RU65061U1 - WATER RESISTANCE PROTECTION SYSTEM - Google Patents
WATER RESISTANCE PROTECTION SYSTEM Download PDFInfo
- Publication number
- RU65061U1 RU65061U1 RU2006122452/22U RU2006122452U RU65061U1 RU 65061 U1 RU65061 U1 RU 65061U1 RU 2006122452/22 U RU2006122452/22 U RU 2006122452/22U RU 2006122452 U RU2006122452 U RU 2006122452U RU 65061 U1 RU65061 U1 RU 65061U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dam
- water
- cavity
- protection system
- spillway
- Prior art date
Links
Landscapes
- Revetment (AREA)
Abstract
Объект полезной модели - система защиты водосбросной плотины. Полезная модель относится к области гидротехнического строительства и эксплуатации плотин и может быть использована для их защиты от разрушения неконтролированным потоком воды при прорыве плотины в результате аварийных ситуаций или террористических актов с целью предотвращения катастрофического затопления территорий и расположенных на них населенных пунктов и хозяйственных объектов, что находятся ниже водохранилища, а также для обеспечения свободного прохода рыбы через плотину. Система защиты включает тело плотины с основанием. В теле плотины создана полость, а в торцевых частях основания плотины расположены водоотводные каналы, соединяющие его с водоприемными сооружениями. Полость соединена с водосбросным коллектором-распределителем, размещенным в основании плотины и отделенным от водоотводных каналов управляемыми задвижками. Полость снабжена поперечной перегородкой, в которой выполнено регулируемое задвижкой отверстие и которая делит полость на две половины. В каждой из них созданы регулируемые задвижками верхние водосбросные и нижние водовыпускные отверстия. Общий размер регулируемых сечений верхних и нижних отверстий подобран в соответствии с заявленным соотношением. В результате обеспечивается повышение надежности системы защиты плотины от разрушения путем ограничения, или прекращения, потока воды через проран, а также ускоренного регулируемого снижения уровня воды верхнего бьефа, при одновременном снижении материальных затрат.The object of the utility model is a spillway dam protection system. The utility model relates to the field of hydrotechnical construction and operation of dams and can be used to protect them from destruction by an uncontrolled flow of water when a dam breaks as a result of emergency situations or terrorist attacks in order to prevent the catastrophic flooding of territories and settlements and economic facilities located on them below the reservoir, as well as to ensure free passage of fish through the dam. The protection system includes a dam body with a base. A cavity is created in the body of the dam, and drainage channels are located in the end parts of the dam base, connecting it to the water intake structures. The cavity is connected to a spillway manifold-distributor located at the base of the dam and separated from the drainage channels by controlled valves. The cavity is equipped with a transverse partition, in which an opening is made, adjustable by a valve, and which divides the cavity into two halves. In each of them, upper spillway and lower water outlet openings adjustable by valves are created. The total size of the adjustable cross sections of the upper and lower holes is selected in accordance with the stated ratio. The result is an increase in the reliability of the dam protection system from destruction by restricting, or stopping, the flow of water through the aperture, as well as an accelerated controlled decrease in the water level of the upper pool, while reducing material costs.
1 незав. п. ф-лы; 5 завис, п. ф-лы; 2 илл.1 independent p. f-ly; 5 crashes, p. 2 ill.
Description
Полезная модель относится к области гидротехнического строительства и эксплуатации плотин и может быть использована для их защиты от разрушения неконтролированным потоком воды при прорыве плотины в результате аварийных ситуаций или террористических актов с целью предотвращения катастрофического затопления территорий и расположенных на них населенных пунктов и хозяйственных объектов, что находятся ниже водохранилища, а также для обеспечения свободного прохода рыбы через плотину.The utility model relates to the field of hydrotechnical construction and operation of dams and can be used to protect them from destruction by an uncontrolled flow of water when a dam breaks as a result of emergency situations or terrorist attacks in order to prevent the catastrophic flooding of territories and settlements and economic facilities located on them below the reservoir, as well as to ensure free passage of fish through the dam.
Общеизвестным решением этих проблем является аккумуляция речного стока и его регуляция с помощью водохранилищ-регуляторов или противопаводковых емкостей. Однако, такие решения имеют общий недостаток, который заключается в том, что для аккумуляции речного стока, в любом виде, необходимо затопление значительных территорий, как правило, наиболее плодородных земель сельскохозяйственного назначения, что приводит к значительным убыткам природноэкономической системы землепользования.A well-known solution to these problems is the accumulation of river flow and its regulation with the help of reservoir regulators or flood control tanks. However, such solutions have a common drawback, which is that in order to accumulate river runoff in any form, it is necessary to flood large areas, usually the most fertile agricultural lands, which leads to significant losses in the natural economic system of land use.
