховод к камере затворов.

Недостатком этого водосброса являются излишние затраты на его строительство, обусловленные необходимостью выполнения самостоятельного воздуховода, соединенного с атмосферой.

Цель изобретения - сокращение затрат при строительстве подземного водосбросного тракта.

Цель достигается тем, что в подземном водосбросном тракте отводящий безнапорный туннель сопряжен с безнапорным закрытым водоводом большей высоты с образованием выступа на своде, а аэрационный воздуховод соединен с безнапорным закрытым водоводом, причем входное отверстие аэрационного воздуховода расположено за выступом на своде водовода с совмещением боковой стенкм воздуховода с поверхностью выступа на стыке Ьезнапор- ных туннеля и водовода.

На чертеже показан подземный водосбросный тракт, продольный разрез.

Водосбросный тракт включает напорный подводящий туннель 1, камеру 2 затворов, отводящий безнапорный туннель 3, который сопряжен с выполненным с большей высотой безнапорным закрытым водоводом 4. В месте стыка туннеля 3 с водоводом 4 на своде водовода 4 образован выступ 5. К безнапорному закрытому водоводу 4 подсоединен воздуховод б, входное отверстие которого расположено за выступом 5 на своде водовода 4 с совмещением боковой стенки воздуховода б с поверхностью выступа на стыке безнапорных туннеля 3 и водовода 4. Другим концом воздуховод б соединен с низовым участком камеры 2 затворов. Размеры элементов водосбросного тракта определяют расчетом с проверкой на гидравлической модели.

Работает водосбросный тракт следующим образом.

Из камеры 2 затворов поток воды выходит безнапорной струей с большими скоростями, захватывает воздух из незаполненных водой верхних частей безнапорного отводящего туннеля 3 и водовода 4 большей высоты и выносит его в нижний бьеф. При этом, как только в начале верхней части водовода 4 большей высоты установится некоторый вакуум по сравнению с атмосферным давлением, у входного сечения водовода 4 в его подсводовой части начинается обратное движение воздуха со стороны выходного сечения к на1 лу высокой части. В результате при данном расходе воды, температуре наружного воздуха и атмосферном давлении устанавливается динамическое циркулярное равновесие движения воздуха в водоводе 4: нижние слои воздуха, соприкасающиеся с водной поверхностью, движутся в сторону нижнего бьефа, а верхние слои воздуха - в обратную сторону к началу высокого водовода 4. Благодаря тому, что в ссодовой части в начале

высокого водовода 4 расположено воздухо- заборное отверстие воздуховода 6, соединенного с низовым участком камеры 2 затворов, где при истечении воды из под

затворов образуется вакуум, достигающий несколько метров, скорость движения воздуха в подсводовой части высокого водовода 4 в сторону его начального сечения увеличивается. При набегании потока воздуха на выступ 5, образованный в начале высокого водовода 4, происходит повышение давления, которое проявляется в виде эффекта наддува, способствующего повышению перепада давления воздуха в начале

и конце воздуховода 6, а следовательно, увеличению в нем расхода воздуха.

Таким образом, предложенный водосброс позволяет сократить объемы работ благодаря применению воздуховода относительно небольшой длины от места сопряжения отводящего туннеля с водоводом большей высоты до камеры затворов. При этом сечение воздуховода имеет уменьшенные размеры благодаря использованию эффекта наддува.

Формупа изобретения Подземный водосбросный тракт, включающий напорный подводящий туннель, камеру затворов, отводящий безнапорный

туннель, сопряженный с выполненным с большей высоты безнапорным закрытым водоводом, и аэрационный воздуховод к камере затворов, отличающийся тем, что, с целью сокращения затрат при его

строительстве, отводящий безнапорный туннель сопряжен с безнапорным закрытым водоводом большей высоты с образованием выступа на своде, а аэрационный воздуховод соединен с безнапорным закрытым во0 доводом, причем входное отверстие аэрационного воздуховода расположено за выступом на своде водовода с совмещением боковой стенки воздуховода с поверхностью выступа на стыке безнапорных тунне5 ля и водовода.

э ч 1

th

Ј030

Использование: в туннельных водосбро- сах для высоких плотин. Сущность изобретения: подземный водосбросный тракт включает напорный подводящий туннель 1, камеру 2 затворов, отводящий безнапорный туннель 3, сопряженный с выполненным с большей высотой безнапорным закрытым водоводом 4, и аэрационный воздуховод 6 в камере 2 затворов. Туннель 3 сопряжен с в одоводом 4 с образованием выступа 5 на своде. Входное отверстие воздуховода 6 расположено за выступом 5 на своде водовода 4, причем боковая стенка воздуховода 6 совмеа1вна с поверхностью выступа 5 на стыке туннеля 3 и водовода 4. При работе подземного водосбросного тракта в водоводе 4 нижние слои воздуха, соприкасающиеся с водной поверхностью, движутся в сторону нижнего бьефа, а верхние - в обратную сторону к началу водовода 4, Вследствие набегания потока воздуха на выступ 5 происходит повышение давления воздуха перед входным отверстием воздуховода 6 и увеличение расхода воздуха, подаваемого к камере 2 затворов по воздуховоду 6. 1 ил.