RU2614798C1

RU2614798C1 - Water retaining dam

Info

Publication number: RU2614798C1
Application number: RU2016112813A
Authority: RU
Inventors: Евгений Владимирович Кузнецов; Дмитрий Гавриилович Серый
Priority date: 2016-05-31
Filing date: 2016-05-31
Publication date: 2017-03-29

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: water retaining dam consists of the inlet section 1, the upstream apron 2, the retaining structure 3, behind which the stilling basin 4 with a wall 5, the downstream apron 6, the downstream apron terminal device 7 and the outlet section 8 are installed sequentially. The retaining structure 3 consists of a weir 9 with sidewalls 10 which are arranged at an angle 55÷75° to the flow axis. The wall 5 of the stilling basin 4 is formed as a broken line repeating the drain front path of the retaining structure 3. At the center of the downstream apron 6, diffusers 11 are installed in staggered order. The sidewalls 10 of the weir 9 at the junction points to side abutments 12 are reinforced with land abutments 13.

EFFECT: increased reliability and improved performance characteristics of the structure.

3 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве водоподпорных и регулируемых сооружений.The invention relates to hydraulic engineering and can be used as water and adjustable structures.

Известно гибкое сопрягающее сооружение (патент РФ №2256025, МПК Е02В 8/06, 2004 г.), состоящее из входной, водосбросной и выходной, являющейся водобойной, части. Оно представляет собой цельную гибкую конструкцию, состоящую из водослива сборной конструкции с гребнем из металлического швеллера, к которому с верховой стороны примыкает гибкий армобетонный понур, состоящий из плетеной сетки, покрытой высокопрочным бетоном, а с низовой - армобетонный водобой, состоящий из одного или двух слоев плетеных сеток, покрытых высокопрочным бетоном. Гибкий армобетонный понур к водосливу закреплен выше гибкого армобетонного водобоя. Сооружение может иметь заделку по краям в устои. Армобетонный понур или водобой могут быть покрыты износостойким материалом из природного камня или бетонных плит. Армобетонный понур может быть уложен с заглублением в направлении от тела водослива. Армобетонный водобой может быть уложен с обратным уклоном в направлении от тела водослива.A flexible mating structure is known (RF patent No. 2256025, IPC EV 02/06, 2004), consisting of an inlet, a spillway and an outlet, which is a waterway, part. It is a one-piece flexible structure, consisting of a prefabricated spillway with a metal channel crest, to which a flexible reinforced concrete ponur adjoins from the upper side, consisting of a woven mesh covered with high-strength concrete, and from the bottom - an reinforced concrete water drain, consisting of one or two layers woven nets coated with high-strength concrete. Flexible reinforced concrete ponur to a spillway is fixed above a flexible reinforced concrete culvert. The structure may have a seal at the edges of the foundations. Reinforced concrete ponur or water slaughter can be coated with wear-resistant material made of natural stone or concrete slabs. Reinforced concrete ponur can be laid with a recess in the direction from the body of the spillway. Reinforced concrete spillway can be laid with a reverse slope in the direction from the body of the spillway.

Недостатком известного устройства является сложность использования в качестве подпорного сооружения.A disadvantage of the known device is the difficulty of using as a retaining structure.

Наиболее близким техническим решением является водоподпорная плотина (патент РФ №2541633, МПК Е02В 7/02, 2013 г.), состоящая из ступенчатого перепада, подводящего и отводящего участков. У ступенчатого перепада имеются водобойные колодцы, боковые устои, сопрягающие верховые и низовые устои. На входном участке ступенчатого перепада встроено подпорное сооружение. Подпорное сооружение состоит из совмещенных соосных полых полуцилиндров с общей осью вращения. Внутренний вращающийся полуцилиндр разбит на сектора перемычками. Наружный полуцилиндр находится в статическом положении и встроен в тело флют-бета плоской гранью, ориентированной вверх. Внутренний полуцилиндр герметичен и заполняется водой с верхнего бьефа. Опорожнение полуцилиндров осуществляется самотечным спуском воды в нижний бьеф.The closest technical solution is a water-tight dam (RF patent No. 2541633, IPC ЕВВ 7/02, 2013), consisting of a step difference, supply and discharge sections. At the step difference there are water wells, lateral abutments that mate the upper and lower abutments. A retaining structure is built into the input section of the step difference. The retaining structure consists of combined coaxial hollow half-cylinders with a common axis of rotation. The inner rotating half cylinder is divided into sectors by jumpers. The outer half cylinder is in a static position and is embedded in the body of the flat beta with a flat face oriented up. The inner half cylinder is sealed and filled with water from the upper pool. Half-cylinders are emptied by gravity drainage of water into the downstream.

