Ковш рисбермы многопролетной плотины

 

Использование: строительство водопропускных гидротехнических сооружений на нескальных основаниях. Сущность изобретения: ковш рисбермы 3. расположенный за многопролетной плотиной 1 и имеющий крепление дна в виде каменной наброски , выполнен в плане сужающимся в направлении к отводящему руслу бис шириной по дну в конце сужения, определяемой по зависимости Вк Вр - плНв р. /3 ; где Вк - ширина ковша по дну в конце сужения; Вр - ширина рисбермы; Нв.р - глубина воронки размыва; m - коэффициент заложения верхового откоса ковша; ft - коэффициент сужения, принимаемый в пределах 0,3 - 0,5. Выполнение ковша рисбермы сужающимся в плане с направлением сужения в сторону отводящего русла позволяет переформировать поток путем сосредоточения его максимальных скоростей по оси отводящего русла, уменьшить сбойность потока, размывы в отводящем русле и деформацию береговых откосов при различных маневрированиях затворами в пролетах плотины. 4 ил. СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51>s Е 02 В 8/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4747908/15 (22) 01.09.89 (46) 07,09.92. Бюл. Мг 33 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им.

А, Н. Костякова (72) Б, Б, Дворкин, В, Ф. Проданов, Г, А, Тер-Абрамянц, П, Е. Лысенко, Н. В. Лебедев и В. Ф. Торгашев (56) "Гидротехнические сооружения" под редакцией Н. П. Розанова, M., Агропромиздат, 1985 г„с. 88, рис. 4.33.

"Проектирование речных гидроузлов на нескольких иснованиях" под редакцией.

М. М. Гришина и А.В. Михайлова. M., " Энергия", 1967 г„с. 12 — 13, рис. 1 — 4, 1 — 5. (54) КОВШ РИСБЕРМЫ МНОГОПРОЛЕТНОЙ ПЛОТИНЫ (57) Использование: строительство водопропускных гидротехнических сооружений на нескальных основаниях. Сущность изобретения; ковш рисбермы 3. расположенИзобретение относится к области гидротехники и может быть использовано при строительстве водопропускных гидротехнических сооружений на нескальных основаниях.

Конструкции рисбермы по типу ковша предназначены для защиты русла от местного размыва и создания в концевой части ковша неразмывающих скоростей.

В многопролетных плотинах при различных схемах маневрирования затворами в нижних бьефах возникают сбойные течения, ведущие часто к размыву береговых откосов и значительному увеличению ширины воронки размыва в плане. Это приводит к ухудшению гидравлики потока в отводящем русле и к значительным его деформа„„5U„„1759996 А1 ный за многопролетной плотиной 1 и имеющий крепление дна в виде каменной наброски, выполнен в плане сужающимся s направлении к отводящему руслу 6 и с шириной по дну в конце сужения, определяемой по зависимости В» = Bp — mHg.ð. Р где

В» — ширина ковша по дну в конце сужения;

Bp — ширина рисбермы; Нв.p. — глубина воронки размыва; m — коэффициент заложения верхового откоса ковша; Р коэффициент сужения, принимаемый в пределах 0,3 — 0,5. Выполнение ковша рисбермы сужающимся в плане с направлением сужения в сторону отводящего русла позволяет переформировать поток путем сосредоточения его максимальных скоростей по оси отводящего русла, уменьшить сбойность потока, размывы в отводящем русле и деформацию береговых откосов при различных маневрированиях затворами в пролетах плотины. 4 ил. циям, к недопустимым подмывам берегов и береговых устоев гидротехнических сооружений.

Цель изобретения — повышение устойчивости рисбермы путем уменьшения сбойности сбросного потока и размывов в отводящем русле при различных маневрированиях затворами в пролетах плотины.

Цель достигается тем, что ковш рисбермы выполнен в плане сужающимся в направлении к отводящему руслу и с шириной по дну в конце сужения, определяемой по зависимости

В» = Вр — mHB,р. Р, где В» — ширина ковша по дну в конце сужения;

1759996

55 зом, Вр — ширина рисбермы;

HB,р — глубина воронки размыва;

m — коэффициент -аложения верхового откоса ковша;

/3 — коэффициент сужения, принимаемый в пределах 0,3 ... 0,5.

