RU2708529C1 - Water intake unit of irrigation system - Google Patents
Water intake unit of irrigation system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2708529C1 RU2708529C1 RU2019111769A RU2019111769A RU2708529C1 RU 2708529 C1 RU2708529 C1 RU 2708529C1 RU 2019111769 A RU2019111769 A RU 2019111769A RU 2019111769 A RU2019111769 A RU 2019111769A RU 2708529 C1 RU2708529 C1 RU 2708529C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- channel
- galleries
- shields
- flow
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B13/00—Irrigation ditches, i.e. gravity flow, open channel water distribution systems
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B8/00—Details of barrages or weirs ; Energy dissipating devices carried by lock or dry-dock gates
- E02B8/06—Spillways; Devices for dissipation of energy, e.g. for reducing eddies also for lock or dry-dock gates
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B9/00—Water-power plants; Layout, construction or equipment, methods of, or apparatus for, making same
- E02B9/02—Water-ways
- E02B9/04—Free-flow canals or flumes; Intakes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Nozzles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области мелиоративных систем и сооружений и может быть использовано при осуществлении водозабора для нужд орошения земель из поверхностного русла водотока, который характеризуется высокими скоростями течения воды и наличием большого количества донных наносов и плавающего мусора.The invention relates to the field of reclamation systems and structures and can be used for water intake for irrigation purposes from the surface channel of a watercourse, which is characterized by high water flow rates and the presence of a large amount of bottom sediment and floating debris.
Известно водозаборное сооружение, включающее размещенное в русле канала подпорное сооружение с запорным устройством, выполненным в виде авторегулятора предельного уровня, наносопромывное отверстие (Соболин Г.В. Защита сооружений на реках и каналах от наносов. Фрунзе: Кыргызстан, 1968, стр. 144).A water intake structure is known, including a retaining structure located in the channel bed with a locking device made in the form of an autoregulator of the maximum level, a nano-irrigation hole (GV Sobolin. Protection of structures on rivers and canals from sediment. Frunze: Kyrgyzstan, 1968, p. 144).
Недостатками известного устройства является то, что струенаправляющая система порога закреплена непосредственно на дне подводящего канала и ведет к сложному гидравлическому расчету гидравлической структуры переформированию потока. Кроме того, при быстром нарастании уровня воды в верхнем бьефе, наносы сильно взмучиваются и переходят во взвешенное состояние по всей глубине наполнения, что ведет к поступлению наносов также поверх порога. Возникшие при неравномерном неустановившемся движении искривления линий тока, пульсации скоростей и т.п. не дают возможности наносам распределяться по высоте не только с неравномерностью мутности, но и неравномерностью крупности, т.е. в верхних слоях и такие фракции наносов, которые при равномерном движении всегда были бы влекомыми. Величину сброса при этом без ухудшения качества борьбы с наносами регулировать нельзя: при появлении дополнительной преграды в потоке в виде затвора, возникает экранирующий эффект и наносы задерживаются, хотя вода и сбрасывается. Попытки уменьшить величину сброса плавным уменьшением габаритом промывного отверстия удачны только до того момента, когда скорости воды больше или равны скоростям воды перед отверстием, при уменьшение скоростей эффект «водяной подушки», аналогичной экранирующему эффекту. Это говорит о том, что требуется увеличить коэффициент водоотбора более 0,5…0,55, что и является верхней границей пределов применения этого технологического приема. Это предопределяет обязательное создание заранее заданной структуры потока. Кроме того, габариты промывного отверстия должны соответствовать габаритам винтового течения, образующегося вдоль донного порога, при этом увеличиваются затраты воды на промыв. Однако в меженный период заметно снижается расход воды, скорости течения воды уменьшаются, соответственно транспорт этих наносов ограничивается.The disadvantages of the known device is that the threshold guiding system is fixed directly at the bottom of the supply channel and leads to a complex hydraulic calculation of the hydraulic structure of the reformation of the flow. In addition, with a rapid increase in the water level in the upper pool, sediments become very turbid and become suspended throughout the depth of filling, which leads to sediment also entering over the threshold. The curvature of streamlines, ripple of velocities, etc., that arose during irregular unsteady motion. do not allow sediments to be distributed in height not only with uneven turbidity, but also with uneven grain size, i.e. in the upper layers there are also sediment fractions which, with uniform movement, would always be attracted. In this case, the discharge value cannot be regulated without deterioration in the quality of sediment control: when an additional obstacle appears in the flow in the form of a shutter, a screening effect occurs and sediment is delayed, although water is discharged. Attempts to reduce the amount of discharge by smoothly reducing the size of the wash hole are successful only until the moment when the water speeds are greater than or equal to the water speeds in front of the hole, while reducing the speeds, the effect of the "water cushion" is similar to the shielding effect. This suggests that it is required to increase the coefficient of water withdrawal more than 0.5 ... 0.55, which is the upper limit of the limits of application of this technological technique. This predetermines the mandatory creation of a predetermined stream structure. In addition, the dimensions of the washing hole must correspond to the dimensions of the helical flow formed along the bottom threshold, while the water consumption for washing increases. However, in the low-water period, the water flow is noticeably reduced, the flow rates of water are reduced, respectively, the transport of these sediments is limited.
