Устройство для регулирования уровня воды в верхнем бьефе гидротехнического сооружения

СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ц) С 05 0 9/О БРЕТ ПИСАНИЕ дроно для хнем ийвышенне ост ост рстия- уеотраему иволи- ой протя 54) УСТРОЙУРОВНЯ ВОДИ ЕХИИЧЕСКОГ О ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯВЕРХНЕИ БЬЕФЕ ГИДРОООРУБЕН ИЯ перегораем отиный щиткромками уста.- си 2.емкости ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Киргизский сельскохозяйственный институт им.К,И.Скрябина иБассейновое производственное упраление оросительных систем Чуйскойдолины(56) Авторское свидетельство СССРУ 391509, кл. С 05 Э 9/02 1974,Авторское свидетельство СССРКф 133061 э кл. С 05 0 9/02 в 1985 Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано длярегулирования уровня воды в верхнембьефе гидротехнических сооружений.Цель изобретения - повышение надежности работы и пропускной способности устройства,На фиг.1 показав план сооружения,содержащего устройство; иа фиг.2 -разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - устройство, общий вид; на фиг.4 -.продольный разрез устройства и вид Бна фиг.5 - разрез В-В на фиг.4.Устройство содержит затвор 1 ввиде водонаполняемой емкости,новленййй на горизонтальной овращения, на напорной грани(57) Изобретение относится к гитехнике и может быть использоврегулирования уровня воды в вербьефе гидротехнических сооруженЦелью изобретения является повнадежности и пропускной способнустройства, Поставленная цель дгается тем, что в устройстве длрегулирования уровня, содержащемводонаполяемый затвор на оси врния с впускным и выпускным отвеми на его напорной грани и стржателем над выпускным отверстивпускным отверстием размещен крнейный цит, образующий с напоригранью затвора боковые зазоры,струеотражатель выполнен в нидеженного призматического выступа5 ил ЭщЙзатноравыполнено выпускное отвер-, стие 3 (фиг,4),.перекрываемое по кон- р туру в сторону верхнего бьефа криволинейным щитом 4 с образованием боковых зазоров 5 с плоскостью напорной грани затвора 1, а в криволинейном щите 4 выполнено выпускное отверстие 6, над которым установлен,струеотражатель в виде призматического протяженного выступа 7. В верх- - , ней части водонаполняемого затвора 1 Ф имеется воздухоподводящее отверстие 8. а а.Уетройство установлено вживающем сооружении 9, имеющводяций канал 10. Кринолине"4 закреплен верхней и нижнейз 16475 к одноименным кромкам впускного отверстия 6.Устройство работает следующим образом.При расходе канала (реки) меньшем или равном расходу отвода 6 В(те кого) (фиг 1) регу лятор будет находиться в крайнем нижнем положении, перекрывая пол О костью сбросной полет сооружения (фиг.2 а). При этом емкость затвора 1 будет сообщаться с верхним бьефом сооружения через отверстия 5 и 6 (фиг.2 и 3), 15При расходе канала Я,. большем расхода отвода Ят (т.ечотв) в возникший избыточный расход Цр = = Я- Я,в будет аккумулироваться в верхнем бьефе сооружения. Вследст О вие этого уровень воды в верхнем бьефе сооружения 1 будет увеличиваться, и при некотором превышении . расчетного наполнения (в пределах допустимой ошибки регулирования) 25 регулятор начнет открываться под действием возникшей силы избыточного давления воды. Вследствие этого выпускное отверстие 6 повиснет над порогом сооружения (над нижним бьефом)., сбрасывая воду из емкости затвора 1 при одновременном поступлении расходов воды .в емкость затвора через боковые зазоры 5., т.е. в емкости водонаполняемого затвора 1 возникнет циркуляциярасходов воды. В. результате емкость затвора 1 нач нет опорожняться, и затвор 1, облегчаясь, будет и далее наращивать свое открытие в соответствии с увеличением 4 О расхода канала(фиг. 1), стремясь при этом к поддержанию заданного (расчетного) наполнения Н в верхнем бьеРФе и наполнения сооружения, а между наполнением в верхнем бьефе и напол нением в емкости затвора 1 будет соответственно расти перепад а й. При этом величины поступающих в емкость затвора расходов воды Я о (фиг.5) через боковые зазоры 5 будут зависеть от величины открытия затвора 1, поскольку эти отверстия расположены вблизи от боковых граней затвора 1 на расстоянии 1, соответствующем условию й21 с (фиг.4 а,б) где пасв величина выступа криволинейного щита 4 относительно напорной грани (Фиг.4) . Вследствие этого с открытием затвора 1 боковые затворы 5 попадут в зону влияния боковых сборных Отверстий (пазух) затвора (Фиг,5) и Расход постУплениЯ.ЯО будет уменьшаться по мере увеличения открытия затвора,.а следовательно, и увеличения скорости истечения воды через боковые сбросные отверстия (боковые пазухи затвора).Как видно, из вышеизложенного, расход воды, поступающий через боковые зазоры 5, зависит От открытия затвора 1, т.е. чем больше открытие затвора 1, тем меньше расход поступления в емкость затвора 1 а значит и меньше иполнение в емкости затвора 1 и больше величина перепада ЬЬ (Фнг,2 б).При максимальном открытии поступление воды в емкость затвора 1 полностью прекращается (фиг.6), при необходимости же обеспечения поступления некоторого малого расхода при максимальном открытии затвора 1 необходимо установить боковые зазоры 5 на большом расстоянии е от боковых кромок затвораПричем, при каждом увеличениивеличины сбРосногО расхода Ясьр со ответственно увеличиваетсяи результирующая сила.гидродннамического давления воды на затвор 1 регулятора, затвор 1 получает некоторое приращение в открытии, которое в свою-очередь оказывает дополнительное воздействие на расходы Я боковых зазоров 5 р уменьшая их на соответствующую величину и способствуя этим большему опорожнению емкости затвора 1, который, облегчаясь,и далее наращивает свое открытие, стремясь к поддержанию расчетного наполнения Нв верхнем бьеФе сооружения.При уменьшении расхода канала, работа устройства повторяется в обратном порядке.Необходимо отметить, что под криволинейным щитомбудет два вида истечения (фиг.2 б и 4 б): на участках аЬ и сй кривая свободной поверхности воды будет иметь очертание Х (Фиг,2 б), а на участке шп очертайие ХХ. Как видно из Фиг.2 б, кривая свободной поверхности на участке шп лежит ниже кривой. Х на участ.ках аЬ и сй на некоторую величину, что обеспечивает свободное истечение иэ отверстия Ьшпс или, что тоже самое, из выпускного отверстия 6.5164 Формула изобретенияУстройство для регулирования уровня воды в верхнем бьефе гидротехнического сооружения, содержащее установленный на горизонтальной оси вращения затвор, выполненный в виде водонаполняемой емкости, на напорной грани которой выполнены впускное отверстие и выпускное отверстие, над которым установлен струеотражатель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с 7528 целью повыщения надежности и пропускной способности устройства, оно содержит криволинейный щит, верхняя и нижняя кромки которого закреплены 5 у одноименных кромок Впускного отверстия с образованием боковых зазоров между криволинейньм и напорными- щитами, причем струеотражатель вы полнен в виде призматического протя" женного выступа, размещенного над выпускным отверстием.