Берегозащитная полузапруда

тельство ССС00, 1971.льство СССР00, 1977 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ивано-Франковскоеосушительных систем иковых сооружений(прототип),( (57) 1. БЕРЕГОЗАЩИТНАЯ ПОЛУЗАПРУержащая образованные сходя- в плане стенками блоки, выстуждого из которых размещен в пазу следующего, причем блоки соединены между собой горизонтальными шарнирами, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения интенсивности процесса накопления берегоформирующих отложений путем повышения энергогашения потока, верхние грани стенок скошены в сторону их внешних граней,109488 30 2, Полузапруда по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что угол скоса увеличивается от вершины блока к его основанию.Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, в частностик защитно-регуляционным сооружениям,применяемым для выправления и регулирования рек, защиты речных берегов, 5а также их восстановления.Известно гидротехническое сооружение, содержащее блоки, выступ каждого из которых размещен в пазупоследующего, соединенные посредствомшарнира 111.Недостатком этого устройства является малая надежность вследствиепоявления размывов вдоль боковых поверхностей за счет образования 15мощного вальца.Известна также берегозащитная полузапруда, содержащая образованныесходящимися в плане стенками блоки,выступ каждого из которых размещен 20в пазу последующего, причем блокисоединены между собой горизонтальными шарнирами 21,Недостатком известного устройства является то, что проходящий через 25полузапруду поток относит берегоформирующие отпс кения за тело полу 1 запруды в русловую его часть в сторону от берега. Целью изобретения является повышение интенсивности п 1 юцесса накопления берегоформирующих отложений, путем повышения энергогашения потока.Поставленная цель достигается тем, что в полузапрупе, содержащей образованные сходящимися в плане стенками блоки, выступ каждого из которых размещен в пазу последующего 0 причем блоки соединены между собой горизонтальными шарнирами, верхние. грани стенок скошены в сторону их внешних граней.Кроме того, угол скоса увеличивается от вершины блока к его основанию. 3, Полузапрудя по пп, 1 и 2, о тл и ч я ю щ а я с я тем, что скошенные грани имеют криволинейное очертание в поперечном сечении,При этом скошенные грани имеют криволинейное очертание в попереч- НОМ СЕЧЕН 1 И.На фиг. 1 изображена предлагаемая полузапруда общий вид в плане;на фиг, 2 - блок со скошенными верхними гранями, общий вид, на фиг, 3 блок с углом скоса граней, увеличива 1 ощимся от вершины блока к его основанию, на фиг, А - разрез А-А на фиг, 1; ня фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг, 1; ня фиг. б - предлагаемое устройство с блоками, выполненными с закрепленными выступами и пазами," на фиг, 7 - разрез В-В на фиг. 6.Берегозащитная полузапруда включает блоки 1, образованные сходящимися в плане стенками 2, выступ 3 каждого из которых размещен в пазу 4 последующего, причем верхние грани 5 стенок 2 скошены в сторону их внешних граней 6, Блоки 1 соединены между собой горизонтяльньгми шарнирами 7. Кроме того, блоки 1 могут быть выполнены с угпом скоса верхних граней 5, увеличивающимся От вершины блока 1 к его основанию 8, а скошенные грани 5 - криволинейного очертания в поперечном сечении. Позициями 9 - 1 ч обозняче:1 ь 1 соответственно поток, входной и выходной каналы, образованные стенкамиблоков 1, вихревые токи. вальць: награнях блоковПолузапруда ряботаег слепующимобразом,Поток 9, ,проходя над блоками 1,попадает нижними слоями на скошглные грани 5 сходящихся стенок 2,расположенных со сторонь. верхнегобьефа, и начиняет движение по ним,Вследствие того что скошенные гряни 5 выполнены под углом к Оси Г 10 лузапруды, придонные слон потокаОтКЛОНяштСя В СтОрОНу ЕС ГгхОЛЫ, СКОшенные грани 5 сходящихся стенок 2одного блока и внутреп 1 И 1 О боковые110948 20 3грани сходящихся стенок 2 последую. щего блока образуют сквозные каналы , входные 10 - со стороны верхнего бьефа и выходные 11 - со стороны нижнего бьефа, Отклоненный поток 9со скошенных граней 5 входит ввходные каналы 10 и в виде вихревых токов 12 движется в направлении от торцовой части сходящихся стенок 2 к выступу 3. При этом Опроисходит интенсивное гашениенижних прицонных слоев потока отвзаимодействия их с внешними слоями движущихся вихревых токов 12,чем достигается эффективное осаждение и забор наносов с продвижениемих по входным каналам 10 к выступу3, где оци переносятся в выходныеканалы 11. Часть нижних слоев потока9 не перехватывается на входныхканалах 10 и попадает на выходцыеканалы 11, в которых приобретаетформу вихревых токов 13, движущихсяот выступа 3 к торцовой части основания, т.е, в направлении нижнего 25бьефа, производя при этом дополнительный забор наносов, поступающихиз входных каналов 10, и их транспортировку, Гашение энергии происходит также, как и на входных каналах,При движении вихревых токов 12 и 13 по скошенным граням 5, вследствие одинакового направления их вращения, в приграничных (контактирующих между собой) областях внешних слоев вихрей происходит дополнительное гашение их энергии от соударения противонаправленных струй проходящих вихревых токов. Это способствует осаждению и перехвату твердого стока, движущегося в нижних слоях проходящего над полузапрудой потока 9, воздействуюших с внешними слоями вихрей его частей. Вихревые токи12 и 13, проходящие по входным каналам 10 и 11, взаимодействуют между собой.При этом возникает значительная турбулентность потока в виде "висячего вальца" 14, захватывающая вышележащие слои его с интенсивным гашением их энергии и осаждением влекомых частиц твердого стока. Кроме того, висячий валец 14 является водным трамплином, способствующим55 отбросу верхних слоев потока 9 далеко за пределы полузапруды.Для улучшения процесса забора и транспортирования наносов, а также уменьшения размывающей способности потока 9 ца водобое путем более плавного сопряжения его с ним, скошеццые грани 5 выполнены по длине стенок 2 расширяющимися в направлении от выступа 3 к основацию 8 в сторону внешних граней 6. При таком выполнении полузапруды образовавшиеся сквозные каналы 10 и 11 имеют уклон от середины ее к краям. Это позволяет производить больший забор наносов при протекании потока через полузапруду путем увеличения энергогасительцой способности каналов, Вследствие того, что создаются меньшее сопротивление полузапрудой потоку и меньший гидравлический подпор,юс достигаются лучшие условия по пере 11броске твердого стока через полу- запруду в нижней бьеф и отложению на нем, так как для этого необходимы глс цышие энергетические затраты потока, скорость его и подъемная сила, что особенно важно при накоплении отложений в период подъема и спада паводковых расходов.Поток 9, сходящий .с полузапрудыпо кацапам 10 и 11, имеет меньшиеразмывающие скорости ца водобое, таккак каналы образуются расширяющимися э направлении течения его отвыступа к краям и с меньшим перепадом их выхода с нижним бьефом,что способствует уменьшению энергиипотока ца выходе в водобой,Для повышения эффективности гашения энергии потока ца выступе 3блоков 1 от сходящихся вихревых токов и более лучшей переброски твердого стока по каналам с верхнего бьефав цижций, выступ 3 и паз 4 каждогоблока имеют в плане округленную форму, а сопряжение скошенных гранейсходящихся стенок имеет плавноеочертание. Такое выполнение полузапруды позволяет улучшить процессосаждения наносов и продвижения ихс меньшими энергетическими затратамипо скошенным граням сквозных каналовс верхнего бьефа в нижний. Кроле того, такое выполнение предотвращает закупорку каналов в местах их сопряжения от крупных частиц, влекомых потоком твердого стока, что существенно важно при сложных условиях эксплуатации сооружений, например в труднодоступных и отдаленньгх местах их нахождения, а так 1109488же частой длительной повторяемости и прохождения паводков.Использование берегозащитной полуэапруды позволяет уменьшить размьвающую способность потока путем 5 церераспределения его энергии по глубине, равномерно накопить отложения твердого стока в нижнембьефе в прибсреговой ее части, уменьшить эксплуатационные издержки еесодержания в 1,5-2 раза, самовосстановить разрушенные берега во времяпрохождения паводков, уменьшитьстоимость строительства на 15-207