Гаситель энергии водного потока

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, гидравлике, гидромеханике, а более конкретно к гидротехническим сооружениям, предназначенным для гашения энергии после напорных водоводов в приемной камере.

Известен гаситель скорости потока для отстойников, включающий подводящий и отводящий каналы и расположенную между ними водоприемную камеру, выполненную в виде установленной перпендикулярно оси гасителя трубы с верхним отверстием, перекрываемым шарнирно закрепленной над ним криволинейной пластиной, обращенной вогнутой стороной к камере, труба расположена на уровне дна отводящего канала и выполнена с двумя боковыми горизонтальными отверстиями, ориентированными в сторону нижнего бьефа, при этом пластина закреплена к камере с низовой стороны, а напротив боковых отверстий установлены водоотбойные стенки (Авторское свидетельство SU №1682458, Е02В 8/06 от 07.10.1991).

Однако этот гаситель неработоспособен при высоких напорах. К тому же он предназначен в основном для борьбы с наносами. Кроме того, изготовление криволинейной пластины требует дорогостоящего дефицитного материала, а также поток, имеющий достаточно большую кинетическую энергию может вызвать отрыв пластины с оси вращения, т.е. устройство не надежно в работе. Следующим также основным недостатком является то, что низкая надежность гашения кинетической энергии обусловлена прямоточностью движущихся навстречу друг другу потоков в месте схождения жестко закрепленных водоотбойных стенок, через верх которых также одновременно происходит перелив (это отмечают и сами авторы в описании).

Высокая случайно-вероятная однонаправленность соударяющихся потоков в отводящем канале, приводящая к суммированию кинетической энергии по центру между жестко закрепленными к дну водобойными стенками, образует подъем воды вверх, что вызывает большие всплески и волнения за ними при расширении потока, размывание откосов канала, что снижает эффективность и надежность гашения водяного потока (подтверждением этого служит изобретение по а.с. SU №1550033, Е02В 8/06 от 15.03.1990). Таким образом, эффективность гашения избыточной кинетической энергии потока в известном устройстве значительно снижена, имея при этом большую металлоемкость, и определяет жесткие требования к конструкции гасителя.

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, Е02В 8/06 от 30.08.1989).

Недостатком является то, что после соударения потоков в смесительной камере и в 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, т.е. отсутствует ее форма, которая не позволяет сжимать поток. 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, 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, его стоимости в целом, и оно недостаточно эффективно при работе в открытом режиме канала из-за недостатков конструкции.

Известен гаситель энергии потока, включающий цилиндрический водобойный колодец, делитель потока и два водовода, тангенциально соединенных с колодцем, плиты перекрытия выполнены криволинейными в вертикальной плоскости симметрии колодца, выпуклостью, направленной вверх (Авторское свидетельство SU №1043246, Е02В 8/06 от 23.09.1983).

Недостатком данной конструкции является то, что возвышающие криволинейные плиты находятся под воздействием пульсационных нагрузок потока. В результате снижается эксплуатационная надежность бетонных плит. Кроме того, после выходного отверстия вода имеет остаточное волнообразование по длине отводящего канала, а следовательно, и местные скорости сохраняют высокие значения на большом расстоянии от гасителя, что приводит к размыву русла. Следует отметить, что отводящая часть канала вынуждена иметь более увеличенную (распластанную) ширину для растекания выходящего потока из отверстия при колебаниях уровней воды в канале. Таким образом, затягивается время переходного процесса на пути нестационарного турбулентного потока.

Известен также гаситель энергии потока, включающий цилиндрический водобойный колодец, делитель потока в два отвода, тангенциально соединенных с колодцем, плиты гасителя установлены на стойках с возможностью вертикального их перемещения и выполнены со стенками, расположенными по их периметру (Авторское свидетельство SU №1059054, Е02И 8/06 от 07.12.1983).

Недостатком известного гасителя является то, что оно усложнено конструкцией плит, связанных с пригрузочными емкостями, заполненными водой. При этом не исключается ударное воздействие на элементы крепления отводящего канала, а это не способствует достаточному сглаживанию поверхности воды. Таким образом, эффективность гашения энергии потока в отводящем канале недостаточна. Кроме того, усложнение конструкции плит из-за сложных железобетонных работ требует устойчивости их всплытия в вертикальном положении, ограниченных стойками плит, при этом их может заклинить при перемещениях, в случаях перекосов, так как усилие равнодействующей гидростатического давления в колодце в разных точках происходит неравномерно по всей напорной плоскости плит.

