плотина

Формула изобретения

Плотина, включающая установленную поперек русла жесткую перемычку и размещенное со стороны верхнего бьефа разгружающее устройство, прикрепленное к дну и перемычке анкерными тягами, отличающаяся тем, что она снабжена установленными на берегах русла блоками, а разгружающее устройство выполнено в виде гибкого полотнища с поплавками на верхней кромке, причем закрепляющие разгружающее устройство к дну анкерные тяги прикреплены к нижней кромке полотнища, а закрепляющие разгружающее устройство к перемычке анкерные тяги - к верхней кромке полотнища и перекинуты через блоки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидротехнике, в частности к заанкерным плотинам, и предназначено для защиты (укрепления плотины) от увеличивающегося динамического напора воды, смягчения гидравлического удара в приливных, селевых и других плотинах.

Известна мягкая плотина с гибкими полотнищами, удерживаемыми тросами, содержащая оболочку, закрепленную системой связей по продольным образующим, под оболочкой выполнена полость, снабженная каналом, сообщающимся с нижним бьефом и перекрывающим полость сверху, а также клапаном с запасом свободного хода, связанным рычажной системой со связями оболочки и устройством натяжения [1]

Известно автоматическое устройство для натяжения анкерных тяг плотины в зависимости от горизонта воды в верхней бьефе. Сооружение включает в себя тело плотины, закрепленное со стороны бьефа наклонными тягами из двух частей, между которыми закреплена плавучая емкость. Выталкивание этой емкости в связи с подъемом уровня воды соответственно натягивают анкерные тяги. Данное изобретение принято за прототип [2]

Недостатком данных изобретений является невозможность автоматически регулировать гидродинамическое и гидростатическое давление воды на плотину и управления ее напряженно-деформированным состоянием. Идея защиты (укрепления) состоит в сборе и использовании части энергии динамического напора специальным устройством гибкой плотиной для организации в плотине противодействующих напору усилий.

Цель изобретения автоматическое регулирование нагрузок на плотину в зависимости от внезапного повышения гидродинамического давления и уровня воды в верхнем бьефе и управление ее напряженно-деформированным состоянием плотины.

Цель достигается тем, что плотина, включающая установленную поперек русла жесткую перемычку и размещенное со стороны верхнего бьефа разгружающее устройство, прикрепленное ко дну и перемычке анкерными тягами, снабжена установленными на берегах русла блоками, а разгружающее устройство выполнено в виде гибкого полотнища с поплавками на верхней кромке, причем прикрепляющие разгружающее устройство к дну анкерные тяги прикреплены к нижней кромке полотнища, а прикрепляющие разгружающее устройство к плотине анкерные тяги прикреплены к верхней кромке полотнища и перекинуты через блоки.

На фиг. 1 представлен общий вид полотнища, на фиг. 2 вид плотины в аксонометрии.

Изобретение включает в себя защищаемую плотину 1 и установленные поперек русла разгружающее устройство, выполненное в виде гибкого полотнища 2 с поплавками 3 на ее верхней кромке. Прикрепляющие разгружающее устройство анкерные тяги к дну реки прикреплены к нижней кромке полотнища 2, а прикрепляющие разгружающее устройство к плотине 1 анкерные тяги прикреплены тросами 4 к верхней кромке полотнища и перекинуты через закрепленные на берегах русла реки блоки 5.

Устройство работает следующим образом.

Под действием гидродинамического напора воды разгружающее устройство, выполненное в виде гибкого полотнища 2 и поплавков 3 на ее верхней кромке, напрягается, натягивает при этом прикрепленные к верхней кромке полотнища тяги 4, переброшенные через закрепленные на берегах русла блоки 5, передавая по тросам 4 усилие натяжения на плотину 1, направленное против движения воды и разгружающее перемычку. Гибкое полотнище 2 разгружающего устройства меньше по площади, установленное перед основной плотиной 1 удерживается плавучими поплавками 3 и тросами 4, как экран собирает энергию гидродинамического напора, который натягивает (преднапрягает) тело плотины 1 навстречу напору в зависимости от величины давления, что происходит автоматически. Плавучие емкости 3 в зависимости от уровня воды в верхнем бьефе благодаря выталкивающей силе автоматически поддерживают гибкую плотину, а также могут натягивать заанкерные в плотине тросы 4, как это предусмотрено в прототипе.

Размеры гибкой плотины, диаметры тросов, плавучих емкостей, анкеровка тросов в плотине и напряженно-деформированное состояние плотины определяются расчетами.

Технико-экономическое обоснование.

Использование плотины, снабженной установленными на берегах русла блоками, разгружающим устройством, выполненным в виде гибкого полотнища с поплавками на верхней кромке, причем полотнище прикреплено нижними концами к дну, а верхними концами к плотине через блоки, укрепленные на берегах реки, позволяет автоматически регулировать гидродинамическое и гидростатическое давление на плотину, управлять ее напряженно-деформированным состоянием, автоматически регулируя нагрузку на плотину в зависимости от внезапного повышения гидродинамического давления или от увеличения гидростатического давления при медленном повышении уровня воды.