Сопрягающее сооружение

 

1. СОПРЯГАЮЩЕЕ СООРУЖЕНИЕ , содержащее дно и криволинейные боковые стенки, отличающееся тем, что, с целью предотвращения заиления, обеспечения бесперебойной и надежной работы сооружения при прохождении наносонесущих потоков, в частностиСелевых, профиль дна выполнен криволинейным с отметками поверхности, пониженными относительно прямой, соединяющей начальную и конечную точки профиля на первой полудлине сооружения, и повышенными относительно прямой на второй полудлине. - 2. Сооружение по п. 1, отличающееся тем, что криволинейный профиль дна на прямой, соединяющей начальную и конечную точки профиля, отклоняется от нее в пределах от 0,03 до 0,04 общей длины сооружения . 05 сл О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д(д) Е 02 В 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3343788/29-15 (22) 08.10.81 (46) 23.03.83. Бюл. № 11 (72) В. Г. Саноян (71) Научно-исследовательский институт водных проблем и гидротехники (53) 626.134 (088.8) (56) 1. Гришин М. М. Гидротехнические сооружения. М., Госстройиздат, 1955, с. 302, фиг. 29 — 11.

2. Чоу В. Т. Гидравлика открытых каналов. М., Стройиздат, 1969, с. 222, рис. 11.10. (54) (57) 1. СОПРЯГАЮЩЕЕ СООРУЖЕНИЕ, содержащее дно и криволинейные боковые стенки, отличающееся тем, что, с целью

„„SU„„1 06576 А предотвращения заиления, обеспечения бесперебойной и надежной работы сооружения при прохождении наносонесущих потоков, в частности селевых, профиль дна выполнен криволинейным с отметками поверхности, пониженными относительно прямой, соединяющей начальную и конечную точки профиля на первой полудлине сооружения, и повышенными относительно прямой на второй полудлине.

- 2. Сооружение по п. 1, отличающееся тем, что криволинейный профиль дна на прямой, соединяющей начальную и конечную точки профиля, отклоняется от нее в пределах от 0,03 до 0,04 общей длины сооружения.

1006576

Изобретение относится к гидротехнике, а конкретнее к гидротехническим сооружениям, связанным с переносом насосов.

В гидротехнической практике часто встречаются случаи, когда становится необходимым произвести сопряжение двух каналов различных размеров, например, широкого ками поверхности, пониженными относительно прямой, соединяющей начальную и конечную точки профиля на первой полудлине сооружения, и повышенными относительно прямой на второй полудлине.

Криволинейный профиль дна на прямой, 50 соединяющей начальную и конечную точку профиля отклоняется от нее в пределах от 0,03 до 0,04 общей длины сооружения.

На фиг. 1 изображено сооружение, .продольный разрез; на фиг. 2 — плановое очер- 55 тание боковых стен сооружения.

Сопрягающее сооружение 1 состоит из криволинейного дна 2 (линия АСВ) и боканала с узким. Это сопряжение осуществляется переходными участками или так называемыми сопрягающими сооружениями.

Известны конструкции сопрягающих со- 10 оружений, разработанные применительно только для потока чистой жидкости (т. е. для жидкости, не содержащей наносы). Они имеют прямолинейный профиль дна с прямолинейными плановыми очертаниями боковых стенок, осуществляющих переход от широкого канала к узкому (1) .

Однако из-за прямолинейных очертаний боковых стенок не обеспечивается плавность перехода водного потока от одного канала к другому, вследствие чего в сооружении возникают сравнительно большие потери механической энергии.

Известно сопрягающее сооружение, содержащее дно и криволинейные боковые стенки (2) .

Недостатком конструкции известного соп- 25 рягающего сооружения является то, что вследствие прямолинейности профиля дна оно может быть применено только для пропуска потоков чистой жидкости. При прохождении потоков, содержащих наносы значительных концентраций, в частности селевых потоков, сооружение быстро заиляется, что, естественно, приводит к снижению его пропускной способности. Во избежание этого становится необходимой периодическая очистка сооружения от отложившихся наносов. Это нарушает ритмичную

35 и бесперебойную работу водохозяйственного объекта в целом. Кроме того, обслуживание сооружения связано с определенными эксплуатационными затратами.

