Берегозащитная полузапруда

 

1. БЕРЕГОЗАЩИТНАЯ ПОЛУЗАПРУДА , содержащая ибразованные сходящимися в плане стенками блоки, выступ каждого из которых размещен в пазу последующего, причем блоки соединены между собой горизонтальными шарнирами , отличающаяся тем, что, с целью повьщ ения интенсивности процесса накопления берегоформирующих отложений путем повышения энергогашения потока, верхние грани стенок скошены в сторону их внешних граней. (Л с со 4 00 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А (б1) E 02 В 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3588244/29-15 (22) 05.05.83 (46) 23.08.84. Бюл. Н 31 (72) Е.Т. Городецкий и Л.Т. Соловейко (71) Ивано-Франковское управление осушительных систем и противопаводковых сооружений (53) 627.52(088.8) (5e) 1. Авторское свидетельство СССР

9 359337, кл. E 02 В 3/00, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 881180, кл . E 02 В 3/00, 1977 (прототип). (54) (57) 1 . БЕРВГОЗАЩИТНАЯ ПОЛУЗАЛРУДА, содержащая образованные сходящимися в плане стенками блоки, выступ каждого из которых размещен в пазу последующего, причем блоки соединены между собой горизонтальными шарнирами, отличающаяся тем, что, с целью повьппения интенсивности процесса накопления берегоформирующих отложений путем повышения энергогашения потока, верхние грани стенок скошены в сторону их внешних граней. 109488

2. Полузапруда по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что угол скоса увеличивается от вершины блока к его основанию.

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, в частности к защитно-регуляционным сооружениям, применяемым для выправления и регулирования рек, защиты речных берегов, 5 а также их восстановления.

Известно гидротехническое сооружение, содержащее блоки, выступ каждого из которых размещен в пазу

ПоСледующего, соединенные посредством 0 шарнира С13.

Недостатком этого устройства является малая надежность вследствие появления размывов вдоль боковых поверхностей за счет образования 15 мощного вальца.

Известна также берегозащитная полузапруда, содержащая образованные сходящимися в плане стенками блоки, выступ каждого из которых размещен 20 в пазу последующего, причем блоки соединены между собой горизонтальными шарнирами (2).

Недостатком известного устройства является то, что проходящий через 2> полузапруду поток относит берего( формирующие отло кения за тело полу1запруды в русловую его часть в сторону от берега.

Целью изобретения является повышение интенсивности процесса накопления берегоформирующих отложений, путем повышения энергогашения потока °

Поставленная цель достигается тем, что в полузапрупе, содержащей образованные сходящимися в плане стенками блоки, выступ каждого из которых размещен в пазу последующего„ 0 причем блоки соединены между собой горизонтальными шарнирами, верхние. грани стенок скошены в сторону их внешних граней.

Кроме того, у ол скоса увеличи- д вается от вершины блока к е|о ос— нованию.

3. Полузапруда по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что скошенные грави имеют криволинейное очертание в поперечном сечении.

Пр > c>сoшeннь:е грани имеют криволинейное очертание в поперечном сечен> и.

На фиг. 1 изображена предлагаемая полузапруда,, общий вид в плане; на фиг. 2 — блок со скошенными верхними гранями, общий вид, на фиг. 3 блок с углом скоса граней, увеличивающимся от вершины блока к его основанию, на фиг. 4 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 5 — разрез Г-Б на фи вЂ, 1; на фиг. 6 — предлагаемое устройство с блоками, выполненнь>ми с закрепленнь>мк выступами и пазами," на фиг. 7 — разрез В-В на фиг. 6.

Берегозащктная полузапруда включает блоки I, образованные сходящимися в плане стенками 2, выступ 3 каждого из I,оторых размещен в пазу 4 последуюшего, причем верхние грани

5 стенок 2 скошены в сторону их внешних граней 6. Блоки 1 соединены между собой горизонтальными шарнирами 7. Кроме того, блоки 1 могут быть выполнены с угпом скоса верхних граней 5, увеличивающимся От вершины блока 1 к его основанию 8, а скошенные грани 5 — кркволинейногс очертания в поперечном сечении.

TI03HIJиямк 9 — 1 4 обозна I -|ы ветственно поток, входной и выходной каналы, образованные стенками блоков 1, вихревые токи. валь;ь: на гранях блоко†I

Полузапруда работае г следу ьщим образом.