На решение этого недостатка направлен способ регуляции речного стока, сущность которого заключается в том, что часть стока при паводке подают в старое обезвоженное русло, а с наступлением спада паводка, воду сбрасывают в главное русло через дополнительную плотину, которую одновременно используют для обезвоживания старого русла в период наибольшего падения воды (см. декларационный патент Украины №46419, МПК 6 Е02В 3/32, Бюлл. №5, 2002 г.).A solution to this drawback is directed to a method of regulating river runoff, the essence of which is that part of the runoff in the course of the flood is fed to the old dehydrated bed, and when the flood falls, the water is discharged into the main bed through an additional dam, which is simultaneously used to dehydrate the old bed in the period of the greatest water fall (see the declaration patent of Ukraine No. 46419, IPC 6 EV 3/32, Bull. No. 5, 2002).
Существенным недостатком этого изобретения является обязательное наличие вблизи главного русла и плотины старого и достаточно глубокого рукава, что не дает возможность полноценно использовать это изобретение в конкретно подобранных для плотины местах и, особенно, для использования при модернизации уже существующих плотин, и может использоваться только на небольших водоемах и реках. Кроме того, это изобретение невозможно использовать в качествах приемной емкости при катастрофическом прорыве плотины, если старый рукав находится ниже плотины, поскольку основной поток воды направится по наименьшему сопротивлению - по главному руслу, а не в боковой водосброс старого русла, что делает невозможным его использование для защиты городов и объектов ведения хозяйства, что расположены вблизи нижнего русла реки.A significant drawback of this invention is the obligatory presence of an old and deep enough sleeve near the main channel and dam, which does not make it possible to fully use this invention in places specifically selected for the dam, and especially for use when upgrading existing dams, and can only be used on small reservoirs and rivers. In addition, this invention cannot be used as a receiving tank for a catastrophic breakthrough of the dam if the old sleeve is below the dam, since the main water flow will go at the least resistance - along the main channel, and not into the lateral spillway of the old channel, which makes it impossible to use it for protection of cities and business facilities that are located near the lower river bed.
Наиболее близким к предложенному является техническое решение, описанное в декларационном патенте Украины №54998, МПК 7 Е02В 3/02, Бюл. №3, 2003 г., в соответствии с которым избыток воды в водохранилище, который может привести к разрушению плотины и, как следствие, затоплению ниже расположенных территорий, задерживается в специальном сооружении - противопаводковом заплавном регуляторе (поймере). Такая противопаводковая емкость создается в заводи реки рядом с водохранилищем гидроузла и отделяется от последнего распределительной плотиной с регулируемым боковым водосбросом.Closest to the proposed one is the technical solution described in the declaration patent of Ukraine No. 54998, IPC 7 Е02В 3/02, Bull. No. 3, 2003, according to which the excess water in the reservoir, which can lead to the destruction of the dam and, as a consequence, flooding below the located territories, is delayed in a special structure - flood control regulator (floodlight). Such flood-control capacity is created in the backwaters of the river near the reservoir of the hydroelectric complex and is separated from the latter by a distribution dam with an adjustable lateral spillway.
Кроме описанных выше общих недостатков создания противопаводковых емкостей, что приводит к затоплению значительных территорий, предложенное сооружение имеет дополнительные существенные недостатки - необходимость привязки к профилю местности для создания противопаводковой емкости, неоправданное увеличение финансовых и материальных расходов на строительство дополнительной распределительной плотины, которая по объему работ и размерам значительно превышает непосредственно плотину, что слишком не эффективно с экономической точки зрения для таких дорогих гидротехнических сооружений.In addition to the general disadvantages of creating flood-control tanks described above, which leads to flooding of large territories, the proposed construction has additional significant drawbacks - the need to be tied to the terrain profile to create a flood-control tank, unjustified increase in financial and material costs for the construction of an additional distribution dam, which, in terms of volume of work and significantly exceeds directly the dam, which is too inefficient from an economic point of view for such expensive hydraulic structures.
Кроме того, противопаводковая емкость используется ограниченное время - 2-3 месяца в году с большими перепадами глубин и пойменных площадей, что приводит к неоправданно большим потерям рыбных запасов во время нереста.In addition, flood protection tanks are used for a limited time - 2-3 months a year with large differences in depths and floodplain areas, which leads to unreasonably large losses of fish stocks during spawning.
