Речное водозаборное сооружение

(51)029/04 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ водозаборного сооружения, обеспечивающего отбор из водоисточника чистой воды и предотвращения попадания молоди рыб и наносов в водоприемную галерею. Речное водозаборное сооружение содержит водоприемную аванкамеру, выполненную в плане в виде конфузора, в центральной части которой, вдоль осевой линии, установлен бычок с вертикальными ограждающими стенками, в которых устроены водоприемные окна, а в верхней части стен установлены горизонтальные полки, на которых расположены сороудерживающие решетки. В головной части бычка выполнены отверстия для забора воды в зимний период времени. Внутри бычка расположена водоприемная галерея,перекрытая сверху- образной решеткой, которая имеет уклон в сторону нижнего бьефа. Для промывки аванкамеры от наносов установлены плоские затворы.(72) Ходанков Николай Александрович Сенникова Виктория Львовна Сенников Михаил Николаевич(73) Республиканское государственное казенное предприятие Таразский государственный Университет им. М.Х. Дулати Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Предварительный патент РК 9272. кл. 02 9/04, 04 29/70, 2000(57) Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к речным водозаборным сооружениям, обеспечивающим забор воды из открытых источников с обильным содержанием донных наносов и подачу ее водопотребителям. Технический результат изобретения заключается в улучшении гидродинамических и фильтрационных характеристик речного 21125 Изобретение относится к гидростроительству, а именно к водозаборным сооружениям,обеспечивающим забор воды из открытых водоисточников с обильным содержанием наносов,и может быть использовано при строительстве,реконструкции и эксплуатации водозаборов гидроэнергетических станций и при заборе воды мелиоративными системами. Известно водозаборное сооружение для рек с обильным содержанием наносов, включающее плотину с водоприемной галереей, расположенной под ее порогом и покрытой решеткой (Волков М.М. и др. Гидротехнические сооружения. М. 1968 г., с. 360, фиг. 282). Забор воды в таких конструкциях производится из нижних слоев, насыщенных донными наносами,которые, поступая в водоприемную галерею, быстро засоряют просветы решеток, что в значительной степени снижает эффективность работы водозабора. А при прохождении паводковых и селевых потоков подобные водозаборные сооружения заносятся твердыми материалами и теряют свои функции. Известно так же водозаборное сооружение,включающее установленный на дне водотока водоприемник, выполненный в виде быка, на верхней поверхности которого имеется водозаборное отверстие, снабженное подвижным концентратором потока, выполненным в виде лопасти, с наружной и внутренней стороны которой концентрично установлены направляющие стенки,нижняя часть лопасти примыкает к напорной грани быка и и соединена с ней шарнирно, верхняя часть прикреплена к поплавку, а с обеих сторон установлены ограждающие стенки, снаружи которых размещены трубы с цилиндрическими концентраторами. Над водозаборными отверстиями размещена решетка с - образными стержнями(предпатент РК 9272 Водозаборное устройство Ходанкова Н.А. Кл. Е 02 В 0/04, 04 Д 29/70, 2000,Бюл. 7). Поток воды, проходящий по водотоку, набегая на переднюю грань быка и лопасть концентратора с направляющими стенками видоизменяется. При этом происходит перераспределение расходов воды как по ширине, так и в вертикальном направлении. Перед лопастью возникают вниз сходящие течения вследствие внезапного изменения скоростей,происходит гидравлическое экранирование,способствующее выпадению взвешенных наносов и поступлению их и молоди рыб в просвет между дном водотока и лопастью концентратора. Однако,из-за малой высоты донного быка через лопасть поступают донные слои потока,несущие взвешенные и донные наносы. Кроме этого,конструкция такого водозаборного сооружения, не обеспечивает промывку верхнего бьефа в процессе эксплуатации водозабора. Технический результат изобретения - улучшение гидродинамических и фильтрационных характеристик водозаборного сооружения за счет отбора чистой воды и предотвращения попадания молоди рыб и наносов в водозаборную галерею, а