Устройство для гашения энергии водного потока

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно для гашении энергии после напорных водоводов в приемном колодце. Устройство для гашения энергии водного потока включает водобойный колодец 1, подводящий водовод 2 и отводящий канал 4. Верхняя часть колодца 1 имеет вид усеченного конуса 3, в полости которого установлены отражатели 5 потока, выполненные несколькими уровнями, установленные большими основаниями в сторону дна 7 колодца 1 и расположенные симметрично оси вертикального колодца 1. Напорная грань отражателей 5 обращена в сторону боковых стенок усеченного конуса 3. Ниже отражателей 5 потока в конце расширения усеченного конуса 3 и на расстоянии от нижнего основания отражателя 5 в стенках усеченного конуса 3 размещены боковые циклогасительные чаши 6. Дно 7 колодца 1 имеет удлинение его в сторону отводящего канала 4. Дополнительная закрытая камера 8 гашения расположена за вертикальной консольной стенкой 9 и дно камеры 8 расположено в одной плоскости с дном 7 колодца 1 и имеет порог 10. Камера 8 гашения в конце имеет перегородку 11 и в плане соединена через выпускное отверстие 12 с отводящей трубой 13 и с отводящим каналом 4. Перегородка 11 предназначена для изменения направления вытекающего потока из выпускного отверстия колодца 1 между вертикальной консольной стенкой 9, что окончательно снижает придонные и поверхностные скорости перед отводящей трубой 13. Таким образом, на всех участках поток интенсивно гасится в целом, достигается высокая степень защиты отводящего канала от динамических воздействий избыточной энергии высокоскоростного потока подводящего водовода, что повышает надежность устройства, сокращает длину отводящего канала и исключает необходимость устройства колодца в нижнем бьефе канала. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно для гашения энергии после напорных водоводов в приемном колодце.

Известен гаситель энергии водного потока, включающий водобойную камеру и делитель потока, дно водобойной камеры выполнено в виде цилиндрических поверхностей, расположенных по оси сооружения, и делитель потока установлен между ними (Авторское свидетельство SU №937602, Е02B 8/06 от 28.06.1982).

Недостатком известного гасителя является неполнота устранения возникающих волн по пути гашения энергии потока в колодце во всем диапазоне пропускаемых в нем расходов, т.к. основное гашение происходит для донного течения и являющегося источником повышенной пульсации скоростей опасных для устойчивости ложа канала. Через струенаправляющие стенки волна перекатывается в отводящее ложе канала.

Известно также устройство для гашения энергии потока воды, включающее расположенный между подводящим и отводящим каналами с вертикальными стенками и отводящим каналом расширяющийся в плане водобойный колодец с вертикальными стенками и порогом, оно снабжено двумя уступами, каждый из которых примыкает к одной из стенок колодца в начальной его части и выполнен с верхней плоской гранью, боковой вертикальной гранью, расположенной в одной плоскости со стенкой подводящего водовода, и передней гранью, выполненной с уклоном в сторону отводящего канала (Авторское свидетельство SU №1341326, E02B 8/06 от 30.09.1987).

Недостатком этого устройства является наличие сосредоточенного в центральной части устройства потока, поступающего в отводящий канал и являющегося источником повышенной пульсации скоростей опасных для устойчивости ложа канала.

Известен водосброс, включающий расположенную в теле подпорного сооружения выше нижнего бьефа смесительную камеру, напорные галереи с затворами, сообщенные с верхним бьефом и подключенные к смесительной камере навстречу друг другу, воздуховод, сообщающий смесительную камеру с атмосферой, водобойную камеру, расположенную под смесительной камерой, и отводящий водовод, соединяющий водобойную камеру с нижним бьефом, при этом он снабжен поперечной водобойной стенкой, установленной в водобойной камере под смесительной камерой и выполненной с обращенной вверх и в сторону верхнего бьефа вогнутой гранью в четверть цилиндрической поверхности, радиус которой равен длине смесительной камере (Авторское свидетельство SU №1504307, E02B 8/06 от 30.08.1989).

Недостатком является то, что после соударения потоков в смесительной камере и водобойной камере отсутствует заметное в большей степени вращение, которое в основном отходит от центра камеры, образуется распластанность вращающегося потока из-за прямоугольной формы камеры в поперечном сечении. Любой закрученный поток имеет две характерные особенности: вихресодержащую центральную область (вихревое ядро) со значительной завихренностью и периферийную область с малой завихренностью. Вихревое ядро является нестационарной областью потока, в которой зарождаются возмущения, нарушающие его осевую симметрию. В результате, теряя циркуляцию, а с ней теряя стабилизирующее силовое центробежное поле, поток оказывается неспособным подавлять эти несимметричные возмущения, и переходят от симметричной формы к спиралевидной. Дальнейшее вырождение циркуляции приводит к распаду циркуляционного течения в связи со слабостью остаточной закрутки. Описание явления происходит в отводящих водоводах на большой длине (более 60 их диаметров), а также при входе закрученного потока под уровень нижнего бьефа. Потерю устойчивости с разрушением высокоскоростного потока и переход к стохастическому движению следует признать неприемлемыми для высоконапорных водосбросных сооружений.

