Полузапруда и ее вариант

Полузапруда и ее вариант

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

899748

Союз Советских

Социалистических

Республик (51) М. Кл.з

Е 02 В 3/02

Государстеемный конмтет

53) УДК 627.421 (088.8) йо делан мзебретеммм и еткрнтмй

И. И. Кириенко и В. Д. Шуминский (72) Авторы изобретения (54) ПОЛУЗАПРУДА И ЕЕ ВАРИАНТ

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к полузапрудам, предназначенным для защиты земляных гидротехнических сооружений и берегов рек от размывов.

Известна полузапруда, выполненная из каменно-хворостяной кладки (1}.

Недостатком этого устройства является

его низкая надежность.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является полузапруда, включающая массивные бетонные блоки (2) .

Недостаток известного устройства за- ключается в низкой интенсивности транспортирования наносов к защищаемому берегу, приводящей к его размыву.

Цель изобретения — повышение интенсивности транспортирования наносов к защищаемому берегу.

Поставленная цель достигается тем, что на верхней грани блоков выполнены - направляющие пороги, расположенных под углом к продольной оси полузапруды, причем направляющие пороги выполнены клинообразной формы.

По другому варианту цель достигается тем, что на верхней грани блоков выполнены прорези треугольной формы, расположенные под углом к продольной оси полузапруды, а также тем, что прорези выполнены с продольным уклоном в сторону защищаемого берега и заложением откосов равным m

=1 — 3 mç — — 3 — 5.

На фиг. 1 изображена полузапруда, вид в плане; на фиг. 2 — то же, поперечный разрез; на фиг. 3 — вариант полузапруды, вид в плане; на фиг. 4 — то же, поперечный разрез.

° to Полузапруда включает бетонные блоки 1, продольная ось полузапруды расположена под углом d 60 — 70 к защищаемому берегу 2, на верхней грани блоков 1 выполнены направляющие пороги 3, расположенные под углом P = 20 — 30 к продольной оси полузапруды, направляющие пороги образуют угол = 10 — 20 верхней гранью блоков 1 и имеют клинообразную форму.

Вариант полузапруды включает бетонные блоки 1, продольная ось полузапруды расположена под углом = 60 — 70 к защищаемому берегу 2. На верхней грани блоков 1 выполнены прорези 4, расположенные под углом р = 20 — 30 к продольной оси полузапруды, прорези выполнены треуголь899748

1О

Формула изобретения

55 ной формы с заложением откосов m, = 1 — 3, m = 3 — 5 и имеют уклон i = 0,01 — 0,03 в сторону защищаемого берега 2.

При протекании потока над полузапрудой за ней образуется валец 5, направленный к защищаемому берегу 2, за направляющими порогами 3 образуются вальцы 6, усиливая интенсивность транспортирования наносов в вальце 5.

Благодаря клинообразной форме направляющих порогов 3 поток отклоняется от дна за полузапрудой усиливая интенсивность движения воды в вальцах 5 и 6. Поток, переливаясь через полузапруду, стремится пройти перпендикулярно по отношению к продольной оси, отклоняясь тем самым от защищаемого берега 2. Этот эффект дополнительно усиливается наличием направляющих порогов 3, которые заставляют поток в еще большей степени отклониться от берега 2. В результате этого создается больший поперечный градиент давления в направлении от зоны соударения потоков 7 к защищаемому берегу 2, благодаря чему образующееся компенсируюшее вторичное донное течение 8, включающее валец 5, в сторону берега, обладает большей скоростью движения, а следовательно, и повышенной транспортирующей способностью, которое захватывает донные наносы, огибающие пол; запруду и проходящие над ней, и транспортируют их к берегу 2. Путем соударения поверхностных струй 9, проходящих над сооружением и струй 10, сходящих непосредственно с направляющих порогов 3, повышается эффект гашения энергии потока, что приводит к дополнительному уменьшению скоростей течения поверхностных струй за полузапрудой, обладающих повышенной размывающей способностью, чем достигается уменьшение размыва берега 2. Движение воды в вальцах 6 совпадает Il() направлению с движением воды в вальце 5 за полузапрудой. Часть взвешенных наносов из основного потока, проходящего через полузапруду, перехватывается вальцами 6 за порогами 3 и транспортируется ими в валец 5, который перемещает их непосредственно к защищаемому берегу 2. Скорости движения воды в вальцах 6 за порогами 3 складываются со скоростью движения в вальце 5 за полузапрудой, в результате чего интенсивность движения воды в вальце за сооружением существенно повышается.

При протекании потока над полузапрудой с прорезями на верхней грани блоков, в прорезях 4 образуются вальцы 11, движение воды в которых направлено к защищаемому берегу 2. Форма прорезей позволяет получить устойчивую форму образуемых вальцов. Для усиления интенсивности движения воды в вальцах 11 и транспортировки наносов, перехватываемых ими, прорези 4 выполнены с продольным уклоном

i = 0,01 — 0,03. Движение воды в вальцах 11

2О

25 зо

50 совпадает по направлению с движением воды в вальце 12 за полузапрудой. В результате водообмена между вальцами 11 и основным потоком, часть взвешенных наносов из основного потока, проходящего через полузапруду, перехватывается вальцами 11 в прорезях и транспортируется ими в валец 12, который перемещает их непосредственно к защищаемому берегу 2. Скорости движения воды в вальцах 11 в прорезях 4 складываются со скоростью движения в вальце 12 за полузапрудой, в результате чего интенсивность движения воды в вальце за сооружением существенно повышается.

Благодаря наличию вальцов 11 в прорезях 4 поток, проходящий непосредственно у сооружения, отклоняется от дна за полузапрудой, усиливая при этом интенсивность движения воды в вальце 2 за полузапрудои.

Получаемый трамплинирующий эффект позволяет избежать опасных для основания сооружения форм сопряжения бьефов за полузапрудой (особенно в период подъема или спада паводка), создавая поверхностные режимы сопряжения. Кроме того, струи 13, непосредственно проходящие над полузапрудой, благодаря трамплинирующему эффекту вальцов ll отклоняются от дна за сооружением, что приводит к их соударению с поверхностными струями 14. При этом повышается эффект гашения энергии потока, что приводит к дополнительному уменьшению скоростей течения поверхностных струй за .полузапрудой, обладающих повышенной размывающей способностью, чем достигается уменьшение размыва берега 2. Поток, передвигаясь через сооружение, стремится .пройти нормально по отношению к оси сооружения, отклоняясь.тем самым от защищаемого берега 2. Этот эффект дополнительно усиливается наличием вальцов в прорезях 4, которые заставляют поток к еще большей степени отклониться от берега 2.

В результате этого создается больший поперечный градиент в направлении от зоны соударения потоков 15 к защищаемому берегу 2, благодаря чему образующееся компенсирующее вторичное донное течение 16, включающее валец 12, в сторону берега 2 обладает большей скоростью движения, а следовательно, и повышенной транспортирующей способностью, которое захватывает донные наносы, огибающие полузапруду и проходящие над ней, и транспортирует их к защищаемому берегу 2.

1. Полузапруда, включающая массивные бетонные блоки, отличающаяся тем, что, с целью повышения интенсивности транспортирования наносов к защищаемому берегу, на верхней грани блоков выполнены на899748 правляющие пороги, расположенные под углом к продольной оси полузапруды.

2. Полузапруда по п. 1, отличающаяся тем, что направляющие пороги выполнены клинообразной формы.

3. Полузапруда, включающая массивные бетонные блоки, отличающаяся тем, что, с целью повышения интенсивности транспортирования наносов к защищаемому берегу, на верхней грани блоков выполнены прорези треугольной формы, расположенные под углом к продольной оси полузапруды.

4. Полузапруда по п. 3, отлачающа.чся тем, что прорези выполнены с продольным уклоном в сторону защищаемого берега и заложением откосов, равным m,= — 3, m 3 — 5.

5 Источники информации, принятые во внимание при э спертизе

1. Эрозионные и селевые процессы и борьба с ними. Сборник научных трудов

ВНИИГиМ им А. Н. Костякова. М., 1974. вып. 3, с. 158.

2. Там же, с. 160 — 162.

899748

10 фигЯ

Составитель Т. Зорина

Редактор А. Шандор Техред А. Бойкас Корректор Г. Назарова

Заказ 12103/40 Тираж 7! 0 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