RU1773974C

RU1773974C - Underground spillway channel

Info

Publication number: RU1773974C
Application number: SU894761972A
Authority: RU
Inventors: Виктор Фролович Илюшин; Владимир Михайлович Чирков
Priority date: 1989-11-24
Filing date: 1989-11-24
Publication date: 1992-11-07

Abstract

Использование: в туннельных водосбро- сах дл высоких плотин. Сущность изобретени : подземный водосбросный тракт включает напорный подвод щий туннель 1, камеру 2 затворов, отвод щий безнапорный туннель 3, сопр женный с выполненным с большей высотой безнапорным закрытым водоводом 4, и аэрационный воздуховод 6 в камере 2 затворов. Туннель 3 сопр жен с в одоводом 4 с образованием выступа 5 на своде. Входное отверстие воздуховода 6 расположено за выступом 5 на своде водовода 4, причем бокова стенка воздуховода 6 совмеа1вна с поверхностью выступа 5 на стыке туннел 3 и водовода 4. При работе подземного водосбросного тракта в водоводе 4 нижние слои воздуха, соприкасающиес с водной поверхностью, движутс в сторону нижнего бьефа, а верхние - в обратную сторону к началу водовода 4, Вследствие набегани потока воздуха на выступ 5 происходит повышение давлени воздуха перед входным отверстием воздуховода 6 и увеличение расхода воздуха, подаваемого к камере 2 затворов по воздуховоду 6. 1 ил.Use: in tunnel spillways for high dams. SUMMARY OF THE INVENTION: An underground spillway includes a pressure inlet tunnel 1, a shutter chamber 2, a non-pressure discharge tunnel 3 connected to a higher-pressure closed closed duct 4, and an aeration duct 6 in the shutter chamber 2. The tunnel 3 is interfaced with in the duct 4 with the formation of the protrusion 5 on the arch. The inlet of the duct 6 is located behind the protrusion 5 on the arch of the conduit 4, and the side wall of the duct 6 is compatible with the surface of the protrusion 5 at the junction of the tunnel 3 and the conduit 4. During the operation of the underground spillway in the conduit 4, the lower layers of air in contact with the water surface move the downstream side, and the upper ones - in the opposite direction to the beginning of the water conduit 4, Due to the accumulation of air flow on the ledge 5, there is an increase in air pressure in front of the inlet of the air duct 6 and an increase in air flow, avaemogo chamber 2 to the gate of the duct 6. 1 yl.

Description

Изобретение относитс к гидротехнике, а именно к туннельным водосбросам при высоких плотинах.The invention relates to hydraulic engineering, in particular to tunnel spillways at high dams.

Известен подземный водосбросный тракт, включающий напорный подвод щий туннель, камеру затворов, отвод щий безнапорный туннель, сопр женный с выполненным с большей высотой безнапорным закрытым водоводом, и аэрационный воздуховод к камере затворов.An underground spillway is known, including a pressure inlet tunnel, a lock chamber, a non-pressure discharge tunnel connected to a higher pressure closed pipe, and an aeration duct to the lock chamber.

Недостатком этого водосброса вл ютс излишние затраты на его строительство, обусловленные необходимостью выполнени самосто тельного воздуховода, соединенного с атмосферой.The disadvantage of this spillway is the excessive cost of its construction, due to the need to create a separate duct connected to the atmosphere.

Цель изобретени - сокращение затрат при строительстве подземного водосбросного тракта.The purpose of the invention is to reduce costs in the construction of an underground spillway.

Цель достигаетс тем, что в подземном водосбросном тракте отвод щий безнапорный туннель сопр жен с безнапорным закрытым водоводом большей высоты с образованием выступа на своде, а аэрационный воздуховод соединен с безнапорным закрытым водоводом, причем входное отверстие аэрационного воздуховода расположено за выступом на своде водовода с совмещением боковой стенкм воздуховода с поверхностью выступа на стыке Ьезнапор- ных туннел и водовода.The goal is achieved by the fact that in the underground spillway, the discharge free-flow tunnel is connected with a pressure-free closed water conduit of a higher height to form a protrusion on the arch, and the aeration air duct is connected to the pressureless closed water conduit, and the inlet of the aeration air duct is located behind the protrusion on the water arch conduit with matching side the wall of the duct with the surface of the protrusion at the junction of the non-pressure tunnel and the duct.

На чертеже показан подземный водосбросный тракт, продольный разрез.The drawing shows an underground spillway, a longitudinal section.

Водосбросный тракт включает напорный подвод щий туннель 1, камеру 2 затворов , отвод щий безнапорный туннель 3, который сопр жен с выполненным с большей высотой безнапорным закрытым водоводом 4. В месте стыка туннел 3 с водоводом 4 на своде водовода 4 образован выступ 5. К безнапорному закрытому водоводу 4 подсоединен воздуховод б, входное отверстие которого расположено за выступом 5 на своде водовода 4 с совмещением боковой стенки воздуховода б с поверхностью выступа на стыке безнапорных туннел 3 и водовода 4. Другим концом воздуховод б соединен с низовым участком камеры 2 затворов. Размеры элементов водосбросного тракта определ ют расчетом с проверкой на гидравлической модели.The spillway includes a pressure inlet tunnel 1, a shutter chamber 2, a non-pressure discharge tunnel 3, which is connected with a higher-pressure closed closed water conduit 4. At the junction of the tunnel 3 with a water conduit 4, a ledge 5 is formed at the water conduit 4 arch. 5. To the pressure-free the closed duct 4 is connected to the duct b, the inlet of which is located behind the protrusion 5 on the arch of the duct 4 with the alignment of the side wall of the duct b with the surface of the protrusion at the junction of the pressureless tunnel 3 and the duct 4. The other end of the duct b with one with grassroots portion chamber 2 gates. The dimensions of the spillway elements are determined by calculation with verification on a hydraulic model.

