Теоретическое, экспериментальное и расчётное обоснование параметров шахтных водосбросов и их конструктивных элементов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.07, кандидат наук Гурьев, Алим Петрович

• Гурьев, Алим Петрович
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Гурьев, Алим Петрович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ШАХТНЫЙ ВОДОСБРОС КАК ОБЪЕКТ ИЗУЧЕНИЯ

ГЛАВА 2. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ РАСЧЁТА ШАХТНЫХ 24 ВОДОСБРОСОВ

2.1. Профиль проточного тракта шахтного водосброса

2.1.1. Водоприёмная воронка

2.1.1.1. Анализ параметров свободнопадающих плоских потоков

2.1.1.2. Очертание профиля сливной поверхности водоприёмной воронки

2.1.2. Конструкция ствола шахты

2.1.3. Конструкция сопрягающего колена

2.1.4. Существующие технические решения по назначению толщины

стен шахты

2.2. Анализ существующих технических решений проектирования и расчёта шахтных водосбросов

2.2.1. Оценка величины допустимого вакуума на оголовке водоприёмной воронки

2.2.2. Очертание водосливной поверхности водоприёмной воронки и

ствола шахты

2.2.3. Конструкция сопрягающего колена шахты

2.3. Гидравлические расчёты шахтных водосбросов

2.3.1. Существующая методика расчёта пропускной способности водоприёмной воронки шахтных водосбросов

2.3.1.1. Пропускная способность водоприёмной воронки с острой кромкой

2.3.1.2. Пропускная способность водоприёмной воронки с безвакуумным профилем

2.3.1.3 Определение величины масштабной поправки при вычислении

коэффициента расхода водоприёмной воронки

2.3.2. Существующие методики расчёта пропускной способности

шахтных водосбросов в напорном режиме

2.3.2.1. Водосбросы, в которых предусмотрена работа в напорном

режиме всего водопроводящего тракта

2.3.2.2. Водосбросы, в которых предусмотрена работа в напорном режиме ствола шахты и сопрягающего колена

2.3.2.3. Водосбросы, в которых предусмотрена работа в напорном

режиме только ствола шахты

2.3.3. Гидравлические расчёты сопрягающего колена шахтного

водосброса

2.4. Распределение давления на сливной поверхности шахтного водосброса

2.5. Вопросы аэрации потока в шахте

2.6. Выводы по главе 2

ГЛАВА 3. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО УСТРАНЕНИЮ ВЫЯВЛЕННЫХ

НЕДОСТАТКОВ КОНСТРУКЦИЙ ШАХТНЫХ ВОДОСБРОСОВ

3.1. Конструктивные решения

3.1.1. Очертание в плане шахты полигонального поперечного сечения

3.1.2. Определение параметров образующих поверхностей сливных

граней шахты

3.1.3. Определение размеров поперечных сечений шахты

3.1.4. Определение параметров образующих поверхностей внешних

граней шахты

3.1.5. Влияние вакуума в под струйном пространстве на параметры

нижней поверхности струи в шахте

3.1.6. Определение параметров сопрягающего колена шахты

3.2. Модельные гидравлические исследования шахтного водосброса полигонального поперечного сечения

3.2.1. Методика модельных гидравлических исследований

3.2.2. Экспериментальная установка

3.2.3. Модельная установка

3.2.4. Контрольно-измерительная аппаратура

3.2.5. Оценка точности результатов модельных гидравлических исследований

3.2.5.1. Оценка точности измерения расходов

3.2.5.2. Точность определения давления

3.2.5.3. Точность определения местной скорости потока

3.2.5.4. Точность определения расхода по измерениям скорости

3.2.6. Состав исследований

3.3. Выводы по главе 3

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ВИЗУАЛЬНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ

РАБОТЫ ШАХТНОГО ВОДОСБРОСА ПОЛИГОНАЛЬНОГО

ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ

4.1. Режим безнапорной работы всего проточного тракта

4.2. Режим с заполненным стволом шахтного водосброса

4.3. Режим с затопленной водоприёмной воронкой

4.4. Выводы по главе 4

ГЛАВА 5. РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ШАХТНОГО ВОДОСБРОСА ПОЛИГОНАЛЬНОГО ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ

5.1. Теоретический анализ пропускной способности шахтного водосброса

5.2. Пропускная способность шахтного водосброса полигонального поперечного сечения

5.3. Анализ результатов экспериментальных исследований пропускной способности шахтного водосброса полигонального поперечного сечения с неподтопленным режимом работы водоприёмной воронки

5.3.1. Водоприёмная воронка со свободным входом

5.3.2. Водоприёмная воронка с бычком со стороны верхнего бьефа

5.3.3. Водоприёмная воронка с бычком со стороны нижнего бьефа

5.3.4. Водоприёмная воронка с бычком со стороны верхнего бьефа и укороченным участком нижнего бьефа

5.3.5. Водоприёмная воронка с бычком со стороны верхнего бьефа и

тонкой стенкой со стороны нижнего бьефа

5.3.6. Определение величины коэффициента расхода при малых

напорах

5.4. Порядок расчёта пропускной способности шахтного водосброса

при безнапорном режиме работы водоприёмной воронки

5.5. Работа шахтного водосброса полигонального поперечного

сечения с затопленной водоприёмной воронкой

5.5.1. Определение границы режима работы шахтного водосброса с неподтопленной водоприёмной воронкой

5.5.2. Определение коэффициента сжатия потока £

5.5.3. Определение коэффициента скорости потока ф

5.5.3.1. Определение коэффициента Кориолиса кинетической

энергии«

5.5.3.2. Анализ результатов расчётов величины коэффициента

Кориолиса

5.5.3.3. Определение коэффициента потерь по длине ствола шахты

5.5.3.4. Определение коэффициентов местных сопротивлений

5.5.3.5. Анализ результатов вычисления коэффициентов сопротивлений шахтного водосброса полигонального поперечного сечения

5.5.4. Распределение давления по высоте выходного сечения конфузора по результатам экспериментального изучения работы шахтного водосброса в напорном режиме

5.5.5. Сопоставление экспериментальных и расчётных значений коэффициента расхода шахтного водосброса полигонального поперечного сечения при напорном режиме работы ствола шахты

5.6. Выводы по главе 5

ГЛАВА 6. ИЗУЧЕНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЙ В ПРОТОЧНОМ ТРАКТЕ ШАХТЫ

6.1. Общая картина распределения давления в проточном тракте шахтного водосброса полигонального поперечного сечения

6.2. Изучение распределения давления на сливные поверхности ствола шахты

6.3. Распределение давлений на оголовке водоприёмной воронки шахты

6.4. Анализ распределения давлений по высоте ствола

шахты

6.5. Оценка возможности кавитационной эрозии водосливной поверхности водосброса

6.6. Изучение распределения давлений на стыке сливных граней

6.7. Рекомендации по назначению коэффициента расхода шахтного водосброса с 8-и и 4-хгранным поперечным сечением

6.8 Выводы по главе 6

ГЛАВА 7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПОТОКА В СОПРЯГАЮЩЕМ 289 КОЛЕНЕ ШАХТНОГО ВОДОСБРОСА

7.1 Теоретическое определение кинематического давления потока на

вогнутую поверхность сопрягающего колена

7.2. Определение кривизны свободной поверхности безнапорного

потока в сопрягающем колене шахтного водосброса

7.3. Результаты обработки данных экспериментов по определению кривизны свободной поверхности

7.4. Сопоставление теоретических расчётов и результатов экспериментальных исследований кинематических характеристик потока в безнапорном сопрягающем колене

шахтного водосброса

7.4.1.. Гидродинамическое давление на дно сопрягающего колена

7.4.2. Распределение скоростей по глубине потока

7.4.3. Распределение давлений по глубине потока

7.5. Выводы по результатам определения параметров потока в сопрягающем колене и рекомендации

7.6. Определение потерь энергии в сопрягающем колене шахтных водосбросов

7.6.1. Методика определения потерь энергии в сопрягающем колене шахтного водосброса

