RU2266364C1

RU2266364C1 - Flow spreading hump of projecting spillway structure part

Info

Publication number: RU2266364C1
Application number: RU2004113361/03A
Authority: RU
Inventors: А.М. Васильев (RU); А.М. Васильев; А.И. Тищенко (RU); А.И. Тищенко; С.М. Васильев (RU); С.М. Васильев
Original assignee: Васильев Алексей Михайлович; Тищенко Александр Иванович; Васильев Сергей Михайлович
Priority date: 2004-04-29
Filing date: 2004-04-29
Publication date: 2005-12-20
Also published as: RU2004113361A

Abstract

FIELD: hydraulic structures, particularly hydrosystem spillway structures adapted to reduce kinetic energy of falling flow and to protect lower pool against erosion.

SUBSTANCE: flow spreading hump comprises hump member and splitting member. End of horizontal hump part is made as projected chutes having rectangular cross-sections. The splitting member is made as a plate laid on the chutes and having cuts in front part thereof. The cuts are in register with the chutes. Angle of splitting member installation relative horizontal hump part is 21°. Rear part of splitting member may have curvilinear contour mating projected part of the hump.

EFFECT: increased kinetic flow energy reduction due to possibility to split the flow in vertical and horizontal directions into jets and provision of mutual jet impingement.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть применено на водосбросных сооружениях гидроузлов для защиты нижнего бьефа от местных размывов посредством более эффективного гашения избыточной кинетической энергии сбрасываемого потока.The invention relates to hydraulic structures and can be applied to spillway structures of waterworks to protect the downstream from local erosion by more effectively absorbing the excess kinetic energy of the discharge stream.

Известна конструкция консольной части водосбросного сооружения, выполненная в виде трамплина с трапециевидными расщепителями, состоящего из ряда элементов, замоноличенных с подготовленной поверхностью трамплина. Элементы располагают по прямой линии нормально к оси сооружения (Сооружения Строительство / под ред. А.В.Колганова, П.А.Поладзаде. М.: Ассоциация Экост, 2002 - с.291).The known design of the cantilever part of the spillway structure, made in the form of a springboard with trapezoidal splitters, consisting of a number of elements monolithic with the prepared surface of the springboard. Elements are arranged in a straight line normal to the axis of the structure (Buildings Construction / edited by A.V. Kolganov, P.A. Poladzade. M .: Ecost Association, 2002 - p. 291).

Данная конструкция не обеспечивает эффективное гашение избыточной кинетической энергии сбрасываемого потока вследствие существующей возможности подмыва свайного ростверка сооружения при пропуске расходов воды меньше расчетных.This design does not provide effective quenching of the excess kinetic energy of the discharged flow due to the existing possibility of washing out the pile grillage of the structure when water flows are less than calculated.

Наиболее близким техническим решением является конструкция консольной части водосбросного сооружения, выполненная в виде гребенчатого трамплина - расщепителя, состоящего из чередующихся элементов с плоскими гранями, имеющими наклон к горизонту. Расщепители располагают по прямой линии нормально к оси сооружения. (Вызго М.С. Эксплуатационные мероприятия, прогнозы и способы уменьшения размывов за гидротехническими сооружениями, Ташкент, УзССР, 1966. - с.181).The closest technical solution is the design of the cantilever part of the spillway structure, made in the form of a comb springboard - splitter, consisting of alternating elements with flat faces that have an inclination to the horizon. Splitters are placed in a straight line normal to the axis of the structure. (Vyzgo M.S. Operational measures, forecasts and methods for reducing erosion behind hydraulic structures, Tashkent, UzSSR, 1966. - p. 181).

Данная конструкция не обеспечивает эффективное гашение избыточной кинетической энергии сбрасываемого потока и имеет ограниченный диапазон пропускаемых расходов воды. Также не исключается возможность подмыва свайного ростверка сооружения.This design does not provide effective quenching of the excess kinetic energy of the discharged stream and has a limited range of transmitted water flow rates. Also, the possibility of undermining the pile grillage of the structure is not excluded.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является обеспечение эффективного гашения избыточной кинетической энергии потока.The technical result achieved by the present invention is to provide effective quenching of the excess kinetic energy of the stream.

