RU2673904C1 - Ground dam with a screen and filter spillway - Google Patents

Ground dam with a screen and filter spillway Download PDF

Info

Publication number
RU2673904C1
RU2673904C1 RU2018102127A RU2018102127A RU2673904C1 RU 2673904 C1 RU2673904 C1 RU 2673904C1 RU 2018102127 A RU2018102127 A RU 2018102127A RU 2018102127 A RU2018102127 A RU 2018102127A RU 2673904 C1 RU2673904 C1 RU 2673904C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spillway
screen
filter
dam
reduce
Prior art date
Application number
RU2018102127A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Васильевич Малаханов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ)
Priority to RU2018102127A priority Critical patent/RU2673904C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2673904C1 publication Critical patent/RU2673904C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B7/00Barrages or weirs; Layout, construction, methods of, or devices for, making same
    • E02B7/02Fixed barrages
    • E02B7/04Dams across valleys
    • E02B7/06Earth-fill dams; Rock-fill dams

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Revetment (AREA)

Abstract

FIELD: hydraulic engineering.
SUBSTANCE: invention relates to hydraulic engineering, in particular, to hydrosystems with ground dams and spillways. Aim of the claimed invention is to increase the full-capacity discharge of a filter spillway of the ground dam with a screen by increasing the filtration area of an upstream slope behind the screen. Ground dam includes an anti-filtration screen, made in an upper part in the form of an overflow wall with a height that forms a triangular channel behind the anti-filtration screen. Section of the upstream slope behind the overflow wall is a water intake of the filter spillway, which is made of water-permeable material. Invention allows to increase the full-capacity discharge of the filter spillway of the ground dam with the screen by increasing the filtration area of the upstream slope behind the screen.
EFFECT: application of the proposed construction of the ground dam with the filter spillway allows: to reduce the volume of the ground dam body by 5–10 %, which will reduce the cost of a hydrosystem; due to the rejection of the cost spillway or its reduction, reduce the cost of the hydrosystem by 15–30 %; reduce the cost of compensation for losses due to flooding of the upstream areas by lowering the level of forcing the water level during floods.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к гидроузлам с грунтовыми плотинами и водосбросами.The invention relates to hydraulic engineering, namely to waterworks with soil dams and spillways.

Наиболее близкой по существующим признакам и достигаемому результату является грунтовая плотина с фильтрующим водосбросом, включающая противофильтрационный экран с гребнем и участком верхового откоса из водопроницаемого материала (камня, гальки и т.п.) за экраном в виде канала (патент РФ на изобретение №2011735 «Грунтовая плотина с фильтрующим водосбросом»). Данная конструкция позволяет существенно увеличить пропускную способность фильтрующего водосброса и тем самым уменьшить стоимость строительства и эксплуатации плотины за счет отказа от строительства береговых водосбросов или уменьшения их размеров.The closest in existing features and the achieved result is a soil dam with a filter spillway, including an anti-filter screen with a crest and an uphill section of permeable material (stone, pebbles, etc.) behind the screen in the form of a channel (RF patent for invention No. 20111735 “ Soil dam with filter spillway "). This design allows you to significantly increase the throughput of the filtering spillway and thereby reduce the cost of construction and operation of the dam due to the abandonment of the construction of coastal spillways or reduce their size.

Недостатком этой конструкции является увеличение объема грунтовой плотины из-за необходимости устройства за экраном трапецеидального канала, что приводит к удорожанию плотины.The disadvantage of this design is the increase in the volume of the soil dam due to the need for a device behind the screen of the trapezoidal channel, which leads to a rise in the cost of the dam.

Целью заявленного изобретения является увеличение пропускной способности фильтрующего водосброса грунтовой плотины с экраном путем увеличения площади фильтрации верхового откоса за экраном.The aim of the claimed invention is to increase the throughput of the filter spillway of an earth dam with a screen by increasing the filtering area of the uphill slope behind the screen.

Цель достигается тем, что грунтовая плотина имеет противофильтрационный экран, верхняя часть которого на участке водосброса выполнена в виде переливной стенки, образующей за экраном треугольный канал, благодаря которому увеличивается площадь входного участка фильтрующего водосброса ниже верха экрана. Участок верхового откоса за переливной стенкой (от подошвы переливной стенки до отметки пересечения максимального уровня воды в водохранилище с верховым откосом) представляет собой водоприемник фильтрующего водосброса, который выполнен из водопроницаемого материала (камня, гальки и т.п.), устойчивого к воздействию эксплуатационных нагрузок при переливе воды через стенку и к воздействии волн, а высота переливной стенки подбирается таким образом, чтобы обеспечить его необходимую пропускную способность. Переливная стенка со стороны верхового откоса плотины может иметь профиль водослива, а со стороны водохранилища -профиль волноотбойника-волногасителя. Переливная стенка по длине может иметь переменную отметку верха.The goal is achieved in that the soil dam has an anti-filter screen, the upper part of which at the spillway section is made in the form of an overflow wall forming a triangular channel behind the screen, due to which the inlet section of the filter spillway increases below the top of the screen. The section of the uphill slope behind the overflow wall (from the bottom of the overflow wall to the mark of the intersection of the maximum water level in the reservoir with the uphill slope) is a filter spillway water intake, which is made of a permeable material (stone, pebbles, etc.) that is resistant to operational loads during the overflow of water through the wall and to the action of waves, and the height of the overflow wall is selected in such a way as to provide its necessary throughput. The overflow wall on the uphill side of the dam may have a spillway profile, and on the side of the reservoir, the profile of the wave breaker-wave damper. The overflow wall may have a variable top mark along its length.

Наличие переливной стенки приводит к увеличению площади фильтрации, что позволяет увеличить пропускную способность фильтрующего водосброса и уменьшить размеры дорогих паводковых береговых водосбросов или отказаться от них, если весь паводковый расход проходит через фильтрующий водосброс. Устройство на экране стенки в форме водослива позволяет снизить уровень форсировки воды в водохранилище во время пропуска паводков и уменьшить тем самым затраты на ликвидацию последствий подтопления территорий. Стенка выполняет также роль волноотбойника и волногасителя, что приводит к уменьшению высоты наката волны по верховому откосу и снижению отметки гребня плотины.The presence of an overflow wall leads to an increase in the filtration area, which allows to increase the throughput of the filtering spillway and to reduce the size of expensive floodshore spillways or to abandon them if the entire flood discharge passes through the filtering spillway. The device on the screen wall in the form of a spillway allows you to reduce the level of forcing water in the reservoir during the passage of floods and thereby reduce the cost of eliminating the consequences of flooding of territories. The wall also plays the role of a breaker and a wave suppressor, which leads to a decrease in the height of the wave along the upper slope and a decrease in the level of the dam crest.

На рис. 1 изображен поперечный разрез верхней части грунтовой плотины с фильтрующим водосбросом.In fig. 1 shows a cross section of the upper part of a soil dam with a filter spillway.

Плотина 1 имеет экран 2 с переливной стенкой 3, которая образует канал 4 абв с фильтрующим откосом бв. Участок верхового откоса бег (от подошвы стенки до пересечения откоса с максимальным уровнем воды в водохранилище УВВ, на который рассчитана работа фильтрующего водосброса) является водоприемником фильтрующего водосброса и закреплен водопроницаемым материалом 5 (камнем, галькой и т.п.). Указана отметка уровня УВ в водохранилище, при превышении которой начинается перелив воды через стенку 3, и отметка УВВ максимального уровня воды, на который рассчитана работа фильтрующего водосброса. Стрелками 6 показано направление фильтрации воды.The dam 1 has a screen 2 with an overflow wall 3, which forms a channel 4 abv with a filtering slope bv. The section of the uphill slope running (from the bottom of the wall to the intersection of the slope with the maximum water level in the air-blast reservoir, for which the filter spillway is designed) is the inlet of the filter spillway and is fixed with a permeable material 5 (stone, pebbles, etc.). The hydrocarbon level mark in the reservoir is indicated, above which the overflow of water begins through wall 3, and the air-blast mark of the maximum water level for which the filter spillway is designed. Arrows 6 indicate the direction of water filtration.

На рис. 2 изображен поперечный разрез верхней части грунтовой плотины 1 с фильтрующим водосбросом с переливной стенкой 3, выполненной в виде водослива 7 со стороны плотины и волноотбойника 8 со стороны водохранилища.In fig. 2 shows a cross section of the upper part of the soil dam 1 with a filter spillway with an overflow wall 3 made in the form of a spillway 7 from the side of the dam and wave picker 8 from the side of the reservoir.

Плотина с фильтрующим водосбросом работает следующим образом. При паводке уровень воды в водохранилище поднимается выше уровня УВ и вода начинает переливаться через переливную стенку 3 и поступать в канал 4 абв, из которого через крепление верхового откоса 5 на участке бв фильтрует в тело плотины 1 и далее выходит в русло реки. При дальнейшем подъеме уровня воды до отметки УВВ происходит затопление канала, и вода начинает фильтровать через участок бег в тело плотины и далее выходит в русло реки. При спаде паводка уровень воды в водохранилище снижается до отметки УВ, совпадающем с верхом стенки, а вода из канала 4 через участок бв уходит в тело плотины, а затем в русло реки. Переливную стенку можно выполнить в виде водослива 7, что позволит увеличить его пропускную способность и уменьшить подъем уровня воды выше УВ, а также выполнить стенку с переменной отметкой ее верха, что позволит по мере подъема уровня воды в водохранилище увеличивать пропускную способность фильтрующего водослива. Кроме того, стенка со стороны водохранилища выполнена в виде волноотбойника 8 и выполняет функцию гасителя волн, что уменьшает высоту наката волн по верховому откосу плотины и дает возможность снизить отметку гребня плотины и соответственно объем тела плотины.The dam with a filter spillway works as follows. During the flood, the water level in the reservoir rises above the level of hydrocarbons and the water begins to overflow through overflow wall 3 and enter channel 4 abv, from which it filters into the body of dam 1 through the mount of the uphill slope 5 in section bw and then goes into the river bed. With a further rise in the water level to the air-blast mark, the channel is flooded, and the water begins to filter through the run into the dam body and then goes into the river bed. During the fall of the flood, the water level in the reservoir decreases to the hydrocarbon mark, which coincides with the top of the wall, and the water from channel 4 through section BV goes into the body of the dam, and then into the river bed. The overflow wall can be made in the form of a spillway 7, which will increase its throughput and reduce the rise in water level above the hydrocarbon, as well as make a wall with a variable mark of its top, which will increase the flow capacity of the filter spillway as the water level rises in the reservoir. In addition, the wall from the side of the reservoir is made in the form of a wave pickup 8 and acts as a wave absorber, which reduces the height of the wave run along the upper slope of the dam and makes it possible to lower the mark of the dam crest and, accordingly, the volume of the dam body.

В прототипе канал за экраном образуется за счет смещения плоскости верхового откоса - водоприемника фильтрующего водосброса на величину ав, что приводит к необходимости соответствующего увеличения профиля грунтовой плотины (и соответственно ее объема и стоимости).In the prototype, a channel behind the screen is formed due to the displacement of the plane of the uphill slope - the intake of the filter spillway by the value of av, which leads to the need for a corresponding increase in the profile of the soil dam (and, accordingly, its volume and cost).

Применение предлагаемой конструкции грунтовой плотины с фильтрующим водосбросом позволяет:Application of the proposed design of a soil dam with a filter spillway allows you to:

- уменьшить стоимость гидроузла за счет уменьшения объема тела грунтовой плотины на 5-10%,- reduce the cost of the hydraulic system by reducing the body volume of the soil dam by 5-10%,

- за счет отказа от берегового водосброса или его уменьшения снизить стоимость гидроузла на 15-30%,- due to the abandonment of the coastal spillway or its reduction, reduce the cost of the waterworks by 15-30%,

- снизить затраты на компенсацию потерь при затоплении территорий верхнего бьефа за счет снижения отметки форсировки уровня воды во время паводков.- reduce the cost of compensating for losses due to flooding of the upstream areas by reducing the level of forced water level during floods.

