Устройство для гашения энергии водного потока в гидротехнических сооружениях Советский патент 1979 года по МПК E02B8/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕНИЯ ЭНЕРГИИ ВОДНОГО ПОТОКА В ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЯХ

1

Изобретение относится к устройствам для гашения энергии водного потока и гидротехнических сооружениях и может быть использовано на мягких мембранных плотинах, выполненных из синтетических тканей и пленок.

Известно устройство для гашения энергии водного потока в гидротехнических сооружениях, включающее подвижные металлические пластины 1.

Один край этого устройства закреплен осью вращения между бычками плотины, а другой - телескопическим штоком соединен с гидроприводом, который меняет его положение в пространстве.

Не:достатком данной конструкции является невозможность ее эксплуатации в условиях гашения энергии водного потока, переливающегося через мягкие мембранные плотины, так как рабочие отметки сливной поверхности мягких мембранны х плотин переменны и зависят от величины рабочего напора. Если рабочие напорь превышают расчетные величины, отметки сливной поверхности повышаются, что может вызвать повреждение несущего полотнища металлическими пластинами устройства. Если рабочие напоры меньше расчетного значения, то отметки сливной поверхности понижаются и гаситель, укреплённый между бычками плотины выходит из потока, что приводит к исчезновению эффекта гашения.

Большинство типов конструкций мягких мембранных плотин устанавливается в русле рек без опорных береговых бычков. Для плотин такого типа указанное устройство неприменимо ввиду невозможности укрепления несущей оси вращения. Кроме того, система управления известной конструкцией для гащения энергии водного потока весьма сложна, и использование ее на мягких мембранных плотинах экономически нецелесообразно.

Целью изобретения является улучшение условий эксплуатации устройства, а также устранение других отмеченных недостатков.

Поставленная Цель достигается тем, что в известном устройстве, включающем подвижные металлические пластины, последние шарнирно соединены между собой в виде неравностороннего многоугольника, во внутре иней полости которого расположена замкнутая эластичная оболочка.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, поперечный разрез; на фиг. 2 -общий вид плотины с устройством.

Устройство состоит из двух металлическй.х пластин различной длины, причем нижняя рабочая п.ластина 1 имеет большую длину, чем верхняя пластина 2. Пластина 2 соединена одним краем с пластиной 1 осью вращения 3, а другим краем - шарнирным рычагом 4. Внутри устройства находится оболочка 5, которая позволяет менять его массу и рабочий угол. Вантовой связью 6 устройство соединено с катенарны.м поясом 7 мембранной плотины 8, а вантовой связью 9 - с анкерами 10, которыми нижний край мембранной прикрепляется к флютбету 11. Такое соединение пластин образует замкнутый неравносторонний четырехуголь ик.

При отсутствии перелива устройство нижней платиной 1 лежит на несущем полотнище мембранной плотины 8, причем его высотное положение определяется длиной вантовой связи 6. Нижняя пластина, неплотно прилегающая к криволинейной сливной поверхности плотины, образует с ней острый угол.

При поверхностном Г1ереливе струя начинает оказывать давление на нижнюю рабочую пластину 1. Возникающее подъемное усилие отрывает устройство от поверхности плотины и поднимает его вверх. Предельный подъем ограничивается длиной вантовой связи 9. При дальнейшем увеличении толщины переливающейся струи перемещения устройства вверх не происходит и режущая его кромка начинает разделять поток на две струи. Струя потока с верхней пластины 2 отбрасывается от сооружения и падает за пределами, сливной части плотины 8. Нижняя струя, создающая подъемную силу, действующую на нижнюю пластину 1 стекает по сливной поверхности плотины 8 и соударяется с верхней отброшенной струей на флютбете 11.

Положение устройства в потоке определяется соотношением пригружающего давления отделенной части потока на верхнюю рабочую пластину 2, его массы и подъемного давления ниспадающего потока. Наличие гибких вантовых связей, определяющих метоположение устройства в потоке, и гидравлический принцип работы обеспечивают высокую эффективность работы устройства в широком диапазоне изменения отметок сливной поверхности мембранной плотины, исключают необходимость в сложной системе управления (телескопических штоках, гидроприводе и т. д.) и позволяют применять данную конструкцию на мембранных плотинах безбычкового типа. Кроме того, использование изобретения на мягких мембранных плотинах повышает устойчивость сооружения и сокращает габариты участка крепления дна отводящего русла за счет отброса части струи от сооружения и увеличения доли погашенной энергии водного потока, что достигается расщеплением сбрасываемого потока на отдельные струи, отбросом их от сооружения и последующим соударением. Это позволяет отказаться также от устройства дополнительных гасителей энергии.

Использование изобретения обеспечивает снижение капитальных затрат на ,

S т. е. дает экономический эффект в размере 0,3-1,2 тыс. руб. на каждое возводимое сооружение.

Формула изобретения

Устройство для гащения энергии водного потока в гидротехнических сооружениях, включающее подвижные пластины, отличающееся тем, что, с целью улучшения услоВИЙ эксплуатации, подвижные пластины шарнирно соединены между собой в виде неравностороннего многоугольника, во внутренней полости которого расположена замкнутая эластичная оболочка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. «Энергетическое строительство, 1970, №6, с. 79.

Фи. i

)

Фиг.