В основу предлагаемой полезной модели поставлена задача повышения надежности системы защиты плотины от разрушения неконтролированным потоком воды через проран, образованный в результате аварийной ситуации или террористического акта, путем ограничения, или прекращения, потока воды через проран, обеспечения ускоренного регулируемого снижения уровня воды верхнего бьефа, при одновременном снижении материальных затрат.The proposed utility model is based on the task of increasing the reliability of the dam protection system from destruction by an uncontrolled flow of water through an orifice formed as a result of an emergency or terrorist act, by restricting or stopping the flow of water through an orifice, and providing an accelerated controlled reduction of the upstream water level, at the same time reducing material costs.
Кроме того, решается задача обеспечения свободного прохода рыбы через плотину на места нереста в нормальном режиме ее работы.In addition, the problem of ensuring free passage of fish through the dam to spawning sites in the normal mode of its operation is being solved.
Поставленная задача решается благодаря тому, что в известной системе защиты плотины, что включает тело плотины с основанием, водосброс избыточной воды в водоприемные сооружения, в соответствии с полезной моделью, в теле плотины создана полость по всей ее длине, а в торцевых частях основания плотины расположены водоотводные каналы, соединяющие его с водоприемными сооружениями.The problem is solved due to the fact that in the well-known dam protection system, which includes the dam body with a base, the spillway of excess water into the intake structures, in accordance with the utility model, a cavity is created in the dam body along its entire length, and in the end parts of the dam base drainage channels connecting it with water intake facilities.
Полость соединена с водосбросным коллектором-распределителем, размещенным в основании плотины и отделенным от водоотводных каналов управляемыми задвижками.The cavity is connected to a spillway manifold-distributor located at the base of the dam and separated from the drainage channels by controlled valves.
При этом, полость снабжена поперечной перегородкой, в которой выполнено регулируемое задвижкой отверстие и которая делит полость на две половины.At the same time, the cavity is equipped with a transverse partition in which an opening is made that is controlled by a valve and which divides the cavity into two halves.
В каждой из них созданы регулируемые задвижками верхние водосбросные и нижние водовыпускные отверстия, расположенные, соответственно, в верхней части полости со стороны уровня воды верхнего бьефа реки и в нижней части полости со стороны уровня воды нижнего бьефа.In each of them, upper spillway and lower water outlet openings, adjustable, with valves, are located, respectively, in the upper part of the cavity from the side of the water level of the upper river basin and in the lower part of the cavity from the side of the lower river water level.
Общий размер регулируемых сечений верхних и нижних отверстий подобран в соответствии с соотношением:The total size of the adjustable cross sections of the upper and lower holes is selected in accordance with the ratio:
где: S1, S2 - площади сечений верхних и нижних отверстий соответственно, м2;where: S 1 , S 2 - cross-sectional areas of the upper and lower holes, respectively, m 2 ;
Pat - атмосферное давление, Pat is atmospheric pressure,
ρ - плотность воды, ρ is the density of water,
h - разница высот между уровнями воды верхнего и нижнего бьефов, м;h is the height difference between the water levels of the upper and lower pools, m;
α - переменный параметр, который определяет изменение скорости через отверстия;α is a variable parameter that determines the change in speed through the holes;
ν1 - скорость потока воды через верхние отверстия, .ν 1 - water flow rate through the upper holes, .
В приведенной формуле параметр α определяет регулируемое соотношение скоростей ν1, и ν2 потоков воды через, соответственно, верхние и нижние отверстия, является безразмерным и постоянным для конкретно проектируемой плотины, и задается отношением:In the above formula, the parameter α determines the adjustable ratio of the velocities ν 1 and ν 2 of water flows through the upper and lower holes, respectively, is dimensionless and constant for a specifically designed dam, and is defined by the ratio:
, ,
где ν1 - скорость потока воды через верхние отверстие плотины, которая определяется дебитом водного потока на данном участке реки (изменения дебита водного потока в течение года корректируется регулируемыми заслонками), a ν2 задается при проектировании плотины.where ν 1 is the water flow rate through the upper hole of the dam, which is determined by the flow rate of the water stream in this section of the river (changes in the flow rate of the water flow during the year are corrected by adjustable dampers), and ν 2 is set during the design of the dam.
Соответственно, α=1 при ν1=ν2, когда высота плотины h=0.Accordingly, α = 1 for ν 1 = ν 2 , when the dam height h = 0.
