Гаситель энергии водного потока

Авторы патента:

E02B8/06 - водобои; гасители энергии потока, например рассекатели вихря

Владельцы патента RU 2557184:

Голубенко Михаил Иванович (RU)

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, предназначенным для гашения энергии после водоводов в приемной камере. Гаситель энергии водного потока включает водовод 1, напорные трубопроводы 2, снабженные закручивающими устройствами 3. Трубопроводы 2 подключены выходными участками к замкнутому корпусу 5 в виде камеры навстречу друг другу. Под корпусом 5 расположена смесительная камера 6 квадратного поперечного сечения. Водобойная стенка 7 камеры 6 имеет вогнутую напорную грань 8, выполненную обращенной вверх и в сторону выходных участков трубопроводов. В месте выхода из смесительной камеры отводящий канал перекрыт плитой 16, связанной с перегородкой 11. Водобойная стенка 7 камеры 6 имеет наклонное отверстие 9, соединяющее камеру 6 с отводящим каналом 10 и направленное в сторону перегородки 11. Перегородка 11 предназначена для изменения направления вытекающего потока из выпускного отверстия 15 смесительной камеры 6 в отводящий канал 10, где поток струи из наклонного отверстия 9 соединяется в один общий поток, что снижает придонные скорости за перегородкой 11. Закрытый корпус 5 дополнительно снабжен трубой 13 с задвижкой 14 для подачи под давлением воздуха или атмосферы. Таким образом, на трех участках: интенсивного соударения, винтового движения и прыжкового сопряжения струй - достигается повышение эффективности и надежности гашения кинетической энергии разделяемого и вновь соединяемого потока, а также достигается высокая степень защиты отводящего канала от динамических воздействий, обусловленных выходом воздушных скоплений в нижний бьеф, что повышает надежность гасителя энергии водного потока, сокращает длину закрытого участка отводящего канала и исключает необходимость устройства колодца в нижнем бьефе канала. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к гидротехнике, гидравлике, гидромеханике, а более конкретно, к гидротехническим сооружениям, предназначенных для гашения энергии после напорных водоводов в приемной камере.

Известны гасители энергии потока SU 1030474, Е02В 8/06, 23.07.1983, SU 1043246, Е02В 8/06, 23.09.1983, SU 1569375, Е02В 8/06, 07.06.1990. В результате расщепления потока на струи и их соударения происходит падение скорости потока, следствием чего является интенсивное гашение его энергии.

Известен гаситель энергии потока, включающий цилиндрический водобойный колодец, делитель потока в два отвода, тангенциально соединенные с колодцем, плиты гасителя установлены на стойках с возможностью вертикального их перемещения и выполнены со стенками, расположенными по их периметру (Авторское свидетельство SU 1059054, Е02В 8/06, 07.12.1983).

Недостатком данной конструкции является то, что оно усложнено конструкцией плит, связанных с пригрузочными емкостями, заполняемых водой. При этом не исключается ударного воздействия на элементы крепления отводящего канала, а это значит, не способствует достаточному гашению и сглаживанию поверхности воды в отводящем канале. Разность высотных отметок не позволяет затопить гидравлический прыжок, образующий при падении жидкости. Таким образом, эффективность гашения потока в отводящем канале недостаточна. Кроме того, усложнение конструкции плит из сложных железобетонных работ, требует устойчивость их всплытия в вертикальном положении, ограниченных стойками, при этом их может заклинить при перемещениях, так как усилие равнодействующей гидростатического давления в колодце в разных точках происходит неравномерно по всей напорной плоскости плит.

Известен также гаситель энергии потока, включающий водовод, закручивающее устройство, которое разделяет поток на струи, и отводящий канал (Авторское свидетельство SU 1712530, Е02В 8/06, 15.02.1992).

Недостатком известного гасителя является то, что при закручивании потока устройствами на горизонтальных участках в гасительной камере возникает интенсивная пульсация скоростей и давлений, а также неполное гашение кинетической энергии потока в отводящем канале. Струи воды, вытекающие из колодца, направлены практически направлены в одну сторону, следовательно, соударение их малоэффективно гасит энергию потока. При этом сопряжение бьефов производится по типу отогнанного прыжка, на котором не рассчитывается участок крепления дна отводящего канала, что приводит к недопустимым размывам. Кроме того, наличие такого течения потока перед выходом из отверстия не снижает придонные скорости в отводящем канале и создает волновые поверхностные явления, что снижает гидравлические условия работы отводящего канала.

