ПОВОРОТНОЕ СООРУЖЕНИЕ ДЛЯ КАНАЛОВ С БУРНЫМ ТЕЧЕНИЕМ

Полезная модель относится к гидротехнике и может быть использована при изменении направления трассы открытого канала, имеющего уклон дна больше критического, в гидроэнергетических, ирригационных системах и системах водоснабжения.
Известно поворотное сооружение для открытых каналов, содержащее размещенную между подводящим и отводящим каналами камеру, дно которой расположено ниже дна подводящего канала на отметке дна отводящего канала, а камера разделена на галереи стенкой, параллельной оси отводящего канала с козырьком в верхней части, направленным в сторону подводящего канала, при чем дно подводящего канала перед камерой выполнено со скосом под острым углом к горизонту, передние стенки галерей снабжены горизонтальными козырьками, закрепленными к средней части передних стенок галерей, а угол скоса составляет 10-13°, при чем ширина козырька второй галереи больше ширины козырька первой галереи в 1,5-2 раза (Авт.св. СССР №1167269, кл. Е02В 13/00, Б.И. №26, 1985).
Недостатками этого устройства является ограниченность применения по пропускной способности, низкая надежность за счет создания лобового сопротивления подводящему потоку вертикальной стенкой с короткими козырьками, что приводит к выплескам воды за пределы сооружения, подмыву и разрушению канала в зоне влияния сооружения.
Наиболее близким к полезной модели по технической сущности является поворотное сооружение для каналов с бурным режимом течения, включающее подводящий и отводящий каналы, сопряженные наклонным участком, и криволинейную разделительную стенку с горизонтальной полкой, установленной в отводящем канале ниже уровня дна подводящего канала (Авт.св. СССР №918391, кл. Е02В 13/00, Б.И. №13, 1982).
Недостатком данного устройства являются выплески воды через заднюю стенку отводящего канала при столкновении с ней бурного потока, а также неравномерность распределения потока по ширине отводящего канала при малых и средних расходах на выходе из поворотного сооружения, что приводит к выплескам воды за пределы сооружения, снижая его надежность.
Задачей полезной модели является улучшение эксплуатационных характеристик поворотного сооружения путем увеличения области применения по пропускной способности, повышения надежности за счет уменьшения выплесков воды при повороте бурного потока.
Технический результат заключается в повышении надежности сооружения и увеличении пропускной способности.
Указанная задача решается за счет следующих конструктивных признаков. Во-первых, сооружение, включающее подводящий и отводящий каналы, сопряженные наклонным участком, включает также разделительную стенку, которая имеет ломаную в плане форму. Во-вторых, прикрепленная к разделительной стенке горизонтальная полка выполнена в виде решетчатой плиты с продольными сквозными прорезями. В-третьих, за горизонтальной полкой к верхней части боковой стенки отводящего канала установлен трапецеидальный в плане горизонтальный козырек.
На фиг.1 изображено поворотное сооружение в плане; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.
Поворотное сооружение включает подводящий 1 и отводящий 2 каналы, сопряженные наклонным участком 3, разделительную стенку 4 ломаной в плане формы и горизонтальную полку 5, прикрепленную в верхней части разделительной стенки 4. Разделительная стенка 4 выполнена ломаной в плане и делит отводящий канал 2 на поворотном участке на два отсека - внешний отсек 6 и внутреннюю галерею 7. Горизонтальная полка 5 представляет собой решетчатую плиту 8 с продольными сквозными прорезями 9, в которые проходит бурный поток при повороте из подводящего 1 в отводящий 2 канал. В верхней части боковой стенки 10 отводящего канала 2 установлен горизонтальный козырек 11 трапецеидальный в плане формы, препятствующий выплескам воды за пределы отводящего канала 2.
Поворотное сооружение для каналов с бурным течением работает следующим образом.
Бурный поток, поступающий из подводящего канала 1 по наклонному участку 3 к разделительной стенке 4, делится горизонтальной полкой 5 на две части - верхнюю и нижнюю. Верхняя часть бурного потока попадает на горизонтальную полку 5, выполненную в виде решетчатой плиты 8 с продольными сквозными прорезями 9, частично истекает через отверстия прорезей 9 во внутреннюю галерею 7 отводящего канала 2, расположенную под полкой 5, и частично поступает, протекая по полке 5, во внешний отсек 6 отводящего канала 2. Такое деление потока по вертикали способствует равномерному истечению его в отводящий канал 2: нижней части потока - из внутренней галереи 7, верхней части потока - из внешнего отсека 6. При соударении бурного потока, стекающего с горизонтальной полки 5 во внешний отсек 6, с боковой стенкой 10, горизонтальный козырек 11, прикрепленный к боковой стенке 10, не допускает перелива воды через борт сооружения, увеличивая тем самым пропускную способность поворотного сооружения.
Такое конструктивное исполнение поворотного сооружения для каналов с бурным течением позволяет повысить равномерность истечения через сооружение в отводящий канал, исключая тем самым сбойность отводящего потока, увеличить пропускную способность поворотного сооружения и повысить его надежность за счет не допущения подмывов и просадки грунта у стенок канала, приводящих к разрушению поворотного сооружения.