При этом, согласно заявляемому техническому решению, верхние отверстия выполнены так, что, в обычных условиях, их верхняя кромка расположена на уровне, или ниже уровня верхнего бьефа реки, а нижние отверстия расположены в придонной части плотины со стороны нижнего бьефа реки.Moreover, according to the claimed technical solution, the upper holes are made so that, under normal conditions, their upper edge is located at or below the level of the upper river basin, and the lower holes are located in the bottom of the dam from the lower river basin.
Водоприемные сооружения могут быть созданы искусственно в удобных местах ниже уровня водохранилища, независимо от их расстояния от плотины. И/или в их качестве могут быть использованы существующие водоемы (в том числе реки) в местах их естественного расположения, независимо от их расстояния от плотины.Water intake structures can be created artificially in convenient places below the reservoir level, regardless of their distance from the dam. And / or existing reservoirs (including rivers) can be used in their quality in places of their natural location, regardless of their distance from the dam.
Откосы и дно водоотводных каналов, укреплены твердым покрытием, при этом, покрытие дна выполнено в соответствии с требованиями к покрытию автомагистралей.The slopes and the bottom of the drainage canals are reinforced with a hard coating, while the bottom is made in accordance with the requirements for covering highways.
Совокупность признаков в предложенном техническом решении позволяет комплексно решить поставленную задачу:The set of features in the proposed technical solution allows you to comprehensively solve the problem:
а) при небольших повреждениях участка плотины - путем ограничения/прекращения потока воды через проран, за счет перераспределения основного водотока мимо аварийного участка плотины, путем перекрытия отверстия в центральной перегородке полости плотины и с помощью регулируемых задвижек (заслонок) системы верхних и нижних отверстий, находящихся на поврежденной стороне плотины. Одновременно увеличивается пропускная способность потока воды через систему верхних и нижних отверстий, находящихся на стороне неповрежденного участка плотины.a) in case of minor damage to the dam section - by restricting / stopping the flow of water through the aperture, by redistributing the main watercourse past the emergency section of the dam, by blocking the hole in the central partition of the dam cavity and by means of adjustable valves (dampers) of the system of upper and lower holes located on the damaged side of the dam. At the same time, the throughput of the water flow through the system of upper and lower holes located on the side of the undamaged portion of the dam increases.
б) при повреждениях плотины, дальнейшее неуправляемое разрушение которой может привести к катастрофическим последствиям - путем обеспечения ускоренного регулируемого снижения уровня воды верхнего бьефа к нижней кромке прорана через коллектор-распределитель и регулируемые отверстия, находящиеся в его торцах.b) in case of dam damage, the further uncontrolled destruction of which can lead to catastrophic consequences - by providing an accelerated controlled decrease in the water level of the upper pool to the lower edge of the hole through the collector-distributor and adjustable holes located at its ends.
Наличие коллектора-распределителя позволяет с помощью его заслонок оперативно управлять большим избыточным водным потоком при катастрофических ситуациях (водным валом), во-первых, не допуская образования, в результате аварии, прорана, увеличение которого может быстро привести к катастрофическому разрушению дамбы с тяжелыми последствиями. Во-вторых, при аварийном сбросе через коллектор, поток воды верхнего бьефа направляется в специально построенные водоотводные каналы - водотоки, по которым избыточная вода, не попадая в основное русло нижнего бьефа, направляется в одно или несколько водоприемных сооружений, что расположены ниже уровня водохранилища. Что, в свою очередь, исключает затопление городов и хозяйственных объектов, расположенных вблизи нижнего русла реки.The presence of a distributor-collector allows using its dampers to quickly manage large excess water flow in catastrophic situations (water shaft), firstly, preventing the formation of an accident, a breach, the increase of which can quickly lead to catastrophic destruction of the dam with severe consequences. Secondly, in case of emergency discharge through the collector, the water flow of the upper pool is directed to specially constructed drainage channels - streams through which excess water, without falling into the main channel of the lower pool, is directed to one or more water intake structures that are located below the reservoir level. Which, in turn, eliminates the flooding of cities and business facilities located near the lower river bed.
Водоприемные сооружения (в том числе - реки) могут находиться на значительном расстоянии от плотины, но в оптимальном месте рельефа с точки зрения социально-экономической целесообразности. То есть, такая система заслонок и водотоков исключает необходимость строительства очень дорогих дополнительных гидротехнических сооружений для противопаводковых емкостей, привязанных к рельефу местности возле водохранилища.Water intake structures (including rivers) can be located at a considerable distance from the dam, but in the optimal location of the relief from the point of view of socio-economic feasibility. That is, such a system of dampers and watercourses eliminates the need for the construction of very expensive additional hydraulic structures for flood control tanks, tied to the terrain near the reservoir.
