Водосбросное устройство Советский патент 1982 года по МПК E02B8/06 

(54) ВОДОСБРОСНОЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к гидротехническим (Сооружениям, а именно к водосбросным устройствам типа туннельных водосбросов.

Известно водосбросное сооружение, включающее водозаборный оголовок, береговой транзитный участок и участок согГряжения 1.

Недостатками этого типа туннельного водосброса является . наличие сосредоточенной струи с большими удельными расходами, выходящей из участка сопряжения, установленного под углом к оси естественлого русла.

Известно также водосбросное устройство, включающее водозаборный оголовок, транзитный участок и участок сопряжения 2.

Недостатками этого водосброса является наличие сосредоточенной струи с большими удельными расходами, выходящей и участка сопряжения, установленного под углом к оси естественного русла.

Наиболее близким к предлагаемому является водосбросное устройство, включающее водозаборный оголовок, транзитный

участок и участок сопряжения с боковыми водосливами 3.

Недостатками этого водосброса является отсутствие гашения кинетической энергии сбрасываемого потока на участке сопряжения, сброс воды возле одного из берегов русла и сосредоточенное движение ее вдоль этого берега ухудшает сопряжение сбрасываемого потока с .нижним бьефом.

Цель изобретения - повышение эффективности гашения кинетической энергии потока.

Поставленная цель достигается тем, что участок сопряжения выполнен, в виде нескольких параллельных тупиковых туннелей, снабженных водобойными сооружениями, 15 на кото.рых размещены боковые водосливы, причем концевой участок каждого тупикового туннеля образован наклонной цилиндрической оболочкой, сопряженной с водобойным сооружением, а длина концевого участка 1 (4-5)Н,где h - высота туннеля.

Боковые водосливы размещены в шахматном порядке и выполнены непересекающимися.

На фиг. 1 показано водосбросное устройство, вид в плане; на фиг. 2 - то же.

разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - то же, разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - то же, разрез Г-Г на фиг. 1; на фиг. 6 - то же; разрез Д-Д на фиг. I; на фиг. 7 - то же, боковые водосливы размещены в шахматном порядке, план.

Водосбросное устройство включает водозаборный оголовок 1, береговой транзитный участок 2, боковые водосливы 3 и участок сопряжения в виде нескольких тупиковых туннелей 4, расположенных поперек русла параллельно друг другу и оси плотины 5 и снабженных открытыми водобойными сооружениями 6. Заборные оголовки 7 тупиковых туннелей 4 размепдены на разных уровнях по высоте водосбросного устройства, начиная сверху вниз. Отвод воды в сторону нижнего бьефа из открытых водобойных сооружений 6 осуществляется через боковые водосливы 3, гребень которых установлен в зоне поверхностного вальца. Открытые водобойные сооружения 6 расположены посредине русла реки так, что верх глухой боковой стенки 8 каждого последующего тупикового туннеля 4 размещен на уровне гребнд бокового водослива 3, установленного выще по течению открытого водобойного сооружения 6.

Концевой участок 9 каждого тупикового туннеля образован наклонной цилиндрической оболочкой 10, сопряженной с водобой ным сооружением 6, длина концевого участка 9 равна (4-5)h, где h - высота тупикового туннеля на участке водобойного сооружения.

Водосбросное устройство может быть выполнено в плане с размещением боковых водосливов 3 в шахматном порядке, не перекрывающими друг друга.

Русло реки крепится железобетонными плитами 11 непосредственно на выходе из водобойных сооружений 6.

При пропуске максимальных расчетных паводковых расходов водосбросное устройство работает в напорном режиме.

Вода под напором поступает в каждый тупиковый туннель 4, в бурном состоянии проходит открытое водобойное сооружение 6, заполняет участок 9, который на протяжении всего периода его работы демпфирует гидродинамический удар потока на торцовую стенку 12, расположенную в конце тупикового туннеля на расстоянии (4-5)h, от открытого водобойного сооружения 6. Возле концевого участка 9 придонная струя поворачивает вверх, ударяется об поднимающуюся кверху цилиндрическую оболочку 10, направляется этой стенкой оболочки 10 навстречу подходящему к концевому участку 9 потоку, падает на него, образуя поверхностный валец.

Затем вода в поверхностном вальце растекается вверх против движения придонной струи, образуя все возрастающий слой непрерывно вращающейся воды. В тот момент, когда толщина вращающейся воды над придонной струей потока превысит отметку гребня бокового водослива 3, начинается отвод воды из открытого водобойного сооружения 6.

При пропуске меженных расходов водосбросное устройство работает в безнапорном режиме и каждый тупиковый туннель 4

начинает работать только тогда, когда уровни воды в водосбросном устройстве превысят отметки дна заборного оголовка 7 и гребня бокового водослива 3. При этом участок тупикового туннеля 4, расположенный до открытого водобойного сооружения,

работает в напорном режиме.

Использование предлагаемого водосбросного устройства улучшает сопряжение сбрасываемого потока с нижним бьефом, уменьшает удельные расходы на выходе из водосброса и сокращает на 5% стоимость

крепления нижнего бьефа.

Формула изобретения

образован наклонной цилиндрической оболочкой, сопряженной с водобойным сооружением, а длина концевого участка 1 (4-5)h где h - высота тупикового туннеля на участке сопряжения с водобой ным сооружением.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

режима движения потока в строительном водосбросе, статической и динамической работы облицовки строительного тоннеля Токтогульской ГЭС. Труды координационных совещаний по гидротехнике, вып, 49, л., «Энергия, 1969, с. 315, рис. 1.

№ 285619, кл. Е 02 В 8/06, 1966 (прототип).

/ Щ&

0г/г. /

фг/г. 2 TV

ф1/г.

фуг. 5