RU2816532C2

RU2816532C2 - Method of controlling hydraulic structure of water flow at circulation threshold in watercourse bed with water intake structure

Info

Publication number: RU2816532C2
Application number: RU2022123172A
Authority: RU
Inventors: Вадим Михайлович Голубенко
Original assignee: Вадим Михайлович Голубенко
Filing date: 2022-08-29
Publication date: 2024-04-01

Abstract

FIELD: hydraulic structures.

SUBSTANCE: invention relates to hydraulic engineering and can be used for water intake directly from the bottom channel of a watercourse, the water of which contains a large amount of sediments and debris, as well as during water intake into channels, pipes and front chambers of pumping stations. Method consists in controlling the hydraulic structure of the water flow downstream of the water intake directly by the installation in front of the bucket water intake of the retaining structure in the form of two water overflow walls (sills) 5 and 6 at the bottom of the watercourse bed, forming drainage channel 4 between them. Inlet of the bucket water intake chamber 3 is equipped with protective grid 15 at an angle. Protective grid 15 rests on ledge 16 with its free end. Outlet from the water intake chamber 3 towards front chamber 7 is equipped with three holes, the width of which is limited by L-shaped shelves and an inclined wall with inclination angles within α₁=60–70°, α₂=40–50°, α₃=30–35° respectively, relative to the bottom of the exit towards front chamber 7. Water overflow transverse walls (thresholds) 5 and 6 have height equal to h_w= 0.3h_d, where h_d is the water depth in the discharge channel of watercourse 1. Dividing L-shaped wall 2 of bucket water intake 3 with broken outline, fixed parallel to the bank, is directed towards the formed drainage channel 4. Presence of drainage channel 4 facilitates the free passage of sediments into the discharge channel of watercourse 1, and the transverse water overflow walls (sills) 5 and 6 create the possibility of backwater and the flow of pure water through grate 15 first into bucket chamber 3 and further into front chamber 7 uniformly along its width due to the presence of three holes with L-shaped shelves. Elevations of the bottom of front chamber 7 and the channel of watercourse 1 do not coincide, as a result, a given water intake takes place. Structure of the vertical wall of the broken outline (in the form of an angular joint) as a whole facilitates the squeezing of sediments towards the flow of drainage channel 4 into the lower pool of the outlet channel of the watercourse.

EFFECT: invention allows, due to transverse retaining water overflow walls (thresholds), to create water backwater in front of the inlet to the bucket water intake of open type and to create hydraulic conditions providing water supply uniformly along its width, and effective protection from sediments and ingress of debris during water intake, and also provides simplification and reduction of metal consumption.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для защиты речных водозаборных сооружений от попадания наносов, мусора и плавающих включений при водозаборе в каналы, трубы и аванкамеры насосных станций.The invention relates to hydraulic engineering and can be used to protect river water intake structures from the ingress of sediment, debris and floating inclusions during water intake into channels, pipes and fore-chambers of pumping stations.

Известен способ регулирования гидравлической структуры потока воды у циркуляционного порога речного водозаборного сооружения и вертикальную стенку, установленную с возможностью вертикального перемещения и горизонтально - перпендикулярно циркуляционному порогу (Авторское свидетельство SU №1562395, Е02В 8/02 от 07.05.199).There is a known method for regulating the hydraulic structure of water flow at the circulation threshold of a river water intake structure and a vertical wall installed with the possibility of vertical movement and horizontally - perpendicular to the circulation threshold (Author's certificate SU No. 1562395, E02B 8/02 dated 05/07/199).

