Водосбросное сооружение
Использование: в конструкциях водосборных сооружений водохранилищ. Сущность изобретения: во внутреннем пространстве траншеи водосброса размещают дополнительные водоприемные оголовки. Наружная сторона дополнительных оголовков снабжена струенаправяющими элементами. Размещение в траншеи дополнительных оголовков уменьшает глубину сливной призмы в водохранилище и улучшает гидравлический режим потока в траншее. 1 ил.
Изобретение относится к области гидротехнического строительства, в частности, к траншейным водосбросам, и может быть использована для сброса паводковых вод из верхнего бьефа водохранилищного гидроузла и частичного опорожнения водохранилища.
Известны различные конструкции водосбросных сооружений в виде траншей, шахт, водосливов разного типа, сифона и др. Водоприемный оголовок водосброса типа траншеи выполняется с постоянным и переменным сечением по длине, они имеют прямоугольное и трапецендальное поперечное сечение. Из них можно выбрать следующие аналоги: 1. Гришин Н.П. "Гидротехнические сооружения", Гидроэнергоиздат, М. 1954. 2. Волков И. М. и др."Гидротехнические сооружения", Изд-во "Колос", М. 1968. 3. Резанов Н. П. и др. "Гидротехнические сооружения", Стройиздат, М. 1978. 4. Замарин Е.А. Фандеев В.В. "Гидротехнические сооружения", Сель хозгиз, М. 1954. 5. Агасиева С.И. "Боковые и траншейные водосбросы", М. 1956. 6. Шванштейн А.М. "Водосбросы зарубежных гидроузлов", Энергия, М. 1973. 7. Слисский С.М. "Гидравлические расчеты высоконапорных гидротехнических сооружений", Энергия, М. 1979. 8. А.С. N 1420104, МКИ Е02В 8/06. 9. А.С. N 866039, МКИ Е02В 9/04. 10. Гидротехнические сооружения /Справочник проектировщика/, Стройиздат, М. 1983. Водоприемные оголовки траншейных водосбросов (аналоги 1,2,3,4,5,6,7,10) выполняются с односторонним, двухсторонним и трехсторонним поступлениями воды. При этом водоприемные оголовок представляет собой облицованный канал с боковым и торцевым поступлением сбросного потока. Такие водоприемники имеют горизонтальное дно или их дну придают положительный продольный уклон. В зависимости от величины сбросного потока траншейный водоприемный оголовок выполняются с постоянным или переменным прямоугольным и трапецеидальным поперечным сечениями по длине. Основным недостатком указанных конструкций траншейных водоприемников является то что они могут располагаться на береговом участке водохранилища и при этом длина водосбросного тракта увеличивается. Это вызывает повышение высоты падения сбросной воды и увеличивает объем работ в нижнем бьефе гидроузла для обеспечения гашения избыточной энергии ниспадающего потока. Кроме того, при конструктивном оформлении водоприемного оголовка по аналогам 1,2,3,4,5,6,7 и 10 длина водосливного фронта увеличивается. Водоприемный оголовок траншейного водосброса, представленный в аналоге 8, сложен по конструкции и не может быть приемлем для водохранилища, содержащего крупные плавающие предметы, которые могут зацепиться в пределах сечения многочисленных лотков, а также в самой траншее. Следовательно, работа такого оголовка является ненадежной и в целом вызывает опасность для водохранилищного гидроузла. Лотковый оголовок конструкции по аналогу 8 к тому же мало устойчив против волнового воздействия потока в водохранилище. Из перечисленных аналогов в качестве прототипа по технической сущности и достигаемому эффекту может быть выбран аналог 9 (а.с.N 866039), который представляет собой обычный водоприемный траншейный лоток с переменным сечением по длине (ширина траншеи постоянная по длине, а глубина переменная). Внутри основной траншеи установлен навесной лоток с постоянным сечением по длине. Поступление воды из водохранилища в навесной лоток осуществляется с его торцевой части и из бокового отверстия, сделанного в его концевой части. Основным недостатком водоприемного оголовка траншейного водосброса, выбранного за прототип, являются: сложность выполнения конструкции навесного лотка с большим поперечным и продольным пролетами; собственный вес навесного лотка с весом воды огромен и подвергается одностороннему гидростатическому давлению; коэффициент расхода водосливной стенки в пределах навесного лотка значительно уменьшается по сравнению с коэффициентом расхода водосливной стенки обычного траншейного оголовка; в пределах навесного лотка и поперечными балками в траншее могут задерживаться большие плавающие предметы (деревья), что в дальнейшем затруднит прохождение потока; в траншее движение потока происходит с изменением расхода вдоль пути и поэтому она выполняется с переменными сечениями в отдельных участках. Целью настоящего изобретения является ликвидация перечисленных недостатков прототипа, увеличение пропускной способности водоприемного оголовка траншейного водосброса, сокращение длины фронта паводкового потока и отметки форсированного уровня воды в водохранилище, облегчение конструкции, обеспечение компактности и повышение надежности работы оголовка водосброса. Указанная цель достигается тем, что внутри основного оголовка, имеющего постоянное или переменное поперечное сечение, располагается дополнительный оголовок, который питается, в отличие от прототипа, водой водохранилища через донные отверстия. Донные отверстия для подачи воды к дополнительному оголовку расположены в