Такую форму выхода высокоскоростной струи от сооружения с описанными недостатками с отводящим водоводом, с динамикой при распаде течения в пределах проточного тракта будет предложено ниже новым техническим решением.

Кроме того, другим недостатком является то, что в теле подпорного сооружения-плотины камера соединена с отводящим водоводом в виде трубы с подтоплением с нижнего бьефа для снижения кинетической энергии потока, выходящего из водовода. Однако в таких водоводах - это малая пропускная способность затопленных с выходящим воздухом, в котором движение потока происходит в виде пробкового течения в нем. Таким образом, от выходного отверстия (щели) в водобойной камере выходное отверстие расположено ближе к потолку отводящей трубы (водовода), происходит воздушное скопление из-за подпора воды, так как нижний бьеф подтоплен, и такие пробки не могут быть ликвидированы полностью. Кроме того, не исключается возможность гидравлического удара, что отрицательно сказывается на надежности сооружения в целом, и оно недостаточно эффективно при работе в открытом режиме канала из-за недостатков конструкции.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство для гашения энергии потока воды, включающее расширяющийся в плане водобойный колодец с вертикальными стенками и порогом, расположенный между подводящим и водоводом с вертикальными стенками и отводящим каналом, водобойный колодец в плане имеет прямоугольную форму и снабжен на входе вертикальными торцевыми стенками и продольными стенками, являющимися продолжением стенок подводящего водовода, порог в плане выполнен в виде симметричной относительно продольной оси колодца кривой, обращенной выпуклостью в сторону отводящего канала, причем кривая состоит из двух дуг, а в вертикальной части порога установлено перекрытие над его криволинейной частью (Патент RU №2161224, E02B 8/06 от 27.12.2000).

Недостатком является неполнота устранения волн во всем диапазоне пропускаемых через водобойный колодец, так как хотя и формируется два потока с поворотом каждого из них в сторону торцевых стенок, однако, движение по акватории водобойного колодца принимает циркуляционное, хаотичное движение. Эти возмущения переходят в повышенные уровни воды, и в результате симметричного расположения по центру оси колодца кривой в виде двух дуг, зарождаются возмущения, нарушающие его осевую симметрию. Описанные явления переходят на порог продольной оси отводящего канала. Потерю устойчивости с разрушением высокоскоростного потока и переход к стохастическому движению следует признать недостаточно эффективным для высоконапорных водосбросных сооружений. Такая форма закрутки выходящих струй в колодце обусловлена недостаточным конструктивным решением за счет растекания потока в плане по ширине прямоугольного водобойного колодца, и вода через перекрытие практически проходит открыто, сжимаясь в узком переходном участке в отводящий канал, что образует подъем воды вверх, вызывает всплески и волнения за переходным участком, и далее эти волны размывают откосы канала, а это снижает эффективность гашения и надежность гасителя водяного потока. Таким образом, избыточная кинетическая энергия потока в известном устройстве значительно снижена, имея при этом большую плановую форму колодца. Особо это следует признать неприемлемым для высоконапорных водосбросных сооружений.

Технический результат от использования заявленного изобретения заключается в улучшении процесса гашения кинетической энергии потока и повышение надежности сооружения.

Технический результат достигается тем, что устройство для гашения энергии потока воды, включающее расширяющийся колодец с вертикальными стенками, расположенные в нем симметрично оси колодца кривые в виде дуг, порог, подводящий и отводящий водоводы, расширяющаяся часть колодца имеет вид усеченного конуса и снабжена закрепленными в ее полости ниже подводящего водовода несколькими уровнями отражателями потока воды, расположенными симметрично оси вертикального колодца и установленными большими основаниями в сторону дна колодца, при этом каждый из отражателей имеет форму пирамидального рассекателя, ниже которых по обеим вертикальным стенкам устроены циклогасительные чаши, размещенные в конце расширения усеченного конуса, при этом в месте выхода потока из колодца отверстие последнего перекрыто вертикальной консольной стенкой и подключено к корпусу в виде дополнительной камеры гашения с порогом, верхняя часть которого связана с отводящей трубой и с отводящим каналом.

Кроме того, нижняя грань консольной вертикальной стенки расположена в одной плоскости с верхней гранью стенки порога в дополнительной камере гашения.