В обычных условиях стабильного водотока реки, поток основного русла реки, в соответствии с системой защиты, которая заявляется, проходит сквозь плотину через систему заслонок, которые регулируют и поддерживают необходимый уровень воды в верхнем бьефе водохранилища и естественную скорость потока воды через плотину. К тому же, заявленное соотношение общего сечения верхних отверстий S1 и общего сечения нижних отверстий S2, которые расположены, как максимум, на противоположных краях плотины, по расчетам, обеспечит в полости плотины и на выходе из нее равномерность потока воды с естественной (или расчетной большей) скоростью реки.Under normal conditions of a stable river flow, the flow of the main river bed, in accordance with the protection system that is claimed, passes through the dam through a system of dampers that regulate and maintain the required water level in the upper pool of the reservoir and the natural speed of the water flow through the dam. In addition, the claimed ratio of the total cross section of the upper holes S1 and the total cross section of the lower holes S2, which are located, as a maximum, on the opposite edges of the dam, according to calculations, will ensure uniformity of the flow of water with a natural (or calculated greater ) the speed of the river.
Наличие в системе верхних и нижних отверстий, с регулируемой заслонками площадью их сечений, позволяет управлять избыточным водным потоком при небольших повреждениях поверхности плотины со стороны водохранилища или с противоположной стороны нижнего уровня реки, соответственно как гребня, так и придонной части плотины.The presence of upper and lower openings in the system, with an area of their cross sections adjustable by dampers, makes it possible to control excess water flow in case of small damages to the dam surface from the reservoir side or from the opposite side of the lower level of the river, respectively, of the crest and bottom part of the dam.
При этом, верхние отверстия между кромкой плотины и емкостью в ее полости, расположенные со стороны водохранилища, в обычном состоянии находятся ниже уровня верхней кромки воды водохранилища на такой глубине, что их общее сечение обеспечивает естественную скорость потока воды в полость плотины, постоянно поддерживая в них одинаковый уровень воды, что дает возможность рыбе, которая находится в полости, без препятствий проходить через верхние отверстия в водохранилище по потоку воды, направленному в полость со скоростью, что присуща данному участку реки.At the same time, the upper holes between the edge of the dam and the reservoir in its cavity, located on the side of the reservoir, are in the usual state below the level of the upper edge of the reservoir water at such a depth that their total cross-section provides a natural flow rate of water into the cavity of the dam, constantly supporting them the same water level, which allows the fish that is in the cavity, without obstacles to pass through the upper holes in the reservoir along the stream of water directed into the cavity at a speed that is inherent in this mu section of the river.
Нижние отверстия, расположенные в придонной части кромки плотины со стороны нижнего бьефа, при подобранной, согласно предоставленной формуле, площади их общего сечения, также обеспечивают поток воды из полости плотины с естественной, или заранее заданной большей скоростью реки, что дает возможность рыбе, которая находится в русле реки нижнего бьефа, без препятствий проходить по течению в полость через них и дальше, по потоку воды, постепенно подниматься внутри полости в водохранилище.The lower holes located in the bottom part of the edge of the dam from the downstream side, when the area of their common section is selected, according to the formula provided, also provides a stream of water from the cavity of the dam with a natural or predetermined higher river velocity, which allows fish that are in the channel of the downstream river, without obstacles, to pass through the cavity through them and further along the stream of water, gradually rise inside the cavity into the reservoir.
Схема системы защиты, которая заявляется, представлена на чертежах:The scheme of the protection system, which is claimed, is presented in the drawings:
- на фиг.1 - общий вид системы защиты плотины, представленный в виде разреза В-В фиг.2;- figure 1 is a General view of the protection system of the dam, presented in the form of a section BB of figure 2;
- на фиг.2 - разрез А-А фиг.1.- figure 2 is a section aa of figure 1.
