Водовыпуск из канала с бурным течением

 

Использование: в гидротехнических сооружениях, в частности в устройствах водовыпуска с бурным течением и в условиях обильных донных насосов. Сущность изобретения: устройство включает канал 1, откуда вода поступает в водоприемное отверстие 5, а наносы движутся вдоль решетки 8 и сбрасываются в транзитный канал 2. Галерея 4 выполнена в виде расширяющегося по направлению движения потока водовода, что уменьшает волнение на поверхности воды, а наличие поперечной вертикальной стенки 11 обеспечивает безотрывное движение воды и препятствует вихреобразованию в галерее 4. Пропускная способность водовыпуска возрастает при соотношении площади водоприемного отверстия 5 к площади водовыпускного отверстия не более 1, 5. 4 ил.

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к устройствам для отбора воды из каналов с бурным режимом течения и в условиях обильных донных наносов.

Цель изобретения повышение надежности работы и увеличение пропускной способности путем уменьшения волнения на поверхности воды.

На фиг. 1 изображен водовыпуск из канала с бурным течением, вид сверху; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 пропускная способность водовыпуска, на модели.

Водовыпуск из канала состоит из подводящего 1, транзитного 2 и отводящего 3 каналов, водоприемной галереи 4, вход которой выполнен водоприемным отверстием 5, а водовыпускное отверстие 6 соединено с отводящей трубой 7. Галерея 4 выполнена в виде расширяющегося по направлению движения потока водовода, при этом отношение площади водоприемного отверстия 5 донной водоприемной галереи к площади водовыпускного отверстия 6 составляет не более 1,5, причем водоприемное отверстие 5 перекрыто решеткой 8 и ограничено сверху разделительной стенкой 9, верхний конец которой присоединен к решетке 8, а нижний сопряжен с транзитным каналом 2. Водовыпускное отверстие 6 снабжено затвором 10, регулирующего степень открытия водовыпускного отверстия 6. Дно галереи 4 выполнено с уклоном, а поперечная вертикальная стенка 11 выполнена переменной высоты по длине галереи 6 и расположена под углом 30-35^о к водовыпускному отверстию 6.

Водовыпуск из канала работает следующим образом.

Поток воды в канале отсекается в придонной части над водоприемным отверстием 5, а наносы движутся по полотну решетки 8 и сбрасываются в транзитный канал 2. Выполнение галереи 4 в виде расширяющегося по направлению движения водовода при сопряжении с отводящей трубой 7 ликвидирует выплески воды через борта подводящего канала 1, а нижняя часть потока оттесняется поперечной вертикальной стенкой 11 к углублению донной галереи 4, обеспечивая безотрывное движение воды в отводящем канале 3, что позволяет ослабить отрыв и ликвидировать вихреобразование в галерее 4. Пропускная способность резко возрастает при соотношении площади водоприемного отверстия 5 к площади водовыпускного отверстия 6 не более 1,5. Размещение поперечной вертикальной стенки 11 под углом к оси подводящего канала в галереи 4 создает направленное движение воды при заборе. Размещение затвора 10 на выходе из отводящей трубы 7 позволяет устанавливать открытие в заданном соотношении расходов воды. Таким образом, угол отклонения вертикальной стенки 11 по длине проточного водовода галереи 4 влияет на гидравлический режим сооружения. Кроме того, расчет сводится и к определению площади сечений входа и выхода галереи, и ее уклона. Расчет пропускной способности сооружения аналогичен известным, однако, при этом необходимо учитывать форму при увеличении коэффициента расхода галереи.

Лабораторные исследования водовыпуска, приведенные в виде графика на фиг.4, показали возможность увеличить скорость истечения жидкости из галереи 4.

При закрытом затворе 10 на выходе из отверстия трубы 7, благодаря напорному режиму внутри галереи 4, последняя не заваливается наносами, так как они проходят над водоприемным отверстием 5 за счет отжатия этой жидкостью. Обеспечивается надежность работы водовыпуска и увеличивается пропускная способность в 1,5-2,0 раза по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

ВОДОВЫПУСК ИЗ КАНАЛА С БУРНЫМ ТЕЧЕНИЕМ, содержащий подводящий и транзитный каналы, регулирующий затвор и донную водоприемную галерею, имеющую в верховой части водоприемное отверстие, перекрытое решеткой, а в низовой части разделительную стенку, сопряженную с дном транзитного канала, причем донная водоприемная галерея соединена с отводящей трубой посредством водовыпускного отверстия, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и увеличения пропускной способности путем уменьшения волнения на поверхности воды, донная водоприемная галерея выполнена в виде расширяющегося по направлению движения потока водовода, при этом регулирующий затвор установлен на выходе из отводящей трубы, а отношение площади водоприемного отверстия донной водоприемной галереи к площади ее водовыпускного отверстия составляет не более 1,5.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4