бетонном основании основного оголовка. Из водохранилища к отверстиям поток воды поступает через водоводы, которые могут обеспечить одностороннюю и двухстороннюю подачу воды к дополнительному оголовку и располагается в пределах основания и в теле водосливной стеки основного оголовка. С целью повышения пропускной способности в траншее за счет уменьшения подпора и винтовых течений, внутренний водосливной фронт обеспечен струенаправляющими элементами. Сбросной расход из внутреннего оголовка с помощью струенаправляющих элементов направляется в траншею под углом 30-40o. Такой подход обеспечивает поступательное движение в траншее и уменьшает глубину потока. Схема и сечение водосбросного сооружения изображены на рис.1. Водосбросное сооружение состоит из следующих элементов: 1 - водохранилище; 2 траншейный водоприемный оголовок; 3 дополнительный водоприемный оголовок; 4 отверстия; 5 водовод; 6 струенаправляющие элементы; 7 отводящий водовод. В статическом состоянии сооружение состоит из следующих элементов. Водосбросное сооружение в водохранилище 1 включает траншейный оголовок 2, внутри которого выполняется дополнительный водоприемный оголовок 3. На дне дополнительного оголовка 3 выполнены отверстия 4, которые соединены водоводами 5 с водохранилищем 1. Наружные стороны дополнительных оголовок 3 обеспечены струенаправленными элементами. Водосбросное сооружение работает следующим образом. Водохранилище 1 и дополнительный водоприемник 3 сообщающиеся сосуды. При подъеме уровня воды в водохранилище 1 происходит поступление поводочного потока из водохранилища 1 в основной 2 и в дополнительные оголовки 3. Далее вода переливается в траншею и с помощью отводящего водовода 7 сбрасывается в нижний бьеф. Поступление воды в дополнительный оголовок 3 осуществляется через подводящие водоводы 5 и отверстия. Переливающая через контурную стенку дополнительного оголовка 3 вода с помощью струенаправляющих 6 направляется в траншею. Преимущества предлагаемого водосброса заключаются в следующем: сокращаются размеры конструкции; значительно упрощается конструкция; уменьшается площадь затопленной территории водохранилища;улучшается гидравлический режим траншейного тракта. (Рис.1 имеется в первичном заявочном материале).
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Речное береговое водозаборное сооружение // 2061143
Изобретение относится к гидротехнике и может применяться для водоприемных сооружений систем водоснабжения
Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для уменьшения отрицательного влияния гидроэлектростанций на температурный режим реки в нижнем бьефе
Волновой водоподъемник // 2057230
Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано в рыбном хозяйстве, при промышленной добыче из воды ценных веществ, при водоснабжении прибрежных населенных пунктов пресной водой, а также для изменения климата отдельных районов морского побережья
Изобретение относится к гидротехнике
Изобретение относится к гидротехнике, а именно к устройствам, предназначенным для защиты молоди рыб от попадания в водозаборные сооружения
Рыбозащитное устройство // 2055110
Изобретение относится к гидротехнике, а именно к устройствам, обеспечивающим защиту рыб от попадания их в водозаборные сооружения
Рыбозащитное устройство // 2055109
Изобретение относится к гидротехническому строительству и, в частности, к рыбозащитным сооружениям и устройствам на водозаборах
Струнное рыбозаградительное устройство // 2054083
Водозаборное устройство оросительной системы // 2052013
Изобретение относится к гидротехнике, в частности к устройствам для очистки воды от мусора и автоматической промывки фильтра
Изобретение относится к гидротехнике, преимущественно - в водоразборах системы промышленного, сельскохозяйственного, хозяйственно-питьевого водоснабжения и в рыбозащитных устройствах
Устройство для защиты водозабора от наносов // 2109875
Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть использовано для защиты водозаборов от наносов
Водозабор-очиститель // 2111309
Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для автоматической очистки воды от взвешенных и придонных наносов и подачи ее к насосам, а также в открытые или закрытые оросительные системы
Гидроузел // 2153039
Изобретение относится к гидротехнике и предназначено для создания подпора воды, организации ее забора в водоприемник, сброса паводка и пропуска рыбы из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф
Бесплотинный водозабор // 2166022
Изобретение относится к гидротехнике и предназначено для забора воды на предгорных и горных участках рек
Водоприемник-водовыпуск // 2169229
Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть использовано в конструкциях гидроаккумулирующих электростанций и насосных станций, работающих в режиме гидроаккумулирования
Водозаборное сооружение на селеносных реках // 2170300
Изобретение относится к области гидротехники и касается устройств для забора воды из селеносных рек
Водозаборное сооружение // 2178481
Изобретение относится к гидротехнике и предназначено для очистки воды при водозаборе от мелкого мусора, водорослей, водных насекомых и их личинок
Изобретение относится к устройствам для добывания или сбора воды из поверхностных источников с обеспечением защиты водозаборов от попадания шуги