Следует отметить, что под нестационарным понимается поток жидкости, в котором расход (скорость) изменяется во времени. К нестационарным течениям относятся широко встречаемые в технике переходные процессы, при которых расход меняется от одного до другого установившегося движения. В частном случае, расход изменяется от нуля до установившегося максимального значения, отводимого в отводящий водовод.

Таким образом, если имеет место накопление энергии в колодце в виде турбулентного перемешивания жидкости, то происходит нестационарный период переходного процесса. Этот процесс образования движения нестационарности может отрицательно сказываться на отсутствии сглаживания волны потока в отводящем канале. При этом недостаток таких устройств заключается в большой материалоемкости и сложности ремонта.

Известен также гаситель энергии потока, включающий водовод, закручивающее устройство, которое разделяет поток на струи, и отводящий канал (Авторское свидетельство SU №1712530, Е02В 8/06 от 15.02.1992).

Недостатком известного гасителя является то, что при закручивании потока устройствами на горизонтальных участках в гасительной камере возникает интенсивная пульсация скоростей и давлений, а также неполное гашение кинетической энергии потока в отводящем канале. При этом сопровождение бьефов производится по типу отогнанного прыжка, на котором не рассчитывается участок крепления дна отводящего канала, что приводит к недопустимым размывам. Кроме того, наличие такого течения потока создает волновые поверхностные явления, что снижает гидравлические условия работы отводящего канала.

Известен также гаситель энергии потока, включающий цилиндрический водобойный колодец, к которому тангенциально подключены подводящие водоводы, и отводящий канал, он снабжен цилиндрической камерой с перфорированной стенкой, установленной коаксиально внутри колодца, а отводящий канал подключен к камере через стенку (Авторское свидетельство SU №1428804, Е02В 8/06 от 07.10.1988).

Недостатком известного гасителя является то, что наличие дополнительной цилиндрической камеры внутри колодца с перфорированной стенкой резко уменьшает пропускную его способность. Кроме того, наличие перфорированной стенки, выполненной в виде прорезей, также резко уменьшает пропускную способность колодца, образует большой подпор воды, при этом ход движения потока претерпевает сложное течение жидкости, а это значит, что в процессе гашения потока в колодце образуется застойная зона на дне колодца, в результате чего будут оседать на дно наносы, что отрицательно сказывается на эксплуатации сооружения в целом. Конструкция установленной цилиндрической камеры с прорезями чувствительна к наличию в водном потоке мусора и длинномерных предметов, которые могут ее вывести из строя. При этом глубина колодца и сложность выполнения дополнительно установленной цилиндрической камеры вызывают его высокую стоимость, поскольку колодец является повышенной пульсации скоростей, опасных для устойчивости крепления установленной цилиндрической камеры, при этом динамические нагрузки на конструкцию достаточно высоки по данной классической гасительной камере.

Технический результат от использования заявленного изобретения заключается в повышении надежности работы путем уменьшения динамических нагрузок на всю площадь сечения камеры, повышении долговечности обтекателя потока, размещенного в колодце и уменьшении материалоемкости.

Технический результат достигается тем, что в гасителе энергии водного потока, включающем цилиндрический водобойный колодец, к которому тангенциально подключены подводящие водоводы, и отводящий канал, и на входе снабжен делителем потока, водобойный колодец в плане имеет смесительную камеру, которая снабжена внутри обтекателем, концевой участок которого имеет выпуклую форму, делящим на два водовода с равными входными сечениями, при этом водоводы одинаковой длины соединены между собой камерой с увеличивающейся по направлению движения потока сечением, а выходной порог камеры 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 верхней части выходного порога установлено перекрытие в виде горизонтальной полки над его криволинейной частью, при этом в месте выхода из смесительной камеры выходное отверстие колодца выполнено перегородкой в виде ряда жалюзийных пластин, обращенных с зазором над дном отводящего канала, сверху перекрытого плитой, а пластины скошены под углом 30° к выходящему потоку.

Кроме того, длина плиты перекрытия отводящего канала составляет 0,25…0,30 ширины отводящего канала.