также осуществления промывки от наносов 2 верхнего бьефа в процессе эксплуатации речного водозаборного сооружения. Технический результат достигается тем, что речное водозаборное сооружение, содержащее аванкамеру, в центральной части которой вдоль осевой линии установлен бычок с вертикальными ограждающими стенками в которых имеются водоприемные окна, в верхней части стен имеются горизонтальные полки,для установки сороудерживающих решеток. В головной части быка выполнены отверстия для забора воды в зимний период времени. Внутри быка имеется водоприемная галерея, перекрытая сверху образной решеткой,которая соединена с транспортной галереей,подающей воду потребителям. Для промывки водоприемной аванкамеры от наносов установлены специальные затворы. В вертикальных стенках устроены также окна для сброса катастрофических расходов. Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлено речное водозаборное сооружение, на фиг. 2 - то же, вид сверху, на фиг.3 поперечное сечение по 2-2, фиг. 2. В водоприемной аванкамере 1 , выполненной в виде конфузора, в центральной части которой вдоль осевой линии установлен бычок 2 с вертикальными ограждающими стенками 3, в которых устроены водоприемные окна 4, в верхней части стенок 3,расположены горизонтальные полки 5 для установки сороудерживающих решеток 6. В нижней части бычка 2 расположена водоприемная галерея 7,сверху перекрыта решеткой с- образными профилями 8, которая соединена с транспортной траншеей 9, обеспечивающей подачу воды потребителям. В пазах 10 ограждающих стенок может устанавливаться затвор, ограждающий водоприемную галерею от нижнего бьефа 11. В головной части бычка 2 выполняются отверстия 12 для забора воды в зимний период времени. В конце ограждающей стенки 3, за водоприемными окнами 4, выполнены окна 13 для сброса катастрофических расходов. Для промывки аванкамеры от наносов между береговыми устоями и вертикальной стенкой бычка 2, установлены затворы 14 и 15. Речное водозаборное сооружение работает таким образом. В связи с тем, что водоприемная аванкамера 1 создает сопротивление речному потоку и в нее поступает воды меньше, за счет устройства бычка 2,чем протекает в естественных условиях в русле на ширине входного отверстия аванкамеры, по обе стороны бычка возникают симметричные(относительно продольной оси) поперечные течения потока. Поперечные течения формируются, в основном,за счет придонных слоев, поэтому значительная часть донных наносов, транспортируемых по ширине аванкамеры, направляется в сбросные отверстия, перекрываемые затворами 14 и 15. Верхнее, более осветленные, слои воды, проходя через сороудерживающие решетки 6 и водоприемные окна 4 поступают на горизонтальную 21125 решетку с- образными стержнями 8 и далее в водоприемную галерею 7 и транспортную траншею 9. Более осветленный поток с молодью рыб и взвешенными наносами, попадая на решетку 8,образует нисходящие потоки, транспортирующие молодь рыб и наносы в нижний бьеф 11. В случае завала аванкамеры донными наносами открываются затворы 14 и 15, и полностью промывается аванкамера. В зимний период, при меженных расходах, вода может забираться через окна 12. В период прохождения паводка вода также сбрасывается через окна 13. Для маневрирования затворами на стенках быка установлен кран 16. Предлагаемая конструкция речного водозаборного сооружения позволит значительно уменьшит поступления наносов в воднотранспортную галерею, подающую воду потребителям. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Речное водозаборное сооружение,включающее плотину с водоприемной галереей,расположенной под ее порогом и покрытой решеткой отличающееся тем, что в центральной части аванкамеры, вдоль осевой линии устроен бычок с вертикальными ограждающими стенками, в которых имеются водоприемные окна, в верхней части стен имеются горизонтальные полки для установки сороудерживающих решеток. 2. Речное водозаборное сооружение по п. 1 отличающееся тем, что внутри бычка имеется водоприемная галерея, перекрываемая- образной решеткой, имеющая уклон в сторону нижнего бьефа. 3. Речное водозаборное сооружение по п. 1 отличающееся тем, что в головной части бычка выполнены отверстия для забора воды в зимний период.