Недостатком этого устройства является то, что его устойчивая работа по борьбе с наносами и плавающими включениями в потоке возможна лишь в незначительном диапазоне изменения расходов и соответственно уровня воды в верхнем бьефе сооружения. В остальных случаях или образуется устойчивая воронка или канал между порогом и стенкой настолько велик, что наносы беспрепятственно попадают в водоприемную камеру. Также весьма сложна пневматическая схема устройства, которая должна обеспечить вертикальное и горизонтальное, перпендикулярно циркуляционному порогу перемещению.The disadvantage of this device is that its stable operation to combat sediment and floating inclusions in the flow is possible only within a small range of changes in flow rates and, accordingly, the water level in the upstream of the structure. In other cases, either a stable funnel is formed or the channel between the threshold and the wall is so large that sediment easily enters the water intake chamber. The pneumatic circuit of the device is also very complex, which must provide vertical and horizontal movement perpendicular to the circulation threshold.

Известен способ регулирования гидравлической структуры потока воды у циркуляционного порога водозаборного сооружения, включающий перемещение стенки, установленной над дном вдоль циркуляционного порога в зависимости от изменения уровня перед ним, при этом стенку размещают перед порогом с расположением над ней верхней ее кромки, перемещение стенки осуществляют путем поворота ее относительно верхней кромки в сторону порога при превышении уровня воды перед порогом (Патент RU №2005846, Е02В 8/06 от 15.01.1994).There is a known method for regulating the hydraulic structure of water flow at the circulation threshold of a water intake structure, which includes moving a wall installed above the bottom along the circulation threshold depending on changes in the level in front of it, while the wall is placed in front of the threshold with its upper edge located above it, the wall is moved by turning its relative to the upper edge towards the threshold when the water level in front of the threshold exceeds (Patent RU No. 2005846, E02B 8/06 dated 01/15/1994).

Недостатком данного способа является то, что во всем диапазоне изменения уровней и расходов в верхнем бьефе водозаборного сооружения регулирование изменение параметров возмущения, осуществляется путем нарушения циркуляционного вальца, созданного порогом, посредством стенки; нахождение стенки в зоне наибольшего движения наносов будет способствовать быстрому ее износу и выводу всего устройства из работы. Низка надежность устройства, т.к. большой камень или топляк может заклинить стенку.The disadvantage of this method is that throughout the entire range of changes in levels and flow rates in the upstream of the water intake structure, regulation of the change in disturbance parameters is carried out by disrupting the circulation roller created by the threshold through the wall; finding the wall in the zone of greatest sediment movement will contribute to its rapid wear and removal of the entire device from operation. The reliability of the device is low, because a large stone or driftwood can jam the wall.

Известно устройство для регулирования гидравлической структуры потока воды, включающее установленную у циркуляционного порога с возможностью перемещения относительно оси стенки, верхняя кромка которой и ось вращения находятся выше уровня воды на сооружении, при этом стенка установлена сверху порога под углом к его оси, что ось вращения и вершина угла, образованного двумя любыми положениями стенки, расположены в верхнем бьефе сооружения, а нижняя кромка стенки - в камере водоприемника, при этом порог имеет срез в верхней части параллельной примыкающей к нему плоскости стенки в закрытом положении (Патент RU №2177524, Е02В 8/02 от 27.12.2001).A device is known for regulating the hydraulic structure of water flow, including a wall installed at the circulation threshold with the ability to move relative to the axis, the upper edge of which and the axis of rotation are above the water level on the structure, while the wall is installed on top of the threshold at an angle to its axis, which is the axis of rotation and the apex of the angle formed by any two positions of the wall is located in the upstream of the structure, and the lower edge of the wall is in the water intake chamber, while the threshold has a cut in the upper part parallel to the adjacent wall plane in the closed position (Patent RU No. 2177524, E02B 8/ 02 dated December 27, 2001).

