RU2011735C1

RU2011735C1 - Earth- filled dam with filtering spillway

Info

Publication number: RU2011735C1
Authority: RU
Inventors: В.В. Малаханов
Original assignee: Малаханов Вячеслав Васильевич
Priority date: 1991-03-19
Filing date: 1991-03-19
Publication date: 1994-04-30

Abstract

FIELD: hydraulic structures. SUBSTANCE: earth-filled dam with filtering spillway includes impervious screen with crest and fixing section of inner slope. Screen is made with parapet on its crest. Dam is furnished with channel having fixing members made behind screen on inner slope. Net is laid over channel fixing members and inner slope. EFFECT: higher efficiency. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехнике, а более конкретно к грунтовым плотинам. The invention relates to hydraulic engineering, and more particularly to soil dams.

Наиболее близкой по существенным признакам и достигаемому результату является грунтовая плотина с фильтрующим водосбросом, включающая недостроенный экран, горизонтальную площадку на уровне гребня экрана, призму на этой площадке из водопроницаемого материала (камня, гравия и т. п. ). По мнению автора проф. П. И. Гордиенко эта плотина предназначена для пропуска строительных расходов воды через недостроенную плотину путем фильтрации воды через горизонтальную площадку и часть верхового откоса призмы ниже уровня воды в водохранилище. Недостатками этой конструкции плотины являются: ограниченная площадь фильтрации и засорение ее мусором, что приводит к удорожанию плотины и ее эксплуатации. The closest in essential features and achieved result is a soil dam with a filter spillway, including an unfinished screen, a horizontal platform at the level of the screen crest, a prism on this site made of permeable material (stone, gravel, etc.). According to the author prof. P.I. Gordienko, this dam is designed to pass construction water flow through an unfinished dam by filtering water through a horizontal platform and part of the prism's upper slope below the water level in the reservoir. The disadvantages of this dam design are: limited filtration area and its clogging with debris, which leads to the cost of the dam and its operation.

Целью изобретения является уменьшение стоимости строительства и эксплуатации плотины. The aim of the invention is to reduce the cost of construction and operation of the dam.

Цель достигается тем, что грунтовая плотина снабжена за экраном каналом с креплением из водопроницаемого материала, устойчивого к воздействию эксплуатационных нагрузок при переливе воды через экран. Гребень экрана оборудуется парапетом, который со стороны канала имеет профиль водослива. Перед паводком на крепление канала и верхового откоса укладывается сеть. The goal is achieved by the fact that the soil dam is provided behind the screen with a channel with a fastening made of a permeable material that is resistant to operational loads during the overflow of water through the screen. The crest of the screen is equipped with a parapet, which on the channel side has a weir profile. Before the flood, a network is laid on the fastening of the canal and the uphill slope.

Наличие за экраном канала приводит к уменьшению объема тела плотины, к увеличению площади фильтрации, что позволяет либо уменьшить размеры паводковых береговых водосбросов, либо отказаться от них, если весь паводок удается пропустить путем фильтрации через плотину. Оборудование экрана парапетом в форме водослива позволяет снизить уровень форсировким воды в водохранилище и уменьшить тем самым затраты на ликвидацию последствий подтопления территорий. Оборудование сетью канала и части верхового откоса ниже уровня воды позволяет снизить затраты на удаление мусора, осевшего после прохождения паводка. The presence of a channel behind the screen leads to a decrease in the volume of the dam body, to an increase in the filtration area, which allows either to reduce the size of the flood coastal spillways or to abandon them if the entire flood can be passed by filtration through the dam. Equipping the screen with a parapet in the form of a spillway reduces the forced water level in the reservoir and thereby reduces the cost of eliminating the consequences of flooding the territories. Equipping the canal and parts of the upper slope below the water level with the network allows you to reduce the cost of removing garbage that has settled after the flood.

На чертеже изображена верхняя часть грунтовой плотины с фильтрующим водосбросом, поперечный разрез. The drawing shows the upper part of the soil dam with filter spillway, cross section.

Плотина имеет экран 1 с размещенным на его гребне парапетом 2, канал 3 с креплением 4 откосов и дна, крепление 5 верхового откоса 6, сеть 7 и тело 8 плотины. Указана отметка уровня воды ( ▽УВ) в водохранилище до начала пропуска воды через фильтрующий водосброс абвгд и максимальная отметка уровня верхнего бьефа ( ▽ УВБ), на которую рассчитана работа фильтрующего водосброса. Стрелками показано направление фильтрации воды. Канал может иметь произвольную форму, но наиболее удобен в эксплуатации трапецеидальный. The dam has a screen 1 with a parapet 2 located on its crest, a channel 3 with a fastening of 4 slopes and a bottom, a fastening 5 of an uphill slope 6, a network 7 and a body 8 of the dam. The water level mark (▽ HC) in the reservoir prior to the passage of water through the filter spillway abvgd and the maximum level mark of the upper pool (▽ UVB) for which the filter spillway is designed are indicated. The arrows indicate the direction of water filtration. The channel can have an arbitrary shape, but the trapezoidal is most convenient in operation.

