RU138311U1

RU138311U1 - WATER DISCHARGE

Info

Publication number: RU138311U1
Application number: RU2013148639/13U
Authority: RU
Inventors: Николай Николаевич Пупышев; Ирина Алексеевна Лобова
Original assignee: Открытое акционерное общество "Федеральная гидрогенерирующая компания - РусГидро" (ОАО "РусГидро")
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2014-03-10

Abstract

1. Водосброс гидросооружения, содержащий дно и стенки, снабженные размещенными в одном створе водосброса донным и стеновыми трамплинными аэраторами, каждый из которых имеет отклоняющую поверхность и уступ в сторону нижнего бьефа гидросооружения, отличающийся тем, что на линиях пересечения отклоняющих поверхностей донного и стеновых аэраторов выполнены вуты, расширяющиеся в сторону уступов.2. Водосброс по п.1, отличающийся тем, что уступы донного и стеновых аэраторов расположены в одной плоскости.1. The spillway of the hydraulic structure, containing the bottom and walls, equipped with bottom and wall springboard aerators located in the same spillway section, each of which has a deflecting surface and a ledge towards the downstream of the hydraulic structure, characterized in that the intersection lines of the deflecting surfaces of the bottom and wall aerators are made VUT expanding towards the ledges. 2. The spillway according to claim 1, characterized in that the ledges of the bottom and wall aerators are located in the same plane.

Description

Область техникиTechnical field

Полезная модель относится к гидротехническим сооружениям и может быть использована в водосбросных сооружениях гидроузлов для защиты бетонных поверхностей водосбросных сооружений от кавитационной эрозии.The utility model relates to hydraulic structures and can be used in spillways of waterworks to protect concrete surfaces of spillways from cavitation erosion.

Уровень техникиState of the art

Известен водосброс, снабженный трамплинными аэраторами для уменьшения кавитационных воздействий на бетонные поверхности гидросооружения [RU 2131494].Known spillway equipped with springboard aerators to reduce cavitation effects on the concrete surface of the hydraulic structure [RU 2131494].

Водосброс по этому патенту содержит дно и стенки, снабженные донным и стеновыми трамплинными аэраторами соответственно, каждый из которых имеет отклоняющую поверхность и уступ в сторону нижнего бьефа гидросооружения. В этом устройстве стеновые аэраторы размещены ниже донного аэратора, и поэтому их отклоняющие поверхности не пересекаются. Недостаток устройства - низкая эффективность подвода воздуха в подструйную область водного потока и слабая аэрация придонного слоя сбрасываемой воды.The spillway according to this patent contains a bottom and walls equipped with bottom and wall diving aerators, respectively, each of which has a deflecting surface and a ledge in the direction of the downstream of the hydraulic structure. In this device, wall aerators are located below the bottom aerator, and therefore their deflecting surfaces do not intersect. The disadvantage of this device is the low efficiency of air supply into the sub-jet region of the water flow and poor aeration of the bottom layer of discharged water.

Известен выбранный в качестве прототипа водосброс гидросооружения, содержащий дно и стенки, снабженные размещенными в одном створе водосброса донным и стеновыми трамплинными аэраторами, каждый из которых имеет отклоняющую поверхность и уступ в сторону нижнего бьефа гидросооружения.. [Гидравлические расчеты водосбросных гидротехнических сооружений. Справочное пособие. М. Энергоатомиздат. 1988. с. 89, рис. 4.15, с. 90, рис. 4.16]. Конструкция прототипа обеспечивает формирование общей воздушной полости между водосбросом и потоком, отбрасываемым отклоняющими поверхностям донного и боковых трамплинных аэраторов.Known as a prototype spillway of a hydraulic structure, comprising a bottom and walls equipped with bottom and wall springboard aerators located in a single spillway site, each of which has a deflecting surface and a ledge towards the downstream of the hydraulic structure .. [Hydraulic calculations of spillway hydraulic structures. Reference manual. M. Energoatomizdat. 1988.S. 89, fig. 4.15, p. 90, fig. 4.16]. The design of the prototype provides the formation of a common air cavity between the spillway and the flow discarded by the deflecting surfaces of the bottom and side springboard aerators.

Недостатком прототипа является слабая аэрация потока в зонах стыков донного и бокового трамплинных аэраторов из-за уменьшения в этих зонах сечения воздушной полости. Это приводит к уменьшению длины защищаемой от кавитации зоны бетонной поверхности водосброса и ее повышенному износу.The disadvantage of the prototype is the weak aeration of the flow in the joints of the bottom and side of the springboard aerators due to the reduction in these areas of the cross section of the air cavity. This leads to a decrease in the length of the zone of the concrete surface of the spillway protected from cavitation and its increased wear.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Предметом полезной модели является водосброс гидросооружения, содержащий дно и стенки, снабженные размещенными в одном створе водосброса донным и стеновыми трамплинными аэраторами, каждый из которых имеет отклоняющую поверхность и уступ в сторону нижнего бьефа гидросооружения, отличающееся тем, что на линиях пересечения отклоняющих поверхностей донного и стеновых аэраторов выполнены вуты, расширяющиеся в сторону уступов.The subject of the utility model is a spillway of a hydraulic structure containing a bottom and walls equipped with bottom and wall springboard aerators located in the same section of a spillway, each of which has a deflecting surface and a step towards the downstream side of the hydraulic structure, characterized in that at the intersection lines of the deflecting surfaces of the bottom and wall aerators made vuty expanding towards the ledges.