Недостатком данного устройства является слабая способность осуществлять функции водозабора. А также создание эффективных гидравлических условий в зоне влияния водозабора, например предложенного ковшового водозабора открытого типа, для чего необходимы усовершенствования конструкции входной части в аванкамеру с распределительными сооружениями. Кроме того, структура формирования внешними границами гидравлической структуры, взаимодействующей перед порогом, при этом недостаточно он эффективен в работе по борьбе на сооружении с наносами и недостаточность турбулентного перемешивания в зоне водоотвода (камеры водоприемника) и отложения наносов, а, следовательно, снижает эксплуатационные расходы.The disadvantage of this device is its weak ability to perform water intake functions. As well as the creation of effective hydraulic conditions in the zone of influence of the water intake, for example, the proposed open-type bucket water intake, which requires improvements in the design of the entrance to the front chamber with distribution structures. In addition, the structure of the formation of the external boundaries of the hydraulic structure interacting in front of the threshold, while it is not sufficiently effective in combating sediment on the structure and the insufficiency of turbulent mixing in the drainage zone (water intake chamber) and sediment deposition, and, therefore, reduces operating costs.

Известен водоприемный ковш, включающий установленный в береговой зоне русла реки водоприемник, верхнюю ограждающую водоприемную дамбу и потоконаправляющую стенку, расположенную за ограждающей дамбой ниже по течению, Примыкающую одной стороной к берегу под острым углом в направлении движения транзитного потока, при этом в береге русла реки выполнен водоотводящий канал, вход которого расположен между ограждающей стенкой, а выход - за стенкой (Авторское свидетельство SU №1446230, Е02В 9/04 от 23.12.1988).A water intake bucket is known, which includes a water intake installed in the coastal zone of a river bed, an upper enclosing water intake dam and a flow-directing wall located behind the enclosing dam downstream, adjoining one side to the shore at an acute angle in the direction of movement of the transit flow, while in the bank of the river bed there is a a drainage channel, the entrance of which is located between the enclosing wall, and the exit is behind the wall (Author's certificate SU No. 1446230, E02B 9/04 dated 12/23/1988).

Вход в водоотводящем канале превышает отметку уровня на выходе для обеспечения тока воды в отводящем канале. Установленная перед порогом в русле реки стенка дополнительно увеличивает перепад уровней воды на входе и выходе за счет отклонения струй транзитного потока. Однако данное сооружение имеет недостаточную эксплуатационную надежность. Кроме того, это не связано со способом гашения потока для направления потока в аванкамеру и увеличения ее водозабора, а также возможность при движении камней забивки водоотводящего канала из-за подпора, установленной подпорной стенкой вверх.The inlet in the drainage channel exceeds the level mark at the outlet to ensure the flow of water in the drainage channel. A wall installed in front of the threshold in the river bed further increases the difference in water levels at the inlet and outlet by deflecting the jets of the transit flow. However, this structure has insufficient operational reliability. In addition, this is not related to the method of damping the flow to direct the flow into the front chamber and increase its water intake, as well as the possibility of clogging the drainage channel when moving stones due to the backwater installed with the retaining wall facing upwards.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является водозаборное сооружение, включающее установленное в русле водотока подпорное сооружение, примыкающий к берегу водосливной порог, водоприемную камеру, регулятор расхода и отводящий канал, подключенный к водоприемному оголовку, струеформирующий элемент, обращенный к подпорному сооружению, при этом содержит ковшовую водоприемную камеру, которая оборудована водосливом широкого порога, а выход - аванкамерой, соединенной с отводами каналами забора воды, при этом русло водотока дополнительно снабжено поперечной водобойной перегородкой в виде жесткой криволинейной стенки, закрепленной одним концом на дне водотока и выполненной с обращенной вверх и в сторону ковшовой водоприемной камеры вогнутой гранью, а между поперечной водобойной перегородкой и ковшовой водоприемной камерой расположена параллельно берегу разделительная вертикальная стенка, при этом они образуют, скоростной режим гидравлической струи, вытекающей в выходном участке, при этом над верхней частью всех элементов установлено перекрытие (Патент RU №2656350, Е02В 9/04, Е03В 3/04, Е03В 3/36 от 05.06.2018).The closest to the invention in technical essence is a water intake structure, including a retaining structure installed in the bed of a watercourse, a spillway threshold adjacent to the shore, a water intake chamber, a flow regulator and an outlet channel connected to the water intake head, a stream-forming element facing the retaining structure, and contains a bucket water intake chamber, which is equipped with a wide threshold spillway, and the outlet is a forward chamber connected to the outlets by water intake channels, while the watercourse bed is additionally equipped with a transverse water barrier in the form of a rigid curvilinear wall, fixed at one end at the bottom of the watercourse and made facing upwards and in side of the bucket water intake chamber with a concave edge, and between the transverse water breaker partition and the bucket water intake chamber there is a dividing vertical wall located parallel to the shore, while they form the speed regime of the hydraulic jet flowing in the outlet section, while an overlap is installed above the upper part of all elements (Patent RU No. 2656350, E02B 9/04, E03B 3/04, E03B 3/36 dated 06/05/2018).

