Гидравлический интегратор прогнозов

(19) (111 3151) 0 0 1 Г 5/ 0 0А 0 1 6 2 5 / 0 0 УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СС ЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ ГОС СРПО ДЕ 1 ТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЬС РВУ(54)(57) ". ГИДРАВЛИЧПРОГНОЗОВ, включающикую систему моделирвыполнейных в виденых сосудов и соеди СКИЙ ИНТЕГРАТОРй гидравличесющих элементов,апорных и сливейных между со(21) 2950999/30-15(5 б) 1 Щелевойинтегратор для Фильтрационного расчета горизонтальных дрен и каналов. Иелиорация и водное хозяйство. Научно-техническая,инфод 7- мация Минводхоза БССР Иинск, 1977,У Р 9, с. 21-24.2. Авторское свидетельство СССР 9 80885 б, кл 6 01 Р 5/00, 1979 (.прототип).бой и подающей магистралью через последовательно установленные на напорном трубопроводе гидравлические сопротивления и пьезометры, подключенные к напорному трубопроводу, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьваения достоверности прогноза, а также моделирования влияния подпора нарежим подземных вод смежных .территорий, уменьшения габаритов и снижения стоимости, гидравлические. сопротивления выполнены в виде П-образных трубчатых имитаторов, сопряженных с напорным трубопроводом посредством двух золотников, имеющих цилиндрическую форму с концевыми криволинейными скосамии образованных .оводоидадьными цан-. гами, соединенными эластичным герметиком, при этом золотники снабжены механизмами горизонтального пере-. .мещения и вертикального обжатия.На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг, 2 - П-образный имитатор; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2.Интегратор состоит из водопроводной подающей магистрали 1 и под 60 65 Изобретение относится к устройствам для решения фильтрационных задач методом аналогового гидравлического моделирования, в частности дляпрогноза влияния мелиорации на уровень подземных вод смежных территорий.Известно устройство для прогнозавлияния мелиорации, включающее гидравлическую систему, состоящую изсосредоточенных элементов аналогии 1 Огидравлических сопротивлений, емкостей, сосудов, водосливов и пьезометров ) 1 1.Недостаток известного устройствазаключается в сложности его конструк ции.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсягидравлический интегратор прогнозов,включающий гидравлическую системумоделирующих элементов, выполненныхв виде йапорных и сливных сосудови соединенных между собой и подающей магистралью через последовательно установленные на напорном трубопроводе гидравлические сопротивления и пьезометры, подключенные к напорному трубопроводу 2 1.Недостатками этого устройстваявляются невозможность прогнозавлияния подпора на уровень грунтовыхвод смежных территорий например,при. создании водохранилищ ) и учетакоэффициента водоотдачи, что снижает достоверность получаемых результатов, а также значительные размерывставок-имитаторов, определяющиеего некомпактность и значительнуюстоимость,Цель изобретения - повышение достоверности прогноза, а также возможность моделирования влияния подпорана режим подземных вод, уменьшениегабаритов устройства и снижение егостоимости,Поставленная цель достигается 45тем, что в гидравлическом интеграторе прогнозов, гидравлические сопротивления выполнены в виде П-образныхтрубчатых имитаторов, сопряженныхс напорным трубопроводом посредством 50двух золотников, имеющих цилиндрическую форму с концевыми криволинейными скосами и образованных оводоидальными цангами, соединенными эластичным герметиком, при этом золотники снабжены механизмами горизонтального перемещения и вертикального обжатия. ключенных к ней напорных сосудов 2, являющихся аналогами режима подзем-. ных вод на границе мелиоративный объект-смежная территория, в которых установлены автоматические генераторы 3 колебаний уровня воды типа сифонов. На характерных участках моделируемого фильтрационного потока установлены пьезометры 4, а в центре - водораздельная емкость 5 конической формы, Для питания и увеличения емкостей генераторов колебаний к напорным сосудам 2 подключены добавочные емкости б, соединенные с последними объемным регулирующим вентилем 7. Автоматический генератор колебаний снабжен уровенным регулирующим вентилем 8, которым регулируется интенсивность срабатывания уровня подземных вод на границе объект-смежная территория.Движение подземного потока осуществляется по напорному трубопроводу 9, разделенному на расчетные участки, длина, водопроводимость и водоотдача которых моделируются с помощью П-образных имитаторов 10 с двумя золотниками - правосторонним .11 и левосторонним 12, а также механизмов 13 и 14 горизонтального перемещения и вертикального обжатия.