RU2484202C1 - Water discharge from flumes with rapid flow mode - Google Patents
Water discharge from flumes with rapid flow mode Download PDFInfo
- Publication number
- RU2484202C1 RU2484202C1 RU2012102435/13A RU2012102435A RU2484202C1 RU 2484202 C1 RU2484202 C1 RU 2484202C1 RU 2012102435/13 A RU2012102435/13 A RU 2012102435/13A RU 2012102435 A RU2012102435 A RU 2012102435A RU 2484202 C1 RU2484202 C1 RU 2484202C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channel
- water
- trench
- flow
- conduit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Sewage (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидротехнике, а именно для стабилизации отвода воды из лотковых каналов с уклонами больше критических, преимущественно внутрихозяйственных, распределительной сети.The invention relates to hydraulic engineering, namely, to stabilize the drainage of water from the channel channels with slopes more critical, mainly on-farm, distribution network.
Известен вододелитель для канала с большим уклоном, включающий подводящий и отводящие каналы, сопряженные траншеей, расположенный над прорезью жестко закрепленный отсекатель. Дно прорези очерчено по траектории свободнопадающей струи. Правильным расположением отсекателя достигается забор нужного расхода воды в отводящие каналы независимо от колебаний расхода в распределительном канале. Для достижения постоянства отвода воды используется принцип деления потока по вертикали (Авторское свидетельство СССР №120454, кл. Е02В 13/00, 1958).Known water divider for the channel with a large slope, including the inlet and outlet channels paired with a trench, a rigidly mounted cutter located above the slot. The bottom of the slot is outlined along the path of a free-falling jet. The correct location of the cut-off achieves the intake of the desired flow rate of water into the discharge channels, regardless of flow fluctuations in the distribution channel. To achieve the constancy of water drainage, the principle of dividing the flow vertically is used (USSR Author's Certificate No. 120454, class ЕВВ 13/00, 1958).
Недостатком данного устройства является то, что не обеспечивается защита прорези и отводных труб от заиления и попадания случайных наносов при работе распределительного канала с отключенными боковых каналов. Кроме того, невозможность регулирования забираемого расхода в условиях переменного уровня воды в канале, так как напор в распределительном канале падает до минимального. Сложность изменения прорези в зависимости от уклона и расхода основного канала, а в трубах с обратным уклоном возникают большие гидравлические сопротивления (потери энергии воды), что резко сокращает расход отвода и высоту подъема, для чего требуется достаточная масса воды и сила гидростатического давления потока при движении. Стоимость сооружения возрастает.The disadvantage of this device is that it does not provide protection for slots and downpipes from siltation and accidental sediment during operation of the distribution channel with the side channels turned off. In addition, the impossibility of regulating the flow rate taken under conditions of a variable water level in the channel, since the pressure in the distribution channel drops to a minimum. The complexity of changing the slot depending on the slope and flow rate of the main channel, and in pipes with a reverse slope there are large hydraulic resistances (loss of water energy), which drastically reduces the discharge flow and lifting height, which requires sufficient water mass and hydrostatic flow pressure during movement . The cost of construction is increasing.
Известен также вододелитель для каналов с большим уклоном, включающий расположенный между подводящим и транзитным каналами траншею, боковой отводящий водовод, решетку и направляющую пластину (щит с приводом) (Авторское свидетельство СССР №351968, кл. Е02В 13/00, 1970).A water separator for channels with a large slope is also known, including a trench located between the inlet and transit channels, a lateral outlet conduit, a grate and a guide plate (shield with a drive) (USSR Author's Certificate No. 351968, class E02B 13/00, 1970).
Поскольку пластина расположена наклонно, то набегающий на нее поток воды вызывает вибрацию пластины, что приводит к нарушению гидравлики потока и к выплеску воды из канала. Устройство также обладает низкой стабилизирующей способностью расхода воды в отводящем водоводе. Вследствие установки нижнего конца решетки в горизонтальных направляющих в зазор между нижним концом решетки и дном канала могут попадать влекомые наносы, что может повлечь заклинивание решетки, это приводит к частичному прекращению водоподачи в отвод. Нарушение кинематики бурного потока ведет к перегрузкам давления на пластину, вследствие этого работа устройства возможна только в малом диапазоне открытия над траншеей, что также уменьшает пропускную способность отвода, в траншее могут возникать винтовые течения, оказывающие также давление на пластину (щит) снизу. Стоимость сооружения достаточно большая на расход 1 м3/с.Since the plate is located obliquely, the flow of water incident on it causes the plate to vibrate, which leads to disruption of the flow hydraulics and to splash of water from the channel. The device also has a low stabilizing ability of water flow in the outlet conduit. Due to the installation of the lower end of the grate in horizontal guides, entrained sediments can get into the gap between the lower end of the grate and the bottom of the channel, which can lead to jamming of the grate, this leads to a partial interruption of water supply to the outlet. Violation of the kinematics of the turbulent flow leads to pressure overloads on the plate, as a result of which the device is only possible in a small opening range above the trench, which also reduces the discharge capacity, screw flows can occur in the trench, which also exert pressure on the plate (shield) from below. The cost of construction is quite large at a rate of 1 m 3 / s.
