Противофильтрационное устройство каменно-земляной плотины

(56)вых еа ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(72) В,П. Недрига, К.Н. Анахаев,Дидович и Е.В, Ткаченко627.824(088.8)Розанов Н,Н. Плотины из грунтоматериалов. - М., 1983, с. 178,Проектирование и строительство больших плотин. Вып. 4, по материалам 1 Х Международного конгресса по большим плотинам. - М.: Энергия, с, 145. (54) ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО КАЬЖННО-ЗЕМЛЯНОЙ ПЛОТИНЫ(57) Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения - повышение надежности работы противофильтрационного устройства (ПУ) за счет снижения значений выходных градиентов напора. Расположенное на непроницаемом основании 1 ПУ содержит водоупорный элемент(ВЭ) 2, выполненный из связного грунта, и расположенный в концевой частиподошвы ВЭ зуб 3. Грани зуба 3 -низовая и примыкающая к ней со стороны основания 1 - образуют острыйугол 6, расположенный на низовыхгранях ВЭ и зуба. Фильтр 4 заглубленв основание 1 ниже зуба по всей егонизовой грани. Жидкость фильтруетсячерез ВЭ и зуб 3, попадает в фильтр 4и отводится за пределы ПУ. Заглубление фильтра 4 в основание 1 ниже зуба 3 по всей его низовой грани ориентирует направление фильтрационногопотока в зубе 3 в сторону низовойграни, и при остром угле 8 обеспечивается снижение значений выходных градиентов напора. 2 з.п, ф-лы, 3 илИзобретение относится к гидротехническому строительству, а именно кстроительству каменно-земляных плотин, и может быть применено при сооружении энергетических, ирригационных и водохозяйственных гидроузлов,а также ограждающих дамб, объектовпромышленной гидротехники: хвостохранилищ, шламонакопителей и накопителей промстоков, в которых однимиз главных конструктивных элементовявляется противофильтрационное устройство,Цель изобретения - повышение надежности работы противофильтрационного устройства за счет снижения значений выходных градиентов напора,На фиг. 1 изображено предлагаемоеустройство, поперечное сечение; на 20фиг. 2 и 3 - варианты противофильтрационного устройства, когда поперечный профиль зуба выполнен треугольной формы.Противофильтрационное устройствокаменно-земляной плотины, расположенное на непроницаемом основании 1,включает водоупорный элемент 2 изсвязного грунта, зуб 3, расположенный в концевой части подошвы водоупорного элемента 2 и выполненный изматериала с проницаемостью, равнойпроницаемости грунта водоупорногоэлемента 2. Устройство включает также фильтр 4, расположенный на низовой грани водоупорного элемента 2 изаглубленный в основание 1 ниже зуба 3 вдоль всей его низовой грани.Грани зуба З.,низовая и примыкающаяк ней со стороны непроницаемого основания 1, образуют между собой острый угол 8 . Поперечный профиль зуба 3 может быть также выполнен треугольной формы.45Непроницаемым основанием 1 противофильтрационного устройства каменно-земляной плотины считается основание, отношение коэффициента фильтрации которого Кк коэффициенту 50 фильтрации грунта водоупорного элемента 2 К составляет не болееКо0,02 ( - (0,02). Основание 1 может быть непроницаемым как в результате 55 природного генезиса, так и в результате инженерного воздействия на него, например укрепительной цементации, покрытия поверхности основания битумными или полимерными материалами и т.п.Устройство работает следующим образом.В период эксплуатации противофильтрационного устройства им воспринимается весь напор, действующий на плотину, в результате чего жидкость фильтруется через водоупорный элемент 2, который в целях снижения рас- хода и скоростей фильтрационного потока выполняют из связного грунта, и зуб 3, выполненный из материала с проницаемостью, равной проницаемости грунта водоупорного элемента 2 в целях сохранения однородности движения фильтрационного потока. Профильтровавшаяся через водоупорный элемент 2 и зуб 3 жидкость выклинивается на низовых гранях водоупорного элемента 2 и зуба 3 и попадает в фильтр 4. Последний защищает материал водоупорного элемента и зуба 3 от фильтрационных деформаций и подводит профильтровавшуюся жидкость к сброс- ному коллектору (не показан).Заглубление фильтра 4 ниже зуба 3 по всей его низовой грани ориентирует направление фильтрационного потока в зубе 3 в сторону низовой грани, при этом острый угол д между гранями зуба 3, низовой и примыкающей к ней со стороны непроницаемого основания 1, снижает значение выходных градиентов напора (1 ,) в противофильтрационном устройстве по высоте высачивания. Соблюдение условияза пЫ9: ааа Саак. вык обеспечивает равенство выходного контактного градиента напора по непроницаемому основанию (1 ) его максимаЛьно допустимому значению по условиям фильтрационной прочности материала Ы - угол между низовой гранью зуба 3 и гориз.онтальной плоскостью со стороны фильтра 4. Переориентация направления фильтрационного потока в сторону низовой гранизуба 3 обеспечивает снижение значений угла р между линиями тока и низовой гранью водоупорного элемента 2 и зуба 3, а следовательно, и снижение значений выходных градиентов напоРа (1 ц) по высоте высачивания. Формула изобретения1. Противофильтрационное устройство каменно-земляной плотины, рас- .положенное на непроницаемом основаНии, включающее водоупорный элемент из связного грунта с фильтром на низовой грани и зуб, расположенный в концевой части подошвы водоупорного элемента, выполненный из материала с проницаемостью, равной проницаемости материала водоупорного элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 10 с целью повышения надежности работы противофильтрационного устройства за счет снижения значений выходных градиентов напора, грани зуба, низовая и примыкающая к ней со стороны непро ницаемого основания, образуют между собой острый угол, а фильтр заглублен в основание ниже зуба по всей его низовой грани.2. Устройство по п.1, о т л и - , ч а ю щ е е с я тем, что поперечный профиль зуба выполнен треугольной формы./асс сонк. вых где 0 угол между гранями зуба, низовой и примыкающей к ней состороны непроницаемого основания;- угол между низовой граньюзуба и горизонтальной плоскостью со стороны фильтра;допустимый по условиям фильтрационной прочности материала зуба выходной градиентнапора вдоль контакта гранейзуба с непроницаемым основанием. дою1 к. вьх 3. Устройство по пп.1 и 2, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что острый угол между грацями зуба, низовой и примыкающей к ней со стороны непроницаемого основания, определяется зависимостью1361235 Составитель В. КазаковЮрковецкая Техред М.Дидык Корректор В. Бутяга актор 2/32 Тираж 607ВНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и от 113035, Москва, Ж, Раушская Заказ 62 Подписное а СС ытиидб, д. изводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная