Полузапруда

09 (10 СОЮЗ СОВЕТСКИХсСЦМПищеесвепРЕСПУБЛИК за) Е 02 В 3 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ л ни сме вверх овым о т- локи о тчейки, дре- Е стью. 6. Полу ч а ю щ а кустарник рядами, ра оси полузапо п. 5, о т л итем, что древеснотительность высажена нными под углом к запрудя с явая ра сполож пруды. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СОСПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И.ОТНРЬГПФ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ивано-Франковское управление осушительных систем и противопаводковых сооружений(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 899748, кл. Е 02 В 3/02, 1979.2. Авторское свидетельство СССР В 881180, кл. Е 02 В 3/00, 1977 .(прототип).(54)(57) 1. ПОЛУЗАПРУДА, включающая блоки, расположенные в русле водотока и последовательно соединенные между собой шарнирно, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения эффективности работы путем увеличения энергогашения потока, блоки в плане имеют Х-образную форму и выполнены с наклонными боковыми гранями. 2. Полузапруда по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я ,тем, что блоки расцоложены параллельными рядами. 3. Полузапруда по п. 2, о тч а ю щ а я с я тем, что блокных рядов .уложены основаниямии смещены относительно друг друв продольном направлении, а бокгранями сопряжены между собой.4. Полузапруда по пп. 1 - 3,л и ч а ю щ а я с я тем, что буложены на армирующий слой,5. Полузапруда по пп, 1 - 4,л и ч а ю щ а я с я тем, что яобразованные блоками, засаженывесно-кустарниковой растительно124080 Изобретение относится к гидротех"ническому строительству, в частностнк полузапрудам, предназначенным длязащиты земляных гидротехнических сооружений и берегов рек от размыва.Известна волузапруда, включающаямассивные бетонные блоки Щ .Известна также полузапруда, включающая блоки, расположенные в руслеводотока и последовательно соединенные между собой шарнирно 21,Недостатком известных полузапрудявляется малая интенсивность транспортирования наносов к защищаемомуберегу. 15Цель изобретения - повышение эФФективности работы полузапруды путемувеличения энергогашения потока.Указанная цель достигается тем,что в полузапруде, включающий блоки, 20расположенные в русле водотока и последовательно соединенные между собойшарнирно, блоки в плане имеют Х-образную Форму и выполнены с наклонными боковыми гранями, 25Блоки расположены параллельнымирядами.Блоки смежных рядов могут бытьуложены основаниями вверх и смещеныотносительно друг друга в продольном ЗОнаправлении, а боковыми гранями сопряжены между собой.Блоки полузапруды могут быть уложены на армирующий слой,Ячейки, образованные блоками,засажены древесно-кустарниковой растительностью.Древесно-кустарниковая растительность высажена рядами, расположенными под углом к оси полузапруДы. 40 Для улучшения гибкости полузапруды блоки соединены между собой посредством гибких связей 3. При этомполузапруда имеет большую деФормативность. Возникающие в процессе эксплуатации размывы основания не препятствуют,нормальной работе полуэапруды,так как элементы блоков плавно проседают в воронку размыва и сохраняютсвое назначение, причем конструкциясохраняет свое единство и целостность.Разрыв одного соединения или разрушение одного элемента не влечет засобой разрушения полузапруды в целом,что существенно важно при выполненииремонтно-восстановительных работ после длительного периода эксплуатации.Боковые грани блоков 1 работаюткак клинообразное соединение, улучшая тем самым динамическую стойкостьнолузапруды, т.е. конструкция является более, амортизационной. Кроме того,перевернутые блоки 1 предохраняютполузапруду от подрыва и подноса еевверх движущимся потоком и плавающи",ми телами, что существенно важно приналичии в потоке во время прохождения паводков пней, деревьев и т.д,Перевернутые блоки предотвращают деФормацию полузапруды вверх, т.е. предохраняют выворачивание элементов нразрушение их в средней или корневой части сооружения. При возникновении подмыва пад полузапрудой перевернутые блоки с подэлементным течением потока выполняют ту же роль,что н прямостоящие с вышепроходящимислоями, т.е. указанные блоки способствуют гашению подэлементных теченийи закупорке образовавшихся вымоинтвердым стоком. Кроме того, предлагаемое выполнение полузапруды увеличивает защитное свойство ее против вымыва заполнителя, так как перевернутые блоки образуют косые козырьки,являющиеся защитными удерживателями.Элементы блоков смежных рядов смещены друг относительно друга в продольном направлении и боковыми гранями по длине стоек, сопряжены междусобой, причем блоки смежных рядовуложены основанием вверх, что увеличивает прочность нолуэапруды вследствие более лучшей взаимосвязи блоковмежду собой,На Фиг. 1 изображена полузапруда, вид сверху; на фиг.2 - то же, со смещенными в продольном направлении и смежных рядах блоками, установленными основаниями вверх, вид сверху; на фиг.З - сечение А-А на Фиг.1;на Фиг.4 в . сечение Б-Б на Фиг.2; на ,Фиг.5 - полузапруда с древесно-кустарниковой растительностью в ячейках, образованных блоками; на Фиг. 6 - сечение В-В на фиг,5; на Фиг.7 - элемент полузапруды. Полузапруда выполнена из отдельныхблоков 1, установленных на дне рекипараллельными рядами, Х-образной Фор.мы в плане со скошенными боковымигранями 2 Под элементы блоков уложен ариирующий слой 4, выполненный, например, из сетчатого полотна, что обеспечи3 1124080 атрубками вышележащих слоев потока,гашение энергии и забор наносов,которые совместно с наносами, проходящими в трубах, транспортируются вцентральную часть элементов. Присхождении наносы перебрасываются через блок в сторону нижнего бьефа, гдеи осаждаются. При схождении движущихся навстречу друг другу вихревыхтрубок в месте их схождения на пересечении блоков 1 происходит вторичноеинтенсивное гашение энергии струй,образующее над блоками мощный водновихревой валец 7, который производитзахват вышележащих слоев потока,взаимодействует с .