Способ защиты каналов от снежных заносов
Изобретение относится к гидротехнике, а именно к проектированию земляных каналов в районах распространения снегопереноса. Сущность способа заключается в создании таких поперечных профилей каналов, при которых подносимый ветром снег транзитом проносится над руслом за его пределы. Это достигается тем, что осуществляют срезку бровки канала под уклоном, равным уклону, образующемуся при естественном снежном заносе. Предлагаемый способ дает большой экономический эффект и обеспечивает надежность работы водопроводящих трактов. 7 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 Е 02 В 5/02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4417959/23-15 (22) 03.05.88 (46) 15.11.90. Бюл. М 42 (75) С.М. Койбаков (53) 626.823(088.8) (56) Карнович В.Н. и др. О нагрузках на гидротехнические сооружения от зажорных и заторных масс льда и устройстве сечения канала, не заносимого снегом. — Материалы конференций и совещаний по гидротехнике.
Борьба с ледовыми затруднениями на реках и водохранилищах при строительстве и эксплуатации гидротехнических сооружений.Л.: Энергоатомиздат, 1984, с.305 — 309.
Изобретение относится к гидротехнике, а именно к проектированию земляных каналов в районах распространения снегопереноса.
Целью изобретения является повышение эффективности защиты русел каналов от снежных заносов путем уменьшения параметров снежного заноса на ледовом покрове.
На фиг.1 изображен план канала в выемке; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 — разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 — сечение канала в выемке; на фиг.6 — сечение канала с кавальером; на фиг.7 — сечение в выемке со срезанными бровками.
На фиг.5, 6 и 7 штриховыми линиями показаны поперечный профиль канала с предельным заносом. . Зимняя эксплуатация каналов в районах с развитой метелевой деятельностью!
Ы 1606582 А1 (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ КАНАЛОВ ОТ
СНЕЖНЫХ ЗАНОСОВ (57) Изобретение относится к гидротехнике, а именно к проектированию земляных кана- лов в районах распространения снегопереноса, Сущность способа заключается в создании таких поперечных профилей каналов, при которых подносимый ветром снег транзитом проносится над руслом за его пределы. Это достигается тем, что осуществляют срезку бровки канала под уклоном, равным уклону, образующемуся при естественном снежном заносе. Предлагаемый способ дает большой экономический эффект и обеспечивает надежность работы водопроводящих трактов. 7 ил. связана со значительными трудностями, вызванными явлением снегозаноса выемок, особенно глубоких, перпендикулярных направлению господствующих ветров.
Под воздействием снежных масс значительной толщины происходит продавливание ледового покрова с образованием заторно-зажорных явлений, что уменьшает гропускную способность канала и может . привести к полному прекращению подачи воды. Естественный откос снежного заноса
mo формируется в зависимости от значения скорости ветра и начальной скорости снегопереноса. При достижении mo величины 812 снегоотложение прекращается, Русла каналов могут располагаться в плане под различными углами по отношению к направлению преобладающих метелевых ветров. Максимальные параметры снежного заноса в русле при других одинаковых условиях имеют место при перпенди1606582 кулярных ветрах, Нижняя граница предельного снежного заноса в русле при нормальном направлении ветра отстоит от наветренной бровки канала на расстоянии
moh (фиг.2.), Площадь поперечного сечения снежного эаноса в этом случае равна
2 (О )
1 2
При косых ветрах площадь поперечного сечения предельного снежного заноса по направлению ветра (фиг.З) равна
F =-h (mo- — ).
1 2 Гп
2 sina
Проекция этого сечения на нормальное направление (фиг.4) равна
F = — h (mpsina — m), 1 2
2 где h — глубина выемки, подверженная снежному заносу;
m — коэффициент откоса канала; а — угол атаки ветра.
При косых ветрах естественный откос снежного заноса, который, как правило, определяется по нормали к каналу, равен
mo з1па . С уменьшением угла атаки а нижняя граница предельного снежного заноса будет приближаться к подветренному урезу (фиг.4). При определенном соотношении значений угла атаки а и коэффициента откоса канала m может осуществиться равенство mh = moh sina что означает совпадение поверхности предельного снежного заноса с плоскостью откоса канала. В этом случае будет иметь место снегонезаносимый профиль, отвечающий условию:
a = arcsin m/mo.
Таким образом, при коэффициентах откоса выемки канала, равной mp sina, отложения снега при метелях.не происходит, На таком участке весь приносимый ветром снег переносится за его пределы. Такое свойство формирования снежных заносов целесобразно использовать при строительстве и эксплуатации каналов в районах интенсивной метелевой деятельности. На тех участках канала, где высота снежного заноса на ледовом покрове превышает допустимые значения по условиям перегрузки и где он проходит в выемке, следует выполнять срезку грунта бровки канала по предлагаемой схеме. допустимой высоте снега на льду Ьл Оп (для условий Северного Казахстана ДО" =
=2м) соответствует глубина выемки h hKp = hP "/1 Km, где Km = m/mp slna Площадь поперечного сечения или объем срезаемого грунта на 1 пог.м длины канала равна 10 1 — К вЂ” Кф" 2 Fzp = — mp h sina 2 1 — Km де ЦсОп = hPОп/и Срезку следует начинать с расстояния 15 1= mpsinа (h- hPОп), отсчитываемого от уреза льда, под уклоном mo sin a (фиг.5), причем следует производить срезку только одной бровки — наветренной. На противоположной стороне выемки безаккумуля20 ционный снегоперенос обеспечивается за счет наличия устойчивых повышенных скоростей потока при ветрах. Если канал проходит в полувыемке— полунасыпи, то аналогичным образом надо 25 спланировать кавальер с наветренной стороны, как показано на фиг.6. При таких поперечных профилях канала снежные заносы заполняют лишь часть русла, ниже выполненной срезки грунта. Высота снежного за30 носа на льду в таком случае не превышает допустимого значения hc ".Ïðè дальнейших снегопереносах обеспечивается безаккумуляционный вынос снега через русло канала, Предложенный способ может применяться и для защиты от снежных заносов автомобильных и железных дорог на участках выемок, при этом срезка грунта наветренной бровки выемки осуществляется по схеме, изображенной на фиг.8, Формула изобретения Способ защиты каналов от снежных заносов, включающий изменение сечения канала, отлича ющи йся тем,что,с целью повышения .эффективности защиты русел каналов от снежных заносов путем уменьшения параметров снежного заноса на ледовом покрове, изменение сечения канала производят путем срезки грунта бровки с наветренной стороны под уклоном, равным естественному откосу снежного заноса. 1606582 юг. 1 б-д 1606582 / l3 4 а 1! ! ! Редактор М,Бандура Тираж 525 Подписное Заказ 3531 по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ВНИИПИ Государственного комитета по изо 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4i5 и мбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Производственно-издательски ком i ! .! ! l ! I ! ! / е l I l ! I ! ! !! / I Составитель В.Ефимова Техред М.Моргентал Корректор В.Гирняк