Известен водосброс, включающий башню со сливным отверстием и отводящую трубу, верхняя часть башни перекрыта герметичной крышкой и снабжена воздуховодом с запорной арматурой, установленным в герметичной крышке и сообщающим полость под крышкой с атмосферой (Авторское свидетельство SU №1011772, Е02В 8/06 от 15.04.1983).

В описанной конструкции башня не создает вращательное движение потока воды в вертикальной шахте, поэтому длина отводящей трубы увеличивается, что создает в ней напор для работы полным сечением. Поток в шахте фактически всегда должен быть затоплен для конца воздуховода. Однако это не всегда возможно, так как уровень верхнего может меняться часто, соответственно, отверстие в воздуховоде берется с расчетом на отметке не ниже нормального подпертого уровня. Другим недостатком является то, что под крышкой собирается большой объем воздуха, выделяющегося из воды, что отрицательно сказывается на пропускной способности шахты, увеличивается давление на стенки шахты, возникают гидродинамические нагрузки. К тому же данная конструкция шахты соединенная с отводящей трубой, в которой возможно образование воздушных скоплений под потолком труб, что является следствием деарации потока, при отсутствии заглубления конца отводящей трубы под уровень нижнего бьефа. Скопление воздуха перемещаются потоком, и выход из водосброса сопровождается гидравлическим ударом, что может привести к разрушению сооружения. Кроме того, такие воздушные сопротивления в трубе вызывают снижение пропускной способности в целом водосброса. Поэтому такие сооружения строятся с большим запасом прочности или должны ограничивать режим их работы с таким расчетом, чтобы исключить образование воздушных скоплений на тракте. То и другое приводит к удорожанию водосброса в целом.

Известен гаситель скорости потока для отстойников, включающий подводящий и отводящий каналы и расположенные между ними водоприемную камеру, выполненную в виде установленной перпендикулярно оси гасителя трубы с верхним отверстием, перекрываемым шарнирно закрепленной над ним криволинейной пластиной, обращенной вогнутой стороной к камере, труба расположена на уровне дна отводящего канала и выполнена с двумя боковыми горизонтальными отверстиями, ориентированными в сторону нижнего бьефа, при этом пластина закреплена к камере с низовой стороны, а напротив боковых отверстий установлены водоотбойные стенки (Авторское свидетельство SU №1682458, Е02В 8/06, от 07.10.1991).

Однако этот гаситель неработоспособен при высоких напорах. К тому же он предназначен в основном для борьбы с наносами. Кроме того, изготовление криволинейной пластины требует дорогостоящего дефицитного металла, а также поток, имеющий достаточно большую кинетическую энергию может вызвать отрыв пластины с оси вращения, т.е. устройство ненадежно в работе. Следующим недостатком также основным является то, что низкая надежность гашения кинетической энергии, обусловленная прямоточностью движущихся навстречу друг другу потоков в месте схождения жестко закрепленных водоотбойных стенок, через верх которых также одновременно происходит перелив (это отмечают и сами авторы в описании).

Высокая случайно-вероятная однонаправленность соударяющихся потоков в отводящем канале, приводящая к суммированию кинетической энергии по центру между жесткими закрепленными к дну водоотбойными стенками, образует подъем воды вверх, что вызывает большие всплески и волнения за ними при расширении потока, размывание откосов канала, что снижает эффективность и надежность гашения водяного потока (подтверждению этого служит изобретение по а.с.SU №1550033, кл. Е02В 8/06 от 15.03.1990). Таким образом, эффективность гашения избыточной кинетической энергии потока в известном устройстве значительно снижена, имея при этом большую металлоемкость и определяет жесткие требования к конструкции гасителя.

Наиболее близким по технической к предлагаемому является водосброс, включающий расположенную в теле подпорного сооружения выше нижнего бьефа смесительную камеру, напорные галереи с затворами, сообщенные с верхним бьефом и подключенные к смесительной камере навстречу друг другу, воздуховод, сообщающий смесительную камеру с атмосферой, водобойную камеру, расположенную под смесительной камерой, и отводящий водовод, соединяющий водобойную камеру с нижним бьефом, при этом он снабжен поперечной водобойной стенкой, установленной в водобойной камере под смесительной камерой и выполненной с обращенной вверх и в сторону верхнего бьефа вогнутой гранью в четверть цилиндрической поверхности, радиус которой равен длине смесительной камере (Авторское свидетельство SU №1504307, Е02В 8/06 от 30.08.1989).