Недостатком данного устройства является слабая способность осуществлять функции водозабора, а также создание эффективных гидравлических условий в зоне влияния водозабора, например, предложенного ковшового водозабора открытого типа, усовершенствования конструкции в связи с наличием в повышении задержания потока и частично гашения кинетической энергии для поворота потока в сторону ковшового водозабора при установке поперечных двух водопереливных раздельных порогов (стенок переливных), образуя между ними водоотводящий канал, а выход водоприемной камеры разделен на три окна входа воды в сторону аванкамеры с разными углами наклона и отсутствия задержания наносов. Кроме того, наличие многочисленных элементов сооружения ведет к усложнению сооружения, большая материалоемкость.The disadvantage of this device is the weak ability to perform water intake functions, as well as the creation of effective hydraulic conditions in the zone of influence of the water intake, for example, the proposed open-type bucket water intake, design improvements due to the presence of increased flow retention and partial damping of kinetic energy to turn the flow towards the bucket water intake when installing transverse two water overflow separate thresholds (overflow walls), forming a drainage channel between them, and the outlet of the water intake chamber is divided into three water entry windows towards the front chamber with different angles of inclination and lack of sediment retention. In addition, the presence of numerous elements of the structure leads to the complication of the structure and high material consumption.

Следовательно, должны создаваться новые сооружения с учетом особенностей для забора воды непосредственно из донных слоев русла водотока. По пути таких сооружений осуществляют водозабор в каналы, трубы и аванкамеры насосных станций в соответствии с запросами потребителей.Consequently, new structures must be created taking into account the specific features for collecting water directly from the bottom layers of the watercourse bed. Along the path of such structures, water is withdrawn into channels, pipes and anterior chambers of pumping stations in accordance with consumer requests.

Целью изобретения является устранения указанных недостатков прототипа, а именно: упрощение конструкции с массогабаритными характеристиками при заборе воды и обеспечение более увеличенного забора воды в аванкамеру в зоне влияния водозабора, необходимых и достаточных для эффективной защиты от донных наносов и плавающих предметов водозабор при различных режимах работы русла водотока и исключения застойных угловых зон.The purpose of the invention is to eliminate these disadvantages of the prototype, namely: simplifying the design with weight and size characteristics for water intake and ensuring increased water intake into the fore-chamber in the zone of influence of the water intake, necessary and sufficient for effective protection from bottom sediments and floating objects water intake under different modes of operation of the riverbed watercourse and exclusion of stagnant corner zones.

Технический результат – упрощение компоновки устройства ковшового водозабора, связанного с аванкамерой для регулирования потока воды, и повышение надежности его работы. The technical result is to simplify the layout of the bucket water intake device associated with the front chamber for regulating the water flow, and increase the reliability of its operation.

