Изобретение относится к гидротехнике, а именно к устройствам для отбора воды из каналов с бурным режимом течения и в условиях обильных донных наносов. The invention relates to hydraulic engineering, and in particular to devices for selecting water from channels with a turbulent flow regime and in conditions of abundant bottom sediment.
Цель изобретения повышение надежности работы и увеличение пропускной способности путем уменьшения волнения на поверхности воды. The purpose of the invention is to increase operational reliability and increase throughput by reducing waves on the surface of the water.
На фиг. 1 изображен водовыпуск из канала с бурным течением, вид сверху; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 пропускная способность водовыпуска, на модели. In FIG. 1 shows a water outlet from a stormy channel, a top view; figure 2 section aa in figure 1; figure 3 section BB in figure 1; figure 4 throughput of the outlet, on the model.
Водовыпуск из канала состоит из подводящего 1, транзитного 2 и отводящего 3 каналов, водоприемной галереи 4, вход которой выполнен водоприемным отверстием 5, а водовыпускное отверстие 6 соединено с отводящей трубой 7. Галерея 4 выполнена в виде расширяющегося по направлению движения потока водовода, при этом отношение площади водоприемного отверстия 5 донной водоприемной галереи к площади водовыпускного отверстия 6 составляет не более 1,5, причем водоприемное отверстие 5 перекрыто решеткой 8 и ограничено сверху разделительной стенкой 9, верхний конец которой присоединен к решетке 8, а нижний сопряжен с транзитным каналом 2. Водовыпускное отверстие 6 снабжено затвором 10, регулирующего степень открытия водовыпускного отверстия 6. Дно галереи 4 выполнено с уклоном, а поперечная вертикальная стенка 11 выполнена переменной высоты по длине галереи 6 и расположена под углом 30-35о к водовыпускному отверстию 6.The water outlet of the channel consists of inlet 1, transit 2 and outlet 3 channels, a water inlet 4, the inlet of which is made by a water inlet 5, and the water outlet 6 is connected to a discharge pipe 7. Gallery 4 is made in the form of an expanding in the direction of flow of the water conduit, while the ratio of the area of the water inlet 5 of the bottom water inlet to the area of the water outlet 6 is not more than 1.5, and the water inlet 5 is blocked by a grill 8 and bounded above by a dividing wall 9, the upper the first end of which is connected to the grill 8, and the lower one is connected to the transit channel 2. The water outlet 6 is provided with a shutter 10, which regulates the degree of opening of the water outlet 6. The bottom of the gallery 4 is made with a slope, and the transverse vertical wall 11 is made of variable height along the length of the gallery 6 and located at an angle of 30-35 about to the water outlet 6.
Водовыпуск из канала работает следующим образом. A water outlet from the canal works as follows.
Поток воды в канале отсекается в придонной части над водоприемным отверстием 5, а наносы движутся по полотну решетки 8 и сбрасываются в транзитный канал 2. Выполнение галереи 4 в виде расширяющегося по направлению движения водовода при сопряжении с отводящей трубой 7 ликвидирует выплески воды через борта подводящего канала 1, а нижняя часть потока оттесняется поперечной вертикальной стенкой 11 к углублению донной галереи 4, обеспечивая безотрывное движение воды в отводящем канале 3, что позволяет ослабить отрыв и ликвидировать вихреобразование в галерее 4. Пропускная способность резко возрастает при соотношении площади водоприемного отверстия 5 к площади водовыпускного отверстия 6 не более 1,5. Размещение поперечной вертикальной стенки 11 под углом к оси подводящего канала в галереи 4 создает направленное движение воды при заборе. Размещение затвора 10 на выходе из отводящей трубы 7 позволяет устанавливать открытие в заданном соотношении расходов воды. Таким образом, угол отклонения вертикальной стенки 11 по длине проточного водовода галереи 4 влияет на гидравлический режим сооружения. Кроме того, расчет сводится и к определению площади сечений входа и выхода галереи, и ее уклона. Расчет пропускной способности сооружения аналогичен известным, однако, при этом необходимо учитывать форму при увеличении коэффициента расхода галереи. The flow of water in the channel is cut off in the bottom part above the water inlet 5, and sediment moves along the canvas of the grill 8 and is discharged into the transit channel 2. The execution of the gallery 4 in the form of an expanding in the direction of movement of the conduit when paired with the discharge pipe 7 eliminates water splashes through the sides of the supply channel 1, and the lower part of the flow is pushed out by a transverse vertical wall 11 to the recess of the bottom gallery 4, providing an uninterrupted movement of water in the outlet channel 3, which makes it possible to weaken the separation and eliminate the vortex gallery 4. The throughput increases sharply when the ratio of the area of the water inlet 5 to the area of the water outlet 6 is not more than 1.5. Placing the transverse vertical wall 11 at an angle to the axis of the supply channel in the gallery 4 creates a directed movement of water during the intake. Placing the shutter 10 at the outlet of the discharge pipe 7 allows you to set the opening in a predetermined ratio of water flow. Thus, the deflection angle of the vertical wall 11 along the length of the flow passage of the gallery 4 affects the hydraulic mode of the structure. In addition, the calculation is reduced to determining the cross-sectional area of the entrance and exit of the gallery, and its slope. The calculation of the throughput of the structure is similar to the known ones, however, it is necessary to take into account the shape when increasing the flow rate of the gallery.
Лабораторные исследования водовыпуска, приведенные в виде графика на фиг.4, показали возможность увеличить скорость истечения жидкости из галереи 4. Laboratory studies of the water outlet, shown in the form of a graph in figure 4, showed the ability to increase the rate of flow of fluid from the gallery 4.
При закрытом затворе 10 на выходе из отверстия трубы 7, благодаря напорному режиму внутри галереи 4, последняя не заваливается наносами, так как они проходят над водоприемным отверстием 5 за счет отжатия этой жидкостью. Обеспечивается надежность работы водовыпуска и увеличивается пропускная способность в 1,5-2,0 раза по сравнению с прототипом. When the shutter 10 is closed, at the outlet of the opening of the pipe 7, due to the pressure mode inside the gallery 4, the latter does not fall into the sediment, as they pass over the water inlet 5 due to squeezing by this liquid. The reliability of the water outlet is ensured and the throughput is increased by 1.5-2.0 times in comparison with the prototype.
