RU2029023C1

RU2029023C1 - Dam side water intake

Info

Publication number: RU2029023C1
Application number: SU925031672A
Authority: RU
Inventors: Михаил Александрович Кондюрин; Татьяна Александровна Кондюрина
Original assignee: Михаил Александрович Кондюрин; Татьяна Александровна Кондюрина
Priority date: 1992-03-10
Filing date: 1992-03-10
Publication date: 1995-02-20

Abstract

FIELD: hydraulic engineering. SUBSTANCE: dam side water intake is located on concave bank of river or canal and includes antechamber with curved two-stage sill 3 whose straight stage 4 and reverse stage 5 have curvature opposite in plan. Located on initial section of reverse stage 5 of sill 3 is inlet hole 7 of sediment box 6 located in body of two-stage sill 3. In flow, a part of sediments is conveyed along straight stage 4 of sill 3 and washed off through discharge hole 1. A part of sediments is roiled in interaction with sill 3 and swirling flows carry it over straight stage 4. These sediments are intercepted by reverse stage of sill 3 and brought to washing hole 2. To intercept sediments at initial section of reverse stage 5, inlet hole 7 of sediment box is disposed in initial section. EFFECT: higher efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть использовано для борьбы с поступлением донных наносов в приплотинные боковые водозаборы. The invention relates to hydraulic structures and can be used to combat the entry of bottom sediment into the dam lateral water intakes.

Известны водозаборы, имеющие перед входом прямолинейные или криволинейные пороги с прямым или обратным уступом, предназначенным для перехвата и транспортирования донных наносов в нижний бьеф сооружения, что достигается создающимся вдоль порога винтовым циркуляционным движением [2]. Для большей эффективности порог снабжают козырьком [1] или оснащают галереей по гребню порога (Арыкова А.И., Жулаев Р. Улучшенный тип водозабора с донной решетчатой галереей. Алма-Ата: АН КазССР, 1961), предназначенной для перехвата донных насосов, перепрыгивающих через порог вследствие макротурбулентности, возникающей в зоне деления потока на входе его в водозабор. Именно то, что механизм взаимодействия потока с грядой наносов при его делении на входе в водозабор является весьма сложным, не позволяет с высокой степенью эффективности бороться с донными наносами на входе из реки в водозабор. Water intakes are known having straight or curvilinear rapids in front of the entrance with a forward or backward step designed to intercept and transport bottom sediments to the downstream of the structure, which is achieved by creating a helical circulation movement along the threshold [2]. For greater efficiency, the threshold is provided with a visor [1] or equipped with a gallery along the crest of the threshold (Arykova AI, Zhulaev R. Improved type of water intake with a bottom grating gallery. Alma-Ata: Academy of Sciences of the Kazakh SSR, 1961), designed to intercept bottom pumps that jump over through the threshold due to macroturbulence arising in the zone of the division of the stream at its entrance to the water intake. The fact that the mechanism of interaction between the stream and the bed of sediments during its division at the entrance to the water intake is very complex does not allow a high degree of efficiency to deal with bottom sediments at the entrance from the river to the water intake.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является конструкция двухступенчатого входного порога, имеющего в плане порог с противоположной кривизной, действие которого осуществляется следующим образом: прямая ступень порога преграждает поступление донных наносов в аванкамеру водозабора, и вдоль нее они смываются при работе сбросных отверстий (при пропуске наводковых расходов, или при промывке скопившихся перед порогом наносов). Постоянно действующая обратная ступень порога обеспечивает образующимся вдоль нее винтовым током захват донных наносов, прошедших через прямую ступень. Перехват попавших в канал наносов осуществляет наносоперехватывающая галерея, имеющая по отношению к движению потока в канале обратный вход из поперечной траншеи. Closest to the proposed technical solution is the design of a two-stage input threshold, which has a plan with a threshold with opposite curvature, the action of which is as follows: a direct step of the threshold blocks the entry of bottom sediment into the intake chamber of the intake, and along it they are washed off during operation of the discharge openings (when passing inlet holes costs, or when washing accumulated sediment before the threshold). A constant reverse step of the threshold provides a spiral current generated along it to capture bottom sediments that have passed through the direct step. The interception of sediment trapped in the channel is carried out by a nano-intercepting gallery, which, in relation to the movement of the flow in the channel, has a reverse entrance from the transverse trench.

