Противофильтрационное устройство грунтовой плотины

, ч.31-553 а в 1 ор 1 п1 с 1 ашв Рагнов,(54) ПРОТИ ВО ГРУНТОВ (57) Изобр технически ретения - ты устройс ЬТРАЦИОННООТИНЫ ТРОЙС Й тен сое относится к ружениям, Цел ение надежнос а счет снижен иэоби рабо выш з ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОПРИ ГКНТ СССР(д 4 Е 02 В 3/16, 7/О ОБРЕТЕНИ чении выходных градиентов напора.Противофильтрационное устройствогрунтовой плотины, расположенной нанепроницаемом основании, состоит иэводоупорного элемента 2 и примыкающего к его низовой грани фильтра 3.Водоупорный элемент 2 снабжен непро"ницаемой диафрагмой 4, соединеннойс основанием 1 в месте контакта фильтра 3 и низовой грани элемента 2 иобразующей с последней угол О , равный 90 ) О с сг., где Ы - угол междунизовой гранью водоупорного элемента 2 и.горизонталью со стороны верхнего бьефа, Диафрагма 4 может бытьвыполнена прямолинейной или гибкой,Диафрагма 4 может быть шарнирно соединена с основанием 1 в месте контакта фильтра 3 и низовой грани водоупорного элемента 2, 4 з.п,ф-лы,3 ил.Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к строительству плотин из грунтовых ма" териалов, и может быть применено при сооружении энергетических, ирригационных и водохозяйственных гидро- узлов, а также объектов промышленной гидротехники: хвостохранилищ и накопителей отходов промыпленных производств.Цель изобретения - повышение на дежности работы противофильтрационного устройства за счет снижения значений выходных градиентов напора,На фиг.1 изображено противофильтрационное устройство групповой плотины с непроницаемой диафрагмой выполненной криволинейной, поперечное сечение; на фиг.2 - то же, при прямолинейной непроницаемой диафрагме; на Фиг.З - то же, при шарнир" ном соединении непроницаемой диафрагмы с основанием. Противофильтрационное устройство грунтовой плотины, расположенной на непроницаемом основании 1, включает водоупорный элемент 2 из грунтового материала с фильтром 3 на низовой грани и непроницаемой диафрагмой 4, соединенной с непроницаемым основанием 1 в месте контакта Фильтра 3 и низовой грани водоупорного элемента 2 и образующей с последней угол 6, равный 90 6 (о, где оСугол между низовой гранью водоупор- ного элемента 2 и горизонталью со стороны верхнего бьефа. Непроницаемая диафрагма 4 можетбыть выполнена прямолинейной (фиг.2),а также может быть соединена шарниром с непроницаемым основанием 1в месте контакта фильтра 3 и низовой грани водоупорного элемента 2(фиг.З).Непроницаемая диафрагма 4 можетбыть выполнена из бетона, железобетона, асфальтобетона, металлическоголиста, полимерных или других материалов,Непроницаемым основанием 1 (диафрагмой 4) противофильтрационногоустройства грунтовой плотины считается основание (диафрагма), отношение коэффициента фильтрации которого К о (д) к коэффициенту фильтрациигрунта водоупорного элемента 2 Ка составляет не более 0,02(- в - ( 0,02),фОснование может быть непроницаемымкак в результате природного генезиса,так и в результате инженерного воздействия на него, например устройство бетонной плиты, укрепительнойцементации и т.д.10 Противофильтрационное устройствоработает следующим образом.В период эксплуатации противоФильтрационного устройства им воспринимается почти весь напор, действую щий на плотину, в результате чегожидкость фильтрует через водоупорный элемент 2 из грунтового материала. Для увеличения фильтрационнойпрочности грунта водоупорного элемента 2 по его низовой грани устраивают Фильтр 3. Снабжение водоупорного элемента 2 непроницаемой диафрагмой 4, соединенной с непроницаемьмоснованием 1 в месте контакта Фильт ра 3 и низовой грани водоупорногоэлемента 2 и образующей с последнейугол 9., равный 90 ( 6 ( о 6, гдео - угол между низовой гранью игоризонталью со стороны верхнего 30 бьефа, снижает значение выходныхградиентов напора по низовой грани.Угол 9 определяют по формуле 35где о - угол между низовой граньюводоупорного элемента и непроницаемой диафрагмой;Доп1 - допустимый, по условиямк,еыхфильтрационной прочностигрунта водоупорного элемента, выходной градиент напора по контакту водоупорногоэлемента с непроницаемой 45 диафрагмой,Фильтрационный поток, фильтруясьчерез водоупорный элемент 2, обтекает непроницаемую диафрагму 4 и, высачиваясь через низовую грань, попадает в фильтр 3. При этом переориентация направления, Фильтрационного потока вдоль непроницаемой диафрагмы 4в низовой части водоупорного, элемента 2 обеспечивает снижение значений 55выходных градиентов напора (1 ы )за счет более вертикального направления фильтрационного потока в областинизовой грани водоупорного элемента 2; значительное снижение значения15218контактного выходного градиента напора (1,) за счет. создания угла В между непроницаемой диафрагмой 4 и низовой гранью водоупорного элемен 5в 1 пота 2, т.е. 1 = --- ( 1 (баз)фк выл сов 9 к.еюв 1 пктак как угол 8 Ы; болеесозвавравномерное поступление фильтрационного расхода по высоте фильтра 3 и относительное выравнивание выходных градиентов напора за счет более рассредоточенного и равномерного движения фильтрационного потока при выса 15 чивании воды на низовую грань водо- упорного элемента 2; снижение значений средних градиентов напора в теле водоупорного элемента 2 за счет удлинения длины линий токов в результате обтекания или непроницаемой диафрагмы 4.Формула изобретения1. Противофильтрационное устройство грунтовой плотины, расположенное на непроницаемом основании, включающее водоупорный элемент из грунтового материала с фильтром на низовой грани, отличающее с я тем, 30 что, с целью повышения надежности работы противофильтрационного устройства за счет снижения значений выходных градиентов напора, водоупорный элемент снабжен непроницаемой диафрагмой, соединенной с непроницаемым основанием в месте контакта фильтра и низовой грани водо- упорного элемента и образующей с по 08 6следней острый угол 6, меньший оБ где о - угол между низовой гранью водоупорного элемента и горизонталью со стороны верхнего бьефа.2. Устройство по и.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что непроницаемая диафрагма выполнена прямолинейной в поперечном сечении,3. Устройство по п,1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что непроницаемая диафрагма выполнена гибкой.4. Устройство по пп.1-3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что непроницаемая диафрагма шарнирно соединена с непроницаемым основанием в месте контакта фильтра и низовой грани водоупорного элемента.5, Устройство по пп,1-4, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что острый угол 9 , меньший угла о 6 , удовлетворяет условиюв 1 по9 с агссов1 доп, ВЬВгде 0 - угол между низовой граньюводоупорного элемента инепроницаемой диафрагмой;Ы - угол между низовой граньюводоупорного элемента и горизонталью со стороны верхнего бьефа;Дов1 - допустимый по условиям фильтк.выхрационной прочности грунтаводоупорного элемента выходной градиент напора поконтакту водоупорного элемента с непроницаемой диафрагмой.1521808 иГ 1 Редактор Т,Ла тель В,КазаковЛ.Олийнык Корректор Т.П ос ех енко зводственно-издательский комбинат "Патент", гУжгород, ул. Гагарина, 10 Заказ . 6898/26 Тираж 589 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5