Кроме того, отражатели потока установлены соосно между циклогасительными чашами.

Выполнение устройства для гашения энергии потока воды для высокоскоростного потока в сооружении позволяет избежать описанных недостатков схемы известных конструкций при распаде течения потока в пределах проточного вертикального тракта в расширяющейся части колодца, имеющего вид усеченного конуса и погасить практически механическую энергию потока путем его расщепления на струи и вновь соединения в один общий поток в месте падения на дно колодца, а также возникающие волны полностью гасятся в дополнительной камере гашения, связанной с отводящей трубой. Такая взаимосвязь всех элементов способствует гашению водяного потока и значительному расширению области применения таких гасительных колодцев. При этом наличие вертикальной консольной стенки, образование дополнительной камеры гашения, связанной с отводящей трубой, происходит эффективное остаточное гашение избыточной кинетической энергии водного потока; сокращает габариты участка крепления отводящего канала во всем диапазоне поступления расходов.

На фиг. 1 представлен план устройства для гашения энергии потока воды; на фиг. 2 - продольный разрез устройства.

Устройство для гашения энергии потока воды представляет собой водобойный колодец 1, расположенный между подводящим водоводом 2, верхняя высотная часть которого в сечении имеет вид усеченного конуса 3, и отводящим каналом 4. Усеченная часть конуса 3 в полости своей содержит ниже подводящего водовода 2 отражатели 5 потока, выполненные несколькими уровнями, установленные большими основаниями в сторону дна колодца и расположенные симметрично оси вертикального колодца 1. Отражатели 5 потока имеют форму пирамидального рассекателя. Ниже отражателей 5 потока в конце расширения усеченного конуса 3 и на расстоянии от нижнего основания отражателя 5 потока, в стенках усеченного конуса 3, размещены боковые циклогасительные чаши 6, ширина и радиус которых определяется расчетным путем. Дно 7 колодца 2 имеет удлинение его в сторону отводящего канала 4. Дополнительная закрытая камера 8 гашения расположена за вертикальной консольной стенкой 9, дно закрытой камеры 8 гашения которой расположено в одной плоскости с дном 7 колодца 1 и имеет порог 10. При этом закрытая камера 8 гашения также в конце имеет перегородку 11 и в плане соединена через выпускное отверстие 12 с отводящей трубой 13 и с отводящим каналом 4. Перегородка 11 предназначена для изменения направления вытекающего потока из отверстия колодца 1, перекрывающего вертикальной консольной стенкой 9 в отводящую трубу 13 и далее в отводящий канал 4, где общий поток выходит с пониженными донными и поверхностными скоростями.

Устройство для гашения энергии потока воды работает следующим образом.

Поток воды со скоростью V1, попадая на отражатели 5 потока, установленные в несколько уровней в усеченном конусе 3 колодца 1, поток воды дробится на несколько струй и отражается от граней отражателя 5 на боковые стенки усеченного конуса 3 колодца 1 и обратно на следующий ряд отражателей 5, несколько раз соударяясь с восходящими вниз гранями отражателям 5. В результате скорость потока уменьшается до определенной скорости V2 и именно с этой скоростью вода направляется в пристенную циклогасительную чашу 6, расположенную ниже большего основания последнего отражателя 5 и в конце расширения усеченного конуса 3, при этом чаши 6 размещены соосно между отражателями 5, где вода закручивается и соударяется входящий поток с выходящим. Затем поток соединяется в общий поток воды, выходящий из усеченного конуса 3 в сторону дна колодца 1, далее поток воды окончательно гасится с помощью дополнительной камеры 8 гашения, располагаемой между вертикальной консольной стенкой 9 и перегородкой 11.

Заполнение водой в нижней части колодца 1 одновременно является слоем толщины воды наполнения уровня его, что гасит падающий поток сверху, а окончательное гашение кинетической энергии происходит в дополнительной закрытой камере 8 гашения, достигнув отводящей трубы 13 со скоростью V3, труба которой уложена на порог 13 камеры 8. Таким образом, движение высокоскоростного потока из водовода 2 переходит из турбулентного в ламинарный и рассредоточенный и в общий равномерный режим в отводящем канале 4.

Следует уточнить, что для эффективного воздействия падающего потока, смешения его в колодце 1, необходимо чтобы уровень его был затоплен подпором за счет вертикальной консольной стенки 9, скорость и волновые явления были снижены уже непосредственно выходящего из отверстия в камеру 8, заполнение которой зависит от перегородки 11 над выпускным отверстием 12 порога 10.