На фигурах изображено водохранилище 1, плотина 2, в теле которой по всей ее длине выполнена полость 3, связанная с верхним 4 и нижним 5 бьефами реки соответственно верхними водосбросными 6 и нижними водовыпускными 7 отверстиями, регулируемыми задвижками (заслонками), соответственно 8 и 9. Полость 3 по середине разделена поперечной перегородкой 14, в которой выполнено отверстие с регулируемым задвижкой сечением и которая делит полость на две половины, в каждой из которых расположены не менее двух пар верхних 6 и нижних 7 отверстий, регулируемых соответствующими задвижками.The figures depict reservoir 1, dam 2, in the body of which a cavity 3 is made along its entire length, connected with the upper 4 and lower 5 river basins, respectively, with the upper spillway 6 and the lower water outlet 7, adjustable by valves (dampers), respectively, 8 and 9. The cavity 3 in the middle is divided by a transverse partition 14, in which a hole is made with an adjustable cross-section valve, and which divides the cavity into two halves, in each of which at least two pairs of upper 6 and lower 7 holes, adjustable corresponding valves.
В основании 10 плотины 2 размещен коллектор-распределитель 11, соединенный с полостью 3 и отделенный от водоотводных каналов 12, расположенных в торцевых частях основания плотины 2, водосбросными задвижками (заслонками) 13.At the base 10 of the dam 2 there is a collector-distributor 11 connected to the cavity 3 and separated from the drainage channels 12 located in the end parts of the base of the dam 2, with drain valves (dampers) 13.
Система защиты функционирует следующим образом.The protection system operates as follows.
В обычных условиях задвижки 8 и 9, находящиеся на противоположных сторонах плотины (в разных ее половинах), открыты на заданном уровне таким образом, что бы поток проходил через тело плотины сквозь открытое отверстие в перегородке 14, а Under normal conditions, valves 8 and 9, located on opposite sides of the dam (in its different halves), are open at a given level so that the flow passes through the dam body through an open hole in the partition 14, and
задвижки 13 - закрыты. Благодаря чему, в полости 3 поддерживается уровень воды верхнего бьефа 4. Этот уровень постоянно контролируется путем регуляции пропускной способности отверстий 6 и 7 с помощью задвижек 8 и 9. Таким образом, обеспечивается обычный водосброс с верхнего бьефа 4 к нижнему 5, естественное (ускоренное) для рыбы течение реки и свободный проход рыбы через плотину.gate valves 13 are closed. Due to this, in the cavity 3 the water level of the upper pool 4 is maintained. This level is constantly monitored by adjusting the throughput of the holes 6 and 7 using the valves 8 and 9. Thus, a normal spillway from the upper pool 4 to the lower 5 is ensured, natural (accelerated) for fish, the flow of the river and the free passage of fish through the dam.
Количество отверстий 6 и 7 и их сечения, а также сечение регулируемого отверстия в перегородке 14, выполняют, исходя из необходимой скорости течения реки, массы прохода воды через плотину в единицу времени, высоты плотины, то есть, разницы между уровнями воды верхнего и нижнего бьефов и заданной скорости истока воды из нижних отверстий.The number of holes 6 and 7 and their cross section, as well as the cross section of the adjustable hole in the partition 14, are performed based on the required river flow velocity, mass of water passage through the dam per unit time, dam height, that is, the difference between the water levels of the upper and lower pools and a given velocity of the source of water from the lower holes.
Соотношение сечений отверстий 6 и 7 рассчитывается с помощью выше приведенной формулы. Например, для поддержки заданного уровня воды в полости, при разнице между уровнями воды верхнего и нижнего бьефов двадцать метров и заданной максимальной скорости истока воды из нижнего водотока не более как в два раза от скорости потока на входе в полость, сечение нижнего водотока должно быть в шесть раз меньше верхнего.The ratio of the cross sections of the holes 6 and 7 is calculated using the above formula. For example, to maintain a given level of water in a cavity, with a difference between the water levels of the upper and lower pools 20 meters and a given maximum speed of the source of water from the lower stream, not more than twice the speed of the stream at the entrance to the cavity, the cross section of the lower stream must be in six times smaller than the top.
В случае аварийной ситуации или террористического акта, когда появляется угроза прорыва плотины 2 через проран со стороны верхнего 4 или нижнего бьефа 5, немедленно перекрывается отверстие в перегородке 14 полости 3 плотины 2 и нижняя 9 или верхняя 8, соответственно, задвижка поврежденной половины плотины для полного прекращения потока воды через поврежденный участок. При этом одновременно открываются задвижки 8 и 9 на исправной стороне плотины для обеспечения обычного водосброса.In the event of an emergency or a terrorist act, when there is a threat of breakthrough of dam 2 through the opening from the side of the upper 4 or lower pool 5, the hole in the partition 14 of the cavity 3 of the dam 2 and the lower 9 or upper 8, respectively, closes the dammed half of the dam for a full stopping the flow of water through the damaged area. At the same time, valves 8 and 9 are opened on the serviceable side of the dam to ensure a normal spillway.
В случае же возникновения аварийной ситуации, которая может привести к катастрофическим последствиям, например, в результате одновременного повреждения, в результате террористического акта, на двух противоположных участках плотины 2 со стороны нижнего бьефа 5 реки, большой неконтролируемый поток воды может хлынуть в нижнее русло реки и нанести миллиардный ущерб с человеческими жертвами на его прилегающих участках. В этом случае, немедленно закрывают водоходы 7 задвижками 9 и максимально открывают водосбросные задвижки 13. Таким образом, основной поток воды из полости 3 будет направлен через коллектор 11 в водоотводные каналы 12. Это, в свою очередь, значительно снизит давление воды на аварийные участки плотины, замедлит процесс размывания ее в месте прорана до начала аварийно-ремонтных работ.In the event of an emergency, which can lead to catastrophic consequences, for example, as a result of simultaneous damage, as a result of a terrorist act, on two opposite sections of dam 2 from the side of the downstream side of the river 5, a large uncontrolled flow of water can flood into the lower channel of the river and cause billions of damage with human casualties in its adjacent areas. In this case, the waterways 7 are immediately closed by the valves 9 and the drain valves 13 are opened as much as possible. Thus, the main water flow from the cavity 3 will be directed through the collector 11 to the drainage channels 12. This, in turn, will significantly reduce the water pressure on the emergency sections of the dam , will slow down the process of erosion of it at the site of penetration before the start of emergency repairs.
Этот процесс будет длиться до тех пор, пока уровень воды верхнего бьефа 4 не достигнет уровня нижней кромки прорана аварийного участка плотины. Последнее обеспечит быструю приостановку последующего размывания тела плотины неконтролируемым потоком воды через проран.This process will continue until the water level of the upper pool 4 reaches the level of the lower edge of the breach of the emergency section of the dam. The latter will provide a quick suspension of the subsequent erosion of the dam body by an uncontrolled flow of water through the gap.
В нормальном режиме работы плотины, когда водоотводные каналы 12 обезвожены, они могут быть использованы как часть транспортных магистралей, In the normal mode of operation of the dam, when the drainage channels 12 are dehydrated, they can be used as part of the transport lines,
благодаря укреплению их откосов и дна твердым покрытием, и выполнением покрытия дна в соответствии с требованиями к строительству автомагистралей.due to the strengthening of their slopes and the bottom with a hard coating, and the implementation of the bottom coating in accordance with the requirements for the construction of highways.
Таким образом, с использованием системы защиты плотины, которая заявляется, будет достигнута главная конечная цель - повышение, как минимум, в два раза надежности плотины от разрушения, при ее повреждении в случае аварийных ситуаций или террористического акта, и предотвращение возможных катастрофических последствий с человеческими жертвами и нанесением миллиардного ущерба в нижнем русле реки и на его прилегающих участках за счет контролируемого отвода основной массы воды водохранилища, в случае необходимости, в водоприемные сооружения (емкости) через водоотводные каналы.Thus, using the dam protection system, which is claimed, the main ultimate goal will be achieved - to increase at least twice the reliability of the dam from destruction, if it is damaged in the event of an emergency or terrorist act, and to prevent possible catastrophic consequences with human casualties and causing billions of damage in the lower riverbed and its adjacent areas due to the controlled diversion of the bulk of the reservoir’s water, if necessary, to the water intake facilities (Containers) through the water drainage channels.
При этом, уменьшаются финансовые и материальные затраты на строительство такой системы, так как с практической точки зрения она соответствует полному дублированию гидротехнического сооружения и не требует создания дополнительных противопаводковых емкостей.At the same time, financial and material costs for the construction of such a system are reduced, since from a practical point of view it corresponds to a complete duplication of the hydraulic structure and does not require the creation of additional flood control tanks.
Наличие в данной системе водоотводных каналов, сооружение которых значительно дешевле, позволяет направить критический поток воды в естественные или искусственные водоприемные сооружения, которые могут быть расположены в удобных местах, независимо от их расстояния от плотины. Это, в свою очередь, позволит эффективнее использовать имеющийся рельеф местности, где построена плотина и, как следствие, избежать затопления земель перспективного землепользования и сельскохозяйственного назначения.The presence in this system of drainage canals, the construction of which is much cheaper, allows you to direct a critical flow of water into natural or artificial water intake structures, which can be located in convenient places, regardless of their distance from the dam. This, in turn, will allow more efficient use of the existing topography of the area where the dam is built and, as a result, to avoid flooding of the land for prospective land use and agricultural purposes.
