Водозаборное сооружение

 

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к системам водоснабжения, водоП заборные сооружения которых устраиваются на реках. Цель изобретения - повышение эффективности работы путем улучшения промывки наносов за счет создания винтового течения в зоне водозабора. Водозаборное сооружение включает береговой водоприемник 1, выполненный в виде параллелепипеда , боковая поверхность 2 которого имеет водоприемные отверстия 3. Струенаправляющее устройство 4 выполнено в виде стенок 5 и 6. Стенка 5 своей нижней гранью 7 сопряжена с поверхностью 2 водоприемника 1. Стенка 6 установлена под углом к стенке 5 и гранью 8 примыкает к последней. Стенки 5 и б выполнены в плане с изломом. Дополнительный водоприемник 9 установлен перед водоприемником 1 на расстоянии, равном 3-4,8 высоты водоприемника 9. Расстояние от кромки 10 стенки 6 Ф1Ф (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э Е 02 В 9/04 (ОсудАР ст Бе 1 1ны Й кОмит ет

ПО ИЗОБРЕТГНИЯМ и ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗСБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 440 1637/15 (22) 0 6. 04. 88 (46) 07.02.91, Бюл. и 5 (71) Всесоюзный научно-исследовательский инстигут водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии "Водгео" (72) A.M,(Лотинов, Д.И.Алтунин, T.В.Колесникова, Б.А.Коган, A.ß.Буланенко и А.И.Каширский (53) 627 83 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 215803, кл, Е 02 В 9/04. 1968.

Водозаборные и водопропускные сооружения. — Сборник трудов "ВОДГЕО".

М., 1981, с.12, рис.3. (54) ВОДОЗАБОРНОЕ СООРУЖЕНИЕ (57) Изобретение относится к гидротехнике, а именно к системам водоснабжения, водо„„5U 1625943 А1 заборные сооружения которых устраиваются на реках. Цель изобретения — повышение эффективности работы путем улучшения промывки наносов эа счет создания винтового течения в зоне водозабора. Водозаборное сооружение включает береговой водоприемник 1, выполненный в виде параллелепипеда, боковая поверхность 2 которого имеет водоприемные отверстия 3.

Струенаправляющее устройство 4 выполнено в виде стенок 5 и 6. Стенка 5 своей нижней гранью 7 сопряжена с поверхностью 2 водоприемника 1. Стенка 6 установлена под углом к стенке 5 и гранью 8 примыкает к последней. Стенки 5 и 6 выполнены в плане с изломом. Дополнительный водоприемник

9 установлен перед водоприемником 1 на расстоянии, равном 3-4,8 высоты водоприемника 9. Расстояние от кромки 10 стенки 6

1625943

20

50 ао грани 11 водоприемника 9 равно 12,5-16

его высоты. Водоприемник 9 установлен относительно продольной оси берегового водоприемника 1 под углом 0-8 . Стенки 5 и 6 образуют карман 12. Наносы при подходе к стенке 6 отклоняются в русло реки в обход

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к системам водоснабжения, водозаборные сооружения которых устраиваются на реках.

Цель. изобретения — повышение эффективности работы путем улучшения промывки наносов за счет создания винтового течения в зоне водозабора.

На фиг. 1 изображено водозаборное сооружение, вид сверху; на фиг. 2 — разрез

А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — кинематика потоков воды в области водозабора; на фиг. 4 — разрез Б - Б на фиг. 3.

Водозаборное сооружение включает установленный на дне реки вдоль потока береговой водоприемник 1, выполненный в виде параллелепипеда, внешняя боковая поверхность 2 которого имеет водоприемные отверстия 3. Струенаправляющее устройство 4 расположено выше водоприемника 1 rio течению реки и выполнено в виде двух донных стенок 5 и б, установленных под углом к потоку. При этом низовая стенка 5 своей нижней гранью 7 сопряжена с внешней боковой поверхностью 2 берегового водоприемника 1, а верховая стенка 6, высота которой меньше низовой стенки 5, установлена под острым углом к низовой стенке 5 и своей верхней гранью 8 примыкает к последней. Кроме того, обе донные стенки 5 и 6 выполнены в плане с изломом. Дополнительный водоприемник 9 установлен перед береговым водоприемником 1 на расстоянии, равном

3 — 4,8 высоты дополнительного водоприемника 9, при этом расстояние от нижней кромки 10 верховой донной стенки б до передней грани 11 дополнительного водоприемника 9 равно 12,5- 16 его высоты.

Кроме этого, дополнительный водоприемник 9 установлен относительно продольной оси берегового водоприемника 1 под углом 0 — 8О. Верховая 6 и низовая" цонные стенки образуют карман 12.

В результате закрутки потока донными стенками 5 и б образуются придонные течения 13. Дополнительный водоприемник 9 может иметь как внутреннюю водоприемную грань 14, так и внешнюю 15. водоприемников 1 и 9. Слой руслового потока высотой, превышающей расстояние между стенками 5 и 6, перетекает через стенку 6, закручивается и винтовым течением выносит из кармана 12 наносы в русло реки. 1 з,п.ф-лы, 4 ил.