Claims (3)

1. Грунтовая плотина, включающая противофильтрационный экран и участок верхового откоса из водопроницаемого материала, отличающаяся тем, что противофильтрационный экран в верхней части выполнен в виде переливной стенки высотой, образующей за противофильтрационным экраном треугольный канал, а участок верхового откоса за переливной стенкой представляет собой водоприемник фильтрующего водосброса, который выполнен из водопроницаемого материала.1. Soil dam, including an antifiltration screen and an uphill section of water-permeable material, characterized in that the antifiltration screen in the upper part is made in the form of an overflow wall with a height forming a triangular channel behind the antifiltration screen, and the uphill section behind the overflow wall is a filter inlet spillway, which is made of a permeable material. 2. Грунтовая плотина по п.1, отличающаяся тем, что переливная стенка со стороны верхового откоса плотины имеет профиль водослива, а со стороны водохранилища - волноотбойника-волногасителя.2. Soil dam according to claim 1, characterized in that the overflow wall on the side of the upper slope of the dam has a spillway profile, and on the side of the reservoir a wave pickup-wave damper. 3. Грунтовая плотина по п.1, отличающаяся тем, что переливная стенка по длине имеет переменную отметку верха.3. Soil dam according to claim 1, characterized in that the overflow wall along the length has a variable mark of the top.
RU2018102127A 2018-01-19 2018-01-19 Ground dam with a screen and filter spillway RU2673904C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018102127A RU2673904C1 (en) 2018-01-19 2018-01-19 Ground dam with a screen and filter spillway

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018102127A RU2673904C1 (en) 2018-01-19 2018-01-19 Ground dam with a screen and filter spillway

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2673904C1 true RU2673904C1 (en) 2018-12-03

Family

ID=64603743

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018102127A RU2673904C1 (en) 2018-01-19 2018-01-19 Ground dam with a screen and filter spillway

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2673904C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1062332A1 (en) * 1982-04-30 1983-12-23 Украинское Отделение Всесоюзного Ордена Ленина Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института "Гидропроект" Им.С.Я.Жука Arrangement for securing the upper slope of earth-fill structure
SU1446226A1 (en) * 1987-06-02 1988-12-23 Украинское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института "Гидропроект" им.С.Я.Жука Enclosing structure
RU2011735C1 (en) * 1991-03-19 1994-04-30 Малаханов Вячеслав Васильевич Earth- filled dam with filtering spillway
CN203256699U (en) * 2013-05-28 2013-10-30 中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院 Construction structure for water passing earth-rock dam

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1062332A1 (en) * 1982-04-30 1983-12-23 Украинское Отделение Всесоюзного Ордена Ленина Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института "Гидропроект" Им.С.Я.Жука Arrangement for securing the upper slope of earth-fill structure
SU1446226A1 (en) * 1987-06-02 1988-12-23 Украинское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института "Гидропроект" им.С.Я.Жука Enclosing structure
RU2011735C1 (en) * 1991-03-19 1994-04-30 Малаханов Вячеслав Васильевич Earth- filled dam with filtering spillway
CN203256699U (en) * 2013-05-28 2013-10-30 中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院 Construction structure for water passing earth-rock dam

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN209907317U (en) A divide and manage system for mud-rock flow prevention and cure engineering
RU2673904C1 (en) Ground dam with a screen and filter spillway
RU2703421C1 (en) Ground dam with filter spillway
JP6067416B2 (en) Structure of Kamaba
RU2011735C1 (en) Earth- filled dam with filtering spillway
RU2687159C1 (en) Ground dam with screen and filter spillway
RU2688330C1 (en) Ground dam with core and filter spillway
JP2724454B2 (en) Sabo dam with Fushigo-type screen culvert and Fushigo-type screen culvert
RU2140485C1 (en) Hydraulic structure
RU2742145C1 (en) Alluvial hydraulic structure
RU153378U1 (en) HIGH RIVER SOIL RIVER DAM
RU2673163C1 (en) Ground dam with nucleus or diaphragm with filter water discharge
CN210122703U (en) Constructed in wetland facility is strained to essence of river course riverbed
CN108824352B (en) Sponge type bank protection structure for two banks of harbor canal water system
RU2758619C1 (en) Ground dam with filter spillway
RU2789335C1 (en) Earthfill dam with combined spillway
Bornschein et al. Dam break during the flood in Saxony/Germany in August 2002
CN210946691U (en) Hydrophobic reinforced structure of hydraulic engineering bank protection
SU1117367A1 (en) Dam
CN217972768U (en) Ecological greening buffer belt for urban air purification
KR101050233B1 (en) Drainage pipe of bank using river
RU2527033C1 (en) Method to dry peat bogs during construction of landing strips of airfields
KR101934106B1 (en) River ecological restoration facilities considering river water level and geological characteristics of sediments, installation and utilization
CN209066398U (en) A kind of double-layer structure gutter for land control
CN213741163U (en) A drain blind drain device for inflation ground