7.6.2. Результаты исследования работы сопрягающего колена при безнапорном режиме работы

7.6.3. Выводы и рекомендации определение потерь энергии в сопрягающем колене шахтных водосбросов при безнапорном

режиме

7.7. Результаты исследования работы сопрягающего колена при напорном режиме работы

7.8. Выводы по главе 7

ГЛАВА 8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СТВОЛА ШАХТНОГО ВОДОСБРОСА ПОЛИГОНАЛЬНОГО ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ БАШЕННОГО ТИПА

8.1. Задачи расчётов

8.2. Определение нагрузок от собственного веса конструкции

8.3. Расчёт воздействия внешних гидростатических нагрузок

8.4. Расчёт ветровой нагрузки на ствол шахтного водосброса

8.4.1. Расчёт средней составляющей ветровой нагрузки на ствол шахтного водосброса

8.4.2. Определение частоты собственных колебаний ствола шахтного водосброса

8.4.3. Расчёт пульсационной составляющей ветровой нагрузки на ствол шахтного водосброса

8.4.4. Расчёт распределения ветрового давления на ствол шахтного водосброса

8.5. Расчёт волновой нагрузки на ствол шахтного водосброса

8.6. Расчёты ствола шахтного водосброса башенного типа на сейсмические воздействия

8.7. Анализ результатов расчёта напряжений в стволе шахты

8.8. Определение оптимальных очертаний ствола шахты

8.9. Выводы по главе 8

Основные общие выводы

Список литературы

Приложения

Примеры некоторых построенных и запроектированных шахтных водосбросов

2 Копия патента на изобретение РФ "2250951 "Шахтный водосброс"

3 Копия патента на изобретение Р.Ф. №234615 "Шахтный водосброс"

4 Справка о внедрении ЗАО "Совитервод"

5 Справка о внедрении ОАО "Зарубежводсртой"

Динамика изменения картины движения воды шахте полигонального

6

поперечного сечения

Эпюры избыточного осреднённого гидродинамического давления на

развертках образующих

Эпюры относительного давления по высоте развертки образующей сливной

8

поверхности

Эпюры давлений в долях напора на гребне водоприёмной воронки р/Н 9 с быком со стороны верхнего бьефа при высоте выходного сечения

конфузора а=5.0м

Распределение давления на вогнутой поверхности сопрягающего колена шахтного водосброса при высоте выходного сечения конфузора

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Теоретическое, экспериментальное и расчётное обоснование параметров шахтных водосбросов и их конструктивных элементов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы

В течение 1997-2005 гг. автор настоящей работы запроектировал на стадии ТЭО 22 шахтных водосброса в качестве альтернативных вариантов водосбросных сооружений гидроузлов. В состав этих гидроузлов входили шахтные водосбросы: берегового типа, полностью выполненные в виде туннелей в скальной породе; частично расположенные в скале с водоприёмной воронкой в пределах водохранилища; башенного типа, полностью размещённые в акватории водохранилища с отводящими водоводами, проложенными под телом плотины каменно-земляного типа либо в виде туннеля. Диапазон напоров на запроектированных гидроузлах, определяемый как разность уровней верхнего и нижнего бьефов в выходном сечении энергогасящего сооружения, составлял от 25 до 60 метров.

По классу сооружений 20 шахтных водосбросов относились к III-у, а два - к 1-у классу. Поверочные расходы сооружений Ш-го класса обеспеченностью Р=0.5% с учётом трансформации паводков водохранилищем достигали 390 куб. м/с, а водосброс 1-го класса были рассчитана на пропуск расчётных расходов 740 и 900 куб м/с обеспеченностью Р=0.01%. Напоры на гребне воронки шахтных водосбросов изменялись в диапазоне от 1.1 м до 3.8 м.

В процессе проектирования пришлось столкнуться с рядом трудностей, обусловленных несовершенством существующих методик расчётов.

