Устройство искусственной шероховатости Советский патент 1981 года по МПК E02B8/06 

(54) УСТРОЙСТВО ИСКУССТВЕННОЙ ШЕРОХОВАТОСТИ

I

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к устройствам для защиты русел от размыва управлением скоростной структурой потока, и может найти применение при устройстве русел специального назначения (быстротоки, рыбоходы, плотоходы), характеризующихся больщим уклоном дна.

Известно устройство искусственной щероховатости, включающее установленные на основании в щахматном порядке щашки 1.

Недостатками этого устройства являются повышение скорости потока между щащками, малая эффективность, неоптимальное управление структурой потока, невозможность защиты подводных откосов рек.

Цель изобретения - повышение эффективности защиты подводных оснований путем оптимального управления скоростной структурой потока.

Указанная цель достигается тем, что устройство искусственной шероховатости включает установленные на основании в ша хматном порядке щашки, причем шащки выполнены в форме совков, обращенных открытой стороной навстречу потоку.

Расстояние между смежными совками определено по формуле

1 (5-7,5) h + Ь, .

- где I - расстояние между совками; h - высота совка; b - щирина стенки совка.

На фиг. I изображено устройство искусственной щероховатости, вид в плане; на .фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

О Устройство искусственной щероховатости включает установленные на основании в щахматном порядке щащки 1. Каждая щащка выполнена в форме совка, обращенного открытой стороной навстречу потоку. Совок включает основание 2, поперечную

IS стенку 3 и пару боковых стенок 4. Шащки в форме совков могут быть изготовлены из металла или бетона, выполнены монолитными с основанием или изготовлены отдельно и закреплены затем на основании. В по20 следнем случае совки крепятся к основанию при помощи шпилек 5. В грунте также могут быть проложены полосы, на которых щпйльками закреплены совки. При выполнении COBков на монолитном основании за ними в основании могут быть выполнены окна, заполненные, например, гравием. При движении жидкости перед каждой поперечной стенкой 3 совка, а также за ней, образуются водоворотные зоны, направленные навстречу потоку. Боковые стенки 4 каждого обращенного навстречу потоку совка направляют часть потока между ними на поперечную стенку этого совка. После соприкосновения с поперечной стенкой эта часть потока отклоняется вверх и не смешивается с потоком, движущимся рядом с совком, в результате этого не происходит повышения скорости потока между совками, что имеет положительное значение, поскольку позволяет исключить бетонирование основания. Часть потока, которая проходит между совками одного ряда, наталкивается на установленные в шахматном порядке совки следующего ряда, которые гасят их энергию и отклоняют вверх. Аналогично происходит гашение энергии потока каждым последующим рядом установленных в шахматном порядке совков. При указанном соотношении размеров между геометрическими размерами совков и расстояниями между ними потоку оказывается максимальное со противление. При этом максимум скорости

о / о о о смещается к поверхности потока, чем и обеспечивается защита основания от размыва. Изобретение может быть использовано для защиты русел рек, морей, опор мостов и т. п. При использовании на быстротоках оно дает экономию 30% бетона. Изобретение позволяет сократить длину гидравлических моделей крупных водохозяйственных систем. Например, модель Днепро-Бугского канала с предлагаемым устройством искусственной шероховатости имеет длину 58 м, а без нее 433 м. Формула изобретения Устройство искусственной щероховатости, включающее установленные на основании в шахматном порядке шащки, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности защиты подводных оснований путем оптимального управления скоростной структурой потока, щашки выполнены в форме совков, обращенных открытой стороной навстречу потоку. Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе. 1. Замарин Е. А. и др. Гидротехнические сооружения. М., Госстройиздат, 1960. с. 149 (прототип).