Целью изобретения является предотвра- 40 щение заиления, обеспечение бесперебойной, и надежной работы сооружения при прохождении наносонесущих потоков, в частности селевых.

Указанная цель достигается тем, что профиль дна выполнен криволинейным с отмет- 45 ковых стенок 3, осуществляющих плавныи переход широкого призматического канала

4 в узкий канал 5. Отметки криволинейного профиля дна АСВ понижены относительно прямой АВ, соединяющей начальную точку

А профиля с его конечной точкой В в пределах первой половины длины сооружения

АС (точка С делит прямую АВ пополам), и, наоборот, повышены в пределах второй половины СВ полудлины. Максимальные отклонения отметок криволинейного профиля АСВ и прямой АВ имеют место в точках

Д и Е, находящихся соответственно в серединах АС- и СВ, при этом точка Д ниже прямой АВ на величину (0,03 — 0,04)3, где — длина сопрягающего сооружения, а точка Е, наоборот, выше на ту же величину.

Работа сопрягающего сооружения осуществляется следующим образом.

Поток, проходя через широкий призматический канал 4, поступает в сопрягающее сооружение 1, имеющее в своем начале ширину, равную ширине широкого канала 4.

В сопрягающем сооружении 1, благодаря его сходящимся криволинейным боковым стенкам 3, поток плавно сужается до ширины узкого канала 5 и через последний идет по назначению.

Расчет сопрягающих сооружений, предназначенных для потока с наносами, ведут исходя из двух уравнений: динамического уравнения для чистого потока и уравнения транспортирующей способности по формуле

К. И. Россинского: ч

" мь ° где 5 — транспортирующая способность потока, т. е. то максимальное количество наносов, которое способен нести поток со скоростью ч и глубино" h;

W — средняя гидравлическая крупность наносов;

К вЂ” универсальная постоянная.

Это уравнение учитывается с условием, чтобы по всей длине сооружения транспортирующая способность потока сохранилась постоянной (S = const). Именно соблюде-. ние этого условия и предотвращает отложение наносов из потока на дно сооружения в силу того, что разность транспортирующих способностей в двух разных сечениях потока равна количеству отложенных наносов между этими сечениями, но так как транспортирующая способность сохраняется, то разность в двух сечениях будет равна нулю, следовательно, и количество отложенных наносов тоже равно нулю.

Таким образом, в случае наносонесущего потока движение должно одновременно удовлетворять двум уравнениям, т. е. здесь имеем два уравнения с двумя неизвестными (глубина потока и профиль дна сооружения), решение которых дает как распределение глубин вдоль потока, так и про1006576 фиг. 2

Составитель А. Колоскова

Редактор Н. Егорова Техред И.. Bepec Корректор М. Коста

Заказ 2066/46 Тираж 67l Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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

3 филь дна сооружения, который всегда получается криволинейным с отметками, пониженными относительно прямой, соединяющей начальную и конечную точки профиля на первой полудлине сооружения, и повышенными относительно той же прямой на 5 второй его полудлине. Потери механической энергии, возникающие вследствие искривления профиля дна, настолько незначительны, что практически ими можно пренебречь.

Придание дну сопрягающего сооружения криволинейного очертания предотвращает осаждение наносов в нем при прохождении по сооружению наносонесущего потока и обеспечивает его бесперебойную и надежную работу.

В предлагаемом сооружении по сравнению с известными благодаря криволинейности профиля дна устраняется процесс осаждения наносов, а следовательно, исключается необходимость проведения его периодической очистки от наносов, что определенным образом снижает эксплуатационные затраты на сооружение. Кроме того, предлагаемая конструкция наиболее эффективна при транспортировании селевого потока, вызывающего заносы известных конструкций.