Недостатком является то, что после соударения потоков в смесительной камере в водобойной камере отсутствует заметное в большей степени вращение, которое в основном отходит от центра камеры, образуется распластанность вращающегося потока из-за прямоугольной формы камеры в поперечном сечении, т.е. отсутствует квадратная форма камеры. Другим недостатком является то, что в теле подпорного сооружения - плотины камера соединена с отводящим водоводом в виде трубы с подтоплением с нижнего бьефа для снижения кинетической энергии потока, выходящего из водовода. Однако в таких водоводах - это малая пропускная способность затопленных с выходящим воздухом, в котором движение потока происходит в виде пробкового течения в нем. Таким образом, от выходного отверстия (щели) в водобойной камере выходное отверстие расположено ближе к потолку отводящей трубы (водовода), происходит воздушное скопление, так как нижний бьеф подтоплен, и такие пробки не могут быть ликвидированы полностью. Кроме того, не исключается возможность гидравлического удара, что отрицательно сказывается на надежности сооружения в целом, и оно недостаточно эффективно при работе в открытом режиме канала из-за недостатков конструкции.

Технический результат от использования заявленного изобретения заключается в повышении надежности работы путем уменьшения динамических нагрузок, сопровождающих выход в нижний бьеф воздушных скоплений и уменьшение материалоемкости.

Технический результат достигается тем, что в гасителе энергии водного потока, включающем водовод, напорные трубопроводы, снабженные закручивающими устройствами и подключенные к замкнутому корпусу в виде камеры навстречу друг другу, под корпусом расположена смесительная камера, стенка которой имеет выпускное отверстие, водобойная стенка смесительной камеры имеет вогнутую грань со стороны выпускного отверстия, в которой выполнено наклонное отверстие, смесительная камера выполнена квадратного поперечного сечения, при этом в месте выхода потока из смесительной камеры, отводящий канал перекрыт плитой, связанной с перегородкой, а наклонное отверстие водобойной стенки направлено в сторону перегородки отводящего канала.

Кроме того, корпус в виде камеры снабжен воздушной трубкой, один конец которой пропущен через крышку корпуса, а другой сообщен с атмосферой с регулирующей задвижкой.

Выполнение гасителя энергии из взаимосвязанных элементов способствует гашению водного потока за счет наличия смесительной камеры квадратного поперечного сечения, сопровождающем интенсивным перемешиванием воды с воздухом и движение воды, при выходе из выпускного отверстия перед перегородкой на втором участке, при интенсивном соударении струй происходит эффективное остаточное гашение избыточной кинетической энергии водного потока; сокращает габариты участка крепления отводящего канала во всем диапазоне поступлении расходов.

На фиг. 1 изображен гаситель энергии водного потока, план; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Гаситель энергии водного потока включает подводящий водовод 1, напорные трубопроводы 2 снабженные закручивающими устройствами 3, которые разделяют поток на струи. Трубопроводы 2 подключены выходными участками 4 встроенных в герметичный корпус 5 в виде камеры навстречу друг другу. Под корпусом 5 расположена смесительная камера 6 квадратного поперечного сечения. Стенка 7 камеры 8 имеет вогнутую напорную грань 8, выполненную с обращенной вверх и в сторону выходных участков 4. Боковая стенка 7 камеры 6 имеет наклонное отверстие 9, соединяющее камеру 6 с отводящим каналом 10 и направленное в сторону перегородки 11.

В крышке 12 корпуса 5 выполнено отверстие для воздушной трубы 13, имеющее задвижку 14. Нижний конец воздушной трубы 13 установлен на входе в корпусе 5, а второй конец соединен с атмосферой или с компрессором, который подает воздух через задвижку 14, который воздействует на водный поток. Смесительная камера 6 квадратного поперечного сечения расположена ниже напорных трубопроводов 2 и соединена через выпускное отверстие 15 с отводящим каналом 10. В месте выхода потока из смесительной камеры 6 отводящий канал 10 перекрыт плитой 16, связанной с перегородкой 11. Перегородка 11 предназначена для изменения направления вытекающего потока из выпускного отверстия 15 смесительной камеры 6 в отводящий канал 10, где поток струи из наклонного отверстия 9 соединяется в один общий поток, что снижает придонные скорости за перегородкой 11.

Гаситель энергии водного потока работает следующим образом. Поток воды, пройдя через закручивающие устройства 3, закручивается в разные стороны в корпусе 5. В результате расщепления потока на струи и их соударения, а также падения потока на вогнутую грань 8 образуется вращательное движение внутри смесительной камеры 6 квадратного поперечного сечения, часть которого проходит через выпускное отверстие 15, а другая часть потока через наклонное отверстие 9 - в отводящий канал 10 в сторону перегородки 11 с плитой перекрытия 16. Здесь потоки снова взаимодействуют, объединяются, и результирующий поток поступает в спокойном состоянии в отводящий канал 10. При таком положении перегородка 11 с плитой перекрытия 16 устройства гашения энергии водного потока происходит еще более эффективно, так как происходит дополнительное падение скорости потока, следствием чего является интенсивное гашение его энергии. В зависимости от объема поступающей воды, напора в смесительной камере 6, истечение в отводящий канал 10 до перегородки 11 может осуществляться как из наклонного отверстия 9, устроенного в стенке 7 с вогнутой гранью 8 при низких значениях расхода, так и совместно через выпускное отверстие 15, образованное стенкой корпуса 5 и стенкой 7 смесительной камеры 6 - при более высоких значениях расхода. Таким образом, перед перегородкой 11 с плитой перекрытия 16 происходит затопление гидравлического прыжка, вода выходит в открытый отводящий канал 10. При открытой задвижке 14 воздух поступает через трубу 13 в герметичный корпус 5, интенсивно перемешивается с водой, увлекается во вращательное движение в смесительной камере 6, что улучшает гашение энергии потока воды, и проходит в зону с перегородкой 11 с плитой перекрытия 16 и далее в отводящий канал 10. Следует уточнить, что для эффективного воздействия воздушного потока при смешении с водой необходимо, чтобы скорость выходящего из отверстия в крышке 12 корпуса 5 была не менее скорости потока в трубопроводах 2, которая также будет зависеть и от заполнения водой корпуса 5 и самой камеры 6 квадратного поперечного сечения с вращательным движением воды ближе к центу камеры, где поток приобретает сжатое поперечное сечение. Эффективность тем выше, чем меньше приобретает массовая энергетическая плотность пульсаций скоростей потока со стороны перегородки 11 с плитой перекрытия 16. Снижение нагрузок и смещение их в область окончательного гашения кинетической энергии обеспечивает возможность существенно предохранять отводящий открытый канал от размыва в непосредственной близости от камеры гашения. Благодаря подавлению пульсаций динамические нагрузки на конструкцию не столь высоки, как в случаях, когда гашение осуществляется только закручивающими устройствами, а также позволит погасить избыточную кинетическую энергию потока на меньшей длине отводящего канала. Применение воздуха способствует насыщению воды кислородом, что благоприятно сказывается и на развитие различной фауны в водотоках. При закрытой задвижке 14 воздух, растворенный в воде, также выносится из смесительной камеры 6 в отводящий открытый канал 10, что увеличивает расход воды, проходящий в гасителе энергии водного потока.

Таким образом, на трех участках: интенсивного соударения, винтового движения и прыжкового сопряжения струй происходит эффективное гашение избыточной кинетической энергии потока для отводящего открытого канала.

Предлагаемое устройство может быть использовано для гашения энергии водного потока в различных гидротехнических сооружениях. Особенно эффективно применение устройства высококинетических потоков в сооружениях. Это сохраняет габариты участка крепления отводящего канала и снижает строительную глубину смесительной камеры во всем диапазоне сбрасываемых расходов. Особенность предлагаемого изобретения заключается в том, что повышение эффективности и надежности гашения кинетической энергии разделяемого потока и вновь соединяемого происходит в камере, форма которой выполнена с квадратным поперечным сечением с последующим направлением частей соединяющего потока в сторону перегородки с плитой перекрытия, т.е. под перегородку, и тем самым достигается высокая степень защиты отводящего водовода от динамических воздействий, обусловленных выходом воздушных скоплений в нижний бьеф, а следовательно, повышается надежность гасителя энергии водного потока; сокращается длина закрытого участка отводящего канала и исключается необходимость устройства колодца в нижнем бьефе канала.

