Сопрягающее сооружение для оросительной сети предгорной зоны орошения



Сопрягающее сооружение для оросительной сети предгорной зоны орошения
Сопрягающее сооружение для оросительной сети предгорной зоны орошения
Сопрягающее сооружение для оросительной сети предгорной зоны орошения

Владельцы патента RU 2686999:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" (ФГБНУ "РосНИИПМ") (RU)

Изобретение относится к гидромелиоративному строительству и может быть использовано в качестве сопрягающего сооружения в виде одноступенчатого перепада для безаварийного пропуска воды в каналах предгорной зоны орошения при резком перепаде рельефа местности, обеспечения полного пропуска плавника (скошенный камыш, коряги, ветки и др.) из верхнего бьефа сооружения в нижний бьеф, недопущения перелива воды через дамбы подводящего канала (в результате затора сооружения плавником), а также исключения образования местного размыва в земляном русле отводящего канала. Сопрягающее сооружение состоит из входной части – аванкамеры 1, стенки падения – вертикального уступа 2, водобойного колодца 4 и выходной части. Дно входной части 1 выполнено с обратным уклоном под углом α к горизонту и расширяется в два раза от начальной части до концевой части, которая имеет сегментное очертание. Пропуск влекомых наносов из входной части 1 в водобойный колодец 4 осуществляется через сквозные трубчатые каналы 3, устроенные у подошвы наклонного дна. Ширина Bv водобойного колодца 4, выполненного с вертикальными стенками, равна ширине канала Bk по верху. Сопряжение выходной части водобойного колодца с отводящим каналом осуществляется посредством наклонного порога 6 и косых плоскостей 5. Длины входной части и водобоя укорочены. Обеспечивается беспрепятственный пропуск плавника из верхнего бьефа сооружения в нижний бьеф, эффективное гашение избыточной энергии потока в водобойной части, компактность конструкции сооружения, приводящая к экономии материальных и трудовых ресурсов, исключается возникновение опасных местных размывов отводящего русла канала. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к гидромелиоративному строительству и может быть использовано в качестве сопрягающего сооружения в виде одноступенчатого перепада для: безаварийного пропуска воды в каналах предгорной зоны орошения при резком перепаде рельефа местности, обеспечения полного пропуска плавника (скошенный камыш, коряги, ветки и др.) из верхнего бьефа сооружения в нижний бьеф, недопущения перелива воды через дамбы подводящего канала (в результате затора сооружения плавником), а также исключения образования местного размыва в земляном русле отводящего канала.

Уровень техники

Известно сопрягающее сооружение, представляющее собой одноступенчатый перепад (Бахтин, Б.М. Гидротехнические сооружения / Б.М. Бахтин, С.Н. Корюкин. - М.: Агропромиздат, 1991. - с. 62-65), устраиваемый на мелиоративных каналах и состоящий из входа, стенки падения, водобойной части и выхода.

Недостатком этого аналога является высокая материалоемкость и низкая эффективность его работы в предгорных условиях мелиоративных каналов в земляных руслах с высокими уклонами.

Известен железобетонный одноступенчатый перепад, используемый в качестве сопрягающего сооружения (RU 171642, 08.06.2017) и имеющий вход, стенку падения, водобойный колодец и выход.

Недостатком этого аналога является высокая материалоемкость и низкая эффективность работы при больших перепадах местности, требующих устройство нескольких ступеней перепада.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является одноступенчатый перепад - сопрягающее сооружение на оросительных каналах гидромелиоративных систем (Проектирование гидротехнических сооружений: учеб. пособие. - М.: Колос, 1977. - С. 93.), имеющий входную часть, стенку падения, водобойный колодец и выходную часть.

