Устройство для регулирования расхода воды в гидротехнических сооружениях Советский патент 1978 года по МПК G05D9/02 E02B7/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ВОДЫ В ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЯХ

Изобретение относится к устройствам для регулирования расхода воды в гидротехнических сооружениях и может быть использовано на искусственных и естественных водотоках.

Известно устройство для регулирования расхода воды в гидротехнических сооружениях, выполненное в виде подпорного сооружения, включающего установленные одна на другой оболочки из эластичного материала, на верхней из которых установлен жесткий щит 1 .

Недостатком известного устройства является низкая эффективность гашения энергли потока, проходящего в нижний бьеф, и переливающегося через устройство с больнюй кинетической энергией, для гашения которой устраиваются снец1 аль} ые тасители.

Кроме TOFo, необходимо устройство насосной станции для заполнения и опорожнения оболочек, что делает сооружение энергоемким.

С целью повьпиення эффективности гашения энергии потока, проходящего в нижний бье(|), между оболочками расположены эластичные баллоны, образмощие водопропускные щели, причем верхняя оболочка может быть закреплена системой тросов, а сами оболочки и эластичные баллоны могут быть выполнены сооби1ающимися с верхним бьефом.

На фиг. 1 изображено устройство при прохождении нормального расчетного расхода, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, вид со стороны нижнего бьефа.

Устройство включает обооточки 1 и 2 из эластичного материала между которыми расположены эластичные баллоны 3, образующие водопропускные щели 4 и сообщающиеся с верхним бьефом посредством отверстий 5.

Оболочки 1 и 2 сообщаются с нижним бьефом посредством отверстий б, образованных на их водосливных поверхностях.

Нижняя оболочка 2 сообщается с верхним бьефо.м посредством трубопровода 7 с задвижкой 8. Верхняя оболочка 1 сообщается с верхним бьефом посредством отверстия 9, образованного в ее нижней части и закрепляется с помощью системы тросов 10 к береговым анкерам.

Для исключения прогиба оболочек 1 и 2 в местах их прилегания к эластичным баллонам 3 установлены элементы жесткости 11,

например в виде пневматических оболочек с высоким внутренним давлением.

Кроме того, площадь отверстий на водостивных поверхностях оболочек в 10-12 раз меньше площади отверстий, соединяющих их полости с верхним бьефом.

Устройство работает следующим образом.

После установки его в pyc,ie потока задвижка 8 открывается и вода через трубопровод 7 заполняет полость оболочки 2. С повышением в верхнем бьефе уровня воды, последняя через отверстие 9- поступает в оболочку 1 и заполняет ее, при этом баллоны 3 сплюснуты, а через щель 4 вода не протекает. По мере достижения уровнем верхнего бьефа гребня оболочки 1 поток воды переливается, при этом на верхнюю оболочку

1действует сдвигающая сила Р и сила, создаваемая вакуумом на водосливной грани. Силы эти смещают оболочку в сторону нижнего бьефа так, что баллоны 3 наполняются водой через отверстие 5 и образуют при это.м водопропускную щель 4, через которую часть потока вытекает. Эта часть потока встречается на водосливной грани нижней оболочки

2с потоком, переливающимся через гребень оболочки 1, а так как эти части потоков обладают различным направлением движения и различными скоростями, то происходит взаимное гащение их кинетической энергии, при этом поток аэрируется, и размывающая сила его резко ослабевает.

С увеличением проходящего расхода силы -Я и 9 возрастают, при этом изменяется угол наклона отверстия 9, что уменьшает поступление воды через него в полость оболочки 1. Это приводит к тому, что через отверстия 6 воды вытекает больще, чем поступает, т. е. объем оболочки 1 уменьщается, а баллоны 3 еще больше наполняются, увеличивая этим сечение щели 4, что способствует сохранению энергетического баланса га-xxxxxx/xd t Л /х////// /7//////777

ГГ-71

Ж

шения переливающейся части потока и вытекающей из щели. По мере снижения паводковых расходов оболочка 1 занимает свое прежнее место, наполнение баллонов 3 уменьщается, а щель 4 принимает размеры, необходимые для гащения проходящего расхода. Для демонтажа регулирующего сооружения необходимо закрыть задвижку 8, что вызовет опорожнение нижней оболочки 2 через отверстия 6 ее водосливной поверхности.

При этом тросовая система 10 открепляется от береговых анкеров, оболочка 1 ложится на оболочку 2, что вызывает закрытие отверстия 9, и также опорожняется через отверстия 6 водосливной поверхности. После этого сооружение демонтируется.

Использование предлагаемого устройства снизит затраты по закреплению русловых участков нижнего бьефа и вредное влияние паводковых расходов, вызывающих затопления участков верхнего бьефа.

Формула изобретения

11

VllZ.2