Цель изобретения - повышение эффективности и надежности работы в условиях переменного уровня воды в канале.The purpose of the invention is to increase the efficiency and reliability in a variable water level in the channel.
Указанная цель достигается путем уменьшения мощности привода, струенаправляющий элемент установлен на дне траншеи и выполняют его по форме поперечного сечения подводящего канала в виде лотка и устанавливают на горизонтальной оси в начальной части стенки траншеи, а верхний конец сопряжен снизу с рычажным механизмом с возможностью поворота в сторону подводящего канала и относительно отводящего водовода, размещенного на бортах канала.This goal is achieved by reducing the drive power, the flow element is installed at the bottom of the trench and is made in the form of a cross section of the inlet channel in the form of a tray and mounted on a horizontal axis in the initial part of the wall of the trench, and the upper end is mated from the bottom with a lever mechanism with the possibility of rotation to the side the inlet channel and relative to the outlet conduit located on the sides of the channel.
Кроме того, отводящий водовод имеет на нижней плоскости дугообразную пластину, установленную по контуру с возможностью сопряжения с входным отверстием, выпуклостью вверх, причем начальный конец ее закреплен шарнирно с возможностью поворота в сторону транзитного канала и с образованием направляющего движения потока тракта, полотно которого перекрывает проем зазора относительно перемещения свободного края подвижного струенаправляющего элемента.In addition, the outlet conduit has an arcuate plate on the lower plane, mounted along the contour with the possibility of interfacing with the inlet, with a bulge upward, the initial end being pivotally rotated towards the transit channel and with the formation of the directional flow of the path, the canvas of which overlaps the opening clearance relative to the movement of the free edge of the movable flow guide element.
Предложенное устройство устраняет фонтанирующий гидравлический прыжок, перегрузки и отказы в работе подъемника, повышает объем водоподачи и сокращает затраты на эксплуатацию за счет увеличения межремонтных периодов по сравнению с известным устройством на строительство.The proposed device eliminates gushing hydraulic jumps, overloads and failures in the operation of the elevator, increases the volume of water supply and reduces operating costs by increasing turnaround times compared with the known device for construction.
Если для определенного открытия отвода обеспечивается забор воды, а излишки идут на сброс и промыв заданной мутности, соответствующий заданным нормам, то вся система находится в стационарном состоянии. Расширение зоны влияния струенаправляющего элемента относительно работы выпуклой криволинейной пластины, закрепленной в нижней части отводящего водовода, и возможность забирать заданный расход воды по высоте расположения по центру подводящего канала от минимального до максимального уровня и частично сбрасываемого расхода воды в транзитный канал на промыв позволяют уменьшить размеры сооружения по ширине канала, формирующих гидравлическую структуру потока, и стоимость при улучшении качества их работы.If for a certain opening of the outlet, water intake is provided, and the excess goes to the discharge and flushing of the specified turbidity, corresponding to the given norms, then the whole system is in a stationary state. The expansion of the influence zone of the flow guide element relative to the operation of the convex curved plate fixed in the lower part of the outlet conduit, and the ability to take a predetermined water flow rate along the height of the center of the feed channel from the minimum to the maximum level and partially discharged water flow into the transit channel for flushing can reduce the size of the structure the width of the channel, forming the hydraulic structure of the flow, and the cost while improving the quality of their work.
Выполнение струенаправляющего элемента по форме поперечного сечения лотка в траншее по оси канала, установленного с возможностью рычажного механизма вертикального перемещения с шарниром относительно крепления у передней стенки траншеи, позволяет использовать гидравлическую структуру бурного потока (волнового и безволнового), изменение в совокупности углов наклона как струенаправляющего элемента, так и плоской выпуклой пластины с возможностью сопряжения в верхней части с криволинейной поверхностью входного отверстия отводящего водовода, обеспечивая надежную работу сооружения в целом. При этом нижняя часть струенаправляющего элемента в виде лотка, понижаясь в сторону дна транзитного канала, предохраняет шарнирное соединение, как и соединение рычажного механизма с верхней подвижной частью от заклинивания проходивших наносов и обеспечивает полный ход от вертикального до горизонтального положений. Расчленение верхней части отводящего водовода от траншеи на секции расширяет диапазон возможности регулирования структуры бурного потока в подводящем канале (наибольшие скорости воды по центу лотка) за счет различного наклона двух щитов, отличающихся конструктивно по назначению к горизонту: поднят поток на высоту, а затем забран расчетный стабильный расход воды в отвод. При этом излишки пропускаются в транзитный канал без гашения кинетической энергии потока.The execution of the flow guide element in the shape of the cross section of the tray into the trench along the channel axis, installed with the possibility of a lever mechanism of vertical movement with a hinge relative to the fastening at the front wall of the trench, allows you to use the hydraulic structure of the turbulent flow (wave and waveless), a change in the collection of inclination angles as a flow element , and a flat convex plate with the possibility of pairing in the upper part with a curved surface of the inlet of the outlet argument, ensuring the reliable operation of the structure as a whole. At the same time, the lower part of the flow-guiding element in the form of a tray, lowering towards the bottom of the transit channel, protects the articulated joint, as well as the connection of the linkage mechanism with the upper movable part, from jamming the deposited sediments and ensures full travel from vertical to horizontal positions. Dividing the upper part of the outlet conduit from the trench into sections extends the range of possibilities for regulating the structure of the turbulent flow in the inlet channel (the highest water speeds in the center of the tray) due to the different inclination of two shields, which differ structurally in designation to the horizon: the flow is raised to a height, and then the calculated one is taken stable discharge of water. In this case, excess is passed into the transit channel without quenching the kinetic energy of the flow.
Кроме того, изогнутая пластина (щит), прикрепленная к нижней части отводящего водовода и изогнутая в сторону входного оголовка отвода, сглаживает структуру потока воды (направляет вниз), проходящего через прорезь (зазор) и направляет на дно транзитного канала. Такой подход к конструкции обеспечивает защиту от ударных нагрузок на щит и плавность входа воды в отводящий водовод в каналах - быстротоках с достаточной точностью качества стабилизированного забора воды, а крепление шарниров предохраняются от разрушения.In addition, a curved plate (shield) attached to the lower part of the outlet conduit and curved towards the inlet end of the outlet smoothes the structure of the water flow (directs downward) passing through the slot (gap) and directs it to the bottom of the transit channel. Such an approach to the design provides protection against shock loads on the shield and smooth water entry into the outlet conduit in fast flow channels with sufficient accuracy of the quality of the stabilized water intake, and the hinges are secured against destruction.
Исходя из вышесказанного авторы считают, что предлагаемое техническое решение отвечает критерию «существенные отличия».Based on the foregoing, the authors believe that the proposed technical solution meets the criterion of "significant differences".
На фиг.1 изображен водовыпуск из лотковых каналов с бурным режимом движения; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - вариант выполнения водовыпуска с рычажным механизмом, продольный разрез; на фиг.4 - то же, водовыпуск на фиг.3, поперечный разрез.In Fig.1 shows a water outlet from the channel channels with a rapid mode of movement; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 is an embodiment of a water outlet with a lever mechanism, a longitudinal section; figure 4 is the same, the outlet of figure 3, a cross section.
Водовыпуск состоит из подводящего 1 и транзитного 2 каналов, сочлененных траншеей 3, в которой на дне помещен струенаправляющий элемент 4 с шарниром 5 у передней стенки траншеи 3 в одной плоскости с дном подводящего канала 1. Отводящий водовод 6 смонтирован на бортах транзитного канала 2. Струенаправляющий элемент 4 выполнен в форме поперечного сечения подводящего лотка. Верхний свободный конец его сопряжен снизу с рычажным механизмом 7 с уплотнением 8 и с приводом 9 с возможностью вертикального перемещения относительно отводящего водовода 6, размещенного на бортах транзитного канала 2. Верхний конец стенки этого водовода жестко прикреплен к перекрытию 10. Кроме того, верхняя часть траншеи 3 также перекрыта плитой 10.A water outlet consists of a supply channel 1 and a transit 2, articulated by a
Со стороны тока воды после струенаправляющего элемента 4 плоская выпуклая пластина 11 (криволинейной формы) имеет регулируемый угол наклона за счет подъемного механизма 13 и шарнирного соединения 12 с дном отводящего водовода 6. Отводящий водовод соединен с гибким шлангом 14 с оросителем. Для регулирования подачи заданного расхода воды в отводящий водовод 6 во всем диапазоне изменения уклона подводящего канала 1 совокупность работы струенаправляющего элемента 4 и вогнутой пластины 11, выпуклостью вверх, с указанными выше элементами обеспечивает надежность в работе всего сооружения.From the side of the water flow after the flow guide element 4, the flat convex plate 11 (curved shape) has an adjustable angle of inclination due to the
Вариант выполнения устройства на фиг.3 и 4 предусматривает установку рычажного механизма 7 с приводом 9 непосредственно вблизи подъемного механизма 13, соединенного с плоской вогнутой пластиной 11 с шарниром 12, совокупность которого с указанными выше элементами обеспечивает надежность в работе всего сооружения в целом.The embodiment of the device in FIGS. 3 and 4 provides for the installation of a lever mechanism 7 with a drive 9 directly near the
Водовыпуск из лотковых каналов работает следующим образом.A water outlet from the channel channels works as follows.
