SU1100359A1 - Берегозащитна шпора - Google Patents

Abstract

БЕРЕГОЗАЩИТНАЯ ШПОРА, включающа  массивы с образованными в них коридорами, отличающа с  тем, что, с целью повышени  энергогашени , она снабжена вертикальными щитами, установленными на оси вращени  с возможностью поворота на 90° в сторону берега, причем щит имеет напорную емкость и сливное отверстие , а ось вращени  укреплена в стенках коридоров и расположена между центром т жести щита и центром т жести емкости при уровне верхнего бьефа, превыщающем верхнюю грань щита.

Description

i

ОО

сд

со

77777777777

Изобрет{ г1ие относитс  к гидротехнике, к гидротехническим сооружени м, примен емым дл  регулировани  рек, защиты речных и морских берегов, защиты нефте-, газо- и других трубопроводов, уложенных в подводном состо нии, защиты портовых, водозаборных и прочих сооружений, в частности к устройствам типа полузапруд, запруд, волноломов, берегозащитных шпор.

Известна берегозащитна  шпора, состо ща  из массивов, каждый из которых выполнен расшир ющимс  по направлению к голове шпоры, а коридоры между массивами выполнены посто нного сечени  1.

Известна также берегозащитна  шпора, включающа  массивы с образованными в них коридорами 2.

Недостатком указанных шпор  вл етс  то, что при прохождении волны паводка водный поток переливаетс  через шпору с повышенными скорост ми, а также с перепадом уровней воды перед шпорой и за ней, ведущим к возникновению гидравлического прыжка, что ухудшает эффективность функционировани  сооружени  в измен ющихс  услови х протекани  водного потока и его составной части - твердого стока.

Цель изобретени  - повыщение энергогащени  берегозащитной ш.поры.

Цель достигаетс  тем, что берегозащитна  шпора снабжена вртикальными щитами, установленными на оси вращени  с возможностью поворота на 90° в сторону берега, причем щит имеет напорную емкость и сливное отверстие, а ось вращени  укреплена в стенках коридоров и расположена между центром т жести щита и центром т жести емкости при уровне верхнего бьефа, превыщающем верхнюю грань щита.

На фиг. 1 изображена берегозащитна  щпора, вид в плане; на фиг. 2 - разрез на фиг. 1, с вертикально сто щим щитом; на фиг. 3 - то же, с лежащим щитом.

Берегозащитна  шпора состоит из массивов 1 с образованными в них коридорами 2. В стенках 3 коридоров закреплены стержни 4,  вл ющиес  ос ми, на которых установлены щиты 5, на напорных плоскост х которых выполнены емкости 6 со сливными отверсти ми 7. Дл  фиксации горизонтального положени  щитов 5 в стенках 3 коридоров 2 имеютс  выступы 8. Центр а сквозного отверсти  под стержень 4 расположен выше центра т жести щита б и ниже точки в - центра т жести воды, заполн ющей емкость 6, и точки г - приложени  горизонтальной составл ющей давлени  воды верхнего бьефа на щит при уровне воды верхнего бьефа,, достигающем верхней грани щита. Причем сумма моментов сил, приложенных в точках виг, опрокидывающих шлт, больше момента силы т жести щита, удерживающего щит вертикально, при подн тии уровн  воды выще верхней грани щита.

Вертикальна  ось шпоры дл  ее наиболее эффективной работы расположена перпендикул рно потоку. Шпору устанавливают ниже уровн  воды. Дно 9 коридоров 2 располагают выше дна реки, либо вровень

с дном реки.

Берегозащитна  шпора работает следующим образом.

При низких горизонтах воды (см. фиг. 2) щиты 5 под действием собственного веса

0 занимают вертикальное п южение, перекрыва  коридоры 2, и поток во,ы обходит тело щпоры, либо протекает над стенками 3 коридоров 2 (при отметке их верха ниже отметок верхней грани вертикально сто щих щитов 5) и в неплотност х под щитами 5.

5 Пр1 подъеме уровн  воды выще верха щитов 5 происходит их автоматическое открытие: под действием горизонтальной составл ющей давлени  воды в верхнем бьефе и веса воды, заполн ющей в момент откры ти  емкости 6, щиты 5 занимают горизонтальное положение и шпора начинает работать при уменьшенной своей высоте с увеличенной пропускной способностью (см. фиг. 3). Таким образом, происходит перераспределение водных масс в месте установки

шпоры при более выгодных услови х прохождени  воды, перелив через шпору потоков паводковых вод в коридорах над щитами и влекомых водой наносов в коридорах 2 под щитами 5, причем в нижнем бьефе энергию струй потоков, проход щих над щитами 5,

0 гас т струи потоков, проход щие под щитами , снижа  силовое воздействие воды на дно. В нижнем бьефе щпоры образуетс  донна  водоворотна  зона (валец) с направлением донных струй в сторону шпоры, что способствует отложению наносов у

ее основани  и повышению тем самым устойчивости щпоры. Ниже водоворотной зоны образуетс  область пониженных скоростей течени , где также происходит аккумул ци  наносрв. Расположение дна коридоQ ров 2 выше дна русла стабилизирует гидравлическую структуру потока во времени, обеспечива  снижение размывов дна нижнего бьефа.

На спаде паводка уровень воды в нижнем бьефе достигает порога отверстий 7 емкостей 6 щитов 5. Емкости 6 опорожн ютс  и щиты 5 занимают вертикальное положение , перекрь1ва  сечени  коридоров 2.

Отметка верха стенок 3 коридоров 2 может быть менее или равна отметке верхней Q грани щитов 5 в закрытом их положении, либо превышать уровень верхней .грани щитов 5 в закрытом их положении, а также может быть переменна по длине щпоры.

Предлагаема  конструкци  щпоры может быть выполнена из сборных железобетонных 5 элементов. При этом массивы могут быть пустотелыми в виде колодцев, которые до уровн  щитов заполн ютс  местными материалами .

Применение такой конструкции шпоры возможно дл  регулировани  жидкого и твердого стока в услови х рек горно-предгорной зоны с интенсивным движением наносов .

Эффективность воздействи  предлагаемой берегозаШитной шпоры на поток выше примен емых в насто ш,ее врем  свайных, шпунтовых и других конструкций. Применение щитов, открытие которых осуществл етс  подъемом воды, возможно в качестве

затворов-автоматов. Така  конструкци  эффективна при защите нефтепроводов и других трубопроводов, уложенных по дну реки, портовых и иных сооружений на реках , водохранилищах и в береговой зоне морей, дл  аккумул ции наносов, поступающих с выщележащих участков реки, либо перемещаемых течением вдоль морского берега , а также в качестве запруды, полузапруды , либо волнолома при защите берега и сооружений, располагаемых в зоне ветровых волн.

Claims (1)

1. БЕРЕГОЗАЩИТНАЯ ШПОРА, включающая массивы с образованными в них коридорами, отличающаяся тем, что, с целью повышения энергогашения, она снабжена вертикальными щитами, установленными на оси вращения с возможностью поворота на 90° в сторону берега, причем щит имеет напорную емкость и сливное отверстие, а ось вращения укреплена в стенках коридоров и расположена между центром тяжести щита и центром тяжести емкости при уровне верхнего бьефа, превышающем верхнюю грань щита.

   пггк?