Золотники 11 и 12 образованы оводоидальнымицангами 15, соединенными эластичным герметиком 1 б. Герметизация золотников обеспечивается тонкой эластичной .перегородкой 17, Механизмы горизонтального перемещения и вертикального обжатия могут быть любого известного типа например, поворотного или винтового. Для вовможности прогноза влияния с учетом глубинного напорного и инфильтрационного питания устроена система 18 питания с вентилем 19 интенсивности питания, Регулирование уровня воды в водораздельной емкос-. ти осуществляется линией 20 питания с запорным вентилем 21, а для возможности отключения от напорного трубопровода установлен вентиль 22. Для включения интегратора в работу подающая линия снабжена вентилями 23 и 24, регулирующими приток воды к добавочным емкостям.Гидравлический интегратор работает следующим образом,На подающей магистрали 1 и линии 20. питания водораздельной емкости 5 открываются вентили 21, 23 и 24. Вода, пройдя системы, заполняет добавочные емкости б и водораздельную емкость 5. Затем открываются вентили 7 генераторов 3 колебаний, что позволяет,заполнить водой напорные сосуды 2. Пьезометры 4 показывают уровни воды в зависимости от величины гидравлических сопротивлений П-образного имитатора 10. С помощью регулирующих вентилей 8 генераторов 3 колебаний уровня воды устанавливается уоовень подземных вод на границе мелиоративный объект-смежная территория.В зависимости от типа решаемой задачи прогноза влиянияс помощью механизма 13 горизонтального перемещения моделируется длина зоны фильтрационной. области или водопроводимость зоны по принципу работы щелевых лотков, Рак как золотник 11 образует плавный канал с внешней .стен кой имитатора 10. Коэффициент водо- отдачи моделируется внутренним каналом золотника, диаметр которого регулируется механизмом 14 вертикального обжатия. Внутренний канал золот ника представляет собой сопла, что позволяет достичь увеличения гидравлического сопротивления и тем самым повысить перепад давления и коэффи- . циент эатекания, а также осуществить плавное возрастание скорости и обеспечить минимальные потери энергии потока.При необходимости моделирования подпора интегратор работает аналогично, но включается в работу золотник 12. Моделирование осуществляется по закону где М - коэффициент водоотдачи гру-мтов на модели, определяемыйскоростью движения потокапо.внутреннему каналу золотника;. И . - коэффициент водоотдачи грун .Нтов фильтрационной области;- длина перепускного патрубка П-образного иммитатора,м;расчетная длина моделируемой зоны, м;ам - водопроводимость .грунта намодели, определяемая позависимостиа= 86,4104 д У м 2/сут;. У - скорость движения потока вперепускном канале иммитатора область ф на фиг. 4),м/с;д - внутренний диаметр напорной5линии ма - водопроводимость грунта моНделируемой зоны, м 2/сут.При автоматическом снижении уров".ня подземных вод на границе, в на 10 порных сосудах, интенсивность которого зависит от скорости наполненияи опорожнения сосудов, т.е, от ихемкости .и расходных характеристикводовода и сифона, расхбдные и уро 15 венные характеристки регулируютсяс помощью соответствующих регулирующих вентилей. Амплитуда колебанийуровня подземных вод зависит отвысоты генератора 3 колебаний, которую можно изменять.Изменение уровня подземных водпо расчетным зонам определяется попоказаниям пьеэометров 4 и зависитот расстояния расчетного сечения отграницы, удаленности водораздела,уклона потока, водопроводимости иводоотдачи грунтов фильтрационнойзоны, а также наложения влияниявзаимодействия мелиоративных объектов, моделируемого с помощью водоЗО раздельной емкости 5Учет инфильтрационного напорногоглубинного питания при моделировании осуществляется включением в ра"боту системы 18 питания с вентилем35 .19 интенсивности питания. При необходимости увеличений длины зонывлияния, что характерно для грунтовсо значительной водопроводимостьюили незначительным уклоном подземно"40 го потока, водораздельная емкость 5может отключаться с помощью вентиля 22,Применение предлагаемого устройства дает возможность повысить досто 45 верность прогнозируемых характеристики уменьшить габаритные размеры истоимость интегратора, что позволя-.ет как в проектной, так и строительиой практике более рационально использовать земельно-водные ресурсыс учетом требований охраны окружаю,щей среды,Тираж 643 Подпнсносударственного комитета СССРам изобретений и открытийаП, .Раущская наб., д. 4/5