Шахтное водосбросное сооружение

 

Использование: в гидротехнических сооружениях, в частности в шахтных водосбросных сооружениях. Сущность изобретения: сброс воды из верхнего бьефа гидротехнического шахтного сооружения при подъеме уровня воды выше нормального подпорного горизонта обеспечивается за счет перелива воды через водосливную воронку 1 в вертикальную шахту 4. Одновременно вода по трубам поступает в водопереливной оголовок 2, расположенный внутри воронки и выполненный в виде полого конуса, откуда также переливается в вертикальную шахту 4. Перелив воды через водосливную воронку 1 и водопереливной оголовок 2 обеспечивает повышение пропускной способности водосбросного сооружения при минимальном форсированном уровне верхнего бьефа. 2 ил.

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть использовано для пропуска расходов воды.

Известны шахтные водосбросные сооружения.

К недостаткам этих сооружений следует отнести не рациональное использование водосливной воронки и водосливного фронта для увеличения пропускной способности водосброса. Пропускную способность кольцевого водослива снижает нерадиальный подвод по периметру кольцевого водослива, вызывающий вращательное движение потока и неравномерный подвод воды. Для устранения вращения и равномерного обеспечения подвода воды выемке, подводящей воду к водосливу придаются определëнные очертания в плане и устанавливаются противоводоворотные устройства. Для исключения винтового движения предложены многие конструкции. Основным недостатком вышеперечисленных работ является нерациональное использование пространства в водосливной воронке для увеличения пропускной способности водосброса.

Наиболее близким к изобретению является водосброс, состоящий из кольцевого водослива и дополнительной водосливной воронки, размещëнной внутри входной воронки. Дополнительная вода подаëтся с помощью радиальных подводящих водоводов. При больших расходах радиус кольцевого водослива получается большим и соответственно увеличиваются длины подводящих водоводов для дополнительной воронки. Это требует специальной прочной конструкции и нарушается статическая устойчивость сооружения.

Основным недостатком этих конструкций является сложность конструкции и малая пропускная способность при больших расходах.

Целью изобретения является обеспечение максимального сопротивления переливающего слоя воды на входе; обеспечение пропускной способности при минимальном радиусе воронки и пропускной способности при минимальной глубине сливающего слоя.

Это достигается тем, что внутреннее пространство водосливной воронки водосброса между поверхностями сливающихся струй используется для подачи дополнительных расходов. С этой целью по оси водосбросного сооружения располагается дополнительное водоприëмное устройство, выполненное в виде полого конуса, вершина которого обращена вниз по направлению туннеля и установлена с зазором между телом конуса и свободной поверхностью переливающейся в туннель струи.

Вода для дополнительного водоприемного устройства подаëтся с помощью полых труб, которые одновременно поддерживают водоприëмный оголовок.

Таким образом, вода через полые трубы поступает в дополнительный оголовок. В таких конструкциях пропускная способность увеличивается примерно на 10-20% На фиг. 1 и 2 дано предлагаемое сооружение.

Водосброс состоит из водосливной воронки 1, дополнительного водоприëмного оголовка 2, полой трубы 3, вертикальной отводящей шахты 4.

Водосливная воронка имеет кольцевую форму и верх еë находится на уровне нормального подпорного уровня воды в водохранилище. Дополнительный водоприëмный оголовок 2 имеет полую конусную форму, вершина которого обращена в направлении туннеля и установлена с зазором от свободной поверхности переливающейся в туннель струи. Полая труба 3 выполняет две основные функции: держатель дополнительного оголовка и для подачи воды в неë. Вертикальная отводящая шахта 4 выполняет функцию соединения водосливной воронки с отводящим туннелем.

Конструкция работает следующим образом.

При подъëме воды выше нормального подпертого горизонта водохранилища происходит перелив через водосливные части воронки. Одновременно вода поступает через полые трубы в дополнительный водоприëмный оголовок. Далее вода переливается через вертикальные шахты и отводится в туннель. Таким образом, применение предлагаемой конструкции позволяет уменьшить глубину приливного слоя и уменьшить радиус воронки водосброса.

Формула изобретения

ШАХТНОЕ ВОДОСБРОСНОЕ СООРУЖЕНИЕ, включающее водосливную воронку, соединенную с отводящей шахтой, и водопереливной оголовок, расположенный внутри воронки по ее оси и опирающийся на стенки воронки посредством подводящих водоводов, соединяющих полость оголовка с водоемом, отличающееся тем, что, с целью повышения пропускной способности при минимальном форсированном уровне верхнего бьефа, водопереливной оголовок выполнен в виде полого конуса, обращенного вершиной вниз в направлении отводящей шахты и имеющего открытое основание, а подводящие водоводы выполнены в виде труб.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2