УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАБОРА ВОДЫ И ПОДАЧИ ЕЕ ИЗ КАНАЛА В ГИДРОГРАФИЧЕСКУЮ СЕТЬ
DEVICE FOR COLLECTING WATER AND FEEDING IT FROM THE CHANNEL IN THE HYDROGRAPHIC NETWORK

Изобретение относится к гидромелиоративному строительству и может быть использовано для обводнения и подпитки малых маловодных водотоков гидрографической сети - водоемов, водохранилищ, прудов, балок и оврагов из каналов гидромелиоративных систем.
Известна ливнеспусковая камера (SU 966175, 15.10.1982), содержащая шахту с криволинейным лотком в основании, который выполнен с донным отверстием и размещен на расстоянии от стенок камеры с образованием водослива.
Недостатком ливнеспусковой камеры является недостаточная ее эффективность, сложность работ по обслуживанию камеры, а также невозможность ее использования для обводнения прилегающих водотоков.
Известен трубчатый переезд на оросительных каналах (SU 954548, 30.08.1982), включающий бетонный трубопровод из нескольких звеньев труб, выполненный с прогибом в сторону основания, а также входной и выходной оголовки.
Недостатком трубчатого переезда является невозможность его работы при малом расходе и небольших скоростях течения, так как поступающая вода будет накапливаться в месте прогиба трубы.
Известен трубчатый ливнепровод (Лапшенков В.С. Курсовое и дипломное проектирование по гидротехническим сооружениям / В.С. Лапшенков, В.С. Бондаренко, В.Н. Шкура [и др.]. - М.: Агропромиздат, 1999. - С. 45-48), предназначенный для пропуска ливневых и талых вод под оросительными каналами и состоящий из входного и выходного оголовков и трубопровода.
Недостатком трубчатого ливнепровода является невозможность его использования для обводнения малых водотоков напрямую из каналов гидромелиоративных систем, не нарушая режим их работы.
Наиболее близким техническим решением является водовыпуск из канала (SU 881191, 15.11.1981), включающий водоприемное отверстие, выполненное в дне канала, решетку и щит с подъемным механизмом, при этом нижний конец решетки закреплен на дне канала шарнирно, а верхний свободно размещен на щите.
Недостатком данного технического решения является невозможность регулирования забираемого объема воды из канала, недостаточная эффективность работы водовыпуска, а также сложность производства работ по открытию (закрытию) щита под водой и его попаданию в выполненные в дне канала пазы.
Цель изобретения - расширение функциональных возможностей каналов гидромелиоративных систем в целях забора воды и обводнения малых водотоков овражно-балочной гидрографической сети.
Изобретение направлено на решение следующих задач:
- регулируемая подача воды из оросительного канала в элементы гидрографической сети (балки, овраги, озера, малые реки) для их обводнения в меженные (вододефицитные) периоды для их целевого использования и (или) экологического оздоровления с выполнением функции водовыпуска;
- выпуск воды из оросительного канала при его опорожнении, проведении предварительных или аварийных сбросов с отводом ее в природные водоприемники (овраги, балки, озера или малые реки) с выполнением функций водовыпуска;
- безопасный в эрозионном отношении выпуск воды, сбрасываемой из оросительного канала в элементы гидрографической сети (т.е. с выполнением устройством функций вершинного сооружения).
Технический результат, на достижение которого направлено заявленное изобретение, - забор и обводнение малых маловодных водотоков овражно-балочной гидрографической сети напрямую из каналов гидромелиоративных систем.
Технический результат достигается за счет устройства для забора воды и подачи ее из каналов в гидрографическую сеть, включающего входной и выходной оголовки, трубопровод, расположенный под каналом, выполненные в пределах дна канала и в выходной части патрубка перфорированные отверстия, регулирующий элемент в виде конусного пробкового затвора. При этом конусный затвор и вершинная часть трубчатого патрубка выполнены с одноформенными криволинейными поверхностями, а подпатрубная часть выходного оголовка закреплена каменной наброской. С целью предотвращения попадания в трубопровод взвешенных частиц и кольматирования отверстий на входном оголовке трубопровода предусмотрено устройство защитного сменного фильтрующего элемента.
Изобретение поясняется следующими чертежами: фиг. 1 - план-схема обводнения элементов гидрографической сети из каналов; фиг. 2 - разрез по продольной оси; фиг. 3 - элемент выходного оголовка в закрытом состоянии; фиг. 4 - элемент выходного оголовка в открытом состоянии.
Цифрами на чертежах обозначены: 1 - водозаборный оголовок; 2 - оросительный канал; 3 - водотранспортирующий трубопровод; 4 - выходной оголовок; 5 - трубчатый патрубок; 6 - вершинная часть патрубка; 7 - перфорированные стенки; 8 - запорно-регулирующий элемент; 9 - конусный (пробковый) затвор; 10 - шток; 11 - винтовой подъемник; 12 - служебный мостик; 13 - каменная наброска; 14 - защитный фильтрующий элемент.
Устройство для забора воды и подачи ее из канала в гидрографическую сеть (фиг. 1-4) включает водозаборный оголовок 1, обеспечивающий забор воды из оросительного канала 2, водотранспортирующий трубопровод 3, обеспечивающий транспортирование воды из канала к выходному оголовку 4. Конструкция выходного оголовка 4 состоит из восходящего трубчатого патрубка (гидранта) 5, вершинная часть 6 которого выполнена расширяющейся к верху по криволинейной поверхности. Стенки 7 расширяющейся вершинной части патрубка 6 выполнены перфорированными. Регулирующий (запорно-регулирующий) элемент 8 выходного оголовка 4 выполнен в виде конусного (пробкового) затвора 9 с криволинейной поверхностью по форме, соответствующей очертанию поверхности расширяющей вершинной части патрубка 6. Регулирующий элемент жестко прикреплен к штоку 10, имеющему винтовой подъемник 11, статическая (опорная) часть которого размещена на служебном мостике 12. Подтрубная часть выходного оголовка 4 (во избежание местного размыва) закреплена каменной наброской 13.
В нерабочем (нефункционирующем) положении водовыпуска-водоспуска запорно-регулирующий элемент 8 находится в крайнем нижнем положении и при плотном прилегании поверхностей конуса и вершинной части патрубка 6 обеспечивается закрытие отверстия выходного оголовка, исключающее вытекание воды из устройства.
С целью предотвращения попадания в трубопровод 3 взвешенных частиц и кольматирования отверстий на входном оголовке трубопровода предусмотрено устройство защитного сменного фильтрующего элемента 14.
При регулируемом подъеме конусного затвора изменяются размеры водовыпускного отверстия, в результате чего регулируется величина расхода воды, подаваемой из оросительного канала в элементы верховой гидрографической сети. Для предотвращения местных эрозионных размывов в конструкциях выходной части устройства предусмотрено рассредоточение потока за счет выпуска воды через перфорацию в вершинной части патрубка и за счет направленного перемещения части водных масс вдоль криволинейной поверхности конусного затвора с последующим их распадом на отдельные струи и выпадением их на закрепленную каменной наброской подпатрубную часть выходного оголовка.
Применение изобретения позволит расширить функциональные возможности крупных оросительных каналов гидромелиоративной сети, обеспечить рациональное использование водных ресурсов путем их забора и одновременной подачи как на орошение, так и для обводнения малых водотоков гидрографической сети.