Шахтные водосбросы относятся к сооружениям, активно используемым в гидротехническом строительстве уже около 90 лет. Тем не менее, исследованиям их работы посвящено значительно меньше научных трудов, чем другим гидротехническим сооружениям. В довоенные годы были заложены основы теоретических расчётов проточной части шахтных водосбросов трудами А.Н. Ахутина, Т.В. Ивановой, А.И. Севко, H.JI. Ролле. A.M. Бинне, Р.К. Врихта, Ц.С. Кампа, И.В. Хове. В послевоенные годы резко возрос интерес к теоретическим исследованиям шахтного водосброса после появления работы Вагнера, посвященной исследованиям кольцевого водослива с острой кромкой. В СССР появляются работы Н.И. Романько, В.Г. Скряги, C.B. Соколовского, П.П. Мойса,

Г.Н. Мусаева, A.A. Карфиляна, С.П. Лаврентьева, Н.Т. Кавешникова и др. Из зарубежных учёных, изучавших работу шахтных водосбросов следует отметить В.Е. Вагнера, И.Н. Бредли, А.Т. Петер icy, П. Новака, И. Кабелку. История проектирования водосливной поверхности шахтного водосброса повторила историю формирования водосливов практического профиля, сливной поверхности которого придавали форму нижней поверхности струи, формирующейся на водосливе с острой кромкой для получения безвакуумного профиля. При этом следует отметить некоторый консерватизм в практике зарубежного проектирования шахтных водосбросов. До сего времени методика проектирования проточной части ствола шахтных водосбросов основывается на работе Вагнера 1954г.

Методика некоторых аспектов гидравлических расчётов шахтных водосбросов включена в соответствующие "Рекомендации по гидравлическим расчётам" и гидравлические справочники. Тем не менее, до сих пор нет чётко разработанных методик гидравлического расчёта шахтных водосбросов как единого водосбросного сооружения, состоящего из водоприёмной воронки, ствола и сопрягающего колена. Более того, существующие работы, посвященные, в основном, гидравлическим расчётам водоприёмной воронки, позволяют запроектировать четыре варианта очертаний её сливной поверхности. Таблицы для расчёта очертаний профиля воронки, приведенные в справочной литературе, дают возможность определить координаты сливной поверхности только воронки на высоте 3...5 расчётных напоров в пределах 6... 10 метров.

Гидравлическому расчёту ствола шахты и сопрягающего колена посвящены лишь общие рекомендации, в основном, для случая напорной работы ствола шахты с затопленной входной воронкой. Следствием несовершенства методики расчётов шахтного водосброса является большое разнообразие и различие технических решений в очертаниях профиля водоприёмной воронки при достаточно сходных параметрах проектирования, поскольку разработчики проектов решают при проектировании конкретные задачи в меру своего опыта и знаний. В существующей справочной литературе один из важнейших элементов конструкций шахтного водосброса - отводящий водовод - рассматривается, в основном, как подчинённый элемент. В реальных проектах шахтных водосбросов отводящий водовод является самостоятельным сооружением, предназначенным в равной степени, как для пропуска строительных расходов, так и для использования в качестве отводящего водовода шахтного водосброса.

К недостаткам существующих методов расчёта шахтных водосбросов также можно отнести не учёт возможностей производства работ по их сооружению. Прежде всего, следует отметить, что технология производства работ находится в некотором противоречии с технологией, необходимой для сооружения так называемого "идеального" очертания внутренней поверхности шахты. Внутренняя поверхность водоприёмной воронки и ствола шахты имеет двоякую кривизну: она вогнутая в поперечном направлении и выпуклая в продольном направлении. С геометрической точки зрения она представляет собой трёхмерную поверхность. Современные методы производства работ не имеют возможности выполнять такие поверхности, в связи с чем, они аппроксимируются системой усечённых конусов, вписанных в продольный профиль шахты. В результате сливные поверхности шахтных водосбросов построенных гидроузлов не соответствуют как концепциям их гидравлических расчётов, так и запроектированным очертаниям, т.к. в процессе строительства нарушается плавность сливной поверхности. В процессе решения отмеченных аспектов при проектировании шахтