Способ гашения энергии потока воды

 

Изобретение относится к гидротехника и может быть использовано в водосбросах высоконапорных ГЭС. Цель изобретения - повышение эффективности гашения. Для сброса потока воды и гашения его энергии открывают затвор 1 и направляют воду из верхнего бъефа в водосбросный лоток 4. Продольными вододелительными стенками, расположенными в лотке 4, поток воды разделяется на два отдельных потока, один из которых поступает на верхний трамплин 9. С верхнего трамплина 9 поток отбрасывают в нижний бъеф 11 и сопрягают с поверхностью воды под углом более 30° к горизонту с образованием устойчивых донных режимов. Другой отдельный поток по лотку 4 поступает на нижний трамплин 10, с которого воду отбрасывают в нижний бъеф 11 с обеспечением угла сопряжения с горизонтом воды менее 15°, организуя поверхностный режим сопряжения . Поток воды, сбрасываемый нижним трамплином 10, растекаясь по поверхности нижнего бьефа 11, экранирует поток, сбрасываемый верхним трамплином. При этом обеспечивается эффективное гашение энергии потоков воды. 2 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1691462 А1 (я)5 Е 02 В 8/06

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4702152/15 (22) 10,05.89 (46) 15.11.91. Бюл. М 42 (75) П.P.Xëîïåíêîâ (53) 627,83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 697628, кл. Е 02 В 8/06, 1974.

Слисский С.М. Гидравлические расчеты высоконапорных гидротехнических сооружений. М.: Энергия, 1979, с.195, рис.8 — 4. (54) СПОСОБ ГАШЕНИЯ ЭНЕРГИИ ПОТОКА

ВОДЫ (57) Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано в водосбросах высоконапорных ГЭС. Цель изобретения— повышение эффективности гашения. Для сброса потока воды и гашения его энергии открывают затвор 1 и направляют воду из верхнего бьефа в водосбросный лоток 4.

Продольными вододелительными стенками, расположенными в лотке 4, поток воды разделяется на два отдельных потока, один иэ которых поступает на верхний трамплин 9, С верхнего трамплина 9 поток отбрасывают в нижний бъеф 11 и сопрягают с поверхностью воды под углом более 30" к горизонту с образованием устойчивых донных режимов. Другой отдельный поток по лотку 4 поступает на нижний трамплин 10, с которого воду отбрасывают в нижний бьеф 11 с Обеспечением угла сопряжения с горизонтом воды менее

150, организуя поверхностный режим сопряжения. Поток воды, сбрасываемый нижним трэмплином 10, растекаясь по поверхности нижнего бъефа 11, экранирует поток, сбрасываемый верхним трамплином. При этом обеспечивается эффективное гашение энергии потокОВ Воды. 2 ил.

1691462

10

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано в водосбросах высоконапорных ГЭС.

Цель изобретения — повышение эффекгивности гашения.

На фиг.1 показан водосброс, поперечный разрез; на фиг,2 — то же, вид сверху.

Водосброс включает затвор 1, восприНимающий напор воды верхнего бьефа 2 и расположенные на низовой грани плотины

3 водосбросные лотки 4 с направляющими поток бортами 5 и 6. В лотках 4 расположены вододелительные продольные стенки 7 и 8, а также верхний 9 и нижний 10 трамплины, За плотиной 3 имеется нижний бьеф

11.

Способ гашения энергии потока воды осуществляют следующим образом, Открывают затвор 1 и вода иэ верхнего бъефа 2 поступает в водосбросной лоток 4, движется далее вниз компактной струей в верхней своей части, а потом разделяется расположенными в лотке 4 продольными вододелительными стенками 7 и 8 на два потока, один из которых поступает на верхний трамплин 9, расширяется на этом трамплине 9 до величины, равной ширине.лотка

4, и отбрасывается под углом близким или равнозначным с горизонтальным направлением, причем сам трамплин 9 может быть расположен в средней 1/3 части плотины, При этом радиус поверхности трамплина может выбираться в пределах 20-50 м, а траектория полета в основном нисходящая, что сделано для снижения распыления влаги в атмосферу с обеспечением угла сопряжения а г с нижним бьефом 11 более 30 к горизонту для организации устойчивых донных режимов и достижения максимального гашения энергии в зоне соударения потоков.

Другая часть общего потока проходиг свободно вниз по лотку 4, растекается ны всю его ширину и поступает далее на нижний трамплин 10 (который может быть размещен на нижней 1/3 части плотины), с которого отбрасывается вниз по течению горизонтально или с небольшим положительным углом к горизонту с обеспечением угла сопряжения Q ) с нижним бьефом 11 менее 15 к горизонту с образованием поверхностного режима сопряжения. После сопряжения поверхностным режимом вода далее скользит по поверхности воды нижнего бьефа 11 горизонтально, что имеет решающее значение в заявленной комбинации режимов сопряжения, поскольку только при таком сочетании обеспечивается воэможность соударения между собой и эффектив25

55 ного гашения ранее разделенных потоков вдали от плотины. Таким образом, верхний поток трамплина 9 отбрасывается на возможно большее удаление от плотины, а нижний поток трамплина 10 отбрасывается на возможно меньшее расстояние, причем изза поверхностного характера движения этого потока и отсутствия его воздействия на дно облегчается крепление нижнего бьефа 11.

При таком решении, обеспечивающем соударение отбрасываемых с трамплинов 9 и 10 потоков с соударением в поверхностной зоне воды в нижнем бьефе, решается не только задача интенсификации гашения энергий соударяющихся потоков, но благодаря этому появляется возможность задействования эффекта экранизации, более того, двойной экранизации, За счет двойной экранизации эффективность предлагаемого способа резко возрастает, что объясняется следующим.

После осуществления эффективного гашения соударяющихся потоков. благодаря сильному распылению верхнего потока изза большой дальности отлета, а также за счет того, что соударение осуществлено на подстилающем гидрослое, позволяющим осуществить гашение на большом удалении от дна реки, потоки начинают осуществлять экраниэирующие функции по отношению друг к другу эа счет их больших скоростей движения в момент соударения. В результате верхний поток отсекает нижний от его прорыва вниз по реке, а нижний, в свою очередь, отсекает верхний от его прорыва в сторону дна реки. В комплексе это позволяет на порядок снизить силовое воздействие потока на твердые границы реки — дно и берега. При этом поверхностные волны эффективно гасятся даже когда ширина нижнего потока в зоне сопряжения на 33 превышает ширину верхнего потока. Расширение нижнего потока организуется известными приемами. После взаимодействия оба потока сливаются в один и движутся на начальной траектории под углом а з, который существенно меньше угла а г и era значения определяются количественным соотношением обоих потоков и значением угла а2. При этом объединенный поток на короткой траектории меняет направление своего движения на горизонтальное, что ускоренно стабилизирует поток.

Формула изобретения

Способ гашения энергии потока воды, включающий сброс потока по водосливной грани плотины. имеющей верхний и нижний

1691462

Составитель В.Кудреватых

Техред ММоргентал Корректор С.Шевкун

Редактор А.Долинич

Заказ 3910 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101 трамплины, разделение его на отдельные потоки на трамплинах и отброс потоков посредством верхнего и нижнего трамплинов в нижний бьеф, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности гашения, поток отбрасывают верхним трамплином на большее расстояние от плотины и сопрягают с нижним бьефом под.углом к горизонту более ЗОО, а нижним трамплином отбрасывают поток воды на меньшее расстояние от плотины и сопрягают с нижним о бьефом под углом к горизонту менее 15, 5 организуя поверхностный режим сопряжения этого потока и соударение с ним на поверхности нижнего бьефа потока. отбрасываемого верхним трамплином,