подпорно-аэрационное регулирующее сооружение и способ его возведения

Формула изобретения

1. Подпорно-аэрационное регулирующее сооружение, включающее флютбет, центральный водослив, выполненный из гибкого материала и имеющий возможность свободного перемещения, и гибкую связь, отличающееся тем, что оно имеет боковые открылки и удерживающую пластину, на которые опирается центральный водослив, и аэратор, а флютбет состоит из гибкого понура, в начале которого расположен гибкий зуб с креплением, и гибкой рисбермы, при этом боковые открылки соединены гибкой связью с центральным водосливом, а удерживающая пластина смонтирована с помощью жесткого узла крепления на гибком понуре.

2. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что аэратор уложен между центральным водосливом и удерживающей пластиной и выполнен в виде перфорированной трубы.

3. Сооружение по п.1 или 2, отличающееся тем, что гибкие связи, соединяющие боковые открылки и центральный водослив, выполнены гармошкообразными.

4. Способ возведения подпорно-аэрационного регулирующего сооружения, включающий сборку флютбета, состоящего из гибкого понура и гибкой рисбермы, подготовку траншеи, монтаж элементов сооружения и установку готового сооружения в русло, отличающийся тем, что в начале гибкого понура устраивают гибкий зуб с креплением, который укладывают в заранее подготовленную траншею и утрамбовывают, а при монтаже элементов сооружения к жесткому узлу крепления монтируют центральный водослив, боковые открылки и удерживающую пластину и размещают аэратор.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что аэратор выполняют в виде перфорированной трубы и укладывают между центральным водосливом и удерживающей пластиной.

6. Способ по п.4 или 5, отличающийся тем, что готовое сооружение устанавливают в русло с помощью механических средств, например понтонов или подъемников.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и способам их возведения и может быть использовано при строительстве оросительных систем.

Известно устройство, включающее трубки с отверстиями, подводящим воздух, расположенными в потоке ступенчато с последовательным понижением по направлению движения потока (SU 80321 A, 29.09.58).

Недостатком данного устройства является то, что оно не имеет возможности регулирования уровней воды в бьефах.

Известно устройство для регулирования уровня, содержащее затвор, выполненный в виде сообщенной с верхним и нижним бьефами емкости, образованной установленным на горизонтальной оси вращения напорным щитом и соединенной с ним одной кромкой гибкой оболочкой, другая кромка которой соединены с флютбетом, и нанососбросную галерею, сообщающуюся с верхним и нижним бьефами и размещенную в донной части сооружения (SU 1156017 A, 15.05.85).

Недостатком данного устройства является то, что оно требует больших затрат на эксплуатацию и не обладает достаточной надежностью.

Наиболее близким техническим решением является известное подпорное регулирующее сооружение, включающее флютбет, центральный водослив, выполненный из гибкого материала и имеющий возможность свободного перемещения, и гибкую связь (SU 571541 A, 13.10.77).

Недостатком данного сооружения является сложность его изготовления за счет вантовых систем крепления верхней оболочки к береговым анкерным опорам, высокая металлоемкость, ненадежность работы сооружения в первоначальный момент времени за счет воздействия балластного груза.

Наиболее близким аналогом заявленного способа возведения сооружения является способ возведения подпорного регулирующего сооружения, включающий сборку флютбета, состоящего из гибкого понура и гибкой рисбермы, подготовку траншеи, монтаж элементов сооружения и установку готового сооружения в русло (SU 620526 A, 13.07.78).

Недостатком этого известного способа является сложность монтажных и демонтажных работ.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение эффективности и надежности работы, а также улучшение условий эксплуатации подпорно-аэрационного регулирующего сооружения, путем создания более обширных аэрационных зон, и кроме того упрощение монтажных работ при возведении названного сооружения.

Решение поставленной задачи достигается тем, что подпорноаэрационное регулирующее сооружение, включающее флютбет, центральный водослив, выполненный из гибкого материала и имеющий возможность свободного перемещения, и гибкую связь, согласно изобретению, имеет боковые открылки и удерживающую пластину, на которые опирается центральный водослив, и аэратор, а флютбет состоит из гибкого понура, в начале которого расположен гибкий зуб с креплением, и гибкой рисбермы, при этом боковые открылки соединены гибкой связью центральным водосливом, а удерживающая пластина смонтирована с помощью жесткого узла крепления на гибком понуре.

При этом аэратор уложен между центральным водосливом и удерживающей пластиной и выполнен в виде перфорированной трубы.

Кроме того гибкие связи, соединяющие боковые открылки и центральный водослив, выполнены гармошкообразными.

В части способа решение поставленной задачи достигается тем, что в способе возведения подпорно-аэрационного регулирующего сооружения, включающем сборку флютбера, состоящего из гибкого понура и гибкой рисбермы, подготовку траншеи, монтаж элементов сооружения и установку готового сооружения в русло, согласно изобретению, в начале гибкого понура устраивают гибкий зуб с креплением, который укладывают в заранее подготовленную траншею и утрамбовывают, а при монтаже элементов сооружения к жесткому узлу крепления монтируют центральный водослив, боковые открылки и удерживающую пластину и размещают аэратор.