На фиг. 1 изображен гаситель энергии водного потока, план; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Гаситель энергии водного потока содержит подводящий 1 и отводящий 2 каналы, разделяющий между ними колодец 3. Камера колодца 3 включает два изогнутых водовода 4 и 5, соединенных между собой в виде камеры 6, имеющей увеличивающее сечение по направлению движения потока в сторону отводящего канала 2. В подводящем водоводе 1 (канале) перед колодцем 3 для лучшего деления потока установлена разделительная перегородка 7, высота которой принимается равной или больше величины скоростного напора V2/2g. Смесительная камера колодца 3 снабжена внутри обтекателем 8, концевой участок которого имеет выпуклую форму с двумя водоводами 4 и 5 (рукава) равными входными сечениями и одинаковой длины. За концевым участком обтекателя 8 расположена камера 6 с увеличенным поперечным сечением по отношению с входными изогнутыми водоводами 4 и 5. При этом на выходном участке камеры 6, где потоки увеличивают свое поперечное сечение за счет растекания в плане и в вертикальной плоскости, теряя при этом скорость, а с ней и избыточную кинетическую энергию за счет подвода к выходному порогу 9, где криволинейные дуги 10, перекрытые сверху в виде горизонтальной полки 11 по ширине дуг 10, формируют два потока с поворотом в сторону выпуклой стороны обтекателя 8. В колодце 3 выполнено водовыпускное отверстие 12, к которому примыкает отводящий канал 2. В отверстии 12 колодца 3 закреплена вертикальная металлическая перегородка 13, имеющая вертикальные жалюзные пластины 14.

Жалюзный экран с жалюзийными пластинами 14 установлены параллельно друг другу и расположены под углом 30° к выходящему потоку, т.е. к створу водовыпускного отверстия 12 в колодце 3 с зазором над дном отводящего канала 2. Пластины 14 выполнены консольными над дном отводящего канала 2 и способствуют параллельно-струйному движению воды под плитой 15 перекрытия канала 2, так как ориентированы концами в направлении потока по отводящему каналу 2, а длина плиты 15 перекрытия составляет 0,25…0,30 ширины отводящего канала. Здесь потоки взаимодействуют между собой, объединяются, и результирующий поток, в результате вращательного движения внутри на участке камеры 6 и их соударения, поступает практически в расщепленном и в спокойном состоянии через выходной порог 9 с горизонтальной полкой 11, через жалюзийные пластины 14, перекрытый сверху плитой 15 в отводящий канал 2.

Гаситель энергии водного потока работает следующим образом.

С помощью деления перегородки 7 и обтекателя 8, исходный поток делится на два потока, обладающих одинаковой энергией и скоростью, которые направляются в водоводы 4 и 5 (рукава), далее направляются в расширяющуюся камеру 6 колодца 3.

Под действием подъема уровня воды в расположенной камере 6 формируются потоки, сталкивающиеся межу собой, взаимно гася поперечные составляющие скорости, остатки избыточной энергии потока, поступающие в колодец 3. Перегородка 13 создает заданный уровень перед отверстием 12 для отвода воды в отводящий канал 2 с плитой перекрытия 15. Поскольку подъем уровня воды в основном происходит по всему сечению расширяющейся камеры 6 колодца 3, то под действием перепада уровней в камере 6 колодца 3 и отводящем канале 2, поток, ударяясь в пластины 14, обтекает вертикальную часть ее. Скос каждой пластины 14 уменьшает сопротивление на ее входе в сторону движения волы в отводящий канал 2. Наносы, содержащиеся в воде, проходят между пластинами 14 и по дну канала 2, так как пластины 14 расположены с зазором над дном отводящего канала 2. Таким образом, такое положение жалюзийных пластин 14 в совокупности с перекрытием плиты 15 отводящей части канала 2 над дном его не допускает повышения уровня, и поток движется и развивается в параллельно-струйное движение. При этом скорость выходящего потока из выходного отверстия колодца в сторону отводящего канала 2 также будет зависеть и от заполнения водой камеры 6 колодца 3, где поток приобретает сжатое поперечное сечение, т.е. выход отверстия 12 в колодце 3 находится защищенным от выплесков за борта канала 2.

Наличие формы кривых дуг 10 перед выходным порогом 9 с верхней горизонтальной полкой 11, жалюзийных пластин 14 и плиты 15 перекрытия в совокупности решают задачу создания благоприятных условий для выравнивания удельных расходов как в самой камере 6 по всему ее сечению, так и по всему поперечному сечению отводящего канала 2 удельных расходов, сходящихся далее в один общий поток.

