Гидроузел двустороннего водозабора

Гидроузел двустороннего водозабора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (Si1 4 Е 02 В 9/04, 8/02

j";» рнръ, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3852757/29-15 (22) 07.02.85 (46) 07.09.86. Бюл. № 33 (71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологи и (72) В. Г. Дианов (53) 627.833(088.8) (56) Данелия Н. Ф. Водозаборные сооружения на реках с обильными донными наносами. — М.: Колос, 1964, с. 38, рис. 27.

Рекомендации по проектированию плотинных водозаборов оросительных систем.—

М.: Минводхоз СССР, 1978, с. 67 — 70, рис. 18. (54) (57) ГИДРОУЗЕЛ ДВУСТОРОННЕГО

ВОДОЗАБОРА, включающий зарегулированные подводящее и отводящее русла, боковые водоприемные регуляторы, водослив, размещенный в центральной части подводящего русла, промывные пролеты, расположенные между водосливом и водоприемными регуляторами, и криволинейные в плане наносонаправляющие пороги, каждый из которых выполнен с козырьком на верхней кромке, обра„„Я0„„1255681 А1 щенным в сторону подводящего русла, установленные перед боковыми водоприемными регуляторами в подводящем русле под углом к его оси со смещением верховой части порога выше по течению относительно соответствующего водоприемного регулятора и с примыканием низовой части порога к бычку ближнего к этому регулятору промывного пролета, от»гичающийся тем, что, с целью уменьшения захвата влекомых наносов при водозаборе путем повышения устойчивости винтовых наносотранспортирующих течений, наносонаправляющие пороги выполнены в плане выпуклыми в сторону подводящего русла, а величина смещения верховой части каждого порога относительно соответствующего водоприемного регулятора составляет не менее двух глубин этого регулятора, при этом водослив выполнен с криволинейными выпуклыми в плане боковыми стенками, выдвинутым в подводяшее русло относительно промывных пролетов на величину не менее двух глубин промывного пролета и с шириной корневой части, равной 0,2 — 0,35 ширины зарегулированного подводящего русла.

1255681

10!

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к водозаборным гидроузлам на реках с обильными влекомыми наносами, большим количеством плавающих тел (кусты, бревна, лед, шуга и т.п.), наличием рыбной молоди, перемешивающейся в поверхностных слоях речного потока и внезапно нарастающих паводков.

Цель изобретения — уменьшение захвата влекомых наносов при водозаборе путем повышения устойчивости винтовых наносотранспортирующих течений.

На фиг. 1 изображена схема водозаборного гидроузла, план: на фиг. 2 — разрез

А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. l; на фиг. 4 — разрез  — В на фиг. 1, на фиг. 5 — гидроузел, вид со стороны подводящего русла.

Гидроузел двустороннего водозабора содержит зарегулированные подводящее 1 и отводящее 2 русла, боковые водоприемные регуляторы 3, водослив 4, размещенный в центральной части подводящего русла 1, промывочные пролеты 5, разделенные бычками

6 и расположенные между водосливом 4 и водоприемными регуляторами 3, и криволинейные выпуклые в сторону подводящего русла 1 наносонаправляющие пороги 7. Каждый порог 7 выполнен с козырьком 8 на верхней кромке, обращенным в сторону подводящего русла 1, и установлен перед соответствующим боковым водоприемным регулятором 3 в подводящем русле 1 под углом к его оси со смещением верховой части порога 7 выше по течению относительно этого водоприемного регулятора 3 на расстояние, не менее двух глубин этого регулятора 3 и с примыканием низовой части порога 7 к бычку 6 ближнего к этому регулятору 3 промывного пролета 5. Водослив 4 выполнен в плане с криволинейными выпуклыми боковыми стенками, выдвинутым в подводящее русло I относительно промывочных пролетов 5 на величину не менее двух глубин промывного пролета 5 и с шириной корневой части, равной 0,2 — 0,35 ширины зарегулированного подводящего русла 1.

Гидроузел двустороннего водозабора работает следующим образом.

В зарегулирванном по условиям п ропуска паводка подводящем русле 1 в период паводка поток протекает устойчиво, и наблюдается перемещение наносов в виде ленточной гряды без образования осередков и побочней и без деления потока на рукава.

Вдоль стенок водослива 4 и наносонаправляющих порогов 7 возникают вторичные винтовые течения, способствующие смыву влекомых наносов из зоны водоприемных регуляторов 3 к промывным пролетам 5.

В водоприемные регуляторы 3 поступает поток воды, осветленный от влекомых наносов.

В наносотранспортирующую межень принятая по условиям пропуска паводка ширина зарегулирванного подводящего русла 1 оказывается избыточной, что приводит к образованию осередков, побочней, которые изменяют направление потока на подходе к сооружению.

Изменение направления подхода потока к наносонаправляющим сооружениям (водосливу 4 и наносонаправляющим порогам 7) может повлечь за собой ликвидацию вторичных локальных винтовых течений вдоль них, что способствует резкому ухудшению наносного режима водозабора.

Стеснение меженного потока высокими стенками водослива 4 способствует поддержанию устойчивого протекания потока с заданным направлением подхода при условии, если ширина корневой части водослива 4 равна или больше разности между устойчивой шириной подводящего русла 1 в паводок и в межень, т.е. составляет 0,2—

0,35 ширины зарегулированного подводящего русла 1.

Водослив 4 и пороги 7 выполняют наносонаправляющую функцию, так как взаимодействуют с потоком при образовании вдоль них вторичных винтообразных циркуляционных течений. Эти вторичные течения обладают повышенной транспортирующей способностью и характеризуются двумя составляющими скорости — продольной и поперечной. Продольная составляющая способствует транзиту потока, нагруженного влекомыми наносами, вдоль наносонаправляющих сооружений, поперечная составляющая способствует взмучиванию и повышению трансортирующей способности потока. Наилучшее соотношение между продольной и поперечной составляющими скорости вторичного винтового течения получается в диапазоне изменения угла ориентации сооружения к потоку в пределах 50 — 40 .

Данные по исследованию составляющих скорости вдоль порота 7 и е"n наносозащитной характеристики свидетельствуют о том, что выпуклая форма обеспечивает соотношение продольных и поперечных составляющих скорости вторичного винтового течения, благоприятное для транспортирования влекомых наносов в промывной пролет 5.

При этом у выпуклой формы продольная (сносящая наносы) составляющая скорости увеличивается от начальной к концевой части порога 7 на 24%, но поперечная составляющая вторичного винтового течения (взмучивающая нанось1) у выпуклой формы от начальной к концевой части порога 7 уменьшается на 53%. Следовательно, при выпуклой форме направляющей конструкции взмучивающая (поперечная) составляющая скорости убывает по длине при одновременном увеличении сносящей (продольной) составляющей, что способствует смыву наносов в промывной пролет 5. Для исключе1255681

A-A б-б иг б

Составитель П. Гордиенко

Редактор О. Головая Техред И. Верес Корректор Т. Колб

Заказ 4791/31 Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 ния влияния работы водоприемных регуляторов 3 на формирование вторичного винтового течения вдоль наносонаправляющих устройств начало их должно быть вынесено за пределы интенсивной кривой спада водной поверхности перед водоприемными регуляторами 3, т.е. вынесена на величину не менее двух глубин потока.

При этом вдоль наносонаправляющих устройств формируется интенсивное вторичное винтовое течение, способствующее транзиту влекомых наносов.