При этом аэратор выполняют в виде перфорированной трубы и укладывают между центральным водосливом и удерживающей пластиной.

Готовое сооружение устанавливают в русло с помощью механических средств, например, понтонов или подъемников.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показано подпорно-аэрационное регулирующее сооружение в поперечном разрезе, вариант 1, на фиг. 2 - то же, вариант 2.

Подпорно-аэрационное регулирующее сооружение (по варианту 1) состоит из центрального водослива 1 (фиг. 1), выполненного из гибкого материала и имеющего возможность свободного перемещения, опирающегося на боковые открылки 2 и удерживающую пластину 3, монтируемую с помощью жесткого узла крепления 4 на гибкий понур 5, который переходит в гибкую рисберму 6. В начале гибкого понура 5 расположен гибкий зуб 7. Гибкий флютбет включает в себя гибкий понур 5, гибкую рисберму 6 и гибкий зуб 7 со специальным креплением. Боковые открылки 3 связаны гибкой связью 8 с центральным водосливом 1. Между центральным водосливом 1 и удерживающей пластиной 3 укладывают аэратор 9, выполненный, например, в виде перфорированной трубы, соединенной с окружающим воздухом для подачи последнего в межструйное пространство. В центральном водосливе 1 и боковых открылках 2 выполняют водовыпускные щели 10, способствующие дополнительной самоаэрации потока. На гибкой рисберме 6 устраивают гибкие гасители 11.

В подпорно-аэрационном регулирующем сооружении по второму варианту (фиг. 2) боковые открылки 2 размещены за центральным водосливом 1, в котором выполнены гармошкообразные гибкие связи 12, соединяющие центральный водослив 1 и боковые открылки 2, а перфорированная труба или подобное устройство, т.е. аэратор 9 уложен перед центральным водосливом.

Подпорно-аэрационное регулирующее сооружение по обоим вариантам работает следующим образом. При переливе воды через сооружение центральный водослив 1 (фиг. 1, фиг. 2) наклоняется в сторону нижнего бьефа, открывается водосливное пространство между центральным водосливом 1 и боковыми открылками 2, струи воды устремляются в водовыпускные щели 10, перемешиваются, одновременно захватывая воздух, попадают на аэраторы 9 и устремляются вниз по течению, встречая на своем пути гибкие гасители 11, в результате чего происходит диссипация энергии потока. При увеличении уровня воды в бьефах центральный водослив 1 еще более наклоняется в сторону нижнего бьефа, что увеличивает коэффициент расхода m. При уменьшении расхода центральный водослив 1 вновь устремляется в прежнее положение, а удерживающая пластина 3 ограничивает наклон водослива 1, не позволяя ему полностью опуститься на дно водоема. При пропуске паводковых вод, например, в реке удерживающую пластину 3 открепляют от боковых узлов крепления 4.

Возведение подпорно- аэрационного регулирующего сооружения в представленных выше вариантах осуществляют следующим образом. В начале производят сборку гибкого флютбета, длина которого за счет запорных устройств может быть увеличена, но должна быть не менее l_пр=CH(м), где H - уровень воды в верхнем бьефе, C - коэффициент Блея, учитывающий разновидность грунта основания. В конце гибкого понура 5 со стороны верхнего бьефа устраивают гибкий зуб 7 со специальным креплением, способствующий увеличению длины пути фильтрации, что также увеличивает надежность работы сооружения. Высота гибкого зуба 7 со специальным креплением составляет 0.5 h, где h - высота центральной части подпорного сооружения. Гибкий зуб 7 укладывают в заранее подготовленную траншею, а затем утрамбовывают. После завершения подготовки гибкого флютбера, на гибкой рисберме 6 которого размещают гибкие гасители 11, выполняют монтаж элементов подпорно-аэрационного регулирующего сооружения (фиг. 1, фиг. 2). Далее, к жесткому узлу крепления 4 монтирует центральный водослив 1, затем боковые открылки 2, удерживающую пластину 3 с гибкими связями 8 или 12. Между удерживающей пластиной 3 (выполняемой различной высоты, обеспечивающей заданное регулирование уровней воды в верхнем бьефе) и центральным водосливом 1 укладывают аэраторы 9, например, в виде перфорированной трубы. Готовое подпорно-аэрационное регулирующее сооружение может быть установлено в русло с помощью механических средств, например, понтонов или подъемников (кранов) и т.п.

Применение данного подпорно-аэрационного регулирующего сооружения и способа его возведения позволит улучшить качество оросительно-сбросных вод, что обеспечит повышение урожайности сельхозкультур на 12-20% за счет повышения содержания кислорода в потоке, оживит биологические процессы в водоеме.