ними и производитзабор движущихся в нем твердых частиц, При переливе через элементы снижней их стороны вследствие выполнения боковых граней наклонными взаимно погашающнеся вихри мягко сопрягаются с основанием нижнего бьефа и растекаются в виде веера 8 рассеивания,имеющего форму сектора, с повышеннойтурбулентностью потока, который свышепроходящими частями его сновавзаимодействует и снова производитзабор наносов. Поскольку сектор рассеивания имеет направление по течению потока, то по мере удаления егоот элементов данные скорости падают,как в расширяющихся известных конструкциях. Величина сектора рассеивания зависит от угла схождения стоек,угла наклона боковых граней, высотыэлементов блоков и первоначальнойскорости проходящего над полузапрудой потока. Часть донных слоев потока не захватываетря вихревыми трубка"ми и проходит по направлению общегоего течения и вследствие выполнения1элементов Х-образной формы имеет зигзагообразную траекторию 9 движения,1уменьшая скорость течения потока, испособствует дополнительному отложению твердого стока. Причем эта частьпотока также взаимодействует с придонной частью его в секторе рассеивания и улучщает осаждение твердых частиц. Увеличение ширины полузапрудыувеличивает дробление потока на ней,улучшая процесс гашения и осаждениянаносов. Кроме того, указанный энервает большую надежность полузапруды и увеличивает устойчивость конструкции против разрушения. Армирующий слой соединен с элементами блоков и служит элементом, увеличивающим проч ность конструкции на разрыв, при этом сам он выполняет роль гибкого покрытия.С целью повышения эффекта работы полузапруды, более мягкого ее влияния 1 О на проходящий через нее поток, улучшения биологического состояния водо- тока и образования при укладке Х-образных блоков полые ячейки выполнены с произрастающей древесно-кустарнико вой растительностью 5. Причем древесно-кустарниковая растительность высаживается рядами, расположенными под углом к оси полузапруды. Древесно-кустарниковая растительность 20 улучшает энергогаеительный процесс, так как гибкие ветви влаголюбивых пород кустарников (ивы, ольхи и др.) способствуют интенсивному дроблению потока, в особенности в придонной 25 части его. При этом происходит активное отножение твердого стока с различной крупностью влекомых частиц. Задержание наносов особенно эффектив.но при большой густоте кустарников,имеющих повышенную гибкость ветвей, например на 2-3 г поросли. Кроме того, увеличивается надежность полу- запруды, так как значительную часть энергии потока воспринимаетна себя35 сам кустарник, уменьшая степень воздействия струй на самоконструкцию сооружения, Для улучшения процесса накопления отложений в прибереговой части полузапруды древесно-кустарни ковая растительность высаживается рядами, расположенными под углом к течению потока.Позициями 6 - 9 соответственно обозначены вихрЕвые трубки потока, 45 водный валец над блоками, веер рассеивания потока в нижнем бьефе, зигзагообразная траектория потока при прохождении его по блокам полузапруДые 50 Полузапруда работает следующимобразом.Поток, напирая нижними слоями набоковые наклонные грани 2, начинаетдвижение по ним в виде вихревых трубок 6 от торцовой части блоков 1 ких середине навстречу друг другу,При этом происходит захват вихревыми гогасительный процесс на последующихрядах элементов полузапруды происходитболее интенсивно, так как часть энергии нижних слоев потока погашаетсяпредыдущими элементами, При выполне 1 124080нии предлагаемой конструкции над полузапрудой возникает постоянно висячийслок потока в виде тела повышеннойтурбулентности водно-вихревых валов,что способствует кроме активного забора твердого стока и равномерномуего распределению эа телом полузапруды. Кроме того, указанный вал создаетдополнительный гидравлический барьеробщему течению потока, производя10перераспределение его течения по руслу,Весь процесс происходит в пять стадий: забор и трачспортирование наносов в вихревых трубках с одновременным гашением энергии данных слоев потока; забор вихревыми трубками твердых частиц в вышележащих слоях потока, гашение энергии его н транспортирование их к месту загрузки; интенсивное гашение в водно-вихревом валуэнергии потока ьт взаимодействия сходящихся вихревых трубок и забор наносов проходящих в вышележащих егоУ25слоях; активное осаждение наносов всекторе рассеивания и гашение энергни с проходящими над ними слоями потока; гашение энергии потока и .осажденне наносов при зигзагообразном прохождении его через полузапрудуфВесь процесс является единым, происходит одновременно, взаимно связан, при различном состоянии полу- запруды будет обеспечиваться преобладание той или иной стадии.Сама посадка в ячейках древесно- кустарниковой растительности значительно улучшает биологическое состояние водотока, приводит к более естественному его виду, способствует интенсивному зарастанию прилегающей части русла деревьями, кустарниками, улучшает травяной покров на берегах.Предлагаемая конструкция полу- . запруды позволяет улучшить гидравли-. ческое состояние водотоков; повысить распределение отложения твердого стока в прибереговой части русла и уменьшить стоимость строительно-мон" . тажных работ на 30-407, а также эксплуатационные издержки-в 2-3 раза.1124080 Тираж 643 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб;, д. 4/5 з 8226 27 ал ППП "Патент", г. Ужгород,оектн Составитель В. Мамырева Редактор Ю. Ковач Техред С.Легеза Корректор, И, Демчи