В связи с этим, в зависимости от величины водозабора конструкции устройства, должно быть предложено такое новое устройство, когда в состав по длине быстротечного канала, даже при малом расходе воды, была возможность использования для нужд орошения земель из поверхностного водотока.In this regard, depending on the amount of water intake of the device’s design, such a new device should be proposed that when the composition along the length of the fleet channel, even at low water consumption, it was possible to use land for irrigation purposes from a surface watercourse.
Известен также вододелитель для каналов с бурным режимом течения, включающий размещенный между подводящим и транзитным каналами колодец и отводящие водоводы, разделенные перегородки, делящие его на камеры, горизонтальные козырьки, закрепленные в верхней части каждой камеры и обращенные навстречу потоку, и Г-образные козырьки с направленной вниз полкой, размещенные также в каждой камере и закрепленные к средней части противоположной горизонтальному козырьку, причем камеры выполнены с возрастающей по направлению течения шириной и сверху перекрыты шарнирной решеткой, при этом разделительные перегородки имеют водопропускные щелевые отверстия, посредством которых камеры сообщаются друг с другом по течению потока, причем водопропускные щелевые отверстия ограничены двумя горизонтальными полками, одна из которых расположена выше отверстия перед углом излома верхней части разделительной перегородки в вертикальной плоскости, а вторая расположена ниже водопропускного щелевого отверстия относительно первой, и дно каждой камеры выполнено конусообразным, направленным выпуклостью вверх, при этом части излома разделительных перегородок расположены по отношению к частям разделительных перегородок под углом α1, α2, α3 и зависят от величины водозабора за счет площади изменения входного отверстия камеры (Патент RU №2542514, Е02В 13/00 от 06.11.2015).Also known is a water splitter for channels with a turbulent flow regime, including a well located between the inlet and transit channels and the outlet conduits, divided partitions, dividing it into chambers, horizontal visors fixed in the upper part of each chamber and facing the flow, and L-shaped visors with downward directed shelf, also located in each chamber and secured to the middle part opposite to the horizontal visor, moreover, the chambers are made with increasing width and are overlapped by a hinged lattice, while the dividing partitions have slit openings through which the chambers communicate with each other along the flow, and the openings are limited by two horizontal shelves, one of which is located above the opening in front of the angle of break of the upper part of the dividing wall in a vertical plane and the second is located below the culvert hole relative to the first, and the bottom of each chamber is made conical, directed upward slope, while the parts of the break of the separation walls are located relative to the parts of the separation walls at an angle α 1 , α 2 , α 3 and depend on the amount of water intake due to the area of change of the chamber inlet (Patent RU No. 2542514, ЕОВВ 13/00 dated 06.11 .2015).
Недостатком данного вододелителя является наличие многочисленных элементов в виде водосливных щелевых отверстий в перегородке. Ограниченных двумя горизонтальными полками, выполнение дна колодца конусообразным, направленным выпуклостью вверх и разделительных перегородок с изломами в верхней части приводит к усложнению его конструкции и, как следствие, снижает его надежность, так как возрастают эксплуатационные затраты на его обслуживание, техническое обслуживание или ремонта. При этом известное техническое решение не позволяет полностью использовать для отбора воды открытый тракт водотока для увеличения расхода, в частности, в последней камере часть потока проходит в транзитный канал при минимальном наполнении в целом.The disadvantage of this water divider is the presence of numerous elements in the form of spillway slotted holes in the partition. Bounded by two horizontal shelves, the execution of the bottom of the well is cone-shaped, convex upward and dividing partitions with kinks in the upper part complicate its design and, as a result, reduce its reliability, as the operating costs for its maintenance, maintenance or repair increase. Moreover, the known technical solution does not allow the full use of the open path of the watercourse to increase the flow rate, in particular, in the last chamber, part of the flow passes into the transit channel with a minimum filling as a whole.