Технический результат достигается тем, что в способе регулирования гидравлической структуры потока воды у циркуляционного порога в русле водотока с водозаборным сооружением, включающий подпорное сооружение, ковшовую водоприемную камеру, соединенную с аванкамерой, снабженной на выходе водоотводящими каналами забора воды, разделительную вертикальную стенку, расположенную параллельно берегу, которая образует скоростной режим гидравлической струи, проходящей между разделительной вертикальной стенкой и берегом, согласно изобретения, гидравлическую структуру потока формируют ниже по течению относительно водозабора, а забор воды осуществляют непосредственно ковшовым водозабором открытого типа перед оборудованным подпорным сооружением в виде двух установленных водопереливных раздельных порогов на дне русла водотока с образованием между ними водоотводящего канала, при этом выход водоприемной камеры оборудован отверстиями для входа потока в аванкамеру, ширину которых ограничивают Г-образной формы полками и наклонной стенкой с углами наклона в пределах: α₁=60-70°; α₂=40-50°; α₃=30-35° соответственно, относительно дна выхода в сторону аванкамеры.The technical result is achieved by the fact that in the method of regulating the hydraulic structure of water flow at a circulation threshold in the bed of a watercourse with a water intake structure, including a retaining structure, a bucket water intake chamber connected to a forward chamber equipped with drainage channels for water intake at the outlet, a dividing vertical wall located parallel to the shore , which forms the speed regime of the hydraulic jet passing between the dividing vertical wall and the shore, according to the invention, the hydraulic structure of the flow is formed downstream relative to the water intake, and water is taken directly by an open-type bucket water intake in front of the equipped retaining structure in the form of two installed water overflow separate thresholds on the bottom of the watercourse bed with the formation of a drainage channel between them, while the outlet of the water intake chamber is equipped with openings for the flow to enter the forechamber, the width of which is limited by L-shaped shelves and an inclined wall with angles of inclination within: α ₁ = 60-70°; α ₂ =40-50°; α ₃ =30-35°, respectively, relative to the bottom of the exit towards the anterior chamber.

Верхняя горизонтальная полка Г-образной формы, имеет срез верхней части в сторону входа воды в аванкамеру. Кроме того, установка разделительной вертикальной стенки ломанного очертания открытого ковшового водозабора параллельно берегу осуществляется с обеспечением допустимого значения установки в средней части подпорными сооружениями в виде двух установленных водопереливных раздельных порогов на дне русла водотока с образованием между ними водоотводящего канала, на расстоянии 0,5 его ширины и имеют высоту водопереливных порогов (стенок) h_ст.=0,3h_o, где h_о - глубина воды в отводящем уровне водотока, и со стороны входа в ковшовый открытый водозабор устраивают их на расстоянии 3h_о.The upper horizontal shelf is L-shaped, has a cut of the upper part towards the entrance of water into the anterior chamber. In addition, the installation of a dividing vertical wall of a broken outline of an open bucket water intake parallel to the shore is carried out by ensuring the permissible installation value in the middle part with retaining structures in the form of two installed separate water overflow thresholds at the bottom of the watercourse bed with the formation of a drainage channel between them, at a distance of 0.5 of its width and have a height of water overflow thresholds (walls) of h _st. =0.3h _o , where h _o is the depth of water in the outlet level of the watercourse, and from the entrance to the bucket open water intake they are arranged at a distance of 3h _o .

Таким образом, в предложенном способе происходит перераспределение расходов воды сначала перед двумя поперечными водопереливными стенками, частично погасив кинетическую энергию и создания при этом напора направления воды в сторону ковшового открытого водозабора. Кроме того, выход из ковшового водозабора в сторону аванкамеры приобретает равномерное распределение удельных расходов по ширине входа за счет ограниченных Г-образных форм полок на входе в аванкамеру, где выполнены не менее трех отверстий входа воды, ширина которых различна и определяется с двумя Г –образной формы полками и наклонной стенкой с углами наклона в пределах α₁=60-70° α₂=40-50°; α₃=30-35° соответственно, относительно дна выхода в сторону аванкамеры.Thus, in the proposed method, water flows are redistributed first in front of two transverse water overflow walls, partially extinguishing the kinetic energy and creating a pressure to direct the water towards the bucket open water intake. In addition, the outlet from the bucket water intake towards the front chamber acquires a uniform distribution of specific flow rates across the width of the entrance due to the limited L-shaped shelves at the entrance to the front chamber, where at least three water inlet holes are made, the width of which is different and is determined by two L-shaped forms with shelves and an inclined wall with angles of inclination within α ₁ =60-70° α ₂ =40-50°; α ₃ =30-35°, respectively, relative to the bottom of the exit towards the anterior chamber.