Недостатком работы описанного криволинейного порога, как и других подобных порогов, является то обстоятельство, что интенсивность винтового движения вдоль него значительно снижается по мере удаления от сбросного отверстия. Поэтому донные наносы могут проходить в водозабор через начальные участки порогов. The disadvantage of the described curvilinear threshold, as well as other similar thresholds, is the fact that the intensity of the helical movement along it decreases significantly with distance from the outlet. Therefore, bottom sediments can pass into the water intake through the initial sections of the rapids.

Цель изобретения - повышение эффективности перехвата донных наносов при прохождении водозаборного потока через двухступенчатый порог аванкамеры сооружения. The purpose of the invention is to increase the efficiency of interception of bottom sediment during the passage of the water intake stream through the two-stage threshold of the fore chamber of the structure.

Указанная цель достигается тем, что на начальном участке двухступенчатого порога аванкамеры водоприемника устанавливают наносоперехватывающую галерею, имеющую вход со стороны обратной ступени порога, что обеспечивает перехват донных наносов, прошедших через прямую ступень порога. Обратный вход в галерею способствует эффективному захвату донных наносов вследствие значительного понижения (по сравнению с прямым входом потока в галерею) давления на входе, в галерею. This goal is achieved by the fact that in the initial section of the two-stage threshold, the inlet chambers of the water intake install a nano-intercepting gallery having an entrance from the side of the reverse step of the threshold, which ensures the interception of bottom sediments that have passed through the direct step of the threshold. The return entrance to the gallery contributes to the effective capture of bottom sediments due to a significant decrease (compared with the direct entry of the flow into the gallery) of the pressure at the entrance to the gallery.

На фиг. 1 показано плановое расположение элементов, входящих в состав бокового приплотинного водозабора; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1. In FIG. 1 shows the planned arrangement of the elements included in the lateral dam water intake; in FIG. 2 - section aa in figure 1; in FIG. 3 - section BB in FIG. 1.

Боковой приплотинный водозабор включает сбросные отверстия 1, промывное отверстие 2 аванкамеры 9, входной криволинейный порог 3 с прямой ступенью 4 и обратной ступенью 5, имеющими противоположную в плане кривизну, наносоперехватывающую галерею (на галерею) 6 с обратным входом 7 со стороны обратной ступени 5 и выходом 8 в створе промывного отверстия 2. The lateral near-water intake includes discharge openings 1, a washing hole 2 of the chambers 9, an inlet curvilinear threshold 3 with a direct step 4 and a reverse step 5, having an opposite curvature in plan, nanosized interception gallery (to the gallery) 6 with a return entrance 7 from the side of the reverse step 5 and output 8 in the alignment of the washing hole 2.

