Крепление верхового откоса плотины
Владельцы патента RU 2320808:
ФГОУ ВПО "Новочеркасская государственная мелиоративная академия" НГМА (RU)
Изобретение относится к области гидротехнического строительства и предназначено для защиты земляных откосов плотин от волнового потока. Крепление верхового откоса плотины включает монолитное железобетонное покрытие и ряды волногасящих элементов, выполненных из поочередно расположенных в пределах ряда полуовальных и клиновидных деталей, причем полуовальные детали основанием обращены вниз, а клиновидные большим основанием обращены вверх и образуют с полуовальными криволинейные в плане потокосоударяющие каналы. Изобретение позволяет обеспечивать эффективное гашение волновой энергии за счет использования лобового способа гашения и способа, основанного на соударении частей волнового потока. 2 ил.
Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано на водохранилищах для защиты земляных откосов плотин от волнового потока.
Известно крепление верхового откоса плотины, включающее монолитное железобетонное покрытие и волногасящие элементы в виде выступов, расположенных на откосе в шахматном порядке. Недостатком крепления является низкая эффективность гашения волнового потока (Шайтан B.C. Крепления земляных откосов гидротехнических сооружений: Госстрой СССР/ВО "Союз-водоканалпроект", ВНИИ ВОДГЕО. - М.: Стройиздат, 1974. - С.152-153, рис.IV. 18,б).
Наиболее близким к изобретению является крепление верхового откоса плотины, включающее монолитное железобетонное покрытие и ряды волногасящих элементов в виде прямоугольных ребер. Недостатком данного технического решения является то, что эффективное гашение волнового потока, обеспеченное лобовым столкновением всей водной массы потока с выступающими рядами прямоугольных ребер, достигается усилением конструкции покрытия за счет увеличения его толщины, наличием связей между отдельными плитами бетонирования, усилением армирования и т.д. А это - увеличение материалоемкости покрытия, снабженного к тому же сплошными и массивными (т.е. также достаточно материалоемкими) рядами прямоугольных ребер (Шайтан B.C. Крепления земляных откосов гидротехнических сооружений: Госстрой СССР/ВО "Союзводоканалпроект", ВНИИ ВОДГЕО. - М.: Стройиздат, 1974. - С.152-153, рис.IV. 18,в).
Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является обеспечение эффективного гашения волнового потока при одновременном снижении материалоемкости покрытия.
Данный технический результат достигается тем, что волногасящие элементы выполнены из поочередно расположенных в пределах ряда полуовальных и клиновидных деталей, причем полуовальные детали основанием обращены вниз, а клиновидные большим основанием обращены вверх и образуют с полуовальными криволинейные в плане потокосоударяющие каналы.
На фиг.1 изображен профиль верхового откоса с рядами волногасящих элементов; на фиг.2 - сечение А-А, с изображением полуовальных и клиновидных волногасящих элементов и направлением перемещения накатывающегося потока.
Крепление верхового откоса 1 плотины включает монолитное железобетонное покрытие 2, ряды 3 волногасящих элементов, выполненных из поочередно расположенных в пределах ряда 3 полуовальных 4 и клиновидных 5 деталей, причем полуовальные детали основанием 6 обращены вниз, а клиновидные большим основанием 7 обращены вверх и образуют с полуовальными криволинейные в плане потокосоударяющие каналы 8. Снизу крепление поддерживается упорной плитой 9, а сверху заканчивается парапетом 10.
Крепление верхового откоса работает следующим образом.
При воздействии ветра на свободную поверхность водохранилища появляются волны, которые, перемещаясь в сторону плотины, накатываются на покрытие 2 откоса 1. Накатывающийся на покрытие 2 волновой поток встречает на своем пути ряды 3 волногасящих элементов, выполненных из полуовальных 4 и клиновидных 5 деталей. При этом часть водной массы сталкивается "в лоб" с волногасящими элементами (деталями) 4, 5, а другая часть обтекает их, попадая в потокосоударяющие каналы 8, образованные полуовальными 4 и клиновидными 5 деталями. Благодаря тому что полуовальные 4 детали основанием 6 обращены вниз, а клиновидные 5 большим основанием 7 обращены вверх, направления криволинейных в плане каналов 8 в пределах ряда 3 поочередно меняется, что обеспечивает соударение направленных навстречу друг другу частей потока водной массы, попавшей в каналы 8. Таким образом, часть волновой энергии гасится при "лобовом" столкновении потока с волногасящими элементами 4, 5, другая же часть волновой энергии гасится при соударении частей потока. Проходя через несколько рядов волногасящих элементов, расположенных на надводной части покрытия, волновой поток теряет свою энергию, и на откосе волнового наката уже не наблюдается.
Применение изобретения позволит обеспечить эффективное гашение волновой энергии за счет использования традиционного (лобового) способа гашения и нового, основанного на соударении частей волнового потока. При этом не потребуется увеличение толщины или усиление армирования покрытия, так как часть водной массы направляется в обход волногасящих элементов, обтекает их и соударяется за волногасящими элементами, которые образуют не сплошные и массивные ряды, а сквозные (т.е. менее материалоемкие, чем у прототипа), пронизанные потокосоударяющими каналами.
Крепление верхового откоса плотины, включающее монолитное железобетонное покрытие и ряды волногасящих элементов, отличающееся тем, что волногасящие элементы выполнены из поочередно расположенных в пределах ряда полуовальных и клиновидных деталей, причем полуовальные детали основанием обращены вниз, а клиновидные большим основанием обращены вверх и образуют с полуовальными криволинейные в плане потокосоударяющие каналы.