Наиболее близким решением является устройство управления режимом потока в открытом канале, предусматривающий канал-быстроток с облицованными стенками и днищем, где формируется зона влияния от струенаправляющих элементов, установку вертикальных стенок, боковые стенки канала снабжены вертикальными щитами с возможностью поворота в виде выступов-ограничителей в сторону движения потока, при этом саму гидравлическую структуру формируют ниже по течению. Потоконаправляющие элементы выполнены посредством переходного участка регулятора в виде поворотных щитов, одна вертикальная кромка которых закреплена на оси вращения, а другая кромка соединена с приводом их горизонтального перемещения и с направляющей с возможностью размещения в боковой нише, выполненной в боковой стенке канала, при этом угловое соединение щита с направляющей шарнирно соединено дополнительно с потоконаправляющими элементами в виде щитов, выполненных составными из среднего и боковых звеньев, соединенных посредством шарниров друг с другом, причем крайние боковые звенья каждого щитка шарнирно соединены с боковой стенкой канала в сторону струенаправляющей системы в виде вертикальных жалюзи, соединенных с приводом в сторону направления течения потока (Патент RU №2615337, Е02В 8/06, Е02В 13/00 от 04.04.2017).The closest solution is a control device for the flow regime in an open channel, providing a quick channel with lined walls and a bottom, where a zone of influence from the flow directing elements is formed, vertical walls are installed, the side walls of the channel are equipped with vertical shields with the possibility of rotation in the form of protrusions-limiters to the side flow movements, while the hydraulic structure itself is formed downstream. The flow guiding elements are made by means of the transition section of the regulator in the form of rotary shields, one vertical edge of which is fixed on the axis of rotation, and the other edge is connected to the drive of their horizontal movement and to the guide with the possibility of placement in a side niche made in the side wall of the channel, while the corner connection the shield with a guide is pivotally connected additionally with flow-guiding elements in the form of shields made of composite of the middle and side links connected by hinges with each other, and the extreme lateral links of each flap are pivotally connected to the side wall of the channel towards the direction of the flow guide system in the form of vertical blinds connected to the drive in the direction of the flow direction (Patent RU No. 2615337, ЕОВВ 8/06, Е02В 13/00 from 04/04/2017).
Недостаток этой конструкции является наличие сосредоточенный сброс воды по тракту транзитного канала в сторону растекания потока перед вертикальными жалюзи, что позволяет получить благоприятные гидравлические условия, но это, однако не связано с устройством водоприемных галерей для забора очищенной воды от фракций наносов и плавающего мусора, для чего необходимо устраивать дополнительные сооружения в верхнем бьефе подводящего канала (источника), т.е. камни и мусор перед вертикальными жалюзи оказывают влияние на ненадежную работу в целом на сооружение, и нарушают режим работы его.The disadvantage of this design is the presence of concentrated discharge of water along the path of the transit channel in the direction of flow spreading in front of the vertical blinds, which allows to obtain favorable hydraulic conditions, but this, however, is not connected with the device of water intake galleries for collecting purified water from sediment fractions and floating debris, for which it is necessary to arrange additional structures in the upper pool of the supply channel (source), i.e. stones and debris in front of vertical blinds affect the unreliable operation of the structure as a whole, and violate its operating mode.
Известно, что расход по длине забора воды в галереи и в виду его части отбора каждой галерей (камерой) будет неравномерно распределяться по длине проточного облицованного канала, который характеризуется высокими скоростями течения воды и наличием наносов и плавающего мусора, т.е. пропускная способность связана с наличием пропускной способности каждой галереи и взаимосвязь ее с конструктивным решением с самим распределением воды, а это требует сложных расчетов в изготовлении конструкции, где должны прослеживаться и полный водозабор при минимальных расходах в подводящем канале при открытых боковых затворах в отводящие каналы. В свою очередь размеры водоприемных галерей и боковых затворов должны определяться при неподтопленном истечении через решетку и из-под боковых затворов. Таким образом, для предложенной новой конструкции водозаборного узла оросительной системы - это упрощение самой конструкции в целом, где должна учитываться также условия входа воды через решетки со своими просветами между стержнями для каждого отводящего водозабора галереи, имеющей перед ней дополнительные промежуточные днища площадок от подводящего канала в сторону, соответственно, транзитного канала, и которые галереи необходимо иметь возможность перекрывать по всей ширине канала за счет наличия смонтированных вертикальных поворотных щитков, выполненных с отверстиями перфорации, наружная поверхность которых в сторону течения воды выполнена изогнутыми пластинами в виде оребрения, обеспечивающей струенаправляющую систему струи в рабочем положении, днища таких переходных (промежуточных) площадок должны быть также очищены от отложения наносов и мусора перед каждой отдельной галереи, перекрытой вибрирующей решеткой с уклоном в сторону транзитного канала, улучшая гидравлические условия сооружения.It is known that the flow rate along the length of the water intake in the gallery and in view of its part of the selection of each gallery (camera) will be unevenly distributed along the length of the flowing lined channel, which is characterized by high water flow rates and the presence of sediment and floating debris, i.e. the throughput is connected with the availability of the throughput of each gallery and its relationship with the constructive solution with the distribution of water itself, and this requires complex calculations in the manufacture of the structure, where full water intake should be traced at minimum flow in the inlet channel with open side gates to the outlet channels. In turn, the dimensions of the water intake galleries and side gates should be determined during unheated flow through the grate and from under the side gates. Thus, for the proposed new design of the intake unit of the irrigation system, this is a simplification of the design as a whole, where the conditions for entering water through the gratings with their gaps between the rods for each outlet gallery of the gallery, which has additional intermediate bottoms of platforms in front of it from the inlet channel side, respectively, of the transit channel, and which galleries need to be able to overlap the entire width of the channel due to the presence of mounted vertical turns flaps made with perforation holes, the outer surface of which towards the water flow is made by curved plates in the form of fins, providing a stream-guiding system of the jet in the working position, the bottoms of such transitional (intermediate) platforms should also be cleaned of sediment deposits and debris in front of each individual gallery blocked by a vibrating grid with a slope towards the transit channel, improving the hydraulic conditions of the structure.
Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением является повышение эффективности путем улучшения условий входа воды и повышения подпора воды по центру водоприемного отверстия галереи перекрытой вибрирующей решеткой, таким образом, обеспечение бесперебойной подачи воды в оросительную систему и ее защита от поступления наносов, а также плавающего мусора в условиях гидрологического режима условий работы каналов с бетонной облицовкой, забирающих воду из горных и предгорных участков рек.The technical result achieved by the present invention is to increase efficiency by improving the conditions of water inlet and increasing the water back pressure in the center of the gallery's water inlet with a vibrating grid, thus ensuring uninterrupted water supply to the irrigation system and its protection against sediment entry, as well as floating debris in conditions the hydrological regime of working conditions of channels with concrete lining, taking water from mountain and foothill sections of rivers.
Указанный технический результат достигается путем устройства водозаборного узла оросительной системы, конструкция которого включает канал-быстроток с облицованными стенками и днищем, потоконаправляющий элементы в виде поворотных вертикальных щитков, соединенных приводом вращения и горизонтальные сверху козырьки, согласно изобретения, по трассе проточного облицованного канала в пределах дна канала устроены водозаборные галереи, между которыми устроены дополнительные промежуточные площадки с днищем, количество водозаборных галерей между ними зависит от заданного расхода потребителю, а их функционирование зависит за счет выполненных с возможностью поворота и крепления удлиненных поворотных щитков из условия, чтобы перекрывать максимальную ширину поворотными щитками перед последней галереей и смонтированных на осях к стенкам канала, соединенных приводом прямой тягой в сторону течения воды, при этом плоскости поворотных щитков выполнены с отверстиями перфорации, наружная поверхность которых в сторону течения воды выполнена изогнутыми пластинами в виде оребрения, причем обеспечивающей струенаправляющую систему струи, каждый поворотный щиток может находиться в рабочем положении в одной вертикальной плоскости со стенками канала при котором они образуют, открытый проход продольного канала для пропуска максимального безподпорного режима по транзиту канала-быстротока.The specified technical result is achieved by arranging the intake unit of the irrigation system, the design of which includes a quick-flow channel with lined walls and a bottom, flow-guiding elements in the form of rotary vertical shields connected by a rotation drive and visors horizontal from above, along the flowing lined channel along the bottom of the bottom canal arranged water galleries, between which additional intermediate platforms with a bottom are arranged, the number of water galleries the th between them depends on the set flow rate to the consumer, and their functioning depends on the ability to rotate and fasten the elongated rotary flaps so that they overlap the maximum width with rotary flaps in front of the last gallery and mounted on the axles to the channel walls, connected by a direct drive to the side water flow, while the planes of the rotary flaps are made with perforation holes, the outer surface of which towards the water flow is made by curved plates in the form of fins In addition, providing a stream-guiding system of the jet, each rotary shield can be in the working position in the same vertical plane with the channel walls at which they form an open passage of the longitudinal channel to pass the maximum support-free mode in transit of the fast-flow channel.
Кроме того, с целью предотвращения отложения наносов сзади поворотных щитков, они установлены с зазором относительно днища дополнительных промежуточных площадок перед галереями, при этом поворотные щитки после размещения последней галереи выполняют с возможностью из условия перекрытия максимально ширину транзитного канала, создавая подпор для полного забора потока воды при минимальных расходах воды в подводящем канале.In addition, in order to prevent sediment deposits behind the rotary shields, they are installed with a gap relative to the bottom of the additional intermediate platforms in front of the galleries, while the rotary shields, after placing the last gallery, make the maximum width of the transit channel from the condition of overlapping, creating a backwater for a complete intake of the water flow with minimal water flow in the feed channel.