Таким образом, создаются условия для забора воды из нижних и средних слоев на нужды водопотребления, а, следовательно, повысить эффективность работы ковшового водозабора открытого типа.Thus, conditions are created for collecting water from the lower and middle layers for water consumption needs, and, consequently, increasing the efficiency of open-type bucket water intake.

Других известных технических решений аналогичного назначения с подобной совокупностью существенных признаков при проведении поиска по научно-технической литературе и патентной документации заявителем не обнаружено.The applicant did not find any other known technical solutions of a similar purpose with a similar set of essential features when conducting a search in scientific and technical literature and patent documentation.

Решение поставленной задачи достигается путем осуществления нового способа и создания новой конструкции водозаборного устройства.The solution to the problem is achieved by implementing a new method and creating a new design of a water intake device.

На чертеже изображен способ регулирования гидравлической структуры потока воды у циркуляционного порога в русле водотока с водозаборным сооружением, общий вид.The drawing shows a method for regulating the hydraulic structure of water flow at a circulation threshold in the bed of a watercourse with a water intake structure, general view.

Способ осуществляется в следующей последовательности.The method is carried out in the following sequence.

В русле водотока 1 устанавливают циркуляционный порог Г-образной стенки 2 ломаного очертания, который ограждает ковшовый водозабор 3 по высоте проточного тракта водотока 1, с обеспечением допускаемого значения установки по отношению водоотводящего канала 4 между двумя подпорными по ширине поперечными водопереливными стенками 5 и 6 на величину 0,5 ширины водоотводящего канала 4, при этом высоту водопереливных поперечных стенок 5 и 6 устанавливают равной h_ст.=0,3h_o, где h_o - глубина воды в отводящем русле водотока 1, и от входа со стороны в ковшовый открытый водозабор 3, равного на расстоянии 3h_o. Ковшовый открытый водозабор 3 связан с аванкамерой 7 открытого типа с уклоном в сторону выхода. Выход открытого ковшового водозабора 3 в аванкамеру 7 открытого типа оборудован отверстиями 8, 9, 10 и 11 с Г-образной формы полками 12 и 13, и наклонной стенкой 14 с углами наклона в пределах: α₁=60-70°; α₂=40-50°; α₃=30-35° соответственно, относительно дна выхода в сторону аванкамеры 7. При этом Г-образная форма полки, включающая в себя верхнюю горизонтальную полку, имеет срез в верхней части, образуя проход воды в аванкамеру 7.In the bed of the watercourse 1, a circulation threshold of an L-shaped wall 2 of broken outline is installed, which encloses a bucket water intake 3 along the height of the flow path of the watercourse 1, ensuring the permissible installation value in relation to the drainage channel 4 between two retaining width transverse water overflow walls 5 and 6 by the amount 0.5 of the width of the drainage channel 4, while the height of the water overflow transverse walls 5 and 6 is set equal to h _st .=0.3h _o , where h _o is the depth of water in the drainage channel of the watercourse 1, and from the entrance from the side to the bucket open water intake 3 , equal at a distance of 3h _o . The bucket open water intake 3 is connected to the open-type fore-chamber 7 with a slope towards the outlet. The outlet of the open bucket water intake 3 into the open front chamber 7 is equipped with openings 8, 9, 10 and 11 with L-shaped shelves 12 and 13, and an inclined wall 14 with inclination angles in the range: α ₁ =60-70°; α ₂ =40-50°; α ₃ =30-35°, respectively, relative to the bottom of the outlet towards the anterior chamber 7. In this case, the L-shaped shelf, which includes the upper horizontal shelf, has a cut in the upper part, forming a passage of water into the anterior chamber 7.

