Узел соединения водотока с каналом

 

Изобретение относится к гидротехнике. Цель изобретения - удешевление конструкции и повышение надежности в работе путем уменьшения сбойности потока воды в канале. Узел соединения водотока с каналом состоит из сбросного лотка 1 со стенками 2 и 3 и колодца 4 с порогом 7. Лоток 1 подсоединен к колодцу 4 тангенциально, а колодец 4 расположен на горизонтальном участке 1Q борта 9 канала 8. Поток воды, поступающий по лотку 1, попадает в колодец 4, изменяет направление и по уступу 14 набегает на поток воды в лотке 1. Происходит переформирование потока воды, и он в спокойном состоянии поступает в канал 8. 1 з.п. ф-лы. 3 ил. S (Л to со О5 00

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 аи 4 Е 02 В 13 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3964782/29-15 (22) 14.10.85 (46) 23.02.87. Бюл. № 7 (71) Всесоюзный государственный головной проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт по переброске и распределению вод северных и сибирских рек им. Е. E. Алексеевского (72) А. П. Гурьев, В. С. Алтунин, В. M. Карташов и М. М. Чумичева (53) 626.823.8 (088.8) (56) Владычевский С. А. Сельскохозяйственная мелиорация почв.— M.: Изд-во МГУ, 1972, с. 259 — 260.

Авторское свидетельство СССР № 1147826, кл. Е 02 В 13/00, 1983.

„„SU„„„12916? 3 (54) УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ ВОДОТОКА С

КАНАЛОМ (57) Изобретение относится к гидротехнике.

Цель изобретения — удешевление конструкции и повышение надежности в работе путем уменьшения сбойности потока воды в канале. Узел соединения водотока с каналом состоит из сбросного лотка 1 со стенками 2 и 3 и колодца 4 с порогом 7. Лоток 1 подсоединен к колодцу 4 тангенциально, а колодец

4 расположен на горизонтальном участке

1() борта 9 канала 8. Поток воды, поступаюший по лотку 1, попадает в колодец 4, изменяет направление и по уступу 14 набегает на поток воды в лотке 1. Происходит переформирование потока воды, и он в спокойном состоянии поступает в канал 8. 1 з.п. ф-лы. 3 ил.

1291673

Из<>бр< и > < я к гидротехнике, а им< ппо к узла,! «к динения различных водоток<>в с каналами.

Цель изобретения — удешевление конструкцки и новы шение надежности работы путем уменыпения сбойности потока воды в канале.

На фиг. l изображен узел соединения водотока с каналом, вид сверху; на фиг. 2— то же, аксонометрия; на фиг. 3 — разрез

А — А на фиг. 1.

Узел соединения водотока с каналом состоит из сбросного лотка 1 водотока, имеющего дно и боковые стенки:верховую 2 и низовую

3, и расположенного на выходе из лотка 1 сопрягаюшего устройства, выполненного в виде водобойного колодца 4, имеющего дно, боковые стенки 5 и 6 и порог 7, очерченный в плане по окружности выпуклостью в сторону канала 8. Сопрягаюгцее устройство расположено в борту 9 канала 8 в пределах уч астка 10 планировки с сопрягающим от- 20 косом l! и подпорной стенкой 12, примыкаю>цей к боковой стенке 6 сопрягающего устройства.

Сбросной лоток 1 присоединен к колодцу

4 с тангенциальным сопряжением в плане верховой стенки 2 лотка 1 с порогом 7 посредством боковой стенки 5 колодца. 4. Стенка 6 сопряжена с другой стенкой 3 лотка 1 под углом и тангенциально (по касательной) к порогу 7. В низовой части колодца 4, начиная от ребра 13 между стенкой 3 лотка

1 и стенкой 6 колодца 4, имеется уступ 14, примыкаюгций к порогу 7 и стенке 6. Верхняя грань 15 уступа 14 выполнена плоской горизонтальной, передняя грань 16 имеет уклон в сторону канала 8, а боковая грань 17 рясно;н>жена в одной плоскости с низовой стенкой 3 лотка 1. Позицией 18 обозначена свободная поверхность потока воды в канале 8. позицией 19 -- поток воды в лотке 1, п<>зицией 20 — поток воды в канале 8.