Кроме того, каждая галерея состоит из вибрирующих решеток, имеющих уклоны с разными размерами просветов между стержнями решеток, увеличивающимися от решетки верхней галереи к решетки нижней галереи, последняя должна быть очищаемой о фракции крупных наносов и плавающего мусора.In addition, each gallery consists of vibrating gratings having slopes with different sizes of gaps between the grating rods, increasing from the grating of the upper gallery to the grating of the lower gallery, the latter must be cleaned about the fraction of large sediment and floating debris.
Кроме того, регулировка расхода воды, забираемая из канала на обводнение водных объектов, осуществляется за счет затворов и варьированием их открытия из галерей, а с внешней стороны проточного переходного участка отводящий канал соединен с водобойным колодцем, выполненным в виде отводящей цилиндрической камеры с водовыпускным отверстием, соединенного с отводящим трубопроводом.In addition, the adjustment of the water flow taken from the channel for watering water bodies is carried out by gates and varying their opening from the galleries, and on the outside of the flowing transition section the discharge channel is connected to a water well made in the form of a discharge cylindrical chamber with a water outlet, connected to the discharge pipe.
Канал является проточным, и транзитная сбросная часть канала должна обеспечить транзит воды со скоростями, превышающими незаиления для данных условий (параметров наносов). В дно канала встроены галереи с дополнительными промежуточными площадками с днищами на одном уровне между подводящим и транзитным каналами, на которых в боковых стенках смонтированы на оси вращения поворотные щитки с отверстиями перфорации, наружная поверхность которых в сторону течения воды выполнена изогнутыми пластинами в виде оребрения. Это приводит к смыву наносов с поверхности площадок днища за ними в сторону вибрационной решетки, перекрывающей водозаборное отверстие галереи, расход воды при этом в водозаборную галерею восстанавливается, а наносы транспортируются далее в сторону транзитного канала. Так как расход воды по длине канала уменьшается за счет отбора воды галереями, канал имеет сужение за счет установки разной длины и перекрытия поворотными на осях щитками с двух одновременно сторон, площадь которого уменьшается от первой по направлению течения до последней, т.е. средняя часть канала над галереями сужается ими с учетом воздействия на решетку восходящих токов воды по высоте над галереей, где кинетическая энергия достаточно высока, далее имеется возможность в конце последней галереи на уступе полностью перекрыть поперечное сечение транзитного канала, когда расход воды в подводящем канале будет минимальным, и необходимо подать всю воду в оросительную систему.The channel is flowing, and the transit discharge part of the channel should provide water transit with speeds exceeding non-silt for these conditions (sediment parameters). Galleries with additional intermediate platforms with bottoms on the same level between the supply and transit channels are built into the channel bottom, on which rotary shields with perforation holes are mounted on the side walls of the axis of rotation, the outer surface of which is curved in the form of fins in the direction of the water flow. This leads to the washing away of sediments from the surface of the bottom platforms behind them towards the vibrating grating, which overlaps the gallery’s water intake opening, while the water flow is restored to the water intake gallery, and the sediment is transported further towards the transit channel. Since water flow along the length of the channel decreases due to water withdrawal by the galleries, the channel has a narrowing due to the installation of different lengths and overlapping by rotary shields on the axes from two sides at the same time, the area of which decreases from the first in the direction of the current to the last, i.e. the middle part of the channel above the galleries is narrowed by them, taking into account the impact on the lattice of ascending water currents in height above the gallery, where the kinetic energy is high enough, then there is the possibility at the end of the last gallery on the ledge to completely block the cross section of the transit channel when the water flow in the supply channel is minimal , and it is necessary to supply all the water to the irrigation system.
Из водозаборных галерей вода подается через переходник канала в отводящую цилиндрическую камеру, из которой с помощью трубопровода вода поступает на орошаемые участки или для других нужд потребителю.Water is supplied from the intake galleries through the channel adapter to the outlet cylindrical chamber, from which water is supplied via the pipeline to irrigated areas or for other needs to the consumer.
Исходя из вышеизложенного, автор считает возможным утверждать, что предлагаемое техническое решение отвечает критерию «существенные отличия».Based on the foregoing, the author considers it possible to assert that the proposed technical solution meets the criterion of "significant differences".
Водозаборный узел оросительной системы поясняется чертежами: на фиг. 1 представлена схема водозаборного узла оросительной системы; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - схема выполнения поверхности щитка с изогнутыми пластинами в виде оребрения, вид сбоку.The water intake unit of the irrigation system is illustrated by drawings: in FIG. 1 is a diagram of a water intake assembly of an irrigation system; in FIG. 2 is a section AA in FIG. one; in FIG. 3 is a section BB in FIG. one; in FIG. 4 is a side view of a schematic diagram of a surface of a shield with curved plates in the form of fins.