Данный технический результат достигается тем, что окончание горизонтальной части трамплина выполнено в виде консольных лотков прямоугольного поперечного сечения, а расщепитель выполнен в виде плоскости, наложенной на лотки и имеющей в передней части прорези, совпадающие с лотками. Угол установки расщепителя с горизонтальной частью составляет 21°. Задняя часть расщепителя выполнена криволинейного очертания, совпадающего с консольной частью трамплина.This technical result is achieved in that the end of the horizontal part of the springboard is made in the form of cantilever trays of rectangular cross section, and the splitter is made in the form of a plane superimposed on the trays and having slots in the front of the slot coinciding with the trays. The angle of installation of the splitter with the horizontal part is 21 °. The rear part of the splitter is made of a curved shape, coinciding with the cantilever part of the springboard.

На фиг.1 - изображен трамплин-расщепитель (общий вид), на фиг.2 - трамплин-расщепитель (в плане).Figure 1 - shows a springboard-splitter (general view), figure 2 - springboard-splitter (in plan).

Предлагаемая конструкция трамплина-расщепителя состоит из: горизонтальных консольных лотков прямоугольного поперечного сечения 1, самого расщепителя, выполненного в виде наклонной плоскости 2, расположенной с углом наклона к горизонту 21, прорезей 3, совпадающих с лотками.The proposed design of the springboard-splitter consists of: horizontal cantilever trays of rectangular cross-section 1, the splitter itself, made in the form of an inclined plane 2 located at an angle to the horizon 21, slots 3, coinciding with the trays.

Конструкция работает следующим образом. Поток, сходящий с кромки наклонной плоскости 2 трамплина-расщепителя, распластывается по всей ее поверхности и в нижний бьеф ниспадает с шириной струи, равной ширине наклонной плоскости трамплина-расщепителя.The design works as follows. The flow coming down from the edge of the inclined plane 2 of the splitter springboard spreads over its entire surface and falls into the lower pool with a jet width equal to the width of the inclined plane of the splitter springboard.

Вторая часть потока, сбрасываемая консольными лотками 1, теряет часть своей энергии на преодоление сопротивления при входе в прорези 3. Покидая консольные лотки 1, эта часть потока сбрасывается отдельными струями с одинаковыми расстояниями между ними. На эти струи сверху падает поток, сбрасываемый наклонной плоскостью 2 трамплина. В результате такой компоновки происходит разделение потока по вертикали, по горизонтали и соударение струй. Следствием этого является эффективное гашение избыточной кинетической энергии потока.The second part of the stream, discharged by the console trays 1, loses part of its energy to overcome the resistance when entering the slots 3. Leaving the console trays 1, this part of the stream is discharged in separate jets with the same distances between them. On these jets, a stream is dropped from above, discharged by the inclined plane 2 of the springboard. As a result of this arrangement, the flow is divided vertically, horizontally and the jets collide. The consequence of this is the effective quenching of the excess kinetic energy of the flow.

Данная конструкция имеет высокую степень сборности, что отвечает современным требованиям строительного производства и обеспечивает эффективное гашение избыточной кинетической энергии потока.This design has a high degree of prefabrication, which meets the modern requirements of construction production and provides effective quenching of the excess kinetic energy of the stream.

Claims

1. Springboard-splitter of the cantilever part of the spillway structure, consisting of a springboard and splitter, characterized in that the end of the horizontal part of the springboard is made in the form of cantilever trays of rectangular cross-section, and the splitter is made in the form of a plane superimposed on the trays and having in front of the slot matching with trays.

2. The springboard-splitter according to claim 1, characterized in that the installation angle of the splitter with the horizontal part of the springboard is 21 °.

3. The springboard-splitter according to claim 1 or 2, characterized in that the rear of the splitter is made curved in shape, coinciding with the cantilever part of the springboard.