Гидротехнический затвор Советский патент 1978 года по МПК E02B7/26 

I

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для перекрытия водопропускных отверстий, преимущественно на подпорных сооружениях, устраиваемых на каналах мелиоративных систем долинной зоны, основное назна- чение которых - обеспечить командный уровень перед отверстиями отводов при минимальных расходах и беспрепятственный пропуск паводковых расходов.

Для перекрытия отверстий подпорных сооружений применяются известные клапанные затворы, включающие полотнище с горизонтальной осью вращения, установленной во флютбете сооружения ij . Управление такими затворами осуществляется посредством дополнительных приспособлений: лебедок, ручных приводов, рычагов и т.п.

Цель изобретения - обеспечение автоматического поддержания уровня в канале.

Для этого пролетное строение выполнено в виде пустотелой трехгранной приз-

мы, при этом две меньшие грани о ращены к флютбету в сторону верхнего бьефа, а на большей третьей офазованы два отверстия для наполнения и опорожнения внутренней емкости затвора водой или воздухом.

Для пропуска наносов горизонтальная ось вращения затвора может быть приподнятой над флютбетом сооружения.

Для ограничения поворота затвора предусмотрены уступы, устроенные в стенах сооружения.

На фиг. 1 показан предлагаемый затвор в составе подпорного сооружения, вид в плане; на фиг. 2 - то же, разрез А-А фиг. 1.

Предлагаемый затвор является основной частью обычного подпорного сооружения, содержит полотншпе, имеющее напорные грани 1 и 2 и переливную грань 3 с горизонтальной осью вращения 4. Ось вращения может быть свободно уложена в полуцилиндрнческой выемке 5 бетонного основания 6-. Полотнище затвора со стороны нижнего бьефа имеет два отверстия: нижнее 7 для наполнения и онорожне гая внутренней емкости 8 затвора, верхнее 9 для вьгауска воздуха в процессе наполнения -емкости водой. Для ограничения поворота затвора в сторону нижнего бьефа предусмотрены, уступы 10, а в сторону верх него бьефа - уступы 11, устроенные в стенах (устоях) 12 сооружения. Ось затвора приподнята над флютбетом сооружения , при этом нижняя грань затвора и флютбет сооружения образует щель 13. Предлагемый затвор следующим образом. Пока воды в канале нет или расход в нем меньще пропускаемого щелью 13, затвор опущен в свое крайнее нижнее положение и опирается на уступы 1О. При увеличении транзитного расхода уровень воды в верхнем бьефе повышается, при этом возникает сила гидростатического давления воды, действующая на напорные грани 1 и 2 затвора, заставляя затвор поворачиваться вокруг оси 4. При рас- четном уровне воды в верхнем бьефе затвор находится в крайнем верхнем положении, опираясь на уступы 11, тем самы создавая напор воды в канале и обеспечивая командный уровень в верхнем бье- фе над отверстиями отводов. При дальней шем увеличении расхода воды в канале происходит перелив ее через стенки 12, уступы 11 и переливную грань 3 затвора расположенные на отметке расчетного уровня в верхнем бьефе. Истечение проис ходит по всему фронту сооружения, работающего как полигональный в плане водослив, образованный стенками 12, уступами 11 и ребром затвора, обладающий большой пропусной способностью. По этому уровень в верхнем бьефе повьщ1ается медленнее, чем в нижнем при увеличении расхода в канале. При повыщении уровня в нижнем бьефе вода, поступая через от- верстие 7, заполняет емкость 8 затвора вытесняя воздух через отверстие 9. При дальнейшем увеличении расхода воды по каналу и уровня со стороны нижнего бье гидродинамическое давление воды на переливную грань 3 затвора, вес затвора и вес воды в нем обеспечат опускание затвора в крайнее нижнее положение (положение открыто) и открытие отверстия подпорного сооружения. При уменьшении транзитного расхода воды через подпорное сооружение понижается уровень воды в нижнем бьефе и, следовательно, гидродинамическое давление воды на переливную грань 3 затвора. Момент силы гидродинамического давления потока на напорные грани 1 и 2 становится больше моментов сил: гидродинамического давления воды на грань 3, веса затвора и веса воды в нем, что и обеспечивает поднятие затвора в положение закрыто. При этом происходит опорожнение внутренней емко сти 8 затвора, что создает условия для дальнейшей работы при минимальных уровнях воды в верхнем бьефе. Предлагаемый затвор, встроенный в подпорное сооружение, позволит автоматически обеспечить командный уровень над отверстиями отводов при различных режимах работы канала; прост по конструкции и в эксплуатации, так как использует гидравлические свойства потока; позволяет избавиться от дополнительных приспособлений для поднятия и опускания затвора; может быть использован как в однопролетном, так и много про летном подпорном сооружении. Формула изобретения Гидротехнический затвор, включающий пролетное строение с горизонтальной осью вращения, расположенной на флютбете, отличающийся тем, что, с целью обеспечения автоматического поддержания уровня в канале, пролетное стро - ение выполнено в виде пустотелой трехгранной призмы, при этом две меньшие грани обращены к флютбету в сторону верхнего бьефа, а на большей грани образованы два отверстия. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Справочник по гидротехника, М., Сельхозиздат, 1955, с. 699. рис. 2629.

/j

. 2