RU2011740C1

RU2011740C1 - Device for water intake from waterway

Info

Publication number: RU2011740C1
Application number: SU904790295A
Authority: RU
Inventors: Василий Петрович Ягин
Original assignee: Василий Петрович Ягин
Priority date: 1990-02-09
Filing date: 1990-02-09
Publication date: 1994-04-30

Abstract

FIELD: stabilization of water intake to gravity canal from mountain river, [ for small diversion plant] . SUBSTANCE: device consists of bulkhead 1 whose bottom is made in form of broad-crested weir, water flow rate stabilizer in form of main multisection box gate 3, additional single-section box gate 4, , incoming channel 5 and discharging channel 6. Channel 5 is conjugated with flow part of bulkhead 1 to form abrupt narrowing of sectional area at the beginning of flow part by means of drop wall and side abutments 22. Main gate 3 is installed at the end of flow part of bulkhead 1, and additional gate 4, at the beginning of flow part, directly after abrupt narrowing and raised at the same height with main gate 3. EFFECT: higher efficiency. 4 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для стабилизации забора воды в безнапорный канал из горной реки, например для деривационной малой ГЭС. The invention relates to hydraulic engineering and can be used to stabilize the intake of water into the pressureless channel from a mountain river, for example, for derivational small hydroelectric power station.

Цель изобретения - обеспечение стабилизации забираемого расхода воды при различном наполнении водотока путем автоматического поддержания уровня воды перед стабилизатором в пределах его рабочего диапазона. The purpose of the invention is the stabilization of the taken water flow rate at different filling of the watercourse by automatically maintaining the water level in front of the stabilizer within its operating range.

На фиг. 1 показано устройство, план; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез С-С на фиг. 1. In FIG. 1 shows a device plan; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 3 is a section BB in FIG. 1; in FIG. 4 is a section CC of FIG. 1.

Устройство для забора воды содержит водозаборный оголовок 1, днище которого выполнено в виде водослива с широким порогом 2, стабилизатор расхода воды в виде основного коробчатого затвора 3, дополнительный коробчатый затвор 4, подводящий 5 и отводящий 6 каналы. Основной коробчатый затвор 3 установлен в конце проточной части водозаборного оголовка 1 и состоит из щита 7 и многосекционного короба 8, образованного посредством пластины 9, перекрывающей затвор с верховой стороны и имеющей ступенчатую по высоте водопереливную кромку, и вертикальных ребер 10, делящих короб 8 на отдельные секции. Дополнительно затвор 3 снабжен направляющими поток козырьками: криволинейным 11, плоским 12 и переливным 13. Дополнительный коробчатый затвор 4 состоит из щита 14, односекционного короба 15, образованного бесступенчатой пластиной 16 и двумя вертикальными боковыми ребрами 17, и козырьков: криволинейного 18, плоского 19 и переливного 20. Подводящий канал 5 сопряжен с проточной частью оголовка с образованием в начале проточной части резкого сужения поперечного сечения посредством уступа 21 и боковых устоев 22. Дополнительный затвор 4 установлен в начале проточной части оголовка 1 водозабора, непосредственно за створом резкого сужения его поперечного сечения, и приподнят над дном оголовка на одинаковую высоту с основным многосекционным коробчатым затвором 3. Позициями 23-26 обозначены пазы затворов 3 и 4, позициями 27-31 - уровни воды перед затворами 3 и 4. A device for water intake contains a water intake head 1, the bottom of which is made in the form of a spillway with a wide threshold 2, a water flow stabilizer in the form of a main box-shaped shutter 3, an additional box-shaped shutter 4, inlet 5 and outlet 6 channels. The main box-shaped shutter 3 is installed at the end of the flow part of the water intake head 1 and consists of a shield 7 and a multi-section box 8 formed by a plate 9 that overlaps the shutter from the upper side and has a step with a water-overflow edge that is stepped in height and vertical ribs 10 that divide the box 8 into separate sections. Additionally, the shutter 3 is equipped with flow guiding visors: curved 11, flat 12 and overflow 13. An additional box shutter 4 consists of a shield 14, a single-section duct 15 formed by a stepless plate 16 and two vertical side ribs 17, and visors: curved 18, flat 19 and overflow 20. The inlet channel 5 is connected with the flow part of the head with the formation at the beginning of the flow part of a sharp narrowing of the cross section through the step 21 and side supports 22. An additional shutter 4 is installed at the beginning the flow part of the head 1 of the intake, immediately behind the barrel of a sharp narrowing of its cross section, and raised above the bottom of the head to the same height with the main multi-section box lock 3. Positions 23-26 indicate the grooves of the shutters 3 and 4, positions 27-31 indicate the water levels in front of the shutters 3 and 4.

Устройство для забора воды из водотока работает следующим образом. A device for taking water from a stream works as follows.

В маловодный период года, когда уровень воды в подводящем канале 5 не превышает уровня 27, забор воды для потребителя осуществляется в виде безнапорного течения через неподтопленный водослив с широким порогом. При этом наличие перед дополнительным затвором 4 резкого сужения проточной части обеспечивает превышение поверхности потока в месте криволинейного козырька 18 затвора 4 над поверхностью потока перед основным затвором 3 - уровнем 30. Поэтому при подъеме уровня воды перед оголовком выше уровня 27 первым запаривается затвор 4, уменьшая при этом расход за счет потери напора на затворе 4. При дальнейшем повышении уровня воды перед затвором 4 до уровня 28, а затем и до уровня 29, происходит запаривание затвора 3 и повышение воды перед затвором 3 от уровня 30 до уровня 31 - верхней границы рабочего (регулируемого) диапазона колебания уровней воды перед затвором 3. При понижении воды перед оголовком 1 до уровня 27 происходит последовательный переход движения воды от напорного к безнапорному в обратном порядке - сначала на затворе 3, а затем на затворе 4. In the dry season, when the water level in the supply channel 5 does not exceed level 27, the water is taken for the consumer in the form of a pressureless flow through an unheated spillway with a wide threshold. In this case, the presence of a sharp narrowing of the flowing part in front of the additional shutter 4 ensures that the flow surface exceeds the curvilinear visor 18 of the shutter 4 above the flow surface in front of the main shutter 3 — level 30. Therefore, when the water level rises above the head above level 27, the shutter 4 is first vaporized, decreasing at this is due to the loss of pressure on the shutter 4. With a further increase in the water level in front of the shutter 4 to level 28, and then to level 29, the shutter 3 is steamed and the water in front of the shutter 3 rises from the level 30 to level 31 - the upper limit of the working (adjustable) range of fluctuations in the water levels in front of the shutter 3. When the water decreases in front of head 1 to level 27, the water moves sequentially from pressure to pressureless in the reverse order - first on the shutter 3, and then on the shutter 4.

Основной многосекционный затвор 3 обеспечивает "тонкое" регулирование расхода воды в диапазоне уровней 30 и 31 с величиной ΔН₁ = h_з1 + h₁, а дополнительный односекционный коробчатый затвор 4 увеличивает рабочий (регулируемый) диапазон колебания в водоток уровней воды перед оголовком до уровня 29 на дополнительную величину ΔН₂ = h_з2 + h₂, где h_з1 и h_з2 - потери напора при напорном истечении воды соответственно из-под затворов 3 и 4, обусловленные конструкцией нижних частей затворов, а h₁ и h₂ - диапазоны колебания уровней воды без изменения расходов, обусловленные коробами соответственно затворов 3 и 4.The main multi-section shutter 3 provides “fine” control of water flow in the range of levels 30 and 31 with the value ΔН ₁ = h _s1 + h ₁ , and an additional single-section box shutter 4 increases the working (adjustable) range of fluctuations in the water stream of the water levels in front of the head to level 29 by an additional value ΔН ₂ = h _z2 + h ₂ , where h _z1 and h _z2 are the pressure losses during pressure water outflow from the valves 3 and 4, respectively, due to the design of the lower parts of the valves, and h ₁ and h ₂ are the ranges of level fluctuations water without changing costs, about agreed by boxes of gates 3 and 4 respectively.

Таким образом, при высоких уровнях воды в водотоке затворы разделяют общий напор воды на два меньших по величине дискретных напора. При этом регулирование расхода начинается от состояния безнапорного истечения воды через порог при последовательном (неодновременном) переходе на затворах движения воды от безнапорного к напорному, причем без образования нестабильного режима воды на пороге. Thus, at high water levels in the watercourse, the gates divide the total water head into two smaller discrete heads. In this case, flow control starts from the state of non-pressure water flow through the threshold with a sequential (non-simultaneous) transition at the gates of water movement from non-pressure to pressure, and without the formation of an unstable water mode on the threshold.

Дополнительный затвор 4 осуществляет грубое регулирование уровней воды перед основным затвором 3, поэтому затвор 4 выполнен односекционным, что упростило его конструкцию. Однако он может быть и многосекционным, аналогичным затвору 3, чем обеспечивается взаимозаменяемость затворов 3 и 4 в межень, когда из-за низких уровней воды в водотоке не требуется установка дополнительного затвора. An additional shutter 4 carries out coarse regulation of the water levels in front of the main shutter 3, so the shutter 4 is made single-section, which simplified its design. However, it can be multi-sectional, similar to the shutter 3, which ensures the interchangeability of the shutters 3 and 4 at low water, when due to low water levels in the watercourse an additional shutter is not required.

Изобретение позволяет обеспечить стабилизацию забираемого расхода воды при различном наполнении водотока путем автоматического поддержания уровня воды перед стабилизатором в пределах его рабочего диапазона. EFFECT: invention enables stabilization of the taken water flow rate at various filling of the watercourse by automatically maintaining the water level in front of the stabilizer within its operating range.

Claims

A DEVICE FOR WATER INTAKE FROM A WATER FLOW, including a water flow stabilizer installed at the end of the flow part of the intake head in the form of a box-shaped shutter with a plate overlapping on the upper side having a water-overflow edge that is stepped in height, and the flow part of the head is made with a sharp narrowing of the transverse sections at the beginning of the flowing part, characterized in that, in order to ensure stabilization of the taken water flow rate at different filling of the watercourse by means of automatic eskogo maintain the water level in front of the stabilizer within its operating range, the device is provided with an additional gate-section box-established at the beginning of the flow tip portion directly behind the shots sharp narrowing of its cross section and elevated above the bottom of the well head at the same height with the box-shaped gate multisectional flow stabilizer.