Недостатком известного устройства является сложность в изготовлении и эксплуатации.A disadvantage of the known device is the difficulty in manufacturing and operation.

Техническим результатом является повышение надежности и улучшение эксплуатационных характеристик сооружения.The technical result is to increase the reliability and improve the operational characteristics of the structure.

Технический результат достигается тем, что водоподпорная плотина, включающая подводящий и отводящий участок, подпорное сооружение, водобойный колодец со стенкой и боковые устои, согласно изобретению имеет рисберму, по центру которой в шахматном порядке установлены рассеиватели, а подпорное сооружение состоит из водослива с боковыми стенками, которые расположены под углом 55÷75° к оси движения потока и в местах примыкания к боковым устоям укреплены дополнительными береговыми устоями, при этом стенка водобойного колодца выполнена в виде ломаной линии, повторяющей траекторию водосливного фронта подпорного сооружения.The technical result is achieved by the fact that the water dam, including the inlet and outlet section, retaining structure, water well with wall and side supports, according to the invention has an apron, in the center of which diffusers are installed in a checkerboard pattern, and the retaining structure consists of a spillway with side walls, which are located at an angle of 55 ÷ 75 ° to the axis of the flow and at the junction with the side abutments are reinforced with additional coastal abutments, while the wall of the water well is made in the form Oman line follows the path of the drain edge of retaining structures.

Новизна заявленного предложения обусловлена тем, что форма боковых стенок водослива и их расположение под углом 55÷75° к оси движения потока препятствуют попаданию наносов в водозаборное сооружение, но обеспечивают пропуск наносов через водослив. Кроме того, расположение боковых стенок водослива под углом к оси движения потока увеличивает производительность водослива вследствие увеличения водосливного фронта.The novelty of the proposed proposal is due to the fact that the shape of the side walls of the spillway and their location at an angle of 55 ÷ 75 ° to the axis of movement of the flow prevent sediment from entering the water intake structure, but ensure that the sediment passes through the spillway. In addition, the location of the side walls of the spillway at an angle to the axis of the flow increases the productivity of the spillway due to the increase of the spillway front.

Новизна заключается также в том, что для промывки водобойного колодца от наносов стенка водобойного колодца выполнена в виде ломаной линии, повторяющей траекторию водосливного фронта подпорного сооружения, которая позволяет направлять основной поток к центру, что обеспечивает при максимальных расходах промывку водобойного колодца от наносов.The novelty also lies in the fact that for flushing a water well from sediment, the wall of the water well is made in the form of a broken line repeating the trajectory of the spillway front of the retaining structure, which allows directing the main flow to the center, which ensures flushing of the water well from sediment at maximum cost.

Новизна заключается также в том, что водоподпорная плотина имеет рисберму, по центру которой в шахматном порядке установлены рассеиватели, обеспечивающие дополнительное гашение энергии водного потока и сокращение длины рисбермы.The novelty also lies in the fact that the water-retaining dam has an apron, in the center of which diffusers are installed in a checkerboard pattern, which provide additional quenching of the energy of the water flow and a reduction in the length of the apron.

По данным патентной и научно-технической литературы не обнаружено аналогичное техническое решение, что позволяет судить об изобретательском уровне предложения.According to the patent and scientific and technical literature, no similar technical solution was found, which allows us to judge the inventive step of the proposal.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен план водоподпорной плотины, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a plan of a water dam; FIG. 2 is a section AA in FIG. 1, in FIG. 3 is a section BB in FIG. one.

Водоподпорная плотина состоит из подводящего участка 1, понура 2, подпорного сооружения 3, за которым последовательно установлены водобойный колодец 4 со стенкой 5, рисберма 6, концевое устройство рисбермы 7 и отводящий участок 8. Подпорное сооружение 3 состоит из водослива 9 с боковыми стенками 10, расположенными под углом 55÷75° к оси движения потока. По центру рисбермы 6 в шахматном порядке установлены рассеиватели 11. Боковые стенки водослива 10 соединены с боковыми устоями 12 дополнительными береговыми устоями 13, перед береговым устоем 13 установлено водозаборное сооружение 14, содержащее рыбозащитное устройство 15.The water-retaining dam consists of a supply section 1, ponura 2, a retaining structure 3, behind which a water well 4 with a wall 5, an apron 6, an apron end device 7 and a discharge section 8 are installed sequentially. A retaining structure 3 consists of a spillway 9 with side walls 10, located at an angle of 55 ÷ 75 ° to the axis of flow. In the center of the apron 6, scatterers 11 are installed in a checkerboard pattern. The side walls of the spillway 10 are connected to the side abutments 12 with additional coastal abutments 13, and an intake structure 14 containing a fish protection device 15 is installed in front of the coast abutment 13.