1. Гаситель энергии водного потока, включающий водовод, напорные трубопроводы, снабженные закручивающими устройствами и подключенные к замкнутому корпусу в виде камеры навстречу друг другу, под корпусом расположена смесительная камера, стенка которой имеет выпускное отверстие, водобойная стенка смесительной камеры имеет вогнутую грань со стороны выпускного отверстия, в которой выполнено наклонное отверстие, отличающийся тем, что смесительная камера выполнена квадратного поперечного сечения, при этом в месте выхода потока из смесительной камеры отводящий канал перекрыт плитой, связанной с перегородкой, а наклонное отверстие водобойной стенки направлено в сторону перегородки отводящего канала.

2. Гаситель по п. 1, отличающийся тем, что корпус в виде камеры снабжен воздушной трубкой, один конец которой пропущен через крышку корпуса, а другой сообщен с атмосферой и имеет регулирующую задвижку.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения энергии потока воды для открытых каналов. В канале-быстротоке 1 с облицованными стенками и днищем между продольными стенками 5 и 6 установлен вертикальный продольный потоконаправляющий элемент 4 в виде бычка с обтекателем 7 в нижней части.

Устройство для борьбы с овражной эрозией // 2547134

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам предотвращения овражной эрозии и гашения энергии падающего потока воды. В вершине оврага 1 расположен консольный подвесной перепад в виде широкого суживающего лотка 2.

Гаситель энергии водного потока // 2532275

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к конструкции гасителя энергии водного потока в концевых устройствах закрытых трубопроводах и туннельных водопропускных сооружений.

Гаситель энергии водного потока // 2530526

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения энергии потока в нижнем бьефе трубчатых водовыпусков и в концевых устройствах закрытых трубчатых туннельных водопропускных сооружений.

Способ возведения водосбросного канала полигонального профиля с гибким креплением // 2528835

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к каналам, используемым в составе гидроузлов и оросительных систем в качестве открытых водосбросных сооружений.

Гаситель энергии потока // 2524987

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения энергии потока воды в нижнем бьефе гидротехнического сооружения. Гаситель энергии потока включает горизонтальный участок водовода 1 и кольцевую камеру гашения 3.

Гаситель энергии водного потока // 2523530

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения водного потока в различных водосбросных сооружениях. Цель изобретения - повышение эффективности работы в условиях переменных расходов воды.

Водосбросной канал полигонального профиля с гибким креплением // 2519845

Изобретение относится к гидротехническому строительству. Водосбросной канал содержит две составные части с симметричными парами откосов, верхнюю с заложением откосов m1 и донную с заложениями откосов m2, и треугольным основанием.

Способ возведения тонкостенного лабиринтного водослива из сборных железобетонных элементов // 2506369

Изобретение относится к области гидротехнического строительства. Способ включает подготовку и выравнивание основания на гребне плотины, изготовление железобетонных элементов, их монтаж и соединение.

Гаситель энергии потока // 2489546

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к устройствам для гашения энергии водного потока, и может быть использовано в нижних бьефах трубчатых и открытых сооружений.

Гаситель энергии потока // 2560833

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к гидротехническим сооружениям, предназначенным для гашения энергии нестационарных потоков. Гаситель энергии потока включает водобойный колодец 1, размещенный между водоводом 4 и отводящим каналом 5, и консольный делитель 6 потока, выполненный остроконечным с вогнутыми боковыми гранями 7 обтекателей. Вогнутые грани 7 обтекателей прикреплены к плите перекрытия 8, а боковые их торцы прикреплены к боковым стенкам 3 колодца 1 напротив подводящего водовода 4 и обращены к нему острым концом. Водобойный порог 9 расположен выше дна 2 колодца 1 и сопряжен с дном отводящего канала 5. В отводящем канале 5 на выходном участке колодца 1 расположено подпорное сооружение, выполненное в виде Г-образной плиты 11 с козырьком 12, нижний конец которого соединен с установленным щитом 13 для углового перемещения на оси 14 вращения в отводящем канале 5. Щит 13 сверху снабжен прикрепленными пружинами 15, а снизу закреплен поплавок-противовес 16. Повышается эффективность работы на пути нестационарного потока жидкости за счет местного сглаживания пульсирующей поверхности воды, выходящей из водобойного колодца в отводящий канал. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Сквозное противоселевое сооружение // 2562845