Плотина работает следующим образом. The dam works as follows.

При наступлении паводка уровень воды в водохранилище поднимается выше отметки ▽УВ, вода начинает переливаться через парапет 2 и поступать в канал 3, из которого через крепление 4 и сеть 7 фильтрует в тело 8 плотины и далее выходит в русло реки. При дальнейшем подъеме уровня воды до отметки ▽УВБ происходит затопление канала 3 и верхового откоса 6, и фильтрация воды осуществляется через сеть, крепление канала 4 и крепление верхового откоса 5 в тело 8 плотины и далее в русло реки. При спаде паводка уровень воды понижается до отметки ▽ УВ, а весь принесенный к верховому откосу течением воды мусор остается на откосе или попадает в канал, откуда он удаляется механизмами с помощью сети. When the flood occurs, the water level in the reservoir rises above the ▽ HC mark, the water begins to overflow through the parapet 2 and enter the channel 3, from which through the fastening 4 and the network 7 it filters into the body 8 of the dam and then goes into the river bed. With a further rise in the water level to the ▽ UVB mark, channel 3 and uphill slope 6 are flooded, and water is filtered through a network, channel 4 is fastened, and uphill slope 5 is fastened into the dam body 8 and further into the river bed. When the flood drops, the water level drops to the level of а HC, and all the garbage brought to the upper slope by the flow of water remains on the slope or falls into the canal, where it is removed by mechanisms using the network.

В прототипе фильтрация происходит по площади агд, в предлагаемой конструкции по площади абвгд, что позволяет увеличить ее на 40-60% , тем самым на столько же увеличить расход воды через фильтрующий водосброс. За счет устройства канала тело плотины можно уменьшить на объем канала, т. е. на объем абвг вдоль всей или части плотины. Парапет в форме водослива позволяет обжать профиль плотины со стороны верхнего бьефа от линии ае к поверхности экрана и пропускать паводки меньше расчетных при напорах до 30% меньших, чем это происходит без устройства парапета, и тем самым уменьшить убытки от последствий подтопления территорий. По сравнению с традиционными методами уборки мусора вручную или гидравлическим способом использование сети позволяет этот процесс максимально упростить и механизировать. In the prototype, filtering takes place according to the area of water supply, in the proposed design according to the area of water supply, which allows to increase it by 40-60%, thereby increasing the flow rate of water through the filter spillway by the same amount. Due to the arrangement of the channel, the dam body can be reduced by the channel volume, i.e., by the abvg volume along all or part of the dam. A spill in the form of a spillway allows compressing the dam profile from the upstream side from the ae line to the screen surface and allowing less floods of design floods to pressures up to 30% less than what happens without parapet installation, and thereby reduce losses from the consequences of flooding of territories. Compared to traditional methods of cleaning garbage manually or hydraulically, the use of the network allows this process to be simplified and mechanized as much as possible.

Применение предлагаемой конструкции грунтовой плотины с фильтрующим водосбросом позволяет уменьшить стоимость гидроузла за счет уменьшения объема тела плотины на 5-8% , уменьшить береговой водосброс или отказаться от него, уменьшить затраты потерь на подтопление при снижении отметки форсировки уровня воды; увеличить экологическую безопасность водохранилищ путем периодической их очистки от плавающего мусора с помощью сети. Предлагаемая конструкция может быть использована и для пропуска строительных расходов через недостроенные грунтовые плотины с экранами, ядрами или диафрагмами без устройства парапета в форме водослива, применение которого наиболее экономически эффективно для устройства эксплуатационных водосброов на грунтовых плотинах с экранами. The application of the proposed design of a soil dam with a filter spillway allows to reduce the cost of the waterworks by reducing the body volume of the dam by 5-8%, to reduce the coastal spillway or abandon it, to reduce the cost of flooding losses while lowering the mark forcing the water level; to increase the environmental safety of reservoirs by periodically cleaning them from floating debris using a network. The proposed design can be used to pass construction costs through unfinished soil dams with screens, cores or diaphragms without the installation of a parapet in the form of a spillway, the use of which is most cost-effective for the installation of operational spillways on soil dams with screens.

Claims

1. SOIL DAM WITH FILTER WATER DISCHARGE, including an anti-filtration screen with a crest and a mounting section of the upper slope of permeable material located above the crest of the screen, characterized in that, in order to reduce the cost of construction and operation of the dam, it is equipped with a behind slope in the upper slope in within the dam body by a channel with fastening from a permeable material.

2. The dam according to claim 1, characterized in that the crest of the screen is provided with a parapet made from the channel side along the weir profile.

3. The dam according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that it is equipped with a network laid on the fastening of the channel and uphill slope.