Эффективность тем выше, чем меньше приобретает массовая энергетическая плотность пульсации скоростей потока со стороны перегородки 11 над порогом 10, где объединенный поток поступает в короткую отводящую трубу 13, поток, который направляется в сторону отводящего канала 4. Окончательно погасив кинетическую энергию водного потока, обеспечивает возможность существенно предохранять отводящий канал от размыва в непосредственной близости от отводящей трубы, связанной с камерой гашения. Благодаря подавлению окончательных пульсаций динамические нагрузки не столь высоки, как в случаях, когда гашение осуществляется по принципу устройства в прототипе, что позволяет погасить избыточную кинетическую энергию потока на меньшей длине отводящей короткой трубы, связанной с длиной отводящего канала.

Таким образом, на всех участках интенсивность дробления потока в несколько уровней, создаваемых и размещенных отражателей потока по высоте усеченного конуса, винтового движения в циклогасительных чашах, соударения с водной поверхностью в колодце и с дополнительной камерой гашения, происходит эффективное гашение избыточной кинетической энергии потока для отводящего открытого канала.

Достоинством предлагаемого изобретения является повышение эффективности гашения избыточной энергии высокоскоростного потока по сравнению с прототипом.

Предлагаемое устройство может быть использовано для гашения энергии водного потока в различных гидротехнических сооружениях. Особенно эффективно применение устройства высококинетических потоков в сооружениях. Это сохраняет габариты участка крепления отводящего канала и снижает габариты дополнительной камеры гашения во всем диапазоне сбрасываемых расходов. Выход воды из отводящей трубы исключает необходимость устройства колодца в нижнем бьефе канала.

1. Устройство для гашения энергии водного потока, включающее расширяющийся колодец с вертикальными стенками, расположенные в нем симметрично оси колодца кривые в виде дуг, порог, подводящий и отводящий водоводы, отличающееся тем, что расширяющаяся часть колодца имеет вид усеченного конуса и снабжена закрепленными в ее полости ниже подводящего водовода несколькими уровнями отражателями потока воды, расположенными симметрично оси вертикального колодца и установленными большими основаниями в сторону дна колодца, при этом каждый из отражателей имеет форму пирамидального рассекателя, ниже которых по обеим вертикальным стенкам устроены циклогасительные чаши, размещенные в конце расширения усеченного конуса, при этом в месте выхода потока из колодца отверстие последнего перекрыто вертикальной консольной стенкой и подключено к корпусу в виде дополнительной камеры гашения с порогом, верхняя часть которого связана с отводящей трубой и с отводящим каналом.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нижняя грань консольной вертикальной стенки расположена в одной плоскости с верхней гранью стенки порога в дополнительной камере гашения.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отражатели потока установлены соосно между циклогасительными чашами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к гидротехническим сооружениям, предназначенным для гашения энергии нестационарных потоков. Гаситель энергии водного потока включает подводящий водовод 1, напорный участок трубопровода 2, отводящий трубопровод 7, снабженный завихрителем потока 8.

Изобретение относится к гидротехнике, гидравлике, гидромеханике, а более конкретно к гидротехническим сооружениям, предназначенным для гашения напорных водоводов в приемной камере и для снижения кинетичности потока при заполнении водой отстойных сооружений.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к сооружениям для соединения бурных потоков в каналах. Сопрягающее сооружение состоит из подводящего 1 и отводящего 2 каналов, между которыми выполнена донная галерея 3, разделенная на две неравные части, с отделяющей вертикальной поперечной стенкой 6.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения энергии потока воды в нижнем бьефе гидротехнического сооружения. Гаситель энергии потока включает горизонтальный участок водовода 1 и камеру 3 цилиндрической формы.

Изобретение относится к устройствам для отвода сточных вод канализационными сетями, транспортирования гравитационными водоводами и магистральными водопроводными сетями питьевой воды и может быть использовано в системах мелиорации и гидротехнических сооружений.

Устройство защитной системы городской застройки включает водонапорную оболочку, выполненную из композитных материалов, обладающих памятью формы, состоит из канала-лотока, имеющего параболическую или иную форму по периметру из композитного наноматериала, сохраняющего форму и повышенную шероховатость.

Изобретение относится к области водного транспорта и предназначено для повышения безопасности шлюзования судов. Устройство защиты ворот шлюза от навала судов состоит из двух узлов формирования встречной волны, расположенных перед воротами шлюза и подключенных к датчику измерения скорости движения судна, установленного на стенке камеры шлюза.

