Мягкая плотина

 

МЯГКАЯ ПЛОТИНА, состоящая ,из оболочки, закрепленной на основании анкерными устройствами по продольным кромкам и системой тросов по ряду продольных образующих между кромками, с образованием не внешней поверхности седловидных впадин, перекрытых защитным экраном, закрепленньм в верхнем бьефе по продольной кромке, отличающаяся тем, что, с целью повьвиения надежности работы плотины путем снижения гидродинамических нагрузок на сливную грань, экран нижней кромкой закреплен ко дну и снабжен дополнительной оттяжкой в зоне впадины между обопочкой и флютбетом.(g

(19) (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(50 Е 02 В 7 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВЪб

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3456215/29-15 (22) 23.04.82 .(46) 23.01.84. Бюл. 9 3 (72) A.И. Лемешев и И.A. Петров ,(7i) Башкирский ордена Трудового

Красного Знамени сельскохозяйственный институт (53) 627.43(088.8) (56) 1. Сергеев Б.И. и др. Мягкие конструкции - новый вид гидротехнических сооружений. М., "Колос", 1971, с. 18, рис. 1. д.к °

2. Затворницкий О.Г. Конструкции из мягких оболочек Р гидротехническом строительстве. М.; "Энергия", 1975, с. 15, рис. 6.(прототип). (54) (57 ) МЯГКАЯ ПЛОТИНА, состоящая ,из оболочки, закрепленной на основании анкерными устройствами по продольным кромкам и системой тросов ,по ряду продольных образующих. между кромками, с образованием не внешней поверхности седловидных впадин, перекрытых защитным экраном, закрепленным в верхнем бьефе по продольной кромке, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы плотины путем снижения гидродинамических нагрузок на сливную грань, экран нижней щромкей закреплен ко дну и снабжен дополнительной оттяжкой в зоне впадины между обопочкой и флютбетом. Щ

1068573

20

Изобретение относится к гидротех-ническим сооружениям,.обеспечивающим создание подпора на водотоках.

Известны плотины, состоящие из оболочки принудительного наполнения, водосливная поверхность которых вы5 полнена с образованием седловидных впадин Г1) .

Недостатком этих конструкций является высокая подверженность их вибрации из-за наличия на сливной поверхности и в нижнем бьефе седловидных впадин, где образуются вращающиеся горизонтальные водяные вальцы, являющиеся источником вынуждаю-.. щей силы колебаний оболочки. 15

Наиболее близкой к изобретению является мягкая плотина, состоящая из оболочки, закрепленной к основанию анкерными устройствами по продольным кромкам и системой тросов по ряду продольных образующих между кромками, с образованием на внешней поверхности седловидных впадин, перекрытых защитным экраном, закрепленным в верхнем бьефе по 25 продольной кромке f23.

Недостатком известной конструк. ции также является высокая подверженность вибрации из-эа наличия на водосливной поверхности и в нижней бьефе седловидных впадин, где обl разуются вращающиеся горизонтальные ,вальцы, являющиеся источником вынуждающей силы колебаний оболочки, и наблюдаются большие перепады гидродинамического давления. Кроме этого, конструкция обладает низкой пропускной способностью.

Целью изобретения является повышение надежности работы плотины пу тем снижения гидродинамических нагру-40 эок на сливную грань.

Поставленная цель достигается тем, что экран нижней кромкой закреплен ко дну и снабжен дополнительной оттяжкой в зоне впадины между оболоч- 45 кой и флютбетом.

На чертеже схематически изображена плотина, поперечный разрез.

Плотина состоит из оболочки 1, закрепленной к основанию 2 анкернымн устройствами 3 и 4 по продольным кромкам и системой. тросов 5 по ряду продольных образующих к крюкам 6 с образованием на внешней поверхности седловидных вп дин 7. Такая фор- 55 ма обеспечивает в материале оболочки 1 наличие минимальных расчетных напряжений, определяемых по формуле T = pH (где R — радиус кривиз- . ны, Р— давление), однако наличие минимальных напряжений в материале оболочки способствует большей ее подверженности вибрации из-за воздействия на оболочку переливающегося потока, создающего в седловидных впадинах 7 резкие .перепадЫ гидро- 65 динамического давления, в результате чего образуются вращающиеся горизонтальные вальцы, являющиеся генераторами кОлебаний оболочки 1, С целью исключения этих явлений внешнюю поверхность оболочки 1 охватывает защитный экран 8, закрепленный к основанию 2 по продольным кромкам анкерными устройствами

3 и 9 и по продольной образующей

10 тросовыми оттяжками 11 к крюкам

12. При этом место расположения продольной образукицей 10 определяется длиной профиля оболочки 1 и приходится на ее нижнюю диффузионную зону 12. Такое крепление защитного экрана придает плотине очертания водослива практического профиля.

Подача заполнителя в полость оболочки 1 осуществляется с помощью насосных установок 14 по трубопроводам 15.

Плотина работает следующим образом.

После установки плотины в русле водотока в полость оболочки 1 посредством насосных установок 14 по трубопроводам 15 подается заполнитель, например вода. В результате этого оболочка 1, расправляясь поц действием растягивающих напряжений, приобретает проектную форму, характериэующуся рядом размещенных по вертикали цилиндрических поверхностей с малым радиусом кривизны, между которыми образуются седловидные впадины 7. Одновременно с подъемом оболочки 1 происходит и подъем защитного экрана 8, который в силу своего закрепления к основанию 2 по трем продольным образующим приобретает при этом цилиндрическую поверхность, охватывающую оболочку 1 и перекрывающую седловидные впадины

7 и нижнюю диффузорную зону 13 оболочки 1. Исключение контакта оболочки 1 с движущимся потоком посред— ством защитного экрана 8 исключает образование иа сливной грани плотины резких перепадов гидродинамического давления и образование вращающихся горизонтальных вальцов между в адинами 7 оболочки 1, вызывающих вибрацию сооружения. При этом плотина приобретает поперечный профиль, близкий к очертаниям водослива практического профиля, отличающегося высокой устойчивостью и высотой пропускной способностью

Нагрузки, воспринимаемые экраном

8 от действия сдвигающих усилий потока, будут передаваться по продольной образующей 10 оттяжками 11 на анкерные крюки 12. Такая работа тросовых оттяжек 11 обеспечивает исключение выпучивания защитного экрана 8 в днффузорной зоне 13 и сохранение

1068573

Составитель Н. Кавешников

Редактор В. Иванова Техред Л.Пилипенко Корректор И. Муска

Заказ 11431/26 Тираж 648 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 плотиной очертания водослнва практического профиля.

Наличие защитного экрана 8 и его .работа позволяют пропускать через плотину расходы любой обеспеченности без изменения высотного положения гребня плотины в силу исключения образования на сливной грани и в нижнем бьефе горизонтальных вращающихся вальцов, генераторов вибрации.

Уменьшение высоты плотины при -прохож- денни повышенных расходов производится только в случае превышения уровнем верхнего бьефа определенного проектом уровня форсировки. Для этого из полости оболочки 1 по трубо-15 проводам 15 посредством силовых установок 24 производится удаление заполнителя. Этим обеспечивается понижение гребня плотины, а следовательно, и увеличение переливаквйего слоя, т.е. сбрасываемого в нижний бьеф расхода,и понижение уровня в верхнем бьефе.

Применение предлагаемой плотины позволит увеличить надежность ра боты сооружения в результате снижения вибрации оболочки, увеличит срок службы оболочки плотины и элементов ее крепления, а также упростит процесс эксплуатмщи, так как высокая устойчивость плотины позволяет пропускать большие расходы беэ изменения объема заполнителя,