Выполнение ковша рисбермы сужающимся в плане с направлением сужения в сторону отводящего русла позволяет переформировать поток путем сосредоточения максимальных скоростей по сои отводящего русла, тем самым предотвратить деформацию береговых откосов, наиболее подверженных размывам, Для обеспечения минимальных размывов береговых откосов плановая форма предлагаемой конструкции ковша должна быть близка к форме естественной стабилизированной ямы размыва, возникающей за рисбермой в некрепленном русле. Плановая форма естественной стабилизированной ямы размыва характеризуется коэффициентом сужения Р, Как показали опыты при равномерном по фронту поступлении воды на рисберму P = 0,3 — 0,4, при резко неравномерном по фронту поступлении воды на рисбермур= 0,35-0,5.

Повышение упомянутых пределов значений Р в предлагаемой конструкции ковша приводит к дополнительным размывам в нижнем бьефе с возможным нежелательным и негредсказуемым искажением плановой формы ямы размыва, а преуменьшение пределов значений приводит к излишнему {необоснованному) объему строительных работ и к снижению эффективности борьбы со сбойностью готока.

На фиг, 1 представлен продольный разрез сооружения с концевой частью рисбермы по типу ковша, сужающегося в плане; на фиг, 2 — то же, в плане; на фиг. 3 — представлен общий вид сооружения с концевой частью рисбермы по типу ковша, сужающегося в плане; на фиг, 4 представлены формы воронок размыва, полученные экспериментально.

Сооружение состоит из многопролетной водосливной плотины 1, водобоя 2, горизонтального крепленого участка рисбермы 3, сужающейся наклонной части рисбермы 4, ковша 5, наполненного каменной наброской, и отводящего русла 6.

Сооружение работает следующим обра5

Поток, проходя через многопролетную водосливную плотину 1, попадает на водобой 2, где происходит интенсивное гашение его кинетической энергии; затем на горизонтальный крепленый участок рисбермы 3, где происходит равномерное распределение потока по ширине, после чего сбрасывается по сужающейся наклонной части рисбермы 4 в ковш 5, где происходит переформирование потока путем сосредоточения максимальных скоростей по оси отводящего русла 6, Таким образом в плане форма ковша 5 сосредотачивает основной расход по стержню потока, вдоль оси отводящего русла 6, и тем самым разгружает его берега и береговые устои, увеличивая скорости на стержне и уменьшая их вдоль берегов. Такая конструкция ковша позволяет эффективно бороться со сбойностью потока на сходе его c крепленой части сооружения, что имеет очень важное значение.

Выбору коэффициента сужения ковша должно придаваться большое значение, он должен тщательно обосновываться с учетом грунта основания, а в ряде случаев необходимо проводить модельные исследования.

Использование предложенной конструкции ковша позволяет сократить объем бетон н ых и земля н ых работ до 30, объем каменной наброски на 15 — 20/ и, кроме того, увеличить срок службы сооружения в

1,5 — 2 раза, что дает экономию в народном хозяйстве, Формула изобретения

Ковш рисбермы многопролетной плотины, расположенный на концевом участке рисбермы перед отводящим руслом и выполненный с креплением его дна в виде каменной наброски, отличающийся

Т8М, что, с целью повышения устойчивости рисбермы путем уменьшения сбойности сбросного потока и размывов в отводящем русле при различных маневрированиях затворами в пролетах плотины, он выполнен в плане сужающимся в направлении к отводящему руслу и с шириной Вк по дну в конце сужения, определяемой по зависимости

Вк = Вр — mHB,ð Р где Вр — ширина рисбермы;

Н> р. — глубина воронки размыва;

m — коэффициент заложения верхнего откоса ковша;

P — коэффициент сужения, принимаемый в пределах 0,3 — 0,5.

1759996

1759996 план воронки размыва

Фиг. 4

Редактор Л.Хорина

Заказ 3161 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 (хсыв манов )и ро вяния

«атворауи

Эпира распределения скоростей в плане

Составитель Б.Дворник

Техред М.Моргентал Корректор С.Патрушева