Изобретение относится к области противоселевых сооружений и может быть применено для защиты от селевых потоков населенных пунктов, промышленных и гражданских сооружений. Сквозное противоселевое сооружение состоит из колонн. Колонны расположены в селевом русле и заделаны в его основание. Колоннада имеет в плане заостренно-выпуклую в верховую сторону селевого русла форму. В средней части русла расположена вершинная колонна. Высота колонн составляет не менее 3 м. Поперечное расстояние в свету между колоннами 1,5-3 м. Гребни соседних колонн соединены друг с другом жесткой связью. Обеспечивается повышение надежности за счет разрушения структуры селевого вала. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ защиты оврага от размыва поверхностным стоком // 2564163

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам борьбы с эрозией почвы на склонах и предотвращения роста оврагов и может быть использовано в качестве гидротехнического перепада. Способ включает размещение на вершине 1 подводящего лотка 2, соединенного выходным участком с верхней частью колодца 4. К колодцу 4 вплотную и последовательно устанавливают отводящие лотки 8, 9, 10 с камерами 11, 12, 13 с уменьшающейся в направлении дна оврага высотой. Нижнюю часть колодца 4 и установленные элементы гашения энергии, выполненные в виде камер 11, 12, 13, заглубляют в водопроницаемый слой 18. В нижних частях колодца 4 и камер 11, 12, 13 выполняют перфорацию 20. Отводящий лоток 8 снабжают щелевым отверстием 14, совпадающим с отметкой дна отводящего лотка 8. Посредством щелевого отверстия 14 колодец 4 сообщают с отводящим лотком 8 по течению потока. Верхнюю часть стенки 5 колодца 4 снабжают дополнительно изогнутым в сторону подводящего лотка 2 козырьком 7. Стенку отводящего лотка 8 снабжают отверстиями для впускных трубок 16. В колодце 4 и в отводящих камерах 11, 12, 13 устанавливают решетку 17 с продольными прорезями в сторону течения потока перед отводящими лотками 8, 9, 10. Стенку последнего отводящего лотка 10 соединяют с полиэтиленовой трубой 23, выполненной перфорированной в концевой ее части, и выводят в защитную подушку 26 в дне оврага, выполненную из трамбованного щебня. Повышается степень гашения энергии сбросного потока и снижается распространение волнового потока, что обеспечивает повышение надежности сооружения и срока службы водосборного устройства для защиты оврага от размыва. 1 ил.

Противоселевое заторное сооружение // 2571350

Изобретение относится к области противоселевых сооружений, а именно к области активных воздействий на селевые потоки с целью защиты от последних населенных пунктов, промышленных и гражданских сооружений, рекреационно-спортивных объектов и т.д. Сооружение включает металлическую объемно-каркасную конструкцию, уложенную в селевом русле в произвольной форме под углом к направлению последнего. Края объемно-каркасной конструкции примыкают к обоим берегам селевого русла. Длина объемно-каркасной конструкции превышает ширину селевого русла. Противоселевое заторное сооружение содержит якорь, размещенный без крепления на берегу селевого русла, со стороны низового края объемно-каркасной конструкции. Низовой край объемно-каркасной конструкции соединен с якорем посредством гибкой связи, например канатом. Якорь может быть выполнен в виде массивного элемента из бетонных блоков, каменных глыб, поваленных деревьев или в виде удлиненного металлического объемно-каркасного элемента, уложенного вдоль берега русла. Объемно-каркасная конструкция и объемно-каркасный элемент снабжены монтажными креплениями для транспортировки их по воздуху вертолетом. Предлагаемая конструкция позволяет существенно повысить надежность работы противоселевого заторного сооружения. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Резервный водосброс грунтового подпорного сооружения (варианты) // 2573328