Строительство водоотводных каналов с возможностью их использования в нормальный период работы плотины в качестве транспортных магистралей, позволит получить дополнительный экономический эффект от многофункционального использования этих каналов и компенсации затрат на их строительство, а в отдельных случаях, еще приносить прибыль.The construction of drainage canals with the possibility of their use during the normal period of the dam operation as transport routes will allow to obtain an additional economic effect from the multifunctional use of these canals and compensation of the costs of their construction, and in some cases, still bring profit.
Обеспечение свободного прохода рыбы сквозь плотину решает целый ряд проблем природопользования, в частности, защиты рыбных запасов, а также решает часть экологических и социальных проблем прилегающих территорий.Ensuring the free passage of fish through the dam solves a number of environmental problems, in particular, protecting fish stocks, and also solves a part of the environmental and social problems of the surrounding territories.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU200603710 | 2006-04-04 | ||
| UAU200603710U UA14878U (en) | 2006-04-04 | 2006-04-04 | System of dam protection |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU65061U1 true RU65061U1 (en) | 2007-07-27 |
Family
ID=37458608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006122452/22U RU65061U1 (en) | 2006-04-04 | 2006-06-26 | WATER RESISTANCE PROTECTION SYSTEM |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU65061U1 (en) |
| UA (1) | UA14878U (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2581533C2 (en) * | 2012-01-11 | 2016-04-20 | Евгений Дмитриевич Малафеев | Half-dam |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116219945B (en) * | 2023-02-01 | 2024-05-10 | 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 | Reservoir region layered ecological flood control dike |
-
2006
- 2006-04-04 UA UAU200603710U patent/UA14878U/en unknown
- 2006-06-26 RU RU2006122452/22U patent/RU65061U1/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2581533C2 (en) * | 2012-01-11 | 2016-04-20 | Евгений Дмитриевич Малафеев | Half-dam |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| UA14878U (en) | 2006-05-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Larinier | Location of fishways | |
| EA014455B1 (en) | Adjustable weir for hydroelectric dam installations | |
| KR100592975B1 (en) | Fish way block | |
| Khidirov et al. | Hydraulic mode of operation of the Takhiatash hydroelectric complex | |
| RU65061U1 (en) | WATER RESISTANCE PROTECTION SYSTEM | |
| Bandurin et al. | Search for options to change the operation of the krasnodar reservoir taking into account the shortage of water resources | |
| Leopold | Base level rise: gradient of deposition | |
| RU144821U1 (en) | OPERATIONAL WATER DISCHARGE (OPTIONS) | |
| CN218027465U (en) | Flow control net of flow discharge groove and flow control system of flow discharge groove of damming dam | |
| Bandurina et al. | Variants of mathematical modeling of hydraulic conditions of coupling of the pools of drainage structures of the Krasnodar reservoir on the Kuban river | |
| RU2306384C1 (en) | River flow control method | |
| US3293862A (en) | Overflow fishway | |
| RU2683224C1 (en) | Method for regulating water flow in river channels for preventing floods | |
| DE102010037926A1 (en) | Hydroelectric power plant for obtaining constantness of running water bodies for fish fauna, has fish ladder device comprising water flowable channel, where channel outlet of ladder device changes into moving passage | |
| RU2232225C1 (en) | Hydro-system for protection against mudflow | |
| Matsuura | Stream-bank protection in narrow channel bends using'barbs': A laboratory study | |
| RU2618336C1 (en) | Method for regulating groundwater accumulations | |
| RU2581533C2 (en) | Half-dam | |
| UA154298U (en) | THE METHOD OF EQUIPMENT OF A COMPLEX OF HYDROTECHNICAL STRUCTURES IN THE FLOODWATER OF SMALL RIVERS FOR THE MANAGEMENT OF THEIR HYDROLOGICAL REGIME | |
| Kiraga et al. | Conventional pool fish pass project for small threshold | |
| Pavúček et al. | Hydraulic Modelling of Riverbed Embankment Under the Hričov Weir | |
| KR20190100805A (en) | Drop structure having fish ladder usable as sediment passage | |
| RU2709670C1 (en) | Multi-span anti-jam bridge crossing | |
| RU2758619C1 (en) | Ground dam with filter spillway | |
| RU2683512C1 (en) | Device for regulation of freshwater resources |