Для бурного потока с числами Фруда от

6 до 60 длина сопрягающего устройства от створа ребра 13 до точки максимального удаления порога 7 должна составлять 2,5—

5 сжатых глубин потока 9, а радиус его кривизны должен находиться в пределах 1,25—

1,75 ширины потока на входе в водобойный колодец 4. Высота уступа 14 составляет

1,5 — 2,5 сжатых глубин, а заложение передней грани 16 1:2.

Расстояние от основания передней грани

16 уступа 14 до порога 7 должно быть в пределах 1,25 — 1,5 ширины потока. Глубина gp воды над порогом 7 выбирается такой, что скорость выпускаемого потока 19 в пределах длины порога 7 не превышает допустимой величины из условий размыва ложа канала 8.

B первом приближении можно принять величину скорости 1,0 — 1.2 м/с. 55

Для бурных потоков с числами Фруда меньше 6, при которых возникает поверхностный и волнистый прыжки, а также для спокойных потоков следует обеспечить донный режим впуска потока 19 в сопрягаюшее устройство, например, путем выполнения концевого участка подводящего водовода в виде напорной трубы.

Сопрягаюгций откос 11 должен иметь заложение 2,5 — 3 для обеспечения плавного сопряжения впускаемого потока 19 с потоком

20 канала 8. Указанные ориентировочные параметры необходимо уточнять модельными исследованиями.

Устройство работает следуюгцим образом.

Поток 19 водь< водотока, выпускаемый из лотка 1 в канал 8, поступает в колодец 4 и движется вдоль его боковой стенки 5 до порога 7. Достигнув порога 7, поток движется вдоль него, постепенно увеличивая глубину как из-за расходования энергии на преодоление сопротивления, так и из-за увеличения давления в потоке 19 от наличия центробежных сил. Достигнув уступа 14, поток воды по грани 16 поднимается на < рань 15, с которой падает на поток 9 лотка 1 водовода, оказывая двоякое действие на него. Поскольку общее направление движения потока воды на грани 15 уступа 14 против обшего движения, то часть этого потока образует в пределах начального участка уступа 14 и концевой части лотка 1 валец, в котором гасится избыточная часть энергии потока.

Другая часть потока подхватывается описанным донным потоком и движется по направлению к порогу 7, вовлекаясь во врашательное движение по всей глубине до свободной поверхности 18 канала 8. Над порогом 7 врагцаюгцийся поток под действием радиальной составляюшей скорости приобретает веерообразный характер движения в пределах участка 10 планировки борта 9 канала 8 и поступающий расход равномерно распределяется по глубине канала 8, занимая плогцадь, соответствующую величине расхода впускаемого потока.

Уступ !4 совместно с боковой стенкой 5 сопрягаю<цего устройства создает канал, обеспечивающий движение потока без боко вого сжатия вращающимся потоком, формируемым порогом 7, создавая благоприятные условия для его торможения и расширения.

Таким образом, создается вертикальное расслоение потока сопрягающего устройства, в донной части происходит гашение избытка энергии, а в верхней части происходит сопряжение транзитной части впускаемого потока 19 с потоком 20 канала 8 частично в пределах сопрягаюгцего устройства, частично в пределах участка 10 планировки борта 9 канала 8, чем осуществляется совме>цение сопрягаюгцего участка с водобойным колодцем 4.

Формула изобретения

l. Узел соединения водотока с каналом, включающий примыкающий к каналу сброс1291673

Составитель A. Сергеев

Редактор И. Николайчук Техред И. Верее Корректор A. Зимокосов

Заказ 210!32 Тираж 607 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ной лоток водотока и сопрягающее устройство, расположенное в канале на выходе из лотка, отличающийся тем, что, с целью удешевления конструкции и повышения надежности работы путем уменьшения сбойности потока воды в канале, сопрягающее устройство выполнено в виде водобойного колодца с очерченным в плане по окружности выпуклостью в сторону канала порогом, а лоток присоединен к колодцу с тангенциальным сопряжением в плане вс1:овой стенки лотка с порогом.

2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что колодец снабжен уступом с плоской вср ней гранью, примыкающим к порогу в низовой части колодца, причем боковая грань уступа расположена в одной плоскости с низовой стенкой лотка, а передняя имеет уклон в сторону канала.