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве вспомогательного водосброса в грунтовом подпорном сооружении для пропуска паводков редкой повторяемости при наличии в составе гидроузла основного водосброса. Резервный водосброс грунтовой плотины включает одну (по варианту 1) или несколько (по варианту 2) грунтовых размываемых вставок в виде секций 13, представляющих собой дамбу или плотину с отметкой верха, меньшей, чем у подпорного сооружения. Размываемая вставка выполнена в виде призмы трапецеидального сечения, расположенной в водопроводящей части резервного водосброса. По периметру трапецеидального сечения одной (по варианту 1) или нескольких (по варианту 2) секций 13, а также на верховом и низовом откосах устраивается защитное покрытие из полимерной геомембраны, которая заполняется в период строительства грунтом, аналогичным телу плотины. Для повышения эффективности сработки размываемых вставок при нескольких секциях 13 водосброса (по варианту 2) отметка верха размываемых вставок 6 устанавливается: для первой секции - на отметке ФПУ, для второй - на отметке (ФПУ-0,5 м), для третьей - на отметке (ФПУ-1,0 м) и так далее, обеспечивая последовательное включение в работу сначала последней секции, затем предпоследней и так далее. Основной водосброс 14 расположен в теле грунтовой плотины на отметке нормального подпорного уровня (НПУ). Технический результат заявленных вариантов резервного водосброса грунтового подпорного сооружения - безопасный пропуск паводка редкой повторяемости и предотвращение разрушения грунтового подпорного сооружения. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Гаситель энергии водного потока // 2574472

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения энергии потока воды в нижнем бьефе гидротехнического сооружения. Гаситель содержит водовод 1, кольцевую камеру гашения 3. Камера гашения 3 снабжена виброэкраном 8 с водопропускными окнами 9, стенка 10 которого по окружности загнута вверх. Виброэкран 8 размещен соосно впускному патрубку 2, установленному в конце водовода 1. Камера 3 содержит дополнительно экран 7 в виде тарелки, размещенной соосно виброэкрану 8, который выполнен сферической формы выпуклостью вверх. Дополнительный экран 7 дном жестко прикреплен к выступам-ограничителям 5 и 6. Корпус виброэкрана 8 и корпус дополнительного экрана 7 в центре своем имеют направляющие трубки 11 и 12, через которые пропущена свободно стойка 13 с пружиной 14. Стойка 13 выполнена в виде регулировочного винта с фиксаторами 15 и 16. Нижний конец стойки 13 зафиксирован гайкой 17, прикрепленной жестко к крестовине 18. В центре плоского дна 4 камеры 3 закреплен вертикальный выпускной патрубок 21, который размещен в сбросном коллекторе 22 с отводящим трубопроводом 23. Обеспечивается повышение диапазона эффективности и равномерности распределения удельных расходов по ширине камеры и снижения придонных скоростей в потоке. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Гаситель энергии водного потока // 2591967

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к устройствам для гашения энергии водного потока. Гаситель энергии водного потока включает водобойный колодец 3, размещенный между подводящим 1 и отводящим 2 каналами, делитель потока 4, размещенный в конце подводящего канала 1 и разделяющий его на два равных открытых канала 5, 6, сопряженных с диффузорами 7, 8, выходное сечение которых сопрягается тангенциально с камерами 9, 10 спирального в плане очертания. Камеры 9, 10 имеют внутреннюю поверхность по форме усеченного конуса и установлены вертикально в колодце 3 консольно в местах соединения камер с диффузорами 7, 8. Камеры 9, 10 разделены между собой вертикальной стенкой 11 по длине колодца 3. Нижний торец стенки 11 снабжен горизонтальными полками 12, 13, установленными со стороны малых оснований усеченных конусов и перекрывающими среднюю часть площади колодца 3. Вертикальная стенка 11 закреплена к крышке колодца и к боковым стенкам обеих камер 9, 10 с двух сторон ее. Высота камер 9, 10 составляет не менее половины высоты колодца 3. Поток, выходя из камер 9, 10 через малое основание, взаимодействует с горизонтальными полками 12, 13, сначала расширяется, а затем соединяется в колодце 3 в общий поток и гасится в нем. Изобретение обеспечивает повышение эффективности и надежности процесса гашения кинетической энергии разделенного потока за счет последующего соединения его в колодце, исключая локальные размывы в отводящем канале, чем обеспечивается достижение поставленной цели. 2 ил.

Устройство защиты ворот судоходного шлюза от навала судов // 2594536

Изобретение относится к области водного транспорта и предназначено для повышения безопасности шлюзования судов. Устройство защиты ворот шлюза от навала судов состоит из двух узлов формирования встречной волны, расположенных перед воротами шлюза и подключенных к датчику измерения скорости движения судна, установленного на стенке камеры шлюза. Узлы формирования встречной волны выполнены в виде ориентированных навстречу движению судна винторулевых механизмов, включающих трубчатые конусные насадки и гребные винты, установленные на валах, приводимых во вращение двигателями. Узлы смонтированы на подвижных тележках с возможностью подъема и опускания в камеру шлюза ниже уровня воды, а тележки установлены на рельсовых путях, проложенных вдоль стен камеры шлюза в зоне остановки судна перед воротами. Технический результат заключается в обеспечении возможности постепенного торможения судна при одновременном упрощении процесса. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство защитной системы городской застройки и способ ее возведения // 2604933

