Сопрягающее сооружение

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 6 А 19) (11) Е 02 В 5/00 ИЯ 1, отли й профил ачальную клоняется 4 общей дчающеесядна на и конечот нее в лины соГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Научно-исследовательский институт водных проблем и гидротехники(56) 1. Гришин М. М. Гидротехнические сооружения. М., Госстройиздат, 1955, с. 302, фиг. 29 - 11.2. Чоу В. Т. Гидравлика открытых каналов. М., Стройиздат, 1969, с. 222, рис. 11.10. (54) (57) 1. СОПРЯГАЮЩЕЕ СООРУЖЕНИЕ, содержащее дно и криволинейные боковые стенки, отличающееся тем, что, с целью я, обеспечения бесработы сооружения онесущих потоков, филь дна выполнен ка ми поверхности, ьно прямой, соединечную точки проине сооружений, и ьно прямой на втопредотвращения заилени перебойной и надежной при прохождении нано в частности селевых, про криволинейным с отмет пониженными относител няющей начальную и ко филя на первой полудл повышенными относител рой полудлине.- 2. Сооружение по п тем, что криволинейны прямой, соединяющей н ную точки профиля, от пределах от 0,03 до 0,0 оружения.Изобретение относится к гидротехнике, а конкретнее к гидротехническим сооружениям, связанным с переносом насосов.В гидротехнической практике часто встречаются случаи, когда становится необходимым произвести сопряжение двух каналов различных размеров, например, широкого ками поверхности, пониженными относительно прямой, соединяющей начальную и конечную точки профиля на первой полудлине сооружения, и повышенными относительнопрямой на второй полудлине,Криволинейный профиль дна на прямой,50 соединяющей начальную и конечную точку профиля отклоняется от нее в пределах от 0,03 до 0,04 общей длины сооружения.На фиг. 1 изображено сооружение, .продольный разрез; на фиг. 2 - плановое очертание боковых стен сооружения.Сопрягающее сооружение 1 состоит изкриволинейного дна 2 (линия АСВ) и боканала с узким. Это сопряжение осуществляется переходными участками или так называемыми сопрягающими сооружениями.Известны конструкции сопрягающих сооружений, разработанные применительнотолько для потока чистой жидкости (т. е.для жидкости, не содержащей наносы). Ониимеют прямолинейный профиль дна с прямолинейными плановыми очертаниями боковых стенок, осуществляющих переход отширокого канала к узкому 1 .Однако из-за прямолинейных очертанийбоковых стенок не обеспечивается плавность перехода водного потока от одного канала к другому, вследствие чего в сооружении возникают сравнительно большие потери механической энергии,Известно сопрягающее сооружение, содержащее дно и криволинейные боковыестенки 2.Недостатком конструкции известного сопрягающего сооружения является то, чтовследствие прямолинейности профиля днаоно может быть применено только для пропуска потоков чистой жидкости. При прохождении потоков, содержащих наносызначительных концентраций, в частностиселевых потоков, сооружение быстро заиляется, что, естественно, приводит к снижению его пропускной способности. Во избежание этого становится необходимой периодическая очистка сооружения от отложившихся наносов. Это нарушает ритмичную35и бесперебойную работу водохозяйственного объекта в целом. Кроме того, обслуживание сооружения связано с определеннымиэксплуатационными затратами.Целью изобретения является предотвращение заиления, обеспечение бесперебойной,и надежной работы сооружения при прохождении наносонесущих потоков, в частности селевых.Указанная цель достигается тем, что профиль дна выполнен криволинейным с отмет ковых стенок 3, осуществляющих плавный переход широкого призматического канала 4 в узкий канал 5. Отметки криволинейного профиля дна АСВ понижены относительно прямой АВ, соединяющей начальную точку А профиля. с его конечной точкой В в пределах первой половины длины сооружения АС (точка С делит прямую АВ пополам), и, наоборот, повышены в пределах второй половины СВ полудлины, Максимальные отклонения отметок криволинейного профиля АСВ и прямой АВ имеют место в точках Д и Е, находящихся соответственно в серединах АС. и СВ, при этом точка Д ниже прямой АВ на величину (0,03 - 0,04)3, где- длина сопрягаюшего сооружения, а точка Е, наоборот, выше на ту же величину.Работа сопрягающего. сооружения осуществляется следующим образом.Поток, проходя через широкий призматический канал 4, поступает в сопрягающее сооружение 1, имеющее в своем начале ширину, равную ширине широкого канала 4. В сопрягающем сооружении 1, благодаря его сходящимся криволинейным боковым стенкам 3, поток плавно сужается до ширины узкого канала 5 и через последний идет по назначению.Расчет сопрягающих сооружений, предназначенных для потока с наносами, ведут исходя из двух уравнений: динамического уравнения для чистого потока и уравнения транспортирующей способности по формуле К. И. Россинского:чмьгде 6 - транспортирующая способностьпотока, т. е. то максимальное количество наносов, которое способен нести поток со скоростью ч и глубиной Ь;М - средняя гидравлическая крупность наносов;К - универсальная постоянная.Это уравнение учитывается с условием, чтобы по всей длине сооружения транспортирующая способность потока сохранилась постоянной (5 = сопз 1). Именно соблюде-. ние этого условия и предотвращает отложение наносов из потока на дно сооружения в силу того, что разность транспортирующих способностей в двух разных сечениях потока равна количеству отложенных наносов между этими сечениями, но так как транспортирующая способность сохраняется, то разность в двух сечениях будет равна нулю, следовательно, и количество отложенных наносов тоже равно нулю,Таким образом, в случае наносонесущего потока движение должно одновременно удовлетворять двум уравнениям, т, е. здесь имеем два уравнения с двумя неизвестными (глубина потока и профиль дна сооружения), решение которых дает как распределение глубин вдоль потока, так и про1006576 ф А. Колосковарес КорректорПодписное СоставителТехред ИВТираж 67Государственногоам изобретенийва, Ж - 35, РауПатент, г. Ужго Редактор Н. ЕгороваЗаказ 2066/46ВНИИПпо113035, МФилиал ППП ос комитета СССР и открытий ская наб., д. 4/5 од, ул. Проектная,3филь дна сооружения, который всегда получается криволинейным с отметками, по-ниженными относительно прямой, соединяющей начальную и конечную точки профиля на первой полудлине сооружения, и повышенными относительно той же прямой на 5 второй его полудлине. Потери механической энергии, возникающие вследствие искривления профиля дна, настолько незначительны, что практически ими можно пренебречь.Приданиедну сопрягающего сооружения криволинейного очертания предотвращает осаждение наносов в нем при прохождении по сооружению наносонесущего потока и обеспечивает его бесперебойную и надежную работу. В предлагаемом сооружении по сравнению с известными благодаря криволинейности профиля дна устраняется процесс осаждения наносов, а следовательно, исключается необходимость проведения его периодической очистки от наносов, что определенным образом снижает эксплуатационные затраты на сооружение. Кроме того, предлагаемая конструкция наиболее эффективна при транспортировании селевого потока, вызывающего заносы известных конструкций.