Водозаборный узел оросительной системы включает водозаборный канал 1, русло реки 2. Водозаборный канал 1 состоит из канала-быстротока 3 с облицованными стенками 4 и с плоским дном подводящий 5 и транзитный 6 каналы с расположенными галереями 7, 8, 9 между которыми выполнены дополнительно плоские днища площадок 10 и 11 на одном уровне между подводящим 5 и транзитным 6 каналами. Выход из галерей 7, 8, 9 соединен проточным переходным участком 12 в виде отводящего канала, во входном сечении которых установлены затворы 13, 14, 15, 16, 17, 18 с подъемным механизмом, переходной участок 12, который соединен с водобойным отводящим колодцем 19, выполненным в виде отводящей цилиндрической камеры и соединен с трубопроводом 20.The water intake node of the irrigation system includes a water intake channel 1, a
Водозаборный узел снабжен шарнирно прикрепленной к верхней передней стенке каждой галереи 7, 8, 9 с виброрешетками 21, 22, 23 с продольными стержнями, имеющих уклоны с размерами просветов между стержнями виброрешеток, увеличивающимися от решетки верхней галереи 7 к последующей нижней, соответственно галерей 8 и 9.The water intake unit is provided with a pivotally attached to the upper front wall of each
Между галереями 7, 8, 9 последовательно расположены дополнительные днища площадок 10 и 11 на которых размещены, выполненные поворотные вертикальные щитки 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 горизонтального перемещения, вертикальная кромка которых закреплена в боковой стенке канала на осях 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 вращения. Сверху щитки 24-31 снабжены козырьками 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47 в сторону течения воды.Between the
Боковая плоскость каждого щитка 24-31, к которым жестко закреплены козырьки 40-47, выполнена отверстиями 48 перфорации, в которые жестко закреплены изогнутые пластины 49, выполненные в виде оребрения его плоскости в шахматном или ином расположении с отверстиями перфорации. Данную форму щитков 24-31 с осями 32-39 снабжают механическим приводом 50 и 51 с осью 52 прямолинейной тяги и с возможностью их соединения в виде вертикальных направляющих жалюзи из щитков 24-31, удлиненных из условия, чтобы щитки 30-31 в конце последней галереи 9 (при минимальных расходах воды в подводящим канале) могли полностью перекрыть по ширине поперечное сечение транзитного канала 6 под углом его продольной оси.The lateral plane of each flap 24-31, to which the visors 40-47 are rigidly fixed, is made by
Поскольку уровень воды в подводящем канале 5 может меняться, и забор воды в галерее 7, 8, 9 проходя через вибрирующие решетки, расщепляется, соответственно, меняется установка расположения направляющих жалюзи из щитков 24-31 с помощью привода 50 и 51 с осью 52 вращения прямолинейной тягой, перемещая вертикальные щитки 24-31, закрепленные на своих отдельных осях вращения 32-39 в сторону боковых стенок 4 канала-быстротока 3 и связано с движением потока (с определенным заданным углом открытия), что позволяет увеличить их схождение к центу продольной оси канала в сторону галерей 7, 8, 9, или наоборот, расхождение в сторону боковых стенок канна, а значит, увеличить по направлению течения потока забора воды в галереи 7, 8, 9. Таким образом, сама галерея остается очищенной от наносов и мусора. Это обусловлено за счет последовательного действий элементов, размещенных на дополнительных промежуточных днищах площадок 10 и 11 установленных на них поворотных щитков 24-31, когда все наносы концентрируются в центральной зоне канала между направляющими под углом друг другу в конце щитков 24-31, обеспечивая благоприятную структуру потока при заборе воды в галереи 7, 8, 9. В то же время дополнительные площадки 10 и 11 не заиливаются за щитками 24-31 из-за выполнения их плоскости отверстиями 48 перфорации, в которых жестко закреплены изогнутые пластины 49, выполненные в виде оребрения. Кроме того, оснащение оросительных систем водозаборным узлом предложенного нового конструктивного решения 8 качестве противонаносных устройств на каналах гарантирует эффективную борьбу с наносами и с плавающим мусором, чем также обеспечивается забор очищенной воды в галереи из поверхностных горизонтов. Смыв наносов при водозаборе воды в основном смещается к центру продольной оси канала над галереями, перекрытыми виброрешетками 21, 22, 23.Since the water level in the
Следует заметить, что щитки 24-31 играют роль, например, донных порогов и фиксированных их расположения под углом к продольной оси канала, образуется в центре винт или валец, пока глубина воды на участке дополнительных днищ площадок 10 и 11 не уменьшится на столько, что скорости на подходе к порогу (щитка) станет не достаточной для поддержания первоначальных габаритов винта.It should be noted that the flaps 24-31 play the role of, for example, bottom sills and their fixed location at an angle to the longitudinal axis of the channel, a screw or roll is formed in the center until the water depth in the area of the additional bottoms of
Завал устройства щитков (преграды) во всех случая исключен, и они транспортируются вниз транзитному каналу 6 на сброс, так как за счет центростремительной силы отбрасываются к центру решетки, где поток воды имеет наибольшую скорость для их смыва на перекрывающей решетки водоприемную галерею. Поэтому для лучшего возбуждения циркуляционных винтовых течений, длина перегораживающих щитков 24-31 перед каждой галерей 7, 8, 9 должна быть переменной и зависит по высоте наполнения канала.The obstruction of the device shields (barriers) in all cases is excluded, and they are transported down to the
Водозаборный узел оросительной системы работает следующим образом.The water intake node of the irrigation system operates as follows.
