ШУГООТБОЙНАЯ ЗАПАНЬ Советский патент 1933 года по МПК E02B15/02 

В предлагаемой шугоотбойной запани, имеющей стенку, укрепленную наглухо или съемно на поплавках или на сваях, для уменьшения возможности подныривания шуги подстенку, последняя снабжена у нижнего ребра горизонтальным козырьком. Козырек, имеющий переменную ширину, увеличивающуюся к сбросному отверстию, может быть или прикреплен к неподвижной вертикальной, служащей в качестве ледозащитной, стенке, или установлен неподвижно, а стенка, для возможности убирания ее совсем или оставления нижней ее части для образования порога, выполнется разборной.

На чертеже фиг. 1 изображает план расположения шугоотбойных запаней; фиг. 2 - разрез по ab фиг. 1; фиг. 3 - вертикальный разрез шугоотбойной запани на поплавках; фиг. 4 - то же на сваях; фиг. 5 - план запани в другой форме выполнения; фиг. 6 и 7 - разрез по cd фиг. 5; фиг. 8 и 9 - разрез по eƒ фиг. 5.

Обычно шугоотбойные запани устанавливаются перед головой того канала, доступ шуги в который не желателен (фиг. 1). Направление запаням придают такое, чтобы они не пропускали шуги в канал , а направляли ее в сброс k. Запани n, m удерживаются в определенном положении при помощи заякоренных тросов r, а стенки е запаней прикреплены неподвижно (фиг. 2). Общая конструкция их видна на фиг. 2. При нормальном режиме потока, до подхода к сооружению, шуга распределена или сплошным равномерным слоем по поверхности или плывет „ковром” определенной толщины. При подходе к сооружению, направление поверхностных струй претерпевает изменение и они, под влиянием стенок е запаней, направляются вдоль них по направлению в сброс; в то же время донные струи имеют направление в канал. Таким образом стенка е запаней делит весь поток по высоте на два слоя - поверхностный, движущийся вдоль запаней, и донный - поперек или наискось запаней. Движение верхнего слоя увлекает шугу вдоль запаней. Вследствие того, что сбросный расход меньше расхода, направляемого в канал, живое сечение поверхностного слоя постепенно уменьшается (фиг. 1). При этом слой плывущей шуги утолщается (фиг. 1) и при достижении толщины, равной глубине стенки е, шуга начинает подныривать под запань и проходить в канал. Чтобы устранить попадание шуги в канал, применяют установку второго ряда запаней, и в том случае, если эта мера оказывается недостаточной, нужно увеличить расход воды в сброс, чтобы тем самым увеличить сбросные скорости и увеличить шугоотбойную способность запаней. Кроме того, нужно отметить, что существующие запани обладают недостаточной пловучестью и их приходится подвешивать к поддерживающим тросам.

Предлагаемая шугоотбойная запань устанавливается или пловучей на поплавках h (фиг. 3) или укрепляется на сваях g (фиг. 4), при чем стенка е укрепляется к ней наглухо или съемно. У нижнего ребра стенки е укрепляется горизонтальный козырек ƒ, позволяющий избежать подныривания шуги подстенки запани, вследствие лучшей ее шугоотбойной способности, что дает возможность изменить число рядов запаней до одного ряда.

Величина h глубины опускания козырька в воду, может меняться в зависимости от количества шуги и толщины ее слоя, с целью предупреждения пропуска шуги в канал .

В форме выполнения запани по фиг. 5, горизонтальный козырек 2 (фиг. 6) прикреплен к неподвижной вертикальной стенке 3, являющейся в то же время и ледозащитной. Козырек 2 имеет переменную ширину (фиг. 5), увеличивающуюся по направлению к сбросному отверстию k, и расчленяет поток на две зоны - нижнюю, направляемую в канал, и верхнюю - к шугосбросу, и вместе с водой принимает на себя плывущую шугу. По мере движения к шугосбросу количество шуги на козырьке 2 увеличивается, почему и ширина козырька уширяется, переходя от нулевой ширины возле берега к ширине, равной сбросному отверстию возле такового. Для поддерживания козырька 2, где ширина его становится больше, устанавливаются стойки 1. Шуга, вместе с водой, подходит к сдвоенному щиту 4, шугосброса (фиг. 8) и переливом через верхний щит сбрасывается вниз. Остальная часть S потока, возле главных отверстий плотины, является нерабочей зоной.

Количество воды, затрачиваемой на сброс шуги, можно регулировать, в зависимости от количества шуги, верхним щитом 4, поднимая или опуская его. При этом нижнее положение щита должно соответствовать пропуску максимального расхода воды, потребного для сброса всей шуги, находящейся в данном потоке. На этой же отметке должен закладываться верх горизонтального козырька 2, с тем, чтобы без нужды не стеснять входное отверстие в деривацию. При значительной ширине шугосбросного отверстия и при широких колебаниях количества шуги окажется полезным, для уменьшения шугосбросного расхода воды, разбить отверстие шугосброса на два или три отверстия и регулировать при этом шугосбросный расход не только изменением высоты порога, но и выключением части отверстия.

С прекращением хода шуги надобность в указанном устройстве исчезает. В том случае, когда промыв порога водоприемника от насосов осуществляется путем открытия нижнего щита 4 промывного шлюза, верхний щит 4 ставится в верхнее положение (фиг. 9) и перелив воды через него исчезает, в то же время открывается нижний щит и при истечении воды из-под щита начинается промывка порога.

При необходимости поднять порог водоприемника, для уменьшения попадания донных наносов в канал, устройство постоянной стенки представляется нежелательным. В зимнее время, когда наносов нет и расходы, забираемые в канал, малы, стенка не мешает, а для сброса шуги необходима. Летом стенка становится вредной и было бы лучше пропускать воду без нее из наиболее верхних (без наносов) слоев воды, повышая порог закладкой шандор t.

Для получения возможности или совсем ее убирать, или оставлять нижнюю часть для образования порога, вертикальная стенка 3 выполняется разборной; при этом горизонтальный козырек 2 устанавливается неподвижно постоянным. В этом случае вертикальная стенка может быть сделана щитовой. Летом части ее могут быть подняты или совершенно убраны, как показано на фиг. 7.

Горизонтальный козырек прижимает промывные расходы к дну, чем увеличивает скорости протекания воды и эффект промыва.

1. Шугоотбойная запань, имеющая стенку, укрепленную наглухо или съемно на поплавках, отличающаяся тем, что стенка у нижнего ребра снабжена горизонтальным козырьком для уменьшения возможности подныривания шуги под стенку.

2. Форма выполнения запани по п. 1, отличающаяся тем, что стенка укреплена наглухо или съемно на сваях.

3. Форма выполнения запани по п. 1, отличающаяся тем, что горизонтальный козырек прикреплен к неподвижной вертикальной стенке, служащей в качестве ледозащитной.

4. Форма выполнения запани по п. 1, отличающаяся тем, что горизонтальный козырек установлен неподвижно, а вертикальная стенка выполнена разборной, в целях получения возможности или совсем ее убирать или оставлять нижнюю часть для образования порога.

5. Форма выполнения запани по п.п. 1-4, отличающаяся тем, что горизонтальный козырек имеет переменную ширину, увеличивающуюся к сбросному отверстию.