Плотина-водоприемник Советский патент 1950 года по МПК E02B7/02 E02B8/02 E02B9/04 E02B13/00 

Практика эксплуатации существующих водоприемников на горных реках во многих случаях показала неудовлетворительность работы водозаборных сооружений.

Основной причиной плохой работы водозаборных сооружений на горных реках является поступление огромного количества наносов в магистральные каналы и деривацию. Занос водоприемных сооружений и магистральных каналов вызывает перебой в водоснабжении ирригационных, гидроэнергетических и других потребителей, необходимость периодической расчистки этих сооружений и, в связи с этим, огромную затрату времени, средств и рабочей силы.

Предлагаемая плотина-водоприемник, состоящая из двух береговых и нескольких русловых приемных камер, предназначена для предохранения деривации от попадания донных наносов.

Отличительная особенность предлагаемой плотины-водоприемника заключается в том, что ее водоприемная часть выполнена в виде отдельных открытых сверху водоприемных камер, имеющих на части длины горизонтальные диафрагмы, расположенные впереди быков и устоев со стороны верхнего бьефа.

Воду из водоприемных камер к отводному каналу отводят через напорные галереи, размещенные в подводной части сооружения.

К достоинствам предлагаемой плотины-водоприемника относится следующее: совмещение сброса твердого и излишнего жидкого расхода Б одном месте, что дает возможность использования излишка расхода в реке для дальнейшей транспортировки твердого стока от сооружения; неизменность направления потока у водозаборно1го сооружения, вследствие чего отсутствуют завихрения, взвешиваюшие донные наносы; .предотвращение попадания не только донных наносов, но и в значительной мере взвещенных наносов и высокий коэффициент водозабора.

№ 83153- 2 -

На фиг. 1 изображен план нлотины-водоприемника; на фиг. 2-разрез по А-А па фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4- разрез по В-В на фиг. 1.

Плотина-водоприемник имеет две береговых и несколько русловых водоприемных камер У и 2. Береговые камеры 1 заканчиваются устоями 3, русловые 2 бычками 4. Количество камер в каждом отдельном конкретном случае зависит от ширины реки, колебаний ее расходов и забираемого водоприемником расхода. Со стороны верхнего бьефа в конце каждой камеры установлены малые бычки 5 с шандорными пазами 6. Помещая шандоры в пазы 6 и 13, можно выключать из работы отдельные камеры для осмотра и ремонта.

Водоприемные камеры выполнены открытыми сверху и расположены горизонтально, по водосливному фронту плотины. Вода в приемные камеры поступает сверху через решетки 7. Из водоприемных камер в головное сооружение магистрального канала 8 вода отводится через напорные галереи 9. Отвод воды в магистральный ка.нал осуш,ествляют из каждой секции по отдельной напорной галерее. Поперечное сечение напорных галерей может быть любого очертапия, в зависимости от требуемого размера и условий осуществления. В русле реки галереям целесообразнее давать .прямоугольное сечение из одной или более ячеек, в зависимости от размеров поперечного сечения галереи и возможности превышения верха ее над дном русла реки. Верховая нагорная галерея, пересекая реку и возвышаясь над дном реки, образует порог.

Внутри водозаборной камеры на части ее длины имеется горизонтально расположенная диафрагма W. Диафрагма способствует более равномерному поступлению воды через решетку по всей ее длине и предотвращает образование засасывающей воронки в начале камеры и завихрений дон.ных наносов, вовлекающих последние в камеры.

Замыкающий камеру бычок или устой имеет внутри донное отверстие J}, .перекрываемое щитом-затвором 12, предусмотренное на случай необходимости промыва водозаборной камеры от отложившихся наносов.

Бычки русловых камер и устои береговых камер имеют пазы 13 и 14 для Шандоров и щитов 15. Щиты 15 предназначены для создания подпора воды в верхнем бьефе и сосредоточения и совмеодения сброса твердого и жидкого стока при малых расходах в реке. Вместо показанных на чертеже плоских щитов 15 могут быть применены затворы иных конструкций (сегментные, цилиндрические и др.), что не нарушает принципиальпой схемы водоприемника.

Возвышение над дном реки напорных галерей создает порог водоприемника. Дно лотка 16 как на длине водонриемных камер, так и между устоями и бычками укрепляют кладкой из бетона или же крупноблочным мощением из бутового или гранитного камня на бетонной подготовке и цементном растворе (в зависимости от величины проносимых донных наносов).

За бычками водоприемника расположен водобойный колодец 17 с порогом 18. За порогом сооружают крепление русла (рисберма 19), а на берегах реки у входа и выхода водоприемника крепления 20 из бутобетона или каменной кладки на цементном растворе.

При малых расходах воды в реке отверстия между бычками 4 и устоями 3 перекрывают затворами, вследствие чего образуется подпор, и вода поступает через водозаборные секции и напорные галереи в магистральный канал. При незначительном превышении расхода в реке над расходом, забираемым в канал, излишек воды сбрасывают з нижний бьеф. Расход в канал регулируют щитами в головном сооружении

канала, расход в нижний бьеф и горизонт верхнего бьефа регулируют затворами водоприемника. Маневрируя затворами 12 водоприемника, можно создать сосредоточенный сброс воды и наносов в нижний бьеф по одному из межсекционных лотков, в месте наиболее благоприятных условий для дальнейшей транспортировки наносов, прошедших транзитом через сооружение.

В зависимости от насышенности потока взвешенными наносами и величины Г1одпора, создаваемого затворами водоприемника, при частичном использовании водозаборных секций не исключена возможность отложения взвешенных наносов и в самой водоприемной камере. Эти: наносы могут быть смыты в нижний бьеф разовым пропуском расхода через сбросное отверстие 11 (в теле бычка или устоя).

Предмет изобретения

1.Плотина-водоприемник, в которой водоприемная часть расположена по водосливному фронту плотины, отличающаяся тем, что водоприемная часть выполнена в виде отдельных, открытых сверху камер, расположенных перед бычками и устоями плотины со стороны верхнего бьефа и сообшаюшихся с отводящим каналом напорными галереями, расположенными в подводной части сооружения.

2.Форма выполнения плотины-водоприемника по п. 1, отличающаяся тем, что внутри водоприемных камер на части длины их сделаны горизонтальные диафрагмы.

- 3 -№ 83153

20

20

LJ.

/

I I

И J- I 5--fir 1 I II

П

ч v

4

/ 20

Ю 7

u. 6 59 Ю j iin-л J

A-f(

& . Фиг 2

В-В

ii.iSS s 5S; iS: :4 s -s-:; ss55§ S;S$55 5s :sSwVi v,; ;A;vv ;5-:;v 4 ,18 .19