Скоростной поток, насыщенный наносами и плавающим мусором по подводящему каналу 5 поступает к галереям 7, 8, 9 и сверху с помощью шарниров привода 50 и 51 с прямолинейными тягами связанных с поворотными щитками 24-31 с козырьками 40-47, где потоконаправляющие щитки занимают такое положение, которое образуя сужающий угол схождения их в сторону продольной оси над дополнительными днищами площадок 10 и 11 обеспечивают образование в придонном слое потока винтовой валец, как и в конце подводящего, так и в начале транзитного каналов, транспортирующие наносы по центру канала на данном участке водозабора воды над водозаборными галереями, т.е. за щитками 24-31 образуется такая зона, где за счет поступления воды через отверстия 48 перфорации с изогнутыми пластинами 49 в виде оребрения, значительно уменьшает нагрузку на щитки, а также уменьшает поступление наносов по ширине закрепленной виброрешеткой 21, 22, 23 над водозаборной галереи 7, 8, 9. Вода из водозаборных галерей поступает в раструбный открытый переходной отводящий участок 12 канала, из которого далее в водобойный колодец 19 в виде цилиндрической камеры. Из колодца 19 с помощью трубопровода 20 или другим способом чистая вода доставляется на орошаемые участки. Вся эта в целом конструкция компоновки сооружения способствует повышению пропускной способности, а также наносотранспортирующей способности.The high-speed stream saturated with sediment and floating debris through the
Неравномерность распределения наносов по высоте потока в подводящем канале 5 предопределяет обязательное создание заранее заданной структуры потока перед водозаборными галереями 7, 8, 9, обеспечивающей прохождении наносов и мусора практически по центру продольной оси на данном участке канала с галереями. Это приводит к смыву, также наносов по всей ширине над водозаборными галереями и расход воды будет постоянно восстановлен до заданного расчетного, а по этому, щитки 24-31 (пороги) по длине (ширине канала) должны быть переменными в сторону ряда устроенных водоприемных галерей с дополнительными днищами площадок, на которых размещаются нижние торцы щитков 24-31, где поток проходит через полезный просвет виброрешети 21, 22, 23 в донное водозаборное отверстие на данном участке канала между подводящим 5 и транзитным 6 каналами, и это связано по высоте наполнения канала.The uneven distribution of sediment along the height of the flow in the
Конструктивные элементы дополнительных днища площадок 10 и 11 с возможностью перемещения на них размещенных нижней кромкой щитков 24-31, как в конце подводящего канала 5, так и в начале транзитного канала 6, позволяют надежно ими управлять приводом перемещения, когда каждая водозаборная галерея отстоят друг от друга на некотором расстоянии, а это обеспечивает возможность существенно облегчить их управляемость приводом 50 и 51 прямолинейной тягой, связанной сверху шарнирами со щитками, т.е. непосредственной близости облицованных стенное 4 канала-быстротока 3.Structural elements of the additional bottoms of
Предлагаемая конструкция водозаборного узла оросительной системы, имеет значительно больший допустимый диапазон осуществить забор чистой воды и снижает попадание в галереи транспортируемых наносов и плавающего мусора, при этом необходимо иметь в виду, что устойчивость переходных процессов гидравлического режима, возникающих при работе этих сооружений, обеспечивается рациональной компоновкой и технически грамотным конструктивным решением водозаборного узла оросительной системы. Такая взаимосвязь основных элементов водозаборного узла обеспечивает эксплуатационную надежность при изменении уровня воды (расхода) и оптимальную пропускную способность в условиях прохождения бурного потока в канале.The proposed design of the intake unit of the irrigation system has a much larger allowable range of clean water intake and reduces the entry of transported sediment and floating debris into the galleries, and it should be borne in mind that the stability of the transient hydraulic regime arising from the operation of these structures is ensured by a rational layout and a technically competent design solution for the water intake of the irrigation system. This interconnection of the main elements of the intake unit ensures operational reliability when the water level (flow rate) changes and the optimal throughput in the conditions of the passage of a turbulent flow in the channel.
