Резервный водосброс подпорного сооружения

 

Использование: в гидотехническом строительстве в качестве вспомогательного водосбрoсa для пропуска паводков редкой повторяемости. Сущность изобpeтения: резервный водосброс состоит из размываемой грунтовой плотины 1, отделенной устоями 2 от основной плотины 3. В гребне плотины 1 размещены составные водоводы 6, каждый в видe отдельных и свободно примыкающих друг к другу элементов 7, установленных на опорные элементы 8 и имеющих каждый в днище между опорными элементами 8 сквозной продольный проем 9. Водоводы 6 установлены с уклоном в сторону нижнего бьефа на слое 10 насыпного грунта из золы уноса, а со стороны верхнего бьефа перед входными торцами водоводов 6 расположена водозаборная траншея, образованная со стороны верхнего бьефа грунтовой дамбой, имеющей отметку гребня ▿₂ ниже отметки гребня ▿₁ плотины 1. Длина l₁ траншеи 1 превышает длину l₂ участка плотины 1, на котором размещены водоводы 6, а толщина t слоя 10 из золы уноса определяется в cooтвeтствии с сooтнoшeнием t≥▿₁-▿₂. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и макет быть использовано в качестве вспомогательного водосброса для пропуска паводков редкой повторяемости.

Известен резервный водосброс подпорного сооружения, включающий устои и размываемую вставку, расположенную между ними и выполненную в виде грунтовой плотины с отметкой гребня инке отметки гребня подпорного сооружения. Недостатком такого резервного водосброса является сложность устройства проезда через водосброс с пониженной отметкой гребня.

Известен резервный водосброс подпорного сооружения, включающий устои и размываемую вставку, расположенную между ними и выполненную в виде однородной грунтовой плотины, в гребне которой размещены составные водоводы в виде отдельных и свободно примыкающих друг к другу трубчатых элементов, снабженных со стороны верхнего бьефа водозаградителем в виде заслонок. Такой водосброс работает недостаточно эффективно из-за низкой интенсивности размыва его однородной грунтовой вставки по схеме " от низового откоса" потоком воды, питаемой только водоводами, а также из-за необходимости освобождения водоводов от заслонок искусственным путем.

Технический результат от использования изобретения заключается в повышении интенсивности размыва грунтовой вставки водосброса, задействуемого естественным путем.

Этот технический результат достигается за счет того, что в известном резервном водосбросе подпорного сооружения, включающем устои и размываемую вставку, расположенную между ними и выполненную в виде грунтовой плотины, в гребне которой размещены составные водоводы, в виде отдельных и свободно примыкающих друг к другу элементов, снабженных со стороны верхнего бьефа водозаградителем, согласно изобретению, каждый водовод снабж н опорными элементами и имеет расположенный в его днище между опорными элементами сквозной продольный проем, при этом водоводы установлены на слое насыпного грунта из зоны уноса, а водозаградитель выполнен в виде грунтовой дамбы, образующей перед водоводами общую для них водозаборную траншею, причем отметка гребня грунтовой дамбы нива отметин гребня грунтовой плотины, а длина водозаборной траншеи превышает длину участка грунтовой плотины, на котором расположены водоводы. Расстояние от подошвы опорной части водорода до подошвы насыпного грунта превышает разницу между отметками гребня грунтовой плотины над водоводами и гребня грунтовой дамбы, а водоводы установлены с уклоном в сторону нижнего бьефа.

На фиг. 1 изображен резервный водосброс, план; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1.

Резервный водосброс состоит из размываемой вставки в виде грунтовой плотины 1, отделанной устоями 2 от основной плотины 3, имеющей одинаковую с плотиной 1 отметку гребня, и плитой 4 от основания 5. В гребне плотины 1 размещены составные водоводы 6, каждый в виде отдельных и свободно примыкающих друг к другу элементов 7, установленных на опорные элементы 8 и имеющих каждый в днище между опорными элементами 8 сквозной продольный проем 9. Водоводы 6 установлены с уклоном в сторону нижнего бьефа на слое 10 насыпного грунта из золы уноса, а со стороны верхнего бьефа и непосредственно перед входными торцами водоводов 6 расположена водозаборная траншея 11, образованная со стороны верхнего бьефа водозаградителем в виде грунтовой дамбы 12, являющейся частью тела плотины 1. При этом длина l₁ водозаборной траншеи 11 превышает длину l₂ участка грунтовой плотины 1, на котором размещены водоводы 6, а толщина слоя 10 насыпного грунта из золы уноса определяется по следующей зависимости: t ≥ ▿₁ - ▿₂ где t расстояние от подошвы опорной части водовода до подошвы насыпного грунта; ▿₁ отметка гребня грунтовой плотины над водоводами; ▿₂ отметка гребня грунтовой дамбы.

Резервный водосброс работает следующим образом.

При уровнях воды в верхнем бьефе, не превышающих допустимую форсировку, резервный водосброс выполняет все функции сооружения напорного фронта, включая беспрепятственный пропуск транспорта по гребню его плотины 1 по его верхнему укатанному слою 13. При паводке редкой повторяемости, когда пропускная способность основных водосбросов становится недостаточной, уровень воды в верхнем бьефе повышается до некоторого расчетного (ФУ), превышающего гребень грунтовой дамбы 12. Происходит поступление воды сначала через гребень дамбы 12 в траншею 11, а затем в водоводы 6, где удельные расходы воды существенно превышают удельные расходы воды, переливающейся через гребень дамбы 12 на участке длиной l₁. Под действием потока воды, ускоряющегося в наклонных водоводах 6, происходит интенсивный вынос легкоразмываемого зольного материала слоя 10 через проемы 9 и размыв низового откоса плотины 1. Водоводы 6, а вместе с ними и гребень плотины 1 оседают, при этом укатанный слой 13 разламывается на части, а через гребень плотины 1 образуется дополнительный поток. Под действием потоков воды, движущейся по водоводу 6 и через гребень плотины 1, происходит интенсивное образование прорана с уносом элементов 7 и 8 водоводов 6 в нижний бьеф, а через образовавшийся таким образом проран происходит интенсивный размыв всей грунтовой плотины 1.

Формула изобретения

1. Резервный водосброс подпорного сооружения, включающий устои и размываемую вставку, расположенную между ними и выполненную в виде грунтовой плотины, при этом в гребне грунтовой плотины размещены составные водоводы в виде отдельных и свободно примыкающих друг к другу элементов, снабженные со стороны верхнего бьефа водозаградителем, отличающийся тем, что каждый водовод снабжен опорными элементами и имеет расположенный в его днище между опорными элементами сквозной продольный проем, при этом водоводы установлены на слое насыпного грунта из золы уноса, а водозаградитель выполнен в виде грунтовой дамбы, образующей перед водоводами общую для них водозаборную траншею, причем отметка гребня грунтовой дамбы ниже отметки гребня грунтовой плотины, а длина водозаборной траншеи превышает длину участка грунтовой плотины, на котором размещены водоводы.

2. Водосброс по п.1, отличающийся тем, что толщина слоя насыпного грунта из золы уноса определяется по следующей зависимости: t≥ ▿₁-▿₂, где t расстояние от подошвы опорных элементов водоводов до подошвы слоя насыпного грунта; ▿₁- отметка гребня грунтовой плотины перед водоводами; ▿₂- отметка гребня грунтовой дамбы.

3. Водосброс по пп.1 и 2, отличающийся тем, что водоводы установлены с уклоном в сторону нижнего бьефа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3