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к устройствам для гашения энергии водного потока. Гаситель энергии водного потока включает водобойный колодец 3, размещенный между подводящим 1 и отводящим 2 каналами, делитель потока 4, размещенный в конце подводящего канала 1 и разделяющий его на два равных открытых канала 5, 6, сопряженных с диффузорами 7, 8, выходное сечение которых сопрягается тангенциально с камерами 9, 10 спирального в плане очертания.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения энергии потока воды в нижнем бьефе гидротехнического сооружения. Гаситель содержит водовод 1, кольцевую камеру гашения 3.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве вспомогательного водосброса в грунтовом подпорном сооружении для пропуска паводков редкой повторяемости при наличии в составе гидроузла основного водосброса.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к устройствам гашения потока воды для открытых каналов. Способ заключается в формировании гидравлической структуры потока ниже по течению непосредственно между боковыми стенками канала и образовании переходного участка регулятора в виде поворотных щитков со сжатием потока по центру канала. Гидравлическая структура потока, сформированная в переходном участке, далее расширяется по форме диффузорной камеры, образуя угол раструбности камеры 40…60°. Канал-быстроток 1 с облицованными стенками и днищем между боковыми стенками канала для регулирования скоростного режима выполняют из вертикально установленных щитов 4, одна вертикальная кромка которых закреплена на оси 5 вращения, а другая кромка соединена с приводом их горизонтального перемещения. Нижнюю по течению кромку щита снабжают направляющей 6, а сверху щиты 4 снабжают козырьками 7. Направляющая 6 имеет возможность перемещения в боковой нише 8, выполненной в береговой части канала 1. Угловое соединение щитов 4 и направляющих 6 шарнирно соединяют дополнительно с потоконаправляющими элементами 9 в виде щитков 10, выполненных из среднего 11 и боковых 12 звеньев, соединенных посредством шарниров 13 друг с другом. Потоконаправляющий элемент 9 занимает положение в работе по форме диффузорной камеры 14. В сечении полного расширения в конце диффузорной камеры 14 растекающийся бурный поток сразу поступает между вертикальными жалюзи 15 с регулируемым приводом, ориентированными вдоль отводящего канала 16. Уменьшается подпор уровня перед струенаправляющей системой, выполненной в виде жалюзи 15, что позволяет получить равномерное распределение с пониженными удельными расходами и скоростями по ширине отводящего канала 16. Изобретение позволяет создать после зоны расширения потока в диффузорной камере гидравлические условия, обеспечивающие повышение устойчивости распределения удельных расходов потоконаправляющим элементом и надежность работы сооружения. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к гидротехнике и предназначено для выпуска (накопления) очищенных животноводческих стоков в пруды-накопители при внесении в системе дождевания из распределительных трубопроводов для утилизации на осушительно-увлажнительных системах. Устройство включает пруд-накопитель 1, напорный трубопровод 2, консольный оголовок 3, конец трубопровода 2 размещен на бетонной опоре 4. Консольный оголовок 3 имеет в конце трубопровода 2 поперечный водоотводной закрытый лоток 5, выполненный в плане прямоугольной формы, в конце корпуса которого установлена поперечная стенка 6. В поперечной стенке 6 выполнены отверстия 7 для крепления коротких выпускных патрубков 8, соединяющие полость лотка 5. Поперечный водоотводной лоток 5 расположен на некотором расстоянии выше откоса дамбы пруда-накопителя 1 и закреплен к концу трубопровода 2. Лоток 5 нижним торцом оперт в откос дамбы с плитой перекрытия для его дополнительного устойчивого положения над прудом-накопителем 1, исходя из высотного его положения и заполнения потоком. В месте падения струи на откос дамбы участок откоса перекрыт металлической пластиной 10. Обеспечение заданного распределения удельных расходов сбросного потока вдоль крепления откоса дамбы и обеспечение падения отброшенного от лотка потока посредством выпускных патрубков достигается их длиной и соответствующими геометрическими размерами самого водоотводящего закрытого лотка. Использование предлагаемого устройства для управления потоком сточных вод (животноводческих) обеспечивает уменьшение размыва укрепленного участка откоса дамбы. Устройство имеет простую конструкцию, устойчиво и надежно в работе, а также улучшает сопряжение сбрасываемого потока вдоль откоса дамбы с уменьшением удельных расходов на выходе из водоотводящего закрытого лотка. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, предназначенным для гашения энергии после водоводов в приемной камере. Гаситель энергии водного потока включает подводящий канал 1, водобойный колодец 3 с обтекателем 8 с разделительной перегородкой 7, которая расположена в подводящем канале 1. Водобойный колодец расположен между подводящим каналом 1 с обтекателем 8 и отводящим каналом 2, имеет в плане круглую форму и снабжен на входе двумя изогнутыми водоводами 4 и 5, соединенными между собой в виде смесительной камеры 6, имеющей увеличивающееся сечение по направлению движения потока в сторону отводящего канала 2. Порог 9 в плане выполнен в виде симметричной относительно продольной оси колодца 3 кривой, обращенной выпуклостью в сторону отводящего канала 2, причем кривая состоит из двух дуг 10. В верхней части порога 9 установлено перекрытие в виде горизонтальной полки 11 над его криволинейной частью. Колодец 3 имеет водовпускное отверстие, снабженное перегородкой 13 с жалюзийными пластинами 14. Жалюзийные пластины 14 расположены под углом 30° к выходящему потоку в створе водовыпускного отверстия с зазором над дном отводящего канала 2 и предназначены для направления вытекающего потока из выпускного отверстия в отводящий канал 2, где потоки затем соединяются в один общий поток, что снижает придонные скорости за ними. Сверху отводящий канал перекрыт плитой 15 в месте выхода потока из смесительной камеры 6. Таким образом, при интенсивном соударении двух потоков в смесительной камере винтового движения и на водовыпускном отверстии с размещением жалюзийных пластин с зазором над дном отводящего канала при разделении потока на струи и сопряжении с отводящим каналом достигается повышение эффективности и надежности гашения кинетической энергии разделяемого и вновь соединяемого потока, а также достигается высокая степень защиты отводящего канала от динамических воздействий, обусловленных параллельно-струйным течением в нижний бьеф, что повышает надежность гасителя энергии водного потока, сокращает материалоемкость сооружения и исключает размыв канала. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения водного потока в концевых устройствах закрытых трубопроводов и туннельных водопропускных сооружений. Гаситель энергии содержит водовод 1, вертикальный оголовок трубы 2, патрубок 3 с водовыпускными окнами 4 и с Г-образными струенаправляющими наклонными стенками 5. Концевой участок патрубка 3 выполнен конусом 8. Над конусом 8 закреплен козырек 9 с эжектирующим отверстием 10. Гаситель также содержит водоприемную камеру 6 в виде усеченного конуса, установленного в колодце 11 вниз расширяющейся частью соосно патрубку 3. В расширенной части камера 6 снабжена наклонными стержнями решетки 12. Боковая стенка камеры 6 корпуса 7 имеет трубопровод 14 для подачи атмосферного воздуха или подачи растворов реагентов с целью предупреждения гидробиологического обрастания внешних поверхностей патрубка 3 со струенаправляющими элементами 5. Обеспечивается повышение эффективности и равномерности распределения удельных расходов, снижение придонных скоростей в потоке и повышается надежность работы устройства. Конструкция устройства проста в эксплуатации. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к объектам гидротехнического строительства, а именно к закрытым трубчатым водосбросам, и предназначено для безопасного сброса вод при чрезвычайных паводках. Устройство содержит трубопровод, состоящий из водоприемного 3, наклонного 4 и водовыпускного 5 участков. Водоприемный участок 3 уложен на береговом склоне врезки плотины, а водовыпускной 5 – в нижнем бьефе. На наклонном участке 4 трубопровода образована горизонтальная площадка 8 для формирования песчаной вставки 10. Над площадкой 8 выполнено загрузочное отверстие 9 с крышкой 11, нижняя поверхность которой плотно прилегает к песчаной вставке 10. Водовыпускной участок 5 трубопровода смонтирован по отношению к горизонтальной площадке 8 с подъемом вверх, в свою очередь, площадка 8 снабжена решеткой с геотекстилем и сообщается через дренажный канал 13 с водобойным колодцем 14. Изобретение повышает пропускную способность водосброса и обеспечивает срабатывание только при достижении критического уровня. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения водного потока в концевых устройствах закрытых трубопроводов и туннельных водопропускных сооружений. Гаситель энергии содержит водовод 1, вертикальный патрубок 2, колодец 3, кольцевой трубопровод 4 воздуха с распылительными соплами 5 и 6. Распылительные сопла 5 и 6 установлены наклонными отверстиями в разные стороны, и каждое сопло направлено вверх и вниз под углом к плоскости перпендикулярно оси патрубка 2. Над выходным отверстием патрубка 2 соосно размещен отражательный экран 8 с криволинейным насадком 10 экрана 8. Механизм 9 изменения зазора может быть выполнен в виде винтовой пары для перемещения отражательного экрана 8. Колодец в нижней части снабжен поперечной перегородкой 11 с перепускными окнами 12 с кольцевым наклонным козырьком 13. Кольцевая полость трубопровода 4 имеет патрубок 7 для подвода сжатого воздуха от источника, который поступает под давлением через распылительные сопла 5 и 6 в полость колодца 3, заполняемого водным потоком. Обеспечивается повышение эффективности и равномерности распределения расходов, снижение придонных скоростей в потоке, повышается надежность работы устройства и сокращается стоимость сооружения. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к устройству для борьбы с овражной эрозией. Устройство содержит консольный перепад (1), соединенный выходным участком с верхней частью полиэтиленового колодца (2). По длине движения потока установлены колодцы (6,7), между которыми вплотную размещены гасительные подушки (10,11), заполненные некапиллярным фильтрующим материалом с понижением в виде дренажной подушки (16). Верх гасительных подушек (10,11) закрыт водопроницаемым полотном геотекстиля (12,13). В нижней части колодцев (2,6) на дне размещены полиэтиленовые с перфорацией в верхней части отводящие трубы (8,9). На вертикальные стенки колодцев (2,6,7) опирается решетка (17), выполненная в форме осевой линии струи при максимальных параметрах потока и перекрывающая последовательно и гасительные подушки (10,11). Вертикальные стенки колодцев (2,6,7) имеют щелевые отверстия (20,21,22) по течению потока. Верхняя часть стенки (3) колодца (2) и конец участка перепада (1) снабжены козырьками (4,5) соответственно. Дно колодца (7) соединено со сбросной полиэтиленовой трубой (23) на одном уровне с дном оврага. Сбросная полиэтиленовая труба (23) выполнена сужающейся от начала стенки (19) колодца (7) до ее выходного открытого отверстия. На дне оврага выполнена защитная подушка (24) из щебнегравийного материала или из водопроницаемого полотна геотекстиля. Таким конструктивным решением обеспечивается повышение эффективности и долговечности работы устройства, увеличение водопропускной способности при одновременном снижении засоренности отводящей концевой части устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к устройствам для гашения энергии водного потока в концевых устройствах закрытых трубчатых и туннельных водопропускных сооружений. Гаситель энергии водного потока содержит круглый или прямоугольный колодец (1) и подводящую трубу (2). В колодце (1) установлены горизонтальные разделительные перегородки (3-5), одна сторона которых примыкает к торцу подводящего водовода, выполненного в виде подводящей трубы (2). Свободные концы горизонтальных перегородок (3-5) расположены по отношению к частям горизонтальных перегородок (3-5) и в конце выполнены с изломами в вертикальной плоскости с заданными углами α1, α2, α3, причем длина их в плане выполнена по высоте ступенями по отношению к длине водосливного лотка (6) с донным отверстием (7) в дне лотка (6). Боковые стенки и водобойная задняя стенка (9) образуют водослив (6). Наклонное днище лотка (6) и дно после стенки (9) колодца выполнены с уклоном в сторону отводящего трубопровода (10) колодца (1). Нижняя часть водобойной задней стенки (9) водосливного лотка (6) сделана двумя трапецеидальными вырезами. При сопряжении лотка (6) с дном колодца (1) донное отверстие (7) соосно расположено донному отверстию (12) колодца (1) на входе в отводящую трубу 13. Донное отверстие (12) колодца (1) выполнено кольцевым Г-образным козырьком, полка которого направлена вниз в сторону отводящей трубы (13). Донное отверстие (7) водосливного лотка (6) в центре выполнено диаметром меньше, чем диаметр отверстия (12) в дне колодца (1). Верхняя граница кромки водосливного лотка (6) расположена на отметке низа подводящей трубы (2), а верхняя грань (15) отводящего трубопровода (10) колодца (1) расположена на отметке выше кромки водосливного лотка (6). Сделанные трапецеидальные вырезы в низовой части стенки (9) в плоскости дна колодца (1) направлены в сторону движения потока в отводящий трубопровод (10). Повышается эффективность работы за счет обеспечения равномерного распределения удельных расходов по ширине гасителя, снижения донных скоростей на выходе, а также снижаются эксплуатационные затраты по обслуживанию гасителя энергии в целом. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к гидротехнике, гидравлике, гидромеханике, а более конкретно к гидротехническим сооружениям, предназначенным для гашения энергии после напорных водоводов в приемной камере. Гаситель энергии водного потока включает водобойный колодец, размещенный между подводящим 1 и отводящим водоводами и каналом. Колодец разделен на входе перед подводящим водоводом 1 на два вертикальных канала 8 и 9 перфорированным диффузорным участком 5. Каналы 8 и 9 снабжены кольцевым оребрением 6, которое охватывает перфорированный диффузорный участок 5. Кольцевое оребрение 6 имеет наклонные щелевые каналы 7. В целом устройство выполнено в виде конфузорно-диффузорного участка. Под конфузорно-диффузорным участком дно водобойного колодца выполнено водобойной криволинейной частью 4. Водобойная криволинейная часть 4 связана посредством лотка с отводящим водоводом и каналом. Лоток имеет наклон в сторону дна отводящего водовода. Водобойная криволинейная часть 4 колодца 3 предназначена для изменения направления вытекающего потока из