Технический результат полезной модели - снижение уровня кавитации на нижнем бьефе гидросооружения и, как следствие, уменьшение эрозии и разрушений бетонной поверхности нижнего бьефа.The technical result of the utility model is a decrease in the level of cavitation at the downstream of the hydraulic structure and, as a result, a decrease in erosion and destruction of the concrete surface of the downstream.

Полезная модель имеет развитие, которое состоит в том, что уступы донного и стеновых аэраторов расположены в одной плоскости.A useful model has a development, which consists in the fact that the ledges of the bottom and wall aerators are located in the same plane.

Осуществление полезной модели с учетом ее развитияImplementation of a utility model, taking into account its development

На чертеже представлен в разрезе водосброс по предлагаемой полезной модели.The drawing shows a section of the spillway according to the proposed utility model.

Водосброс содержит дно 1 и стенки 2 (на чертеже показана одна из них). На дне 1 выполнен донный трамплинный аэратор 3, на каждой стенке 2 - стеновой трамплинный аэратор 4. Аэраторы 3 и 4 размещены в одном створе водосброса. Каждый аэратор имеет отклоняющую поверхность 5 и уступ 6 в сторону нижнего бьефа гидросооружения. На пересечении отклоняющих поверхностей 5 донного 3 и стеновых 4 аэраторов выполнены вуты 7, расширяющиеся в сторону уступов 6. Уступы 6 донного 3 и стеновых 4 трамплинных аэраторов могут быть расположены в одной плоскости, как это показано на чертеже.The spillway contains a bottom 1 and walls 2 (one of them is shown in the drawing). At the bottom 1, a bottom springboard aerator 3 is made, on each wall 2 there is a wall-mounted springboard aerator 4. Aerators 3 and 4 are located in the same spillway site. Each aerator has a deflecting surface 5 and a ledge 6 in the direction of the downstream of the hydraulic structure. At the intersection of the deflecting surfaces 5 of the bottom 3 and the wall 4 of the aerators made vut 7 extending towards the ledges 6. The ledges 6 of the bottom 3 and wall 4 of the springboard aerators can be located in the same plane, as shown in the drawing.

Полезная модель работает следующим образом.The utility model works as follows.

При прохождении потока по водосбросу, он ограничен дном 1 и стенками 2. Попадая в зону расположения донного трамплинного аэратора 3 и стеновых трамплинных аэраторов 4 и протекая по их отклоняющим поверхностям 5, поток за счет наличия уступов 6 за трамплинными аэраторами 3 и 4 отрывается от поверхности водосброса. При этом в подструйной области потока возникает полость, в которую между дном 1, стенками 2 водосброса и поверхностью потока поступает воздух, аэрирующий водный поток.When the flow passes through the spillway, it is limited by the bottom 1 and walls 2. Getting into the zone of the bottom of the springboard aerator 3 and wall springboard aerators 4 and flowing along their deflecting surfaces 5, the stream due to the presence of ledges 6 behind the springboard aerators 3 and 4 is torn off the surface spillway. In this case, a cavity arises in the sub-jet region of the stream, into which air aerating the water stream enters between the bottom 1, the walls 2 of the spillway and the surface of the stream.

Наличие дополнительного трамплина в виде вута 7, расширяющегося в сторону уступов, приводит к увеличению поперечного сечения воздушной полости в зонах стыка дна 1 и стенок 2 водосброса, что улучшает подвод и воздуха в подструйную область и его захват поверхностной областью потока.The presence of an additional springboard in the form of vut 7, expanding towards the ledges, leads to an increase in the cross section of the air cavity in the zones of the junction of the bottom 1 and walls 2 of the spillway, which improves the supply of air to the sub-jet region and its capture by the surface region of the stream.

Расположение уступов 6 в одной плоскости упрощает сооружение водосброса и способствует улучшению аэрации потока.The location of the ledges 6 in one plane simplifies the construction of the spillway and improves flow aeration.

Claims

1. The spillway of the hydraulic structure, containing the bottom and walls, equipped with bottom and wall springboard aerators located in the same spillway section, each of which has a deflecting surface and a ledge towards the downstream of the hydraulic structure, characterized in that the intersection lines of the deflecting surfaces of the bottom and wall aerators are made vut expanding towards the ledges.

2. Spillway according to claim 1, characterized in that the ledges of the bottom and wall aerators are located in the same plane.