Мембранная плотина Советский патент 1981 года по МПК E02B7/02 

(54) МЕМБРАННАЯ ПЛОТННА

1

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может использоваться на водотоках с неравномерным стоком в качестве водоподпорного сооружения, осуществляюш,его регулирование уровня верхнего бьефа.

Известна мембранная плотина, включаюш.ая гибкую напорную оболочку, содержашая гибкие связи с поплавками для регулирования верхнего бьефа 1.

Недостатком этой плотины является сложность регулирования верхнего бьефа.

Известна мембранная плотина, включаюш.ая последовательно установленные оболочки с уменьшающейся по течению высотой, на гребнях которых размеш,ены поплавки 2.

Недостатком этой плотинь являются большие затраты на регулироваиие верхнего бьефа.

Цель изобретения - упрощение процесса регулирования уровня верхиего бьефа.

Поставленная цель достигается тем, что гребни оболочек соединены вертикальными сообщающимися гибкими связями, снабженными ограничителями хода, причем нижние оболочки имеют дополнительный поплавок, размещенный на гребне над основным поплавком и связанный с последним посредством гибкой связи.

На фиг. 1 схематически представлена предлагаемая плотина, общий вид; на фиг. 2 - поперечный разрез при пропуске расчетного расхода; на фиг. 3 - то же, при пропуске повышенного расхода.

Мембранная плотина состоит из эластичной оболочки 1, закрепленной нижней кромкой к основанию 2 и снабженной в верхней

tQ части поплавком 3, обеспечивающим подъем гребня оболочки. Поплавок 3 соединен посредством тросов 4, проходящих в нижний бьеф в каналах 5 по направляющим элементам 6, с поплавком 7, имеющим те же размеры, что и поплавок 3, и установленным

15 на гребне оболочки 8, прикрепленной нижней кромкой к основанию 2. К поплавку 7 с помощью гибкой связи 9 прикреплен дополнительный поплавок 10, при этом длина гибкой связи 9 определяется величиной переливающего слоя при прохождении расчетного расхода. Для обеспечения фиксиворования повыщения гребней оболочек 1 и 8 тросы 4 снабжены ограничителями 11, установленными на расстоянии HI от гребня оболочки 8 {Н| - расчетная высота под нятия оболочки 8). В случае выполнения поплавкой 3 и 7 одинаковых размеров -й- 1,25, где Н - расчетная высота оболочки 1. Между поплавками 7 и 10 имеется зазор 12. Плотина работает следующим образом. После установки оболочек плотины в русле и закрепления их к основанию, по мере поступления воды в верхний бьеф гребень оболочки 1 под действием выталки,. ., вающей силы F, создаваемой поплавком 3, начинает подниматься вверх. При этом тросы 4 перемещаются в каналах 5, скользя по направляющим элементам 6, в направлении поднятия гребня оболочки 1 до тех пор, пока ограничители 11 не упираются в основание 2. В результате этого положение гребня оболочки 1 и поплавка 3 фиксируется на высоте Н от дна потока, являющейся расчетной величиной уровня верхнего бьефа. Дальнейшее поступление воды в верхний бьеф вызывает перелив потока в нижний бьеф и поднятие гребня оболочки 8 вместе с поплавками 7 и 10 до расчетной высоты Н(, определяемой длиной тросов 4 от ограничителей 11 до гребня оболочки 8. После этого поток, переливаясь через гребни оболочек 1 и 8, поступает в нижний бьеф. В случае прохождения расчетного расхода поплавок 10 находится на поверхности потока, при этом в гибких связях 9 напряжения отсутствуют. Такое положение конструкции создает условия равного натяжения для тросов 4 как в сторону верхнего, так и нижнего бьефа. В случае увеличения проходящего расхода возрастает и переливающий слой над гребнями оболочек 1 и 8. При этом поплавок 10 оказывается погруженным в поток, в результате чего в гибких связях 9 возникают нагрузки от действия силы Fj, являющейся выталкивающей силой, действующей на поплавок 10. Под действием этой силы, направленной вверх, гребень оболочки 8 также перемещается вверх, при этом тросы 4, перемещаясь по направляющим элементам 6 в каналах 5 в направлении движения гребня оболочки 8, понижают гребень оболочки 1. В результате этого увеличивается пропускная способность сооружения и происходит понижение уровня в верхнем бьефе до расчетной величины. По мере снижения проходящего расхода и стабилизации его расчетной величины уменьшается переливающий слой потока через гребни оболочек 1 и 8. В результате этого поплавок 10 оказывается вновь на поверхности потока, а сила Fj равна нулю, в силу чего гребень оболочки 1 вновь поднимается на расчетную величину Н, а тросы 4 перемещаются по направлению его движения до тех пор пока ограничители 11 не упрутся в основание 2 и плотина не займет проектное положение, Применение предлагаемой мембранной плотины на водотоках с неравномерным стоком упростит процесс регулирования уровня верхнего бьефа, исключит выход паводковых вод расчетной обеспеченности на пойму и размыв ими берегов, позволит снизить эксплуатационные затраты. Формула изобретения Мембранная плотица, включающая последовательно установленные оболочки с уменьщающейся по течению высотой, на гребнях которых размещены поплавки, отличающаяся тем, что, с целью упрощения процесса регулирования уровня верхнего бьефа, гребни оболочек соединены вертикальными сообщающимися гибкими связями, снабженными ограничителями хода, причем нижние оболочки имеют дополнительный поплавок, размещенный на гребне над основным поплавком и связанный с последним посредством гибкой связи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 618480, кл. Е 02 В 7/02, 1977. 2. Авторское свидетельство СССР № 675124, кл. Е 02 В 15/00, 1978.