Кроме того, вход в открытую ковшовую камеру 3 снабжают под углом защитной решеткой 15, которая нижним свободным концом опирается на уступ 16 на дне водоприемного отверстия ковшовой открытой водоприемной камеры 3, при этом уступ 16 расположен выше установки двух поперечных водопереливных стенок 5 и 6.In addition, the entrance to the open bucket chamber 3 is provided at an angle with a protective grille 15, which, with its lower free end, rests on the ledge 16 at the bottom of the water inlet opening of the bucket open water inlet chamber 3, while the ledge 16 is located above the installation of two transverse water overflow walls 5 and 6.

На выходе аванкамера 7 снабжена водоотводящими каналами 17 и 18, соответственно, с регуляторами расхода 19 и 20, при этом отметка дна русла водотока 1 расположена выше отметки дна аванкамеры 7 по течению. При этом на эффективность формирования всего потока в ковшовом водозаборе оказывает большое влияние размещение вблизи двух поперечных водопереливных стенок 5 и 6 с дополнительным водоотводящим каналом 4, поскольку происходит частичное гашение кинетической энергии по течению водотока 1, учитывая их высоту и расстояния, а также пропуск больших размеров наносов и плавающих предметов по водоотводящему каналу 4 между стенками 5 и 6 в режиме полной промывки дна тракта по течению водотока 1.At the outlet, the fore-chamber 7 is equipped with drainage channels 17 and 18, respectively, with flow regulators 19 and 20, while the bottom mark of the watercourse bed 1 is located above the bottom mark of the fore-chamber 7 downstream. At the same time, the efficiency of the formation of the entire flow in the bucket water intake is greatly influenced by the placement near two transverse water overflow walls 5 and 6 with an additional drainage channel 4, since there is a partial damping of kinetic energy along the flow of the watercourse 1, taking into account their height and distance, as well as the passage of large sizes sediments and floating objects along the drainage channel 4 between walls 5 and 6 in the mode of complete flushing of the bottom of the tract along the flow of watercourse 1.

Способ регулирования гидравлической структуры в начале осуществляют за счет установки двух поперечных водосливных стенок 5 и 6 (порогов) с водоотводящим каналом 4, что создает определенный подпор перед входом воды в сторону ковшовой открытой с наклонной защитной решетки 15 водоприемной камеры 3, а значит, значительно больше поступает в нее потока воды для потребителя через открытую аванкамеру 7 с регуляторами расхода 19 и 20.The method of regulating the hydraulic structure is initially carried out by installing two transverse drainage walls 5 and 6 (thresholds) with a drainage channel 4, which creates a certain backwater before the water enters towards the bucket, open with an inclined protective grid 15 of the water intake chamber 3, and therefore significantly more the flow of water for the consumer enters it through an open anterior chamber 7 with flow regulators 19 and 20.

Система распределения всего потока в ковшовой водоприемной камере 3 связана с распределением удельных расходов через отверстия 8, 9, 10 и 11, оснащенных Г-образной формы полками 12,13 и стенкой 13, при этом наклон стенок 12 и 13 определяют углом наклона α₁, α₂ и α₃ относительно дна выхода в сторону аванкамеры 7. Количество направляющих Г-образной формы полок и их размеры подбираются расчетным путем для обеспечения оптимального деления всего поступающего потока на отдельные удельные расходы «q_отв.», без образования завихрений и циркуляционных зон, обладающих характерными условиями для увеличения пропуска удельных расходов в сторону аванкамеры 7. Таким образом, это способствует организации равномерного поступления потока воды в сторону входа в аванкамеру по ее ширине. Теоретически это означает, что соблюдается соотношение величин поступления удельных расходов в сторону аванкамеры.The system for distributing the entire flow in the bucket water receiving chamber 3 is associated with the distribution of specific flow rates through openings 8, 9, 10 and 11, equipped with L-shaped shelves 12,13 and wall 13, while the inclination of the walls 12 and 13 is determined by the inclination angle α ₁ , α ₂ and α ₃ relative to the bottom of the outlet towards the front chamber 7. The number of L-shaped shelf guides and their dimensions are selected by calculation to ensure optimal division of the entire incoming flow into individual specific flow rates “q _hole. ", without the formation of turbulence and circulation zones, which have characteristic conditions for increasing the passage of specific flow rates towards the front chamber 7. Thus, this helps to organize a uniform flow of water towards the entrance to the front chamber along its width. Theoretically, this means that the ratio of the amounts of specific expenditures in the direction of the forward chamber is maintained.

Следует теоретически отметить, что задача конструирования водозаборного сооружения заключается не только создать подпор пере входом в сторону ковшового водозабора, но и уменьшить скорость за счет установки двух поперечных по ширине с дополнительным водоотводящим каналом водопереливных стенок, образующих при этом одновременно водоотводящий канал и пропуск свободно наносов и мусора при сопряжении бьефов водотока, что создает эпюры скоростей при бытовом (нормальном) в режиме движения потока в таких водоводах, не зависимо от пропуска максимального или минимального расходов. Преимущества: простота конструкции водозабора, наилучшая способность растекания при заполнении ковшовой открытой камеры и подачи потока воды в сторону аванкамеры с сооружениями, по крайней мере, через три окна на входе в аванкамеру по ширине, что в целом облегчает эксплуатацию сооружения.It should be theoretically noted that the task of designing a water intake structure is not only to create a backwater at the entrance towards the bucket water intake, but also to reduce the speed by installing two cross-width water overflow walls with an additional drainage channel, which simultaneously form a drainage channel and freely pass sediments and debris when connecting the watercourse pools, which creates velocity diagrams during the domestic (normal) mode of flow movement in such conduits, regardless of the omission of the maximum or minimum flow rates. Advantages: simplicity of water intake design, best spreading ability when filling the bucket open chamber and supplying a flow of water towards the front chamber with structures through at least three windows at the entrance to the front chamber along the width, which generally facilitates the operation of the structure.

Предлагаемый способ индустриально, имеет значительный больший диапазон по содержанию пропуска наносов сжатым потоком по течению в русле водотока в исходной воде. Позволяет осуществить весь технологический цикл от забора воды до очистки ее в едином комплексе.The proposed method, industrially, has a significantly larger range in the content of sediment passing by compressed flow downstream in the bed of the watercourse in the source water. Allows you to carry out the entire technological cycle from water intake to its purification in a single complex.

В целом изобретение существенно упростить компоновку устройства ковшового водозабора связанного с аванкамерой для регулирования потока воды и повысить надежность его работы аналогичного назначения.In general, the invention significantly simplifies the layout of the bucket water intake device associated with the front chamber for regulating the flow of water and increases the reliability of its operation for a similar purpose.

Claims

A method for regulating the hydraulic structure of water flow at a circulation threshold in the bed of a watercourse with a water intake structure, including a retaining structure, a bucket water intake chamber connected to a front chamber equipped at the outlet with drainage channels for water intake, a dividing vertical wall located parallel to the shore, which forms the speed regime of the hydraulic jet , passing between the dividing vertical wall and the shore, characterized in that the hydraulic structure of the flow is formed downstream relative to the water intake, and water is taken directly by an open-type bucket water intake in front of an equipped retaining structure in the form of two installed separate water overflow thresholds at the bottom of the watercourse bed with the formation between them of the drainage channel, while the outlet of the water intake chamber is equipped with openings for the flow to enter the front chamber, the width of which is limited by L-shaped shelves and an inclined wall with angles of inclination within the range: α ₁ = 60-70°; α ₂ =40-50°; α ₃ =30-35°, respectively, relative to the bottom of the exit towards the anterior chamber.