Водозаборное устрсйство рабо гает. следующим образом.

Транспортируемые пот ком в придочной области наносы при подходе к верховой ограждающей стенке б, расположенной под углом к потоку, частично отклоняются в русло реки в обход водоприемников 1 и 9, Слой руслового потока перетекает через .верховую стенку 6, взаимодействует сначала с низовой стенкой 5. а затем с верховой стенкой 6, при этом поток закручивается и винтовое течение выносит из кармана 12, образованного стенками 5 и б, наносы в русло реки. Придонное винтовое течение, выходящее иэ кармана 12 с повышенными скоростями. обтекает переднюю торцовую грань 11 дополнительного водоприемника

9, при этом поток делится. Часть его косыми донными токами 13 промывает от наносов внешнюю грань 15 дополнительного водоприемника 9 и отбрасывает их в сторону от водоприемных окон. Другая часть промывного потока, выходящего из кармана 12, втекает в "коридор", образованный боковой поверхностью 2 берегового водоприемника

1 и дополнительного водоприемника 9, при этом поток, набегая на внутреннюю грань

14 дополнительного водоприемника 9, получает добавочную закрутку, в результате формирует усиленное винтовое течение, промывающее от отложившихся наносов дно внутри "коридора уокан обоих водоприемников 1 и 9. В результате интенсивно промываются концевые участки у о6оих водоприемников 1 и 9. При обуженном сечении пространства между водоприемниками и В/hb < 3,0 винтовое течение в "коридоре" не захватывает придОнные слои и не обеспечивается промыв дна у водоприемников 1 и 9. При вынесении дополнительного водоприемника 9 в русло и распластанном поперечном сечении пространства между водоприемниками 1 и 9 при В/ho > 4,8 винт не захчатывает все поперечное сечение "коридора", он прижимается либо к береговому водоприемнику 1, либо к внутренней грани

14 дополнительного водоприемника 9 и направленных донных токов, промывающих дно вдоль водоприемников 1 и 9 и особенно концевых участков, не наблюдается. Кроме

1625943

А-А того, нарушается промыв наружной грани

15 дополнительного водоприемника 9, она промывается намного слабее, поскольку поток отрывается от передней торцовой грани 11 дополнительного водоприемника

9 и верховая по течению его часть с окнами оказывается охваченная водоворотной зоной, что приводит к аккумуляции наносов в этом месте и занесению водоприемных окон. При соблюдении соотношения

3,0<В /hb< 4,8 промывные течения интенсивно промывают как "коридор" между водоприемниками 1 и 9, так и дно у наружной грани 15 дополнительного водоприемника 9.

При удалении дополнительного водоприемника 9 на расстояние m больше

16 hb от концевой кромки 10 верховой стенки 6 концевые участки водоприемников

1 и 9 и "коридор" между водоприемниками

1 и 9 не промываются вследствие ослабления промывного течения в этих зонах.

Угол установки водоприемника 9 по отношению к продольной оси берегового водоприемника 1 позволяет получить устойчивое усиленное винтовое течение по всей длине водоприемного фронта в пространстве между водоприемниками 1 и 9.

Кроме того. улучшается промыв концевых участков наружной водоприемной грани.15.

При увеличении угла а > 8 промыв концевого участка в " коридоре" ослабевает из-за ослабления промывного течения, которое вынуждено перемещаться с закруткой в расширяющемся простоанстве;

Формула изобретения

1, Водозаборное сооружение, включающее установленный на дне реки вдоль Рото5 ка береговой водоприемник, выполненный в виде параллелепипеда, внешняя боковая поверхность которого имеет водоприемные отверстия, и струенаправляющее устройство, расположенное выше водоприемника по

10 течению реки и выполненное в виде двух донных стенок, установленных под углом к потоку, при этом низовая стенка своей нижней гранью сопряжена с внешней боковой поверхностью берегового водоприеиника, а

15 верхняя стенка, высота которой меньше низовой стенки, установлена под острым углом к низовой стенке, и своей верхней гранью примыкает к последней. кроме того, обе донные стенки выполнены в плане с

20 изломом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы путем улучшения промывки наносов за счет создания винтового течения в зОне водозабора, оно снабжено дополнительным водо25 приемником, установленным перед береговым водоприемником на расстоянии от него, равном 3.„4,8 высоты дополнительного водоприемника, при этом расстояние от нижней кромки верховой донной стенки

30 до передней грани дополнительного водоприемника равно 12,5...16 его высоты.

2, Сооружение поп,1, отличаю щеес я тем, что дополнительный водоприемник установлен относительно продольной оси

35 берегового водоприемника под углом 0,.8 .

1625943

h ii77 г йыФ аи

Со-лавнтель Г.Оре;:ов

Редактор Л.Зайцева Техрад M.Ìîðãåiiòàë Корректор A,ÎLàóëeí,";;

Заказ 263 Тираж 373 Подписное - р

ВНИИПИ Государственного коми1ета по иэобретенилч и открь тивм при ГК!!Т СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушскал наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Пате! т", г. Ум.город, уп.Гагарина, 101