Недостатками данного сооружения являются: значительный перерасход бетона на строительство; сужение русла канала почти в 1,5 раза способствует увеличению в 2 раза средней скорости в живом сечении потока; сужение входной части аванкамеры способствует скоплению плавника (скошенный камыш, коряги, ветки и др.) перед ней, что приводит к затору входной части аванкамеры (и ее самой) и поднятию уровня воды в подводящем канале вплоть до ее перелива через дамбы с последующим затоплением водой близлежащие территории; стекание малых порций струи потока по стенке падения продолжительное время приводит к коррозии защитного слоя бетона, оголению арматуры и сокращению срока службы стенки падения перепада; малая эффективность работы водобойного колодца, а также занятие большой площади на поверхности земли.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является создание конструкции сопрягающего сооружения, исключающего все негативные недостатки, присущие существующим аналогам.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является:

- отсутствие сужения сечения канала;

- беспрепятственный пропуск плавника из верхнего бьефа сооружения в нижний бьеф;

- эффективное гашение избыточной энергии потока в водобойной части;

- исключение возникновения опасных местных размывов отводящего русла канала;

- компактность конструкции сооружения, приводящая к экономии материальных и трудовых ресурсов.

Технический результат заявленного изобретения достигается тем, что входная часть имеет форму поперечного сечения подводящего канала, дно входной части имеет обратный уклон под определенным углом α к горизонту и расширяется в два раза от начальной части до концевой части, плановая конфигурация дна - трапеция, заканчивающаяся большим основанием с очертанием в виде сегмента и направленным в сторону нижнего бьефа. У подошвы наклонного дна входной части устраиваются сквозные трубчатые каналы для пропуска влекомых наносов. Стенка падения (вертикальный уступ) в верхней части имеет трапецеидальный вырез, в который укладывается концевая часть дна входа с некоторым напуском в сторону нижнего бьефа (в виде короткого консольного трамплина, который исключает возможность стекания потока по стенке падения, чем продлевает срок ее службы). Водобойный колодец с вертикальными стенками имеет ширину Bv, равную ширине канала Bk по верху. Укороченная длина водобоя определяется гидравлическим расчетом. Сопряжение бьефов осуществляется посредством струи, падающей с консоли входной части в водобойный колодец, спадая с кромки консоли, струя распределяется по всей ширине водобойной части (за счет увеличения водосливного фронта по длине дуги) и поток приобретает среднюю скорость меньше средней скорости потока в подводящей части канала. Сопряжение выходной части водобойного колодца с отводящим каналом осуществляется посредством наклонного порога и косых плоскостей, что обеспечивает равномерное распределение скоростей по живому сечению отводящего канала.

Описание чертежей

Сопрягающее сооружение для оросительной сети предгорной зоны орошения поясняется чертежами (фиг. 1-5), где на фиг. 1 показано плановое расположение сооружения; на фиг. 2 - сечение сопрягающего сооружения по продольной оси движения потока воды; на фиг. 3 - поперечное сечение входной части с показом сквозных трубчатых каналов для пропуска влекомых наносов; на фиг. 4 - поперечное сечение водобойного колодца с показом сопряжения его выходной части с отводящим каналом посредством наклонного порога и косых плоскостей; на фиг. 5 - продольный профиль с показом динамики движения потока по сооружению. Осуществление изобретения

Конструкция сопрягающего сооружения для оросительной сети предгорной зоны орошения (одноступенчатый перепад) включает следующие элементы (фиг. 1, 2): входная часть (аванкамера) 1 с наклонным дном, опирающимся концевой частью на стенку падения 2; у подошвы наклонного дна устроены сквозные каналы 3 для пропуска влекомых наносов; укороченный водобойный колодец 4 с шириной между вертикальными боковыми стенками, равной ширине канала по верху и длиной , сопряжение выходной части водобойного колодца с отводящим каналом осуществляется посредством наклонного порога 6 и косых плоскостей 5, способствующих равномерному распределению скоростей потока по живому сечению отводящего канала.

Проектирование и расчет элементов сопрягающего сооружения осуществляется в соответствии с действующими сводами правил и строительными нормами с учетом фактических условий предгорных территорий (топографических, геологических, гидрологических и гидрогеологических).