вертикальных каналов 8 и 9 и из перфорированного диффузорного участка 5, где потоки соударяются и соединяются одним общим потоком и гасятся в колодце. Ширина каждого из вертикальных каналов 8 и 9 принимается равной между собой. Оголовок перфорированного диффузорного участка 5, в верхней части, дополнительно снабжен трубкой 13 с задвижкой 14 для подачи под давлением воздуха или атмосферы. Таким образом, на трех участках: интенсивного дробления потока воды и соударения на водобойной криволинейной части 4 - достигается повышение эффективности и надежности гашения кинетической энергии разделяемого и вновь соединяемого потока, а также достигается высокая степень защиты отводящего канала от динамических воздействий, обусловленных выходом воздушных скоплений в нижний бьеф, что повышает надежность гасителя энергии водного потока, сокращает длину закрытого участка отводящего водовода и исключает необходимость устройства колодца в нижнем бьефе канала. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к водосбросам и может быть использовано для регулирования уровня воды в водоемах, грозящих наводнением, например на реках Зея, Амур и других подобных водоемах. Также для переброски паводковых вод из Зейского водохранилища в нижний бьеф для достижения 310 метров Н.У.М. к 1 августа, чтобы водосбросы не причиняли вреда основанию Зейской плотины. Эксплуатационный поверхностный водосброс на Зейской ГЭС дополнен по меньшей мере одним классическим акведуком, при этом акведук функционально является продолжением эксплуатационного поверхностного водосброса. Сопряжение с акведуком выполнено выше трамплина эксплуатационного поверхностного водосброса. Акведук, от сопряжения с лотком эксплуатационного поверхностного водосброса до достижения горизонтального положения акведука, имеет плавную кривизну, обеспечивающую возможность проходить водотоку без брызг, то есть ровным потоком до водовыпуска, который выполнен на значительном расстоянии от основания плотины. Акведук на всем протяжении жестко закреплен к несущим опорам. Сами акведуки выполнены из нержавеющей стали, или любого известного нержавеющего металла, или металла с антикоррозийным покрытием и/или бетона и/или железобетона и являются монолитными, или сборными, или сборно-монолитными. Акведуки в стенках имеют патрубки, которые установлены в стенках акведука под углом 45°±25°, при этом патрубок изогнут относительно акведука поперек течения реки, вода входит в патрубок под углом 45°±25°, а выходит из патрубка под углом 80°±25°. Патрубки установлены с таким расчетом, что струи воды, выходящие из соседних акведуков, сталкиваются друг с другом и происходит гашение энергии воды и замедление ее скорости. Скорость водотока падающей воды и отводимой посредством акведука равна 30-50 м/сек. Если этот поток не затормозить до скорости течения реки (2-3 м/сек), то этот поток принесет значительные разрушения на береговой линии реки, а также будет угрожать находящимся в русле реки судам. Главная цель изобретения, это рациональное распределение водных ресурсов и предотвращение наводнений. Технической задачей является снижение уровня водохранилищ и защита основания плотины от разрушения. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно для гашении энергии после напорных водоводов в приемном колодце. Устройство для гашения энергии водного потока включает водобойный колодец 1, подводящий водовод 2 и отводящий канал 4. Верхняя часть колодца 1 имеет вид усеченного конуса 3, в полости которого установлены отражатели 5 потока, выполненные несколькими уровнями, установленные большими основаниями в сторону дна 7 колодца 1 и расположенные симметрично оси вертикального колодца 1. Напорная грань отражателей 5 обращена в сторону боковых стенок усеченного конуса 3. Ниже отражателей 5 потока в конце расширения усеченного конуса 3 и на расстоянии от нижнего основания отражателя 5 в стенках усеченного конуса 3 размещены боковые циклогасительные чаши 6. Дно 7 колодца 1 имеет удлинение его в сторону отводящего канала 4. Дополнительная закрытая камера 8 гашения расположена за вертикальной консольной стенкой 9 и дно камеры 8 расположено в одной плоскости с дном 7 колодца 1 и имеет порог 10. Камера 8 гашения в конце имеет перегородку 11 и в плане соединена через выпускное отверстие 12 с отводящей трубой 13 и с отводящим каналом 4. Перегородка 11 предназначена для изменения направления вытекающего потока из выпускного отверстия колодца 1 между вертикальной консольной стенкой 9, что окончательно снижает придонные и поверхностные скорости перед отводящей трубой 13. Таким образом, на всех участках поток интенсивно гасится в целом, достигается высокая степень защиты отводящего канала от динамических воздействий избыточной энергии высокоскоростного потока подводящего водовода, что повышает надежность устройства, сокращает длину отводящего канала и исключает необходимость устройства колодца в нижнем бьефе канала. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх