Плотина

(55 Е 02 В 7/06 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ое отделени зыскательс ьского инс ука и Сибирс о-исследовате им. Б.Е.Веден иниН.А,Ш е Все ого и итута ий фи ьского еева хов ьство СССР/06, 1985,ГОСУДАР СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении плотин в суровых климатическихусловиях. Цельизобретенияповышение надежности плотины и уменьшение стоимости ее возведения. Плотина включает грунтовый противофильтрационный элемент в виде ядра 1, фильтры 2 и 3 с верховой стороны ядра, фильтры 4 и 5 с низовой стороны ядра, верховую 6 и низовую 7 боковые призмы из каменной наброски, Верх ядра снабжен оголовкам из непучинистого грунта 8. Обеспечение необходимого температурного режима верхней части противофильтрационного элемента осуществляется с помощью устройства для обогрева. Устройство для обогрева выполнено в виде электропроводящего слоя из насыпного материала 9 с размещенными в нем электродами 1,1, которые соединены тоководами с источником электрического тока. Электропроводящий слой расположен между ядром и оголовкам. Его можно также располагать в пределах части ядра и низового фильтра. Токопроводящий слой может выполняться в виде смеси крупнозернистого электропроводящего материала с мелкоземом или в виде электропроводящих пленки или ткани, Поверхность низовой призмы плотины снабжена теплоизолирующим слоем 12, 4 з,п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении плотин из грунтовых материалов в районах с суровыми климатическими условиями.Цель изобретения - повышение надежности плотины и уменьшение стоимости ее возведения.На фиг. 1 изображена плотина с оголовком из непучинистого грунта и электропроводящим слоем из насыпного материала, поперечный разрез; на фиг. 2 и 3 - то же, с электропроводящим слоем соответственно из смеси и из электропроводящей пленки.Плотина включает грунтовый противо- фильтрационный элемент в виде ядра 1, фильтры 2 и 3 с верховой стороны ядра, фильтры 4 и 5 с низовой стороны ядра, верховую 6 и низовую 7 боковые призмы из каменной наброски, оголовок из непучинистого грунта 8, электропроводящий слой в виде электропроводящего насыпного материала 9 (фиг, 1 и 2) или в виде электропроводящей пленки 10 (фиг, 3) и электроды 11, расположенные в электропроводящем слое и соединенные токоаодами с источником электрического тока (тоководы и источник не показаны). Электропроводящий слой расположен в верхней части плотины, примыкает к противофильтрационному элементу 1 или находится в его пределах и совместно с электродами, тоководами и источником электрического тока образует устройство для обогрева противофильтрационного элемента,При расположении электропроводящего насыпного материала 9 за пределами противофильтрационного элемента 1 (фиг. 1) к его зерновому составу предъявляют те же требования, что и к земещающим грунтам непучинистого оголовка 8 или фильтра 4. При расположении электропроводящего насыпного материала 9 в пределах ядра 1 (фиг. 2) он должен содержать зерен размером более 0,5 см менее 65% по обьему, что при равномерном их распределении в слое обеспечивает водонепроницаемость материала. При этом насыпной материал 9 представляет собой смесь крупнозернистого электропроводя щего материала (электро- проводящая композиция) и мелкоземного грунта и расположен у гребня ядра 1 или во внутренней части ядра 1 (нэ фиг. 2 слой 9 показан пунктиром). В качестве насыпного электропроводящего материала применяют, например, металлургический железистый шлак, некондиционные электрографит и уголь, а также гранулированный керамзит с металлизиро 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ванной напылением поверхностью и другие токопроводящие материалы,Электропроводящий слой может быть также выполнен из, электропроводящей пленки или ткани (фиг. 3),Низовая призма плотины снабжена теплоизолирующим слоем 12.Плотина работает следующим образом.В период эксплуатации плотины практически весь напор воды с уровнем 13 со стороны верхнего бьефа воспринимается ядром 1, С наступлением холодного времени года включают устройства для обогрева ядра 1. При прохождении электрического тока по электропроводящему насыпному слою 9 (фиг, 1 и 2) или по электропроводящей пленке 10 (фиг. 3) происходит их разогрев, в результате чего прогревается верхняя часть ядра 1 вместе с фильтрующей по ядру водой, которая, стекая по низовой грани ядра, защищает его от промерзания со стороны нижнего бьефа и обеспечивает естественный фильтрационный режим в плотине, Наличие на поверхности низовой призмы теплоизоляционного слоя 12 способствует сохранению тепла в низовой призме.Наличие в слое 9 крупнозернистых электропроводящих зерен, составляющих скелет слоя, увеличивает электропроводность смеси, составляющей слой 9, тэк как ток проходит преимущественно по этим электропроводным зернам, Одновременно с этим улучшаются деформативно-прочностные характеристики материала верхней части ядра.Использование в качестве электропроводящего насыпного материала 9 металлургического шлака пористой структуры уменьшает вес верхней части плотины, что повышает устойчивость откосов плотины, при этом слой 9 проявляет высокие тепло- изолирующие свойства и при отсутствии в нем электрического тока, Использование же для обогрева ядра водонепроницаемой электропроводящей пленки, покрывающей гребень ядра (фиг. 3), дополнительно предохраняет верхнюю часть ядра от переувлажнения атмосферными осадками,Контроль за температурным режимом ядра осуществляется с помощью дистанционных преобразователей температуры,Использование изобретения повышает надежность плотины эа счет повышения эффективности обогрева противофильтрационного элемента, а также за счет сохранения естественного фильтрационного режима в плотине и за счет повышения устойчивости плотины. Достигается также1618823 экономия средств за счет упрощения устройства для обогрева. Р 1 х гРог. 2В ю Фиг, 3 Составитель В,ВолковТехред М,Моргентал Редактор С.Пекарь Корректор М.Пожо Заказ 26 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Формула изобретения1. Плотина, включающая грунтовый 5 нротивофильтрационный элемент, боковые призмы, фильтры, оголовок из непучинистого грунта и устройство для обогрева верхней части противофильтрационного элемента, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью 10 повышения надежности плотины и уменьшения стоимости ее возведения, устройство для обогрева выполнено в виде электропроводящего слоя в верхней части плотины и электродов, расположенных в 15 электропроводящем слое и соединенных тоководами с источником электрического тока, причем злектропроводящий слой примыкает непосредственно к противофильтрационному элементу или размещен в 20 его пределах. 2. Плотина по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что электропроводящий слой выполнен из насыпного электропроводящего материала и расположен над противофильтрационным элементом в пределах оголовка и (или) со стороны его низовой грани в пределах фил ьтра.3. Плотина по п.1, отл ич а ю ща я ся тем, что электропроводящий слой выполнен из насыпного электропроводящего материала, представляющего собой смесь крупнозернистого электропроводящего материала и мелкоземного грунта, и расположен в пределах противофильтрационного элемента.4. Плотина по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что электропроводящий слой выполнен в виде электропроводящей пленки или ткани.5. Плотина поп,1,отл ича ю щаяся тем, что боковая низовая призма покрыта тепло изоля цион н ым слоем.