ГАСИТЕЛЬ ЭНЕРГИИ ВОДНОГО ПОТОКА
WATER FLOW ENERGY DAMPER

Изобретение относится к гидротехническому и мелиоративному строительству и может быть использовано в качестве гасителя избыточной энергии водного потока при выходе его из сопрягающего сооружения в оросительный канал с земляным руслом.
Известно устройство крепления откоса земляного сооружения [1], содержащее уложенное на откосы синтетическое фильтровое покрытие, удерживающие элементы и слой каменной наброски. Удерживающие элементы выполнены в виде ригелей, стоек с шарнирами, канатов, сетки и ограничителей. Каменная наброска выполнена в виде гравия.
Недостатком данного технического решения является высокая стоимость изготовления, недолговечность срока службы конструкции при повреждении синтетического покрытия, требуя дополнительных затрат на его восстановление.
Известно также, поперечное сквозное берегозащитное сооружение для крепления откосов [2], содержащее элементы, собранные в треугольную призму.
Недостатками данной конструкции является трудоемкость и неудобство соединения узлов с применением сложных технических решений по соединению железобетонных элементов, небольшой срок эксплуатации.
Наиболее близким техническим решением является гаситель энергии водного потока [3], включающий камеру с перфорированным дном, установленную в нижнем бьефе водосбора, причем камера выполнена из эластичного материала и снабжена поплавками, прикрепленными к стенкам камеры по ее периметру.
Недостатком данной конструкции, является неравномерное распределение потока воды вследствие подвижности гасителя водного потока, дороговизна полимерного эластичного материала и слабая его устойчивость к воздействию внешних факторов.
Задачей изобретения является защита русла оросительного канала от размыва, повышение надежности эксплуатации гасителя энергии водного потока, снижение стоимости изготовления и эксплуатации.
Решение данной задачи достигается тем, что на входе в оросительный канал с земляным руслом устанавливается гаситель энергии водного потока, повторяющий форму русла канала и представляющий собой рассекающую сетку из сборных распорных армированных элементов, расположенную перпендикулярно направлению движения воды, способствующую созданию равномерного распределения потока, что позволяет уменьшить размыв грунта.
Гаситель энергии водного потока состоит из сборных распорных армированных элементов длиной 30 см, состоящих из армированной трубы (марки PN-10, диаметром 20÷40 мм), в которой находится заполнитель (бетон класса В 35), на 1/3 объема с обеих сторон заполняющий армированную трубу для закрепления арматурного прута (диаметром 10÷15 мм, длиной 18÷20 см), входящего в армированную трубу на 1/3 ее длины. Сборные распорные армированные элементы собираются путем закрепления их хомутами к соединительной крестовине, образуя рассекающую сетку. Соединительная крестовина изготавливается из резины с текстильным каркасом (ГОСТ 18698-79), в конструкции используются крестовины с шестью и четырьмя (по периметру) выходами (диаметром 15÷20 мм, длина крестовины 18÷20 см), арматурный прут входит в соединительную крестовину на 7÷9 см. Последовательно присоединяя сборные распорные армированные элементы к соединительной крестовине, величину гасителя энергии водного потока можно наращивать до нужных размеров. Размер конструкции зависит от размера русла канала и максимального уровня воды в канале. Закрепление гасителя энергии водного потока осуществляется с помощью металлических крюков (диаметром 10÷12 мм), вмонтированных в бетонную плиту по обеим сторонам оросительного канала. Сопрягающее устройство оросительного канала представлено в виде подводящего трубопровода. В месте выхода подводящего трубопровода уложены водобойная плита (на дне канала) и бетонные плиты (на откосах канала). Гаситель энергии водного потока устанавливается на 0,5 м до края водобойной плиты. Преимущественно гаситель энергии водного потока используется для межхозяйственных и внутрихозяйственных распределительных оросительных каналов.
Гаситель энергии водного потока поясняется фигурами 1-4. На фиг.1 изображена водоприемная часть оросительного канала с установленным гасителем энергии водного потока; на фиг.2 - гаситель энергии водного потока, установленный в русло канала (поперечное сечение); на фиг.3 - узел соединения сборных распорных армированных элементов гасителя энергии водного потока (узел А); на фиг.4 - узел крепления гасителя энергии водного потока к бетонным плитам (узел Б).
На входе в оросительный канал 1 (фиг.1), где на дно уложена водобойная плита 2, на откосы - бетонные плиты 3, а поток воды поступает по подводящему трубопроводу 4, устанавливается гаситель энергии водного потока 5, повторяющий форму русла канала. Гаситель энергии водного потока представляет собой рассекающую сетку из сборных распорных армированных элементов 6 (фиг.2), которые состоят из армированных труб 7 (фиг.3) с закрепленными в них арматурными прутами 8 при помощи заполнителя 9, вставленные в соединительную крестовину 10 и зафиксированные хомутами 11. Крепление гасителя энергии водного потока 5 (фиг.1) осуществляется с помощью металлических крюков 12 (фиг.4), вмонтированных в бетонные плиты 3 по обеим сторонам оросительного канала 1.
Гаситель энергии водного потока 5 работает следующим образом. Вода, выходя из подводящего трубопровода 4, образует бурный поток, который, проходя через ячейки рассекающей сетки, успокаивается, что способствует равномерности распределения водного потока, позволяя снизить размыв земляного русла канала.
Сборка гасителя энергии водного потока может осуществляться вручную из готовых сборных распорных армированных элементов на площадке для монтажа возле оросительного канала. Устанавливается сооружение в оросительный канал с помощью автокрана.
По завершении оросительного сезона гаситель энергии водного потока может быть извлечен из русла, размонтирован на нужного размера фрагменты и вывезен на место хранения, где проводится осмотр и, если необходимо, ремонт конструкции.
В экологическом отношении - это благоприятный вариант решения проблемы защиты оросительных каналов от размывов.