Составляющие типовые элементы сопрягающего сооружения входной части 1 и выходной части водобойного колодца 4 (наклонного порога 6 и косых плоскостей 5) доставляются от заводов-изготовителей на место строительства транспортом (в основном автомобильным). Стенка падения 2 и вертикальные стенки водобойного колодца 4 возводятся на месте строительства сооружения. Сначала отрывается котлован для водобойного колодца 4 с одновременным изготовлением щитов опалубки и арматурных каркасов по размерам стенки падения 2 и стенок водобойной части. Затем производится планировка и подготовка грунтового основания под стенку падения 2, дно и ограждающие стенки водобоя 4. Строительство начинают с водобойного колодца 4. Выполняется бетонная подготовка основания (дна), укладывается (ются) каркас(ы) из арматуры и заливается(ются) бетонной консистенцией. После затвердения бетона к выпускам арматуры из днища крепятся с помощью сварки арматурные каркасы ограждающих стенок водобойного колодца 4 и стенки падения 2, устанавливаются опалубочные щиты (для стенки падения - скользящая опалубка), производится заливка бетонной консистенции с вибрационным уплотнением. Верхняя часть стенки падения 2 выполняется с помощью опалубочных щитов с трапецеидальным вырезом согласно поперечному сечению канала с учетом высоты поднятия концевой части входа на угол α и с учетом укладки сквозных трубчатых каналов 3. После набора бетоном необходимой прочности опалубки стенки падения 2 и ограждающих стенок водобоя разбирают и увозят на территории складирования.

1. Сопрягающее сооружение для оросительной сети предгорной зоны орошения, состоящее из входной части - аванкамеры, стенки падения - вертикального уступа, водобойного колодца и выходной части, отличающееся тем, что дно входной части выполнено с обратным уклоном под углом α к горизонту и расширяется в два раза от начальной части до концевой части, которая имеет сегментное очертание; у подошвы наклонного дна устроены сквозные трубчатые каналы; стенка падения в верхней части имеет трапецеидальный вырез, в который помещается концевая часть дна входа с небольшим напуском в сторону нижнего бьефа; водобойный колодец выполнен с вертикальными стенками шириной Вv, равной ширине канала Bk по верху; сопряжение выходной части водобойного колодца с отводящим каналом осуществляется посредством наклонного порога и косых плоскостей; длины входной части и водобоя lv укорочены.

2. Сопрягающее сооружение по п.1, отличающееся тем, что в трапецеидальный вырез стенки падения помещается концевая часть дна входа с напуском в виде короткого консольного трамплина.



 

Похожие патенты:

Водосбросное сооружение относится к гидротехнике, а конкретно к сооружениям, пропускающим излишки воды из верхнего бьефа водотока в нижний бьеф с одновременным гашением энергии этого потока, преимущественно используемым в сложных геологических и топографических условиях.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения водного потока в концевых устройствах закрытых трубопроводов и туннельных водопропускных сооружений.

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к гидроузлам с грунтовыми плотинами. Целью изобретения является создание грунтовой плотины с центральным противофильтрационным устройством в виде диафрагмы или ядра с фильтрующим водосбросом.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения энергии водного потока в концевых устройствах закрытых трубопроводов и туннельных водопропускных сооружений.

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к закрытым водосбросам, и может быть использовано для ликвидации глубоких луж и прочих водоемов, возникающих после обильных ливней или таяния снега, то есть для осушения затопленного города, как замена-альтернатива и работающая параллельно с уже установленной «городской ливневой канализацией», не справляющейся со своими функциями.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве вспомогательного водосброса в береговой части тела грунтового подпорного сооружения для пропуска паводков редкой повторяемости, при наличии в составе гидроузла основного водосброса.

Изобретение представляет управляемое водоспускное сооружение для рыбоводческих прудов, включающее: вертикальную полую башню, состоящую по меньшей мере из двух соосно расположенных вертикальных цилиндрических труб, одна из которых неподвижно закреплена на дне водоема, где неподвижная труба 10 герметично соединена с заглубленной в грунт дна водоотводящей трубой 5, а другие выполнены с возможностью перемещения и поворота посредством механизированных ручных и автоматизированных средств, в процессе которого происходит плавное, без гидравлических ударов, открытие или переключение входных окон 8, изменяющих глубину уровня водоспуска из водоема.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения водного потока в концевых устройствах закрытых трубопроводов и туннельных водопропускных сооружений.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения водного потока после напорных водоводов в водобойном колодце. Гаситель энергии водного потока включает горизонтальный участок водовода 1 и колодец 9.

Группа изобретений относится к способам гашения энергии потоков жидкостей и газов и может быть использована в гидротехническом строительстве и в машиностроении. Единый изобретательский замысел изобретений заключается в максимальном использовании собственной кинетической энергии газовых, жидкостных потоков для самогашения энергии газов и жидкостей.

Изобретение относится к добыче торфа, в частности к восстановлению торфяных болот на выработанных торфяниках и их рекультивации с использованием климатических факторов, в частности для влагозадержания и структурирования почв и использования суперабсорбента с высоким поглощением воды - для восстановления торфяных болот.

Изобретение относится к водоснабжению и может использоваться при регулировании подземного и надземного стоков, приуроченных к долинам горных рек с периодически пересыхающими водотоками, для повышения надежности водоотбора или его увеличения.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а более конкретно к сооружениям для соединения потоков систем ливнезащиты территорий, стройплощадок объектов промышленного и гражданского назначения, размещаемых в сложных топографических и гидрологических условиях.

Изобретение относится к водоснабжению и может использоваться при регулировании подземного и надземного стоков, приуроченных к долинам горных рек с периодически пересыхающими водотоками, для повышения надежности водоотбора или его увеличения.

Изобретение относится к добыче торфа, конкретно к работам по восстановлению торфяных болот и к обводнению выработанных торфяников. Обводнение выработанных торфяников представляет собой конструктивную схему, включающую при использовании обводнения торфяников существующий сбросной коллектор 2 с перегораживающими подпорными сооружениями 3 в направлении по уклону местности со сбросной трубой 4.

Изобретение относится к области гидротехники, а именно к устройствам для отбора воды из каналов с большим уклоном. Водовыпуск включает подводящий канал 1, откуда вода поступает в водоприемную прорезь, а наносы движутся вдоль виброрешетки 4 и сбрасываются в транзитный канал 3.

Изобретение относится к области инженерно-геологических изысканий и может быть использовано для определения фильтрационных свойств пород, что очень важно при проектировании и эксплуатации оросительных каналов.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при проведении ремонта различных повреждений бетонных облицовок длительно работающих каналов гидромелиоративных систем.

Изобретение относится к области глобального воздействия на природные процессы, в частности воздействия на гидрогеологические процессы, а более конкретно к способу аккумулирования воды на склонах холмов по всей территории водоразделов.

Группа изобретений относится к добыче торфа, конкретно к работам по восстановлению торфяных болот, и, в частности, к обводнению выработанных торфяников. Способ подачи местных вод для обводнения выработанных торфяников заключается в создании использования воды с доступного источника, ее перемещение на затапливаемые участки выработанного торфяника и создания условий для источника, который проходит по уклону местности.

Изобретение относится к добыче торфа, конкретно к работам по восстановлению торфяных болот, и в частности, к обводнению выработанных торфяников. Обводнение выработанных торфяников представляет собой конструктивную схему, включающую собирательный коллектор и создание использования воды с доступного источника, ее перемещение в сборный сбросной коллектор в земляном русле с обваловкой берегов в виде дамб. При этом водоисточником являются аккумулирующие воды местного стока, вытекающие из близлежащих болот. Сбросной коллектор снабжают гидротехническим сооружением, выполненным в виде перегораживающего насыпного откоса, закрепленного по всему его периметру кольями из свежесрубленных деревьев, погружаемых в дно сбросного коллектора, и выполняют из экологически чистых материалов плетением прутьев для частокола в виде ивняка или ольхи. При этом каждый насыпной земляной откос снабжают поверхностными водовыпусками сброса воды, а в боковых стенках дамб сбросного коллектора перед насыпным откосом делают земляные пороги в виде проемов прокопов, которые снабжают закрепляющим из экологически чистого материала, например хлыстами в виде ивняка или ольхи. Это позволяет повысить эффективность освоения насыпного земляного откоса с частоколом за счет предотвращения сползания грунта из местного материала торфяника, снизить материальные затраты на изготовление гидротехнического сооружения и обеспечить возможность более широкого использования для обводнения в целом всего массива выработок торфяных обвалованных карт вблизи сбросного коллектора и по его длине для возобновления болот до первоначального его приближения месторождения торфа с одной растительностью, снизить энергетические затраты и улучшить экологическую обстановку. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2018-08-02 2019-05-06T15:10:14
Наверх