Поворотное сооружение безнапорного водовода Советский патент 1982 года по МПК E02B9/04 

Изобретение относится к гидротехническому строительству, преимущественно высокоскоростных безнапорных водосбросов с постоянным расходом воды, имеющих поворотный в плане участок. Известно поворотное сооружение безнапорного водовода, включающее участок поворота, выполненный в виде виража C JНедостатком указанной конструкции является необходимость выполнения поворотного участка с/вытянутым вверх сечением водовода вследствие отжатия потока на повороте к наружной стенке, так как для сохранения первоначального сечения потребовалось бы увеличить радиус кривизны поворота и соответственно значительно увеличить длину водосбросного тракта, что в обо их случаях усложняет сооружение и тре бует дополнительных затрат. Известно также поворотное сооружение безнапорного водовода включающее колено, расположенное -между подводящим и отводящим водоводами 2 J. Недостатком известного устройства является необходимость выполнения до полнительных злементов в виде разделительных стенок и увеличение ширины а соответственно и площади сечения водовода. Кроме того, при больших скоростях на участке поворота поток закручивается и раздробляется, образуя сопротивление, на преодоление которого расходуется часть его кинетической энергии, вследствие чего снижается скорость потока, вызывая опасность перехода ниже участка поворота в напорный режим. В случаях пропуска потока, транспортирующего донные влекомые насосы, поверхность участка поворота с разделительными стенками подвержена повреждениям, что также вызывает дополнительные затраты на ремонт и вывод из эксплуатации сооружения на длительный период. Цель изобретения - повышение надежности работы. Указанная цель достигается тем, что на начальном участке колена на его потолке и выпуклой стенке выполнены уступы, причем потолок колена расположен ниже потолка подводящего водовода, а выпуклая стенка смещена к центру кривизны. На фиг. 1 схематично изображено поворотное сооружение, продольный

разрезу на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг.2.

Поворотное сооружение включает подводящий 1 и отводящий 2 водоводы, колено 3, например, прямоугольного сечения, с местным расширением, выполненньш за счет смещения выпуклой в плане (во внутреннюю сторону водовода) боковой стенки 4 к центру кривизны. Это расширение в плане начинается резким уступом 5 непосредст,)венно перед участком поворота колена 3 и заканчивается в его конце плав1ным сужением б. Потолок 7 сооружения непосредственно перед коленом 3 имеет плавное снижение 8 (до поверхности воды), а далее, после касания водной поверхности , он принимает положение параллельно дну до конца колена 3.

За коленом 3 потолок переходит к прежнему положению путем выполнения уступа 9.

Устройство работает следующим образом,

Поток воды, имеюгций любую форму поперечного сечения, в подводящем водоводе 1 путем постепенного изменения его формы поперечного сечения переформировывается в прямоугольную форму,

В начале колена 3 поверхность потока касается потолка 7, при этом на.порный режим исключен, так как за сче уступа 5, выполненного в створе начала плавного снижения 8 потолка 7, образуется свободное пространство со стороны боковой поверхности потока. Таким образом, поток на повороте,прижимаясь за счет действия центробежных сил к вогнутой боковой стенке колена 3, течет по &той стенке, как по дну, имея свободную поверхность с противоположной стороны..

При этом из-за значительных центробежных сил, равивающихся при больших скоростях течения, свободная поверхность потока является практически плокой и располагается параллельно боковой стенке.

Центробежные силы, действующие на такой поток, уравновешены реакциями вогнутой боковой стенки, дна и потолка, что исключает закручивание потока и тем самым обеспечивает нормальное протекание его по колену 3 в компактном виде с минимумом потерь кинетической энергии.

В конце колена 3, где действие центробежных сил снижается, над потолком появляется за счет резкого повышения потолка за уступом 9 свободное пространство, а свободное пространство, расположенное со стороны боковой поверхности потока,постепенно сводится на нет за счет выполнения плавного сужения б. Затем поток поступает в отводящий водовод 2, где за счет изменения формы сечения принимает вместо прямоугольной формы любую другую, соответствующую сечению водовода на прямолинейном участке.

.Предлагаемая -конструкция поворотного сооружения отличается простотой, позволяет значительно сократить затраты на его строительство и повысить надежность работы за счет существенного улучшения гидравлического режима .

Формула изобретения

Поворотное сооружение безнапорного водовода, включающее колено,расположенное между подводящим и отводящим водоводами, отличающеес я тем, что, с целью повышения надежности работы, на начальном участк& колена на его потолке и выпуклой стенке выполнены уступы, причем потолок колена расположен ниже потолка подводящего водовода, а выпуклая стенка колена смещена к центру кривизны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Замарин Е.А. Гидротехнические сооружения. М, , 1954, с. 141,черт. 106-а.

2.Там же, черт, 106-Ь.

(риг. г .