SU1126645A1 - Сооружение дл защиты откосов от размыва - Google Patents

Abstract

1. СООРУЖЕНИЕ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТКОСОВ ОТ РАЗМЫВА, включающее волноотбойную стенку с криволинейной лицевой поверхностью и козырьком, расположенную на гребне откоса, и наклонную плиту, установленную на пилонах и расположенную на откосе, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  конструкции сооружени  и повышени  его экономичности, оно снабжено растекател ми, установленными на откосе на уровне уреза воды, причем плита расположена над ними с зазором. 2.Сооружение по п. 1, отличающеес  тем, что растекатели расположены друг от друга на рассто нии, равном 2,1-2,7 их высоты. 3.Сооружение по пп. 1, 2, отличающеес  тем, что плита установлена к поверхности откоса под углом . 4.Сооружение по пп. 1, 2, 3, отличаюg щеес  тем, что зазор между плитой и растекател ми равен 0,15-0,25 высоты растекателей .

Description

ю

О)

ел

фиг.1 Изобретение относитс  к гидротехническому строительству, а именно к сооружени м дл  защиты верховых откосов от размыва . Известно сооружение дл  защиты откосов от размыва, включающее волноотбойную стенку с лицевой криволинейной поверхностью и козырьком, соединенную с железобетонной плитой, установленной на откосе 1 . Известно также сооружение дл  защиты откосов от размыва, включающее волноотбойную стенку с криволинейной лицевой поверхностью и козырьком, расположенную на гребне откоса, и наклонную плиту, установленную на пилонах и расположенную на откосе 2J. Недостатком известных сооружений  вл етс  их высока  материалоемкость, обусловленна  сложностью конструкции. Цель изобретени  - упрощение конструкции сооружени  и повыщение его экономичности . Поставленна  цель достигаетс  тем, что сооружение дл  защиты откосов от размыва , включающее волноотбойную стенку с криволинейной Лицевой поверхностью и козырьком , расположенную на гребне откоса, и наклонную плиту, установленную на пилонах и расположенную на откосе, снабжено растекател ми, установленными на откосе на уровне уреза воды, причем плита р-асположена над ними с зазором. Кроме того, растекатели расположены друг от друга на рассто нии, paBHOivi 2,1 - 2,7 их высоты. Плита установлена к поверхности откоса под углом 40-54°. Зазор между плитой и растекател ми равен 0,15-0,25 высоты растекателей. На фиг. 1 изображено сооружение, вид сверху (стенка разрезана); на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. И на фиг. 3 - сооруи жение при скате волны, продольный разрез; на фиг. 4 - то же, при накате волны. Сооружение дл  защиты верховых откосов включает волноотбойную стенку 1 с криволинейной лицевой поверхностью 2 и козырьком 3, установленную на гребне от коса 4. На низовом откосе 4 перед стенкой 1 под углом 40-54° к откосу установлена на пилонах 5 плита 6. Над растекател ми 7, расположенными друг от друга на рассто нии 2,1-2,7 их высоты. Растекатели 7 установлены на уровне уреза 8 воды. Плита 6 расположена над растекател ми 7 с зазором 9, равным 0,15-0,25 их высоты. Позици ми 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 и 21 соответственно обозначены: верховой поток; низовой поток; смещанный поток; слой воды до растекател  7; слой воды за растекателем 7; верховой поток при скате волны; низовой поток при скате волны; зона пониженного давлени  при накате волны; зона высокого давлени  при накате волны; вихрева  зона низкого давлени  при накате волны; вихрева  зона пониженного давлени  при скате волны; зона высокого давлени  при скате вол;ы. Уменьщение рассто ни  между растекател ми 7 менее 2,1 их высоты ведет к повышению динамической нагрузки на растекатели 7 вследствие возрастани  сопротивлени  на пути волны, что требует усилени  креплени , т. е. удорожание конструкции . Наоборот, при увеличении рассто ни  более 2,7 высоты растекателей 7 ухудщаетс  эффект трансформации волнового процесса и эффективность гащени  энергии волны Зазор между верщиной растекател  7 и плитой 6, равный 0,2 высоты растекател ,  вл етс  оптимальным. Уменьщение его ниже 0,15 или увеличение его выще 0,25 высоты растекател  7 приводит соответственно к образованию больщих всплесков или снижает эффект работы устройства. При уменьщении угла наклона плиты менее 45° снижаетс  эффективность гащени  энергии волн. При увеличении наклона иты над растекател ми возрастают динамические нагрузки, что ведет к необходимости усилени  конструкции плиты и пилонов . При обратных углах наклона возникает усиление эффекта образовани  всплесков и дальность их перемещени  в тыловую зону сооружени , поскольку плита в этом случае играет роль трамплина. Заглубление под уровень воды трансформирующего устройства как и расположение его выще уровн  уреза воды снижают эффективность действи  устройства. Дальность располо- Высота всплеска жени  трансформиру- над парапетом ющего устройства от (в дол х от выуреза воды (в част х соты растекатиyUl .-.Jti.J- f 1,1 ч --i - высоты волны + 1,8 h - 2,4 h Сооружение работает следующим образом . При накате волн набегающий поток трансформируетс , встреча  сопротивление встречной волны, и,, обрушива сь на верховой откос дамбы, тер ет запас кинетической энергии, превраща сь в волну перемещени . Волна перемещени  на своем пути, сталкива сь с преградой в виде наклонной плиты 6 н  пилонах 5, установленной с зазорами 9 над растекател ми 7, тер ет часть кинетической энергии на преодолевание сопротивлени  и одновременно расслаиваетс  на два потока (верховой 10 и низовой 11). Верховой поток 10 при обтекании плиты 6 образует зону 17 пониженного давлени  с горизонтальной осью вращени . Низовой поток 11, вскатыва сь по поверхности растекателей , расщепл етс  на три составные части струи, которые при соударении между собой и плитой 6 образуют вихревую область (зону 18 высокого давлени ). В зоне высокого, давлени  часть низового потока под вли нием непрерывно измен ющейс  скорости диссипирует часть кинетической энергии, преодолева  сопротивление встречного течени  предыдущего нЁката волны . Остальна  часть низового потока 11 вытекает с больщой скоростью через зазор 9, скатываетс  по поверхности откоса 4 между растекател ми и смещиваетс  с верховым потоком 10. При этом поток тер ет кинетическую энергию, преодолева  сопротивление поверхности откоса, вихревых зон 18 и 19 и также диссипируетс  встречным противотечением. Вихрева  зона 19 низкого давлени  образуетс  за торцовой гранью растекателей при обтекании низовым потоком 11 граней. Далее смещанный поток 12 диссипирует часть кинетической энергии, преодолева  сопротивление встречного сло  13 воды, скатывающегос  с откоса 4. При соударении с волноотбойной стенкой 1 смещанный поток 12 тер ет запас кинетической энергии и, скатыва сь вниз с поверхности стенки 1, аккумулируетс  в слой 13 и 14 воды. Таким образом, при накате волны трансформаци  волнового процесса осуществл етс  в результате многоступенчатого гащени  и диссипации кинетической энергии. При этом амплитудно-частотные характеристики волнового процесса измен ютс  до так, что врем  наката волн на верховой откос увеличиваетс , а высота наката волн уменьщаетс .

А-А

Фиг. 2 Трансформаци  волнового процесса продолжаетс  так же при откатном течении потока, скатывающегос  с верхового откоса сло  13 воды. Скатывающийс  с откоса поток 13 так же затрачивает свою энергию на преодоление сопротивлений плиты 6 на пилонах 5 и торцовых граней растекателей 7, от столкновени  с которыми расслаиваетс  на верховой 15 и низовой 16 потоки. Верховой поток 15, обтека  сверху плиту 6, образует вихревую зону 20 пониженного давлени . Низовой поток 16, преодолева  сопротивление торцовых граней, образует зону 21 высокого давлени , где под вли нием измен ющейс  скорости вихревого течени  устремл етс  через зазор между плитой и растекател ми. Скатыва сь с наклонной поверхности растекателей , низовой поток 16 смещиваетс  с верховым потоком 15, тер   при этом запас кинетической энергии и скорость на преодоление сопротивлени  зоны 20 низкого давлени . Далее смещанный поток, образу  волну ската, диссипирует свою энергию, преодолева  встречное течение последуюЩего наката волн 17. Таким образом, при скате волн с поверхности откоса трансформаци  волнового процесса осуществл етс  под вли нием процесса гашени  Кг диссипации кинетической энергии, вследствие чего увеличиваетс  период ската волны. Следовательно, трансформаци  волнового процесса при накате и скате волн в предлагаемом устройстве происходит в результате увеличени  периода взаимодействи  скатывающегос  потока с волной перемещени  на верховом откосе дамбы и соответственно вследствие изменени  амплитудно-частотных характеристик набегающих Использование сооружени  дл  защиты откосов от размыва позвол ет эффективно погасить кинетическую энергию потока посредством простой и экономичной конструкции , тем самым защитив откос от размыва . 5 19 ФигЛ

Claims (4)

1. СООРУЖЕНИЕ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТКОСОВ ОТ РАЗМЫВА, включаю- ной лицевой поверхностью и козырьком, расположенную на гребне откоса, и наклонную плиту, установленную на пилонах и расположенную на откосе, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции сооружения и повышения его экономичности, оно снабжено растекателями, установленными на откосе на уровне уреза воды, причем плита расположена над ними с зазором.

2. Сооружение по π. 1, отличающееся что растекатели расположены друг друга на расстоянии, равном 2,1—2,7 высоты.

3. Сооружение по пп. 1, 2, отличающеетем, что плита установлена к поверхносоткоса под углом 40—54°.

4. Сооружение по пп. 1, 2, 3, отличающееся тем, что зазор между плитой и растекателями равен 0,15—0,25 высоты рас- тем, от их ся ти фиг.1 <0