Водоподпорное сооружение Советский патент 1981 года по МПК E02B7/02 

(54) ВОДОПОДПОРНОЕ СООРУЖЕНИЕ

1

Изобретение относится к водоподпорным сооружениям и может быть использовано в гидротехническом строительстве и в качестве регулятора уровней бьефов.

Известно водоподпорное сооружение в виде разборной плотины, включаюш,ей щит и оболочку 1.

Недостатком данного сооружения является его вибрация, вызываемая прорывом воздуха в подструйное пространство гребня ш.итка.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является водоподпорное сооружение, включающее щит, щарнирно закрепленныйГ в основании и расположенный на напорной поверхности эластичной оболочки 2.

Недостатком этого сооружения является вибрация щита и оболочки из-за периодических прорывов воздуха в подструйное пространство, под гребень щита, что в результате снижает эксплуатационную надежность сооружения в целом.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности сооружения.

Поставленная цель достигается тем, что сооружение снабжено перфорированным

эластичным полотнищем, прикрепленным к верхней кромке щита и к основанию, а шит выполнен с отверстиями, образованными в его верхней части. Кроме того, площадь отверстий щита может быть больше таковой эластичного полотнища.

На фиг. 1 показано водоподпорное сооружение, в начальный момент поступления воды, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, при пропуске расчетного расхода.

Водоподпорное сооружение включает замкнутую эластичную оболочку 1, полость которой наполняется заполнителем посредством устройства 2. На напорную поверхность оболочки 1 уложен щит 3, прикрепленный к основанию нижней кромкой с помощью шарнира 4. В верхней части щита выполнены отверстия 5, а его верхняя кромка соединена с основанием гибким эластичным полотнищем 6 так, что между нею, верхней частью щита 3, замкнутой эластичной оболочкой 1 и основанием образуется разгрузочная камера 7, сообщающаяся с нижним бьефом посредством отверстий 8 и 9, выполненных в полотнище 6. При этом общая площадь отверстий 8 и 9 меньше площади отверстий 5 щита 3 не менее, чем на

L()«/O.

Сооружение работает следующим образом.

После установки его в русле потока посредством устройства 2 подается заполнитель в замкнутую эластичную оболочку 1. В результате этого щит 3, поворачиваясь на шарнире 4, поднимается, создавая, таким образом, преграду потоку, при этом он увлекает за собой и расправляет гибкое полотнище 6, ле испытывающее в этот момент нагрузок.

С подъемом уровня воды в верхнем бьефе растут и нагрузки на щит 3 воспринимаемые щарниром 4 и оболочкой 1. При достижении уровнем воды верхнего бьефа отверстий 5, щита 3 вода начинает поступать в разгрузочную камеру 7, а так как нижний ряд отверстий 8 полотнища 6 размещен на некотором расстоянии от дна и их общая площадь меньще площади отверстий 5, то камера 7 частично заполнится водой, наличие которой снизит нагрузки в оболочке 1 за счет создания противодавления основным нагрузкам со стороны верхнего бьефа. По мере роста уровня в верхнем бьефе и достижения им проектной величины поступление воды в камеру 7 через отверстия 5 увеличится и камера 7 будет полностью заполнена водой. В результате этого гибкое полотнище 6 примет цилиндрическую форму, соответствующую линии действия гидравлических сил, что придает водосливной грани затвора удобообтекаемый профиль исключающий прорыв воздуха под струю в местах вакуумных зон.

Кроме этого, наличие гибкого полотнища 6 с отверстиями 8 и 9 и разгрузочной камеры 7, создает на водосливной грани благоприятные условия эффективного гащения энергии потока за счет соударения струи потока, вытекающего из камеры 7 через отверстия 8 и 9, со струей потока, переливающегося через гребень сооружения.

В случае прохождения катастрофического расхода заполнитель из полости оболочки 1 посредством устройства 2 удаляется и щит 3, поворачиваясь на щарнире 4, опускается на дно, закрывая оболочку 1 и предохраняя ее от механических повреждений, при этом вода из камеры 7 вытекает в нижний бьеф через отверстия 8 и 9, а полотнище 6 укладывается на дне.

Использование изобретения позволяет повысить надежность работы сооружения за счет снижения вибрации, вызываемой действием опасных вакуумных зон, а также использовать для замкнутой оболочки менее прочные, а следовательно, и более дещевые материалы. Кроме того, отпадает необходимость присутствия на сооружении наблюдателя, осуществляющего контроль за работой. Все это снижает капитальные затраты на строительство, увеличивает производительность труда и по лредварительньш расчетам создает экономический эффект на сооружении пролетом 15 м и напором 2 м в размере 1200 р. в год.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании № 1389370, кл. Е 02 В 7/40, 1968.

.

т

y.//i // $y7/i // ffy

Фиг.