Устройство защитной системы городской застройки включает водонапорную оболочку, выполненную из композитных материалов, обладающих памятью формы, состоит из канала-лотока, имеющего параболическую или иную форму по периметру из композитного наноматериала, сохраняющего форму и повышенную шероховатость. Канал-лоток состоит из разделительных секций, в которых установлена решетчатая конструкция из вертикальных и горизонтальных элементов из наноматериалов, гибких русловых и береговых связей - демпферов, на которых укреплены верхние грунтонаполняемые и нижние отверждаемые оболочки, а также верхние и нижние и перфорированные водоподпорные сооружения из композитных наноматериалов, укрепленные русловыми анкерами к дну канала-лотка гибкими связями демпферами, а вантовыми системами с береговыми и русловыми анкерными устройствами. Откосные части канала-лотка имеют отверстия и дополнительные лотки для освобождения его от наносов. На прилегающих к каналу-лотку боковых территориях устраивают габионные или грунтоармированные подпорные стенки, покрытые материалом с семенами, которые заращиваются растительностью, т.е. применяют агромелиорацию, позволяющую дополнительно обеспечить безопасность населения и объектов городских застроек, которые оповещаются о приближении внешних воздействий и о техническом состоянии данной комплексной системы с помощью контролирующих датчиков и дистанционных устройств, связанных с геоинформационной системой, доступ к которым обеспечивает вантовый мост через канал-лоток. Наносы, осевшие в секциях канала-лотка, транспортируются согласно качественному составу через дополнительные лотки с помощью пневмомеханических устройств, а мутный поток фильтруется в отстойниках-биотенках и далее поступает в водоток. Усиление оснований городской или иной застройки ведут с помощью системы наполняемых оболочек с заполнителем и гибкими демпферами-связями, воспринимающими природные и техногенные воздействия, обеспечивая безопасность, в т.ч. экологическую, городской застройки. Устройство снабжено солнечными накопителями, которые обеспечивают энергией население в период чрезвычайных ситуаций (ЧС) и дополнительной системой мониторинга для оповещения население о ЧС. Ливнеотводящие устройства позволяют защитить от затопления территории городских застроек/поселений. Способ создания защитной системы городской застройки включает возведение вышеприведенного устройства. Обеспечивается безопасность и функционирование жизнедеятельности населения и предприятий при явлениях природного и техногенного характера, таких как паводки, сели и т.п. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Гаситель энергии потока для напорной канализационной сети // 2609237

Изобретение относится к устройствам для отвода сточных вод канализационными сетями, транспортирования гравитационными водоводами и магистральными водопроводными сетями питьевой воды и может быть использовано в системах мелиорации и гидротехнических сооружений. Гаситель энергии потока содержит шахту 1, подводящий коллектор 2 и отводящий коллектор 3. Шахта 1 по высоте выполнена перепадными ступенями 4 в виде горизонтальных полок. Каждая ступень 4 снабжена струенаправляющими элементами в виде вогнутой напорной грани 5 изогнутой вверх стенки, образуя камеру 6. Стенка напорной грани 5 имеет наклонное поперечное водовыпускное щелевое отверстие 7, которое направлено в сторону противоположной стенки шахты 1 и соединяет образовавшуюся полость в виде камеры с вогнутой напорной гранью над ступенью 4. К нижней плоскости под ступенью 4 закреплена дополнительно наклонная полка 8, обеспечивая направление части падающего потока под углом в сторону, также противоположную к вогнутой напорной грани 5 следующей ступени 4. Внутри шахты 1 со стороны выходной части оголовка подводящего коллектора 2 закреплен наклонный козырек 9. Дно 10 шахты 1 выполнено с уклоном и совпадает с отметкой дна отводящего коллектора 3. Такое размещение струенаправляющих элементов, выполненное в виде сужающего прохода по высоте шахты 1, образует зигзагообразный перепад в сторону ее дна 10. Повышается эффективность работы и надежность гашения кинетической энергии разделяемого потока и вновь соединяемого на дне шахты при поступлении воды в отводящий коллектор, чем обеспечивается эффективная промывка шахты от загрязнений. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.