Таким образом, исходя из взаимосвязи и взаимозависимости основных узлов гасительного сооружения, можно повысить эффект гашения избыточной кинетической энергии воды, а также эффективность работы, что позволяет уменьшить материалоемкость сооружения. Особенность предлагаемого изобретения заключается в том, что повышение эффективности и надежности гашения кинетической энергии разделяемого потока и вновь соединяемого происходит в камере, форма которой выполнена криволинейной в плане с обтекателем с последующим направлением частей соединяющего потока в сторону криволинейных дуг с горизонтальной полкой, т.е. под полку с уступом, далее оптимальное кинематическое воздействие жалюзийной пластины с перегородкой у дна канала и перекрытия сверху плиты способно бороться как с наносами, так и созданием параллельно-струйного движения потока в начале отводящего канала, тем самым достигается высокая степень защиты отводящего канала от динамических воздействий, обусловленных выходом потока в нижний бьеф, а следовательно, повышается надежность гасителя энергии водного потока; сокращаются размеры сооружения и длина закрытого участка отводящего канала.

1. Гаситель энергии водного потока, включающий цилиндрический водобойный колодец, к которому тангенциально подключены подводящие водоводы, и отводящий канал, и на входе снабжен делителем потока, отличающийся тем, что водобойный колодец в плане имеет смесительную камеру, которая снабжена внутри обтекателем, концевой участок которого имеет выпуклую форму, делящим на два водовода с равными входными сечениями, при этом водоводы одинаковой длины соединены между собой камерой с увеличивающимся по направлению движения потока сечением, а выходной порог камеры 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 верхней части выходного порога установлено перекрытие в виде горизонтальной полки над его криволинейной частью, при этом в месте выхода потока из смесительной камеры выходное отверстие колодца выполнено перегородкой, имеющей ряды жалюзийных пластин, обращенных с зазором над дном отводящего канала с плитой перекрытия, а пластины скошены под углом 30° к выходящему потоку.

2. Гаситель по п.1, отличающийся тем, что длина плиты перекрытия отводящего канала составляет 0,25…0,30 ширины отводящего канала.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.

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 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 области гидротехнического строительства и может быть использовано для обеспечения безопасного пропуска чрезвычайного паводкового расхода в условиях угрозы перелива воды через гребень грунтовой плотины при наличии в составе гидроузла основного водосброса. Резервный водосброс 2 для грунтовых плотин с размываемой грунтовой вставкой устраивается в борту плотины на отметке НПУ. Резервный водосброс 2 состоит из поверхности, фиксирующей размыв, которая может быть прямоугольной формы или в виде трапеции, а материалом может быть бетон или асфальт. Водоводы располагаются внутри размываемой грунтовой вставки, нижняя часть которых располагается на отметке ФПУ, а выходная - на отметке в зависимости от уклона водовода. Водоводы служат для первоначального размыва подстилающего грунта. В качестве грунта для размываемой грунтовой вставки используется песок. Приводится методика расчета резервного водосброса с размываемой грунтовой вставкой на отметке НПУ. Повышается надежность резервного водосброса путем безопасного пропуска чрезвычайного паводка, не допускающего разрушение плотины и затопление нижележащей территории во избежание экологического и материального ущерба. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для водосбросных систем со значительным колебанием уровня воды в нижнем бьефе. Гаситель энергии содержит водобойный колодец 1, подводящий напорный водовод 3, отводящий канал 4. Подводящий напорный водовод 3 содержит закрепленную внутри перегородку 5 с отверстиями 6 в выходной части, заканчивающейся успокоителем в виде эластичного полотнища 7, закрепленного одним концом жестко к перегородке 5, а нижний конец эластичного полотнища 5 снабжен трубчатой эластичной полостью 8, заполненной пенопластом. Успокоитель в виде эластичного полотнища 7 с трубчатой эластичной полостью 8 расположен в водобойном колодце 1. На дне напорного водовода 3 выполнены уступы 9. Верхний конец напорного водовода 3 соединен с козырьком 11 с помощью шарнира 10 и сверху к плоскости козырька 11 закреплен регулируемый противовес 12. В пространстве под эластичным полотнищем 7 образуется зона со скоростями, близкими к значениям неразмываемых скоростей для дна колодца, что предохраняет отводящий канал от размыва. Конструкция устройства проста в эксплуатации для работы гасителя. 1 з.п. ф-лы, 1 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.

Наверх