Работа бокового приплотинного водозабора происходит следующим образом. Располагают его на вогнутом берегу реки, или искусственно-подводящего канала, что позволяет использовать при криволинейном движении потока поперечную циркуляцию для отведения донных наносов от входа в аванкамеру водозабора по направлению к сбросным отверстиям 1 периодического действия и смывом их в нижний бьеф сооружения. Эффект действия поперечной циркуляции срабатывает при прохождении по руслу реки паводковых расходов. При меженных расходах в реке донные наносы подтягиваются с водозаборным потоком. Чтобы преградить и уменьшить их поступление в водозабор, устраивают входной криволинейный порог 3 с прямой ступенью 4, вдоль которой винтовое движение способствует транспортировки и смыву их через сбросное отверстие 1, примыкающее к входному криволинейному порогу 3, в нижний бьеф сооружения. Взаимодействие потока с наносами при его делении на входе в зоне входного криволинейного порога 3 происходит при их интенсивном взмучивании, и вихревыми токами они переносятся через прямую ступень 4 входного криволинейного порога 3. В значительной мере это происходит на начальном его участке, на который меньше распространяется влияние истечения через сбросное отверстие 1. Для борьбы с донными наносами, прошедшими через прямую ступень 4 входного криволинейного порога 3, предусматривают создание второй зоны их перехвата - обратную ступень 5 входного криволинейного порога 3 с противоположной кривизной по отношению к прямой ступени 4. Возникающее вследствие сочетания пониженного давления под обратной ступенью 5 и движения вдоль нее к промывному отверстию 2 винтовое движение способствует захвату и транспортированию донных наносов в нижний бьеф сооружения. Интенсивность винтового движения вдоль обратной ступени 5 значительно снижается на начальном участке входного криволинейного порога 3. С целью перехвата донных наносов на этом участке входного криволинейного порога 3 устраивают на галерею 6, имеющую обратный вход 7 в обратной ступени 5 входного криволинейного порога 3 и выход 8 в створе промывного отверстия 2. Обратный вход 7 в галерею 6 по отношению к общему движению потока над входным криволинейным порогом 3 сопровождается значительным понижением давления в этой зоне, что увеличивает эффективность захвата донных наносов, подошедших к зоне ее действия. Для обеспечения непрерывного перехвата их на пути в аванкамеру 9 и смыва в нижний бьеф сооружения промывное отверстие 2 при работающем водозаборе должно быть постоянного действия. The work of the lateral dam water intake is as follows. It is located on a concave bank of the river, or an artificial supply channel, which allows the use of transverse circulation for curved flow to divert bottom sediments from the entrance to the chambers of the intake in the direction of the discharge openings 1 of periodic operation and washing them into the lower pool of the structure. The effect of the transverse circulation is triggered by the passage of flood expenses along the river bed. With low-flow costs in the river, bottom sediments are pulled up with a water intake. In order to block and reduce their entry into the water intake, an inlet curvilinear threshold 3 with a straight step 4 is arranged along which helical movement facilitates their transportation and flushing through a discharge opening 1 adjacent to the inlet curvilinear threshold 3 to the downstream of the structure. The interaction of the flow with sediment during its division at the entrance to the entrance of the curved threshold 3 occurs when they are intensively agitated, and eddy currents they are transferred through the direct step 4 of the input curved threshold 3. To a large extent this occurs in its initial section, which is less affected outflow through the outlet 1. To combat bottom sediments that have passed through the direct step 4 of the input curvilinear threshold 3, provide for the creation of a second zone of their interception - the reverse step 5 the input curvilinear threshold 3 with opposite curvature with respect to the direct stage 4. The screw movement resulting from the combination of reduced pressure under the reverse stage 5 and movement along it to the washing hole 2 helps to capture and transport bottom sediments to the downstream of the structure. The intensity of the helical movement along the reverse stage 5 is significantly reduced in the initial section of the input curvilinear threshold 3. In order to intercept bottom sediments in this section of the input curvilinear threshold 3, they arrange for the gallery 6, which has a reverse input 7 at the reverse stage 5 of the input curvilinear threshold 3 and exit 8 to the gauge of the washing hole 2. The return inlet 7 to the gallery 6 with respect to the general flow movement above the inlet curvilinear threshold 3 is accompanied by a significant decrease in pressure in this zone, which increases the effect the seizure rate of bottom sediments approaching the zone of its action. To ensure their continuous interception on the way to the chamber 9 and flushing into the lower pool of the structure, the washing hole 2 with a working intake should be of constant action.

Таким образом, поэтапная борьба с донными наносами на входе в водозабор, достигаемая сочетанием действия двухступенчатого криволинейного порога и наносоперехватывающей галереей с обратным входом, значительно уменьшает их попадание в магистральный канал системы, что в конечном итоге приносит экономический эффект уже на стадии проектирования сооружения. Thus, the phased control of bottom sediments at the entrance to the water intake, achieved by combining the action of a two-stage curved threshold and a nanoselecting gallery with a return entrance, significantly reduces their entry into the main channel of the system, which ultimately brings an economic effect already at the design stage of the structure.

Claims

LATERAL RAW DRAINAGE Intake, including an inlet chamber with an advance chamber, a nanosized interceptor gallery and a two-stage entrance threshold, with forward and reverse steps with opposite curvature in plan, directed convex sides towards one another, characterized in that the nanosized interception gallery has a two-stage entrance in the body and has a two-stage entrance the initial section of the reverse step of the threshold.