Система регулирования уровня воды в ирригационном канале

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП КСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (11)551617 (22) Заявлено 21.08.74 (21) 2054225/24 (51} Я. 1(л е

505 Э 9/12 с присоединением заявки №(23) Приоритет (43) Опубликовано25,08.77.Бюллетень № 11 (4б) Дата опубликования опнсания11.07.77

Государственный «ом«тет

Совета Мнннстрав СССР па делам изобретеннй

II еткрытнй (53) УДК 681. 128 (088.8) (72) Автор изобретения

А. Р. Мансуров

Среднеазиатский ордена Трудового Красного Знамени государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт по ирригационному и мелиоративному строительству (71) 3a я вите л ь (54) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОИ1Я ВОДЫ

В ИРРИГА11ИОННОМ КАНАЛЕ

Изобретение относится к автоматизации водораспределения на гидротехнических сооружениях и может быть использовано, например, в системах регулирования уровня воды, преимущественно на ирригационных каналах.

Известйы системы регулирования уровня в каскадном режиме, содержащие участки каналов, ограниченные перегораживающими сЬоружениями, на которых установлены зат- 1р воры с приводами и авторегуляторами, связанными каналами связи с датчиками уровней воды, установленными в начале и конце каждого регулируемого учасчка канала, и с затворами. l5

Недостатками этой системы является поддержание на постоянных: отметках уровней воды в бьефах перегораживающих сооружений вне зависимости от расходов воды в канале. а также сравнительно низ..;ая устойчи- О вость автоматического регулирования. Такой режим уровней воды в канале требует, во-первых, увеличенных затрат на строительство дамб канала, во-вторых, повышает опасность заиления и зарастания русла, а также увеличивает фильтрационные потери воды из канала. Другая известная система регулиров. ния уровня содержит датчик положения затвора, авторегулятор, вход которого соединен с датчиком уровня, а выход — с приводом за.I вора, к которому подключены датчики-сигнализаторы максимального и минимального уровней.

Однако эта система имеет недостаточную надежность вследствие одинаковых скоростей открытия и закрытия регулирующих затворов и поддержания постоянных уровней воды вне зависимости от расходов воды и каналу, 11елью изобретения является повышение надежности системы.

Это достигается тем, что в систему дополнительно введены блоки формирования сигнала перемещения затвора и последовательно соединенные блоки сравнения, усиле.ния и уставки задания, соединенные со вх:— дом авторегулятора, выход которого подключен через блоки формирования сигнала пе1

551617. 1 - :.": 1!я: .(тп "1. 1 1. пр (вэ (у затв )ра Q в ((д .. 1кэ,,:...:1("1 подклк1чен к датчику пэлэ..< Е!...! B - 1; .1.-.. сx ема тически иээбражена !

Tf ..:1!::;,:"ЗЭ. .(Гlп C;(CTO». (.,.;. (;- - f I у(1,—,рэпаl!ия э1(лю".(ает в себя (.. 1(а11 "ла,:з 1твор 2 с привэдэм 3, с(.. -.;,.111:..(; 1слэпэ. атэльнэ через блэки

t ((:.=;р:..1; -,(,::(((111 сигнал перемешэния затвора (: .,(;(эдо,(((втор=-гулятэра 5 заданного 1л у-,iQð!(6 v,ñ Q*. l на участке 1. Входы автореI óëòf:. (..., 5 сэ:-диланы с датчиком 7 уровня воды н, Il.ic.låäQ(!Qòåëüfiî, с блоком уставки за11лпия, - !, блоком усиления 9 и блоком срQàf(Q((è((I 01 вход блока сравнения 10 под- 1к клю (ен и датчику положения затвора 11, Перед эатиэрэм 2 устанавливаются датчики-сиги(лиэ.этэры максимального 12 и мини1.(аль((эгэ 18 предельнэгэ уровня воды верхнего бьефа, сэединенные с приводом Э зат;ю вора 2. На чертеже показаны также водэвыпуск 14, пнжерасположенное перегораживающее сооружение с затвором 15, возможные положения уровней воды 16, 6 H

1 7 в створе установки датчика уровня 7, ак положение уровня воды 1 8 перед затвором

15Ä Q также смежные с регулируемым участком 1 участки 19 и 20 канала, оборудованные, например, аналогично участку 1.

Работает система регулирования уровня 3Q следующим сбраэом.

Блэки формирования сигнала перемещения затвора 4 настраиваются с разными коэффициентами усиления в зависимости оТ знака перемешения затвора 2. Например, на 35 закрытие затвора 2 — повышенного, для предотврашения аварийного переполнения участь. ка 1 канала, а на.открытие — пониженного, для обеспечения устойчивости и высокой точности в установившемся режиме. Блок 8 Ю настраивается с обеспечением автоматического изменения уставки задания в зависимости эт изменения расхода воды и положения затвора 2. Блок 9 формирует статиэм в системе с целью обеспечения повышенной 46 устойчивости системы при расчетной точности регулирования и настраивается с возможностью изменения коэффициента статизма.

Блок сравнения 10 настраивается с обеспечением автоматического преобразования ве-.д) личины фактического значения расхода воды через затвор 2 и величины его открытия в соответствующую величину уставки задания уровня 6 воды в функции необходимой взаимозависимости между открытием зат- 55 вора 2, расходом воды через затвор 2 и уставкой задания соответствующего уровня воды 6 при условии одновременного выполнения закона эксцлуатациэннэго изменения уровня 18 воды перед ыижерасположенным затвором 15 в зависимости от pQcxogQ через затвор 2. Датчик 7 устанавливается возможно ближе к затвору 2 в створе, куда распространяется. подпор воды от нижерасполэженногэ затвора 15. В установившемся среднем режиме приток воды в участок 1 через затвор 2 равен оттоку воды через вэдэвыпуск 14 и затвор 15, а уровень воды

18 находится на отметке, желательной по условиям эксплуатации, в зависимости от величины расхода воды пэ каналу, например, на отметке, близкой к нормальному подпертому уровню (НПУ), благодаря чему .вводэвыпуск 14 подается стабильный расход.

При расчетном увеличении расхода воды. в водовыпуск 14 или через затвор 15 уровень 6 воды начнет снижаться, тогда по сигналу датчика 7 авторегулятор 5 через один из блоков формирователя сигнала перемешения затвора 4 приоткроет затвор на некоторую величину. Это в свою очередь вызовет подачу сигнала об изменении расхода через затвор 2 датчиком 11 на блок 10 сравнения, который по зависимости между расходом, открытием затвора 2 и уставкой уровня 6 воды подает сигнал о соответствующем изменении уставки уровня 6 последовательно, через блок 9 усиления, блоку 8 уставки задания. Блок 8 изменяет величину уставки уровня 6, чем подает сигнал авторегулятору 5, который дополнительно приоткрывает затвор 2 на некоторую величину ускоряя тем самым переходный процесс регули- рования. Такая работа системы продолжается до тех пор, пока уровень воды 18 перед нижерасположенным затвором не придет в исходное, а уровень 6 воды - в новое положение, соответствуюшее увеличившемуся значению расхода в водовыпуск 14 через затвор 2.

Изменение положения затвора 2 и увеличение расхода сквозь него вызывают аналогичные участку 1 переходные процессы во всех вышерасположенных участках 19 канала вплоть до головного сооружения, автомати» чески тем самым увеличивая на необходимую величину расхода воды по системе. При расчетном уменьшении расходов воды в водовыпуск 14 или через затвор 15 элементы системы работают аналогично, но в обратном направлении. Причем по мере уменьшения расходов воды в водовыпуски и по каналу в целом уровень 6 воды стремится опуститься до уровня I6 при .нулевом расходе.

В результате вследствие уменьшения живого сечения потока на значительной части русла канала сокрашается фильтруюшая поверхность, а скорость водного потока, хотя и падает с уменьшением расходов, но все же

551617

Составытель и.::Петкун

Редактор Д, Пинчук Техред С. Яеца Корректор. Л. Веселовская

Заказ 123/25 Тираж 1096 Подписное

11НИИПИ Государственнигэ комитета Совета Министров CC.Ñ1 по делам изобретений и открьпий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,;. 4/5 филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, оНВ в несколько раз белья е, чем, например, у известных систем регулирования уровня воды по нижнему бьефу".

При сверхрасчетных изменениях расхода воды или при авариях на канале система переходит на временное ограничение уровней воды на отметках не выше и не ниже предельных с помошью датчиков-сигнализаторов !

12, 13 и затвора 2 с приводом 3 не допус- д кая тем самым переполнения или опорожнения участков канала до пркрашения аварий или до момента окончания переходного процесса регулирования.

Таким образом, техническая эффектив- 15 ность изобретения состоит в том, чтэ система работает в благоприятных условиях эксплуатации с минимальными фильтрационными потерями оросительной воды сквозь дамбы, предотврашением опасности заиления и gy эарастания русла канала; нет необходимости в горизонтальных дамбах и в линии связи между перегораживаемыми сооружениями.

Тем самым обеспечивается сушественное повышение надежности и снижение стбимос-; ти HQ строительство и dK(.IIJlvBTBJIHlo ир; пг 1циэнных KQHBJlîâ с предлагаемой системой гулироваиия.

Формула изобретения

Система регулирования уровня воды и ирригационном канале, содержашая датчик положения затвора, авторегулятор, вход Которогэ соединен с датчиком уровня, а выход — с приводом затвора, к которому подключены датчики-сигнализатэры л1аксимального и минимального уровней, о т л и ч аю ш а я с я тем, что, с целью повышения надежности системы, в нее введены бло— ки формирования сигнала перемешения затвора и последовательно соединенные блоки сравнения, усиления и уставки задания, соединенные со входом авторегулятора, выход которого подключен через блоки формирования сигнала перемешения затвора к приводу затвора, а вход блока сравнения подключен к датчику положения затвора.