Поток 9, проходя над блока IH I, попадает нижними слоями на ско I!E иные грани > сходящихся стензк 2, расположенных со сторонь. верх его бьефа, и начинает движение по ним, Вследствие того, что скошенные грани 5 выполнены под углом к с>си полузапруды, придонные с !0,. потока

Отклоняются В сторону ес Г->.>олы, CI;0шенные грани 5 сходящихся ст".: â€, Ок 2 одного блока и внутрен>п!О б<>ковше

110948

3 грани сходящихся стенок 2 последую.щего блока образуют сквозные каналы, входные 10 — со стороны верхнего бьефа и выходные 1 l — со стороны нижнего бьефа. Отклоненный поток 9 со скошенных граней 5 входит в входные каналы 10 и в виде вихревых токов 12 движется в направлении от торцовой части сходящихся стенок 2 к выступу 3. При этом происходит интенсивное гашение нижних прицанных слоев потока ат взаимодействия их с внешними слоями движущихся вихревых токов 12, чем достигается эффективное осаждение и забор наносов с продвижением их по входным каналам 10 к выступу

3, где ани перенасятся в выходные каналы 11. Часть нижних слоев потока

9 не перехватывается на входных каналах 10 и попадает на выходные каналы 11, в каторьгх приобретает форму вихревых таков 13, движущихся от выступа 3 к торцовой части основания, т.е. в направлении нижнего 25 бьефа, производя при этом дополнительный забор наносов, поступающих из входных каналов 10, и их транспортировку. Гашение энергии происходит также, как и на входных каналах.

При движении вихревых токов 12 и 13 по скошенным граням 5, вследствие одинакового направления их вращения, в приграничньгх (контактирующих между собой) областях внешних слоев вихрей происходит дополнительное гашение их энергии от саударения противонаправленных струй проходящих вихревых токов. Это способствует осаждению и перехвату твердого стока, движущегося в нижних слоях проходящего над полузапрудой потока

9, воздействуюших с внешними слоями вихрей ега частей. Вихревые токи

12 и 13, проходящие по входным каналам 10 и 11, взаимодействуют между собой.

При этом возникает значительная турбулентность потока в виде "висячего вальца" 14, захватывающая вышележащие слои его с интенсивным гашением их энергии и осаждением влекомых частиц твердого стока. Кроме того, висячий валец 14 является водным трамплином, способствующим

55 отбросу верхних слоев потока 9 далеко за пределы полузапруды.

Для улучшения процесса забора и транспортирования наносов, а также уменьшения размывающей способности потока 9 на вадабае путем более плавнага сопряжения ега с ним, скошенные грани 5 выполнены по длине стенок 2 расширяющимися в направлении от выступа 3 к основанию 8 в сторону внешних граней 6. При такам выполнении палузапруды образовавшиеся сквозные каналы 10 и 11 имеют уклон ат середины ее к краям. Это позволяет производить больший забор наносов при протекании потока через полузапруду путем увеличения энергогасительнай способности каналов.

Вследствие того, что создаются меньшее сопротивление полузапрудай потоку и меньший гидравлический подпор, сс достигаются лучшие условия по nepe>l броска твердого стока через полузапруду в нижней бьеф и отложению на нем, так как для этого необходимы глс Hbli»ic". энергетические затраты патока, скорость ега и подъемная сила, чта особенна важна при накоплении отложений в период подъема и спада паводковых расходов.

Поток 9, сходящий .с полузапруды па каналам 10 и 11, имеет меньшие размывающие скорости на водобае, так как каналы образуются расширяющимися в направлении течения его от выступа к краям и с меньшим перепадам их выхода с нижним бьефам, чта способствует уменьшению энергии потока на выходе в водабай.

Для повышения эффективности гашения энергии патака на выступе 3 блоков 1 ат сходящихся вихревых токов и более лу«liic é переброски твердого стока па каналам с верхнего бьефа в нижний, выступ 3 и паз 4 каждого бла a имеют в плане округленную форму, а сопряжение скошенных граней сходящихся стенок имеет плавное очертание. Такое выполнение полузапруды позволяет улучшить процесс осаждения наносов и продвижения их с меньшими энергетическими затратами по скошенным граням сквозных каналов с верхнего бьефа в нижний.

Кроме того, такое выполнение предотвращает закупорку каналов в местах их сопряжения от крупных частиц, влекомых потоком твердого стока, чта существенно важна при сложных условиях эксплуатации сооружений, например в труднодоступных и отдаленньгх местах их нахождения, а такl 1(39488 же частой длительной повторяемости и прохождения паводков.

Использование берегозащитной полуэапруды позволяет уменьшить размьвающую способность потока путем 5 г1ерераспределения его энергии по глубине, равномерно накопить отложения твердого стока в нижнем бьефе в прибсреговой ее части, уменьшить эксплуатационные издержки ее содержания в 1,5-2 раза, самовосстановить разрушенные берега во время прохождения паводков, уменьшить стоимость строительства на 15-207..

1109488

БНИИПИ ау<аз б015/21 Тираж б44 Полпиское р дщад ДДЦ "Патент", г.Ужгород, .ул. Проектная, 4