Подходящий по каналу 1 поток воды поступает в струенаправляющий элемент 4 в виде лотка, который установлен рычажным механизмом 7 с приводом 9 на плановую водоподачу по тракту выпуклой пластины 11 с шарниром 12 во внутреннюю полость отводящего водовода 6 с гибким шлангом 14 в ороситель. При этом поток, поступая на выпуклую пластину 11, взаимодействует с перекрытием 10, что обеспечивает работу водовода 6 полным сечением на входе. Выпуклая пластина 11 отсекает поднятый поток воды при заданном угле подъема струенаправляющего элемента 4, а излишки ее направляются в зазор между концами элементов 4 и 11 и поступают вниз по течению транзитного канала 2. В транзитном канале 2 происходит соединение с потоком воды, поступившим между боковыми стенками траншеи 3 и элементом 4, и приобретают прямолинейно-поступательный характер движения для различных условий прохождения бурного потока с наносами. Расположение выпуклой пластины 11 позволяет делить поток, находящийся в при поднятом состоянии над траншеей 3 и способствуя продвижению его в водовод 6, в заранее заданных соотношениях расходов воды.A stream of water suitable for channel 1 enters the flow element 4 in the form of a tray, which is mounted by a lever mechanism 7 with a drive 9 to a planned water supply along the path of a
Верхняя часть отсекаемого пластиной 11 потока воды изолирована от гидравлических возмущений над траншеей 3 и в транзитном канале 2 и поэтому движется компактным потоком без фонтанирования. Расход воды в водоводе 6 регулируют изменением вертикального перемещения струенаправляющего элемента 4 совместно с образованием тракта - полотна выпуклой пластины 11.The upper part of the water stream cut off by the
В случае необходимости изменения отбираемого расхода необходимо посредством подъемного механизма 9 с рычагом 7 - струенаправляющий элемент 4 переместить в соответствующее требуемой величине расхода, при этом изогнутая пластина 11 открыта со стороны входного отверстия отводящего водовода 4 для оптимального забора воды. При опускании элемента 4 вплоть до полного он заподлицо размещается в траншее 3, т.е. весь расход воды с наносами транспортируется в транзитный канал 2. При этом необходимо иметь виду, что устойчивость переходных процессов гидравлического режима, возникающих при работе этих сооружений, обеспечивается рациональной компоновкой и технически грамотным конструктивным решением водовыпуска. Такая взаимосвязь и взаимозависимость основных элементов водовыпуска обеспечивает эксплуатационную надежность и точность стабильного забора воды при изменении уровня воды и оптимальную пропускную способность в условиях прохождения бурного потока в канале.If it is necessary to change the selected flow rate, it is necessary by means of a lifting mechanism 9 with a lever 7 to move the flow element 4 to the flow rate required, while the
Устранение фонтанирующего гидравлического прыжка, перегрузок и отказов вышеуказанных элементов повышает объем водоподачи не менее чем на 1-2% и сокращает затраты на эксплуатацию в размере 5-6% за счет увеличения межремонтных периодов по сравнению с известным устройством при тех же расходах на строительство.Eliminating gushing hydraulic jumps, overloads and failures of the above elements increases the volume of water supply by at least 1-2% and reduces operating costs by 5-6% due to the increase in turnaround times compared to the known device with the same construction costs.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012102435/13A RU2484202C1 (en) | 2012-01-24 | 2012-01-24 | Water discharge from flumes with rapid flow mode |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012102435/13A RU2484202C1 (en) | 2012-01-24 | 2012-01-24 | Water discharge from flumes with rapid flow mode |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2484202C1 true RU2484202C1 (en) | 2013-06-10 |
Family
ID=48785667
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012102435/13A RU2484202C1 (en) | 2012-01-24 | 2012-01-24 | Water discharge from flumes with rapid flow mode |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2484202C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110344838A (en) * | 2019-08-22 | 2019-10-18 | 中国电建集团铁路建设有限公司 | A kind of earth pressure balanced shield, EPBS structure and shield method with the anti-construction of gushing of gate |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU351968A1 (en) * | П. И. Андреев Киргизский научно исследовательский институт водного хоз йства | ALL-UNION PATEGGT o-tXliiiHECHAfi bi 5l '- edema | ||
SU120454A1 (en) * | 1958-08-11 | 1958-11-30 | Ш.С. Бобохидзе | Dividing channel for a large slope channel |
SU836283A1 (en) * | 1979-08-30 | 1981-06-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательскийинститут Комплексной Автоматизациимелиоративных Систем Всесоюзного Научно- Производственного Объединения "Союз-Водавтоматика" | Water separator for canals |
SU881191A1 (en) * | 1980-04-28 | 1981-11-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Комплексной Автоматизации Мелиоративных Систем | Canal water outlet |
SU1133341A1 (en) * | 1983-08-10 | 1985-01-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Комплексной Автоматизации Мелиоративных Систем | Water distributing arrangement for canals |
US20040170475A1 (en) * | 2003-03-01 | 2004-09-02 | Hanna Leslie J. | Baffle Apparatus |
-
2012
- 2012-01-24 RU RU2012102435/13A patent/RU2484202C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU351968A1 (en) * | П. И. Андреев Киргизский научно исследовательский институт водного хоз йства | ALL-UNION PATEGGT o-tXliiiHECHAfi bi 5l '- edema | ||
SU120454A1 (en) * | 1958-08-11 | 1958-11-30 | Ш.С. Бобохидзе | Dividing channel for a large slope channel |
SU836283A1 (en) * | 1979-08-30 | 1981-06-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательскийинститут Комплексной Автоматизациимелиоративных Систем Всесоюзного Научно- Производственного Объединения "Союз-Водавтоматика" | Water separator for canals |
SU881191A1 (en) * | 1980-04-28 | 1981-11-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Комплексной Автоматизации Мелиоративных Систем | Canal water outlet |
SU1133341A1 (en) * | 1983-08-10 | 1985-01-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Комплексной Автоматизации Мелиоративных Систем | Water distributing arrangement for canals |
US20040170475A1 (en) * | 2003-03-01 | 2004-09-02 | Hanna Leslie J. | Baffle Apparatus |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110344838A (en) * | 2019-08-22 | 2019-10-18 | 中国电建集团铁路建设有限公司 | A kind of earth pressure balanced shield, EPBS structure and shield method with the anti-construction of gushing of gate |
CN110344838B (en) * | 2019-08-22 | 2024-05-17 | 中电建铁路建设投资集团有限公司 | Soil pressure balance shield structure with gate blowout prevention structure and shield method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2551992C1 (en) | Energy dissipator for open canals | |
CN202961983U (en) | Inclined-plate sedimentation tank | |
RU2484202C1 (en) | Water discharge from flumes with rapid flow mode | |
RU2660243C1 (en) | Two-sided water divided for channels with steep slopes | |
US9662666B2 (en) | Vortex-type grit chamber | |
CN105863039A (en) | Transverse floating residue-intercepting device of intercepting well | |
CN104707370B (en) | A kind of tube settler water distribution fairing | |
RU2550421C1 (en) | Water outlet from channel with steep slope | |
RU2656350C1 (en) | Water intake structure | |
EP2675957A1 (en) | Apparatus and method for increasing hydraulic capacity of an existing sewer | |
CN104722105A (en) | Water distribution and flow guide device of inclined-tube settling tank | |
KR101011080B1 (en) | Top-flow for increasing fluid velocity in sewage drina conduit | |
RU2617592C1 (en) | Damper of water flow energy | |
RU2659397C1 (en) | Two-sided water divided for turbulent-flow channels | |
RU2816532C2 (en) | Method of controlling hydraulic structure of water flow at circulation threshold in watercourse bed with water intake structure | |
RU2533568C1 (en) | Device for water extraction from trough channels with turbulent flow regime | |
RU2700948C1 (en) | Two-way water separator for channels with a large slope | |
RU2735957C1 (en) | Rotary structure for rapid flow channels | |
RU2703201C1 (en) | Surface runoff inlet | |
RU2736132C1 (en) | Method of controlling flow mode in an open channel | |
RU2807696C2 (en) | Method for controlling flow mode in an open channel | |
CA1111264A (en) | Downward vortex dissipator basin | |
CN103088792A (en) | Combined type folding dam and construction method thereof | |
KR100784989B1 (en) | Manhole possible to flow control | |
JP6619842B2 (en) | Waste separation system |