В целом изобретение расширить функциональные возможности таких оросительных каналов гидромелиоративной сети путем одновременной подачи воды на орошение, так и для беспрепятственного пропуска больших расходов наносов и дополнительно предохраняя водозаборные галереи от завала наносами, и повысит надежность работы, когда наносы транспортируются в зоне расположения галерей по центру канала на данном участке водозабора со значительными скоростями течения, и наносы транспортируются далее по транзитному каналу на сброс.In general, the invention to expand the functionality of such irrigation canals of the irrigation and drainage network by simultaneously supplying water for irrigation, so as to freely pass large loads of sediment and further protecting the intake galleries from obstruction by sediment, and will increase the reliability when sediment is transported in the gallery in the center of the channel in this section of the water intake with significant flow rates, and sediment is transported further through the transit channel to the discharge.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019111769A RU2708529C1 (en) | 2019-04-18 | 2019-04-18 | Water intake unit of irrigation system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019111769A RU2708529C1 (en) | 2019-04-18 | 2019-04-18 | Water intake unit of irrigation system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2708529C1 true RU2708529C1 (en) | 2019-12-09 |
Family
ID=68836743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019111769A RU2708529C1 (en) | 2019-04-18 | 2019-04-18 | Water intake unit of irrigation system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2708529C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1076518A1 (en) * | 1981-12-29 | 1984-02-29 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Комплексной Автоматизации Мелиоративных Систем | Water stream divider for canals with turbulent flow |
| SU1763564A1 (en) * | 1990-03-30 | 1992-09-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Комплексной Автоматизации Мелиоративных Систем | Water intake of irrigation system |
| WO2013134886A1 (en) * | 2012-03-14 | 2013-09-19 | Jouni Jokela | Hydraulic structure for water flow control |
| RU2542514C1 (en) * | 2013-11-06 | 2015-02-20 | Михаил Иванович Голубенко | Water divider for channels with stormy flow condition |
| RU2606282C1 (en) * | 2015-08-03 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" | Water intake unit of an irrigation system |
| RU2615337C1 (en) * | 2016-02-09 | 2017-04-04 | Михаил Иванович Голубенко | Flow mode control method in the opened channel |
-
2019
- 2019-04-18 RU RU2019111769A patent/RU2708529C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1076518A1 (en) * | 1981-12-29 | 1984-02-29 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Комплексной Автоматизации Мелиоративных Систем | Water stream divider for canals with turbulent flow |
| SU1763564A1 (en) * | 1990-03-30 | 1992-09-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Комплексной Автоматизации Мелиоративных Систем | Water intake of irrigation system |
| WO2013134886A1 (en) * | 2012-03-14 | 2013-09-19 | Jouni Jokela | Hydraulic structure for water flow control |
| RU2542514C1 (en) * | 2013-11-06 | 2015-02-20 | Михаил Иванович Голубенко | Water divider for channels with stormy flow condition |
| RU2606282C1 (en) * | 2015-08-03 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" | Water intake unit of an irrigation system |
| RU2615337C1 (en) * | 2016-02-09 | 2017-04-04 | Михаил Иванович Голубенко | Flow mode control method in the opened channel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Larinier | Location of fishways | |
| CA2440140C (en) | Fish safe screened water diversion apparatus | |
| US5385428A (en) | Water intake fish diversion apparatus | |
| RU2606282C1 (en) | Water intake unit of an irrigation system | |
| CN110478977B (en) | Spiral flow is from arranging husky formula desilting filtering ponds | |
| RU2484203C1 (en) | Water discharge - stabiliser of water flow from channels with rapid flow mode | |
| US6155746A (en) | Fish ladder and its construction | |
| RU2592414C1 (en) | Water intake | |
| US1431367A (en) | Device for separating sand carried in watercourses | |
| KR101267438B1 (en) | Structure and method for removing sediment at the upper region of intake dam | |
| RU2708529C1 (en) | Water intake unit of irrigation system | |
| JP2012140845A (en) | Flow divider having vertical two-stage structure | |
| David et al. | Fish guidance structures with narrow bar spacing: physical barriers | |
| JP2001003402A (en) | Water intake system using weir levee | |
| RU2550421C1 (en) | Water outlet from channel with steep slope | |
| RU2656350C1 (en) | Water intake structure | |
| US802183A (en) | Filtering-dam. | |
| RU2816532C2 (en) | Method of controlling hydraulic structure of water flow at circulation threshold in watercourse bed with water intake structure | |
| KR102036353B1 (en) | Environment-friendly duct-type eco-beam | |
| JP7212581B2 (en) | Debris flow sedimentary work | |
| RU2501907C1 (en) | Method to control hydraulic structure of water flow in water-receiving chamber from sediments | |
| SU1763564A1 (en) | Water intake of irrigation system | |
| RU65061U1 (en) | WATER RESISTANCE PROTECTION SYSTEM | |
| US1376889A (en) | Lake or pond | |
| JPH05179631A (en) | Dam structure |