Работает водосбросный тракт следующим образом.The spillway works as follows.

Из камеры 2 затворов поток воды выходит безнапорной струей с большими скорост ми , захватывает воздух из незаполненных водой верхних частей безнапорного отвод щего туннел 3 и водовода 4 большей высоты и выносит его в нижний бьеф. При этом, как только в начале верхней части водовода 4 большей высоты установитс некоторый вакуум по сравнению с атмосферным давлением, у входного сечени водовода 4 в его подсводовой части начинаетс обратное движение воздуха со стороны выходного сечени к на1 лу высокой части. В результате при данном расходе воды, температуре наружного воздуха и атмосферном давлении устанавливаетс динамическое циркул рное равновесие движени воздуха в водоводе 4: нижние слои воздуха, соприкасающиес с водной поверхностью, движутс в сторону нижнего бьефа, а верхние слои воздуха - в обратную сторону к началу высокого водовода 4. Благодар тому, что в ссодовой части в началеFrom the chamber 2 of the gates, the water stream exits with a free flow at high speeds, captures air from the upper parts of the non-pressure discharge tunnel 3 and water conduit 4 of a higher height, which are not filled with water, and carries it to the downstream. In this case, as soon as a certain vacuum is established at the beginning of the upper part of the conduit 4 of greater height compared to atmospheric pressure, the reverse movement of air from the outlet section to the upper part of the conduit begins at the inlet section of the conduit 4 in its sub-water part. As a result, at a given water flow rate, outdoor temperature, and atmospheric pressure, a dynamic circular equilibrium of air movement in the water conduit 4 is established: the lower layers of air in contact with the water surface move towards the downstream, and the upper layers of air move in the opposite direction to the beginning of high water conduit 4. Thanks to the fact that in the water part at the beginning

высокого водовода 4 расположено воздухо- заборное отверстие воздуховода 6, соединенного с низовым участком камеры 2 затворов, где при истечении воды из подhigh duct 4 is the air intake hole of the duct 6, connected to the lower portion of the chamber 2 of the gates, where when water flows from under

затворов образуетс вакуум, достигающий несколько метров, скорость движени воздуха в подсводовой части высокого водовода 4 в сторону его начального сечени увеличиваетс . При набегании потока воздуха на выступ 5, образованный в начале высокого водовода 4, происходит повышение давлени , которое про вл етс в виде эффекта наддува, способствующего повышению перепада давлени воздуха в началеthe gates a vacuum is reached, reaching several meters, the speed of air movement in the underwater part of the high water conduit 4 towards its initial cross section increases. When the air flow runs onto the protrusion 5 formed at the beginning of the high conduit 4, an increase in pressure occurs, which manifests itself in the form of a boost effect, which contributes to an increase in the air pressure drop at the beginning

и конце воздуховода 6, а следовательно, увеличению в нем расхода воздуха.and the end of the duct 6, and consequently, an increase in air flow therein.

Таким образом, предложенный водосброс позвол ет сократить объемы работ благодар применению воздуховода относительно небольшой длины от места сопр жени отвод щего туннел с водоводом большей высоты до камеры затворов. При этом сечение воздуховода имеет уменьшенные размеры благодар использованию эффекта наддува.Thus, the proposed spillway allows a reduction in the amount of work due to the use of a relatively short length of duct from the junction of the outlet tunnel with a larger duct to the gate chamber. At the same time, the duct cross section has a reduced size due to the use of the boost effect.

Формупа изобретени Подземный водосбросный тракт, включающий напорный подвод щий туннель, камеру затворов, отвод щий безнапорныйBACKGROUND OF THE INVENTION An underground spillway including a pressure supply inlet tunnel, a lock chamber, a non-pressure discharge pipe

туннель, сопр женный с выполненным с большей высоты безнапорным закрытым водоводом, и аэрационный воздуховод к камере затворов, отличающийс тем, что, с целью сокращени затрат при егоa tunnel connected to a pressureless closed water conduit made from a higher height, and an aeration duct to the shutter chamber, characterized in that, in order to reduce costs when it

строительстве, отвод щий безнапорный туннель сопр жен с безнапорным закрытым водоводом большей высоты с образованием выступа на своде, а аэрационный воздуховод соединен с безнапорным закрытым во0 доводом, причем входное отверстие аэрационного воздуховода расположено за выступом на своде водовода с совмещением боковой стенки воздуховода с поверхностью выступа на стыке безнапорных тунне5 л и водовода.construction, the discharge pressureless tunnel is connected with a pressureless closed water duct of a higher height with the formation of a protrusion on the arch, and the aeration duct is connected to the pressureless closed water duct, and the inlet of the aeration duct is located behind the protrusion on the water duct with the side wall of the duct aligning with the surface of the protrusion on at the junction of a pressureless tunnel of 5 l and a water conduit.

э ч 1 e h 1

thth

Ј030Ј030