Водоподпорная плотина, которая устанавливается на участках рек или каналов, работает следующим образом. Водный поток поступает по подводящему участку 1 через понур 2 на подпорное сооружение 3, состоящее из водослива 9 с боковыми стенками 10. При этом форма боковых стенок водослива 10 и их расположение под углом 55÷75° к оси движения потока (фиг. 3) препятствуют попаданию наносов в водозаборное сооружение 14, но обеспечивают пропуск наносов через водослив 9. Если боковые стенки водослива 10 будут расположены под углом больше 75°, то наносы не будут проходить через подпорное сооружение, будут скапливаться, что будет затруднять работу водозаборного сооружения, а при угле, меньшем 55°, водный поток будет направлен на боковые устои и не будет гаситься энергия. Далее поток поступает в водобойный колодец 4, содержащий стенку водобойного колодца 5, где происходит основное гашение энергии водного потока, при этом при малых расходах наносы могут задерживаться стенкой водобойного колодца. Для их промывки стенка водобойного колодца выполнена в виде ломаной линии, повторяющей траекторию водосливного фронта подпорного сооружения 3 и позволяющей направлять основной поток к центру, что обеспечивает при максимальных расходах промывку водобойного колодца 4 от наносов. Вслед за водобойным колодцем для укрепления русла устанавливается рисберма 6, содержащая концевое устройство рисбермы 7. По центру рисбермы в шахматном порядке установлены рассеиватели 11, обеспечивающие дополнительное гашение энергии водного потока, образующегося в результате сосредоточения потока по центру из-за ломаной формы стенки водобойного колодца 5. Кроме того, рассеиватели 11 обеспечивают сокращение длины рисбермы 6. Боковые устои 12 выполнены из бетона. Боковые стенки водослива 10 в местах примыкания к боковым устоям 12 укреплены береговыми устоями 13. Перед береговым устоем 13 устанавливается водозаборное сооружение 14, на входной части которого предусмотрено рыбозащитное устройство 15. После сооружения поток поступает в отводящий участок 8.A water dam, which is installed on sections of rivers or canals, works as follows. Water flow enters the supply section 1 through the pond 2 to a retaining structure 3, consisting of a spillway 9 with side walls 10. Moreover, the shape of the side walls of the spillway 10 and their location at an angle of 55 ÷ 75 ° to the axis of flow (Fig. 3) sediment into the intake structure 14, but ensure the passage of sediment through the spillway 9. If the side walls of the spillway 10 are located at an angle greater than 75 °, the sediment will not pass through the retaining structure, will accumulate, which will complicate the work of the intake eniya, and at an angle of less than 55 °, the water stream will be directed to the side pillars and energy will not be extinguished. Next, the flow enters the water well 4 containing the wall of the water well 5, where the main quenching of the energy of the water flow occurs, while at low flow rates, sediment can be delayed by the wall of the water well. For their washing, the wall of the water well is made in the form of a broken line that repeats the trajectory of the overflow front of the retaining structure 3 and allows directing the main flow to the center, which ensures washing of the water well 4 from sediment at maximum costs. Following the water well, to strengthen the channel, an apron 6 is installed, containing the end device of the apron 7. In the center of the apron, scatterers 11 are installed in a checkerboard pattern, providing additional damping of the energy of the water flow resulting from the concentration of the flow in the center due to the broken shape of the wall of the water well 5 . In addition, the diffusers 11 provide a reduction in the length of the apron 6. Side abutments 12 are made of concrete. The side walls of the spillway 10 at the junctions with the side abutments 12 are strengthened by the coastal abutments 13. A water intake structure 14 is installed in front of the coastal abutment 13, a fish protection device 15 is provided at its inlet. After the construction, the flow enters the discharge section 8.

Claims

A water dam, including an inlet and outlet section, a retaining structure, a water well with a wall and lateral abutments, characterized in that it has an apron, in the center of which diffusers are staggered, and the retaining structure consists of a spillway with side walls that are located at an angle 55 ÷ 75 ° to the axis of the flow and at the junction with the side abutments are reinforced with additional coastal abutments, while the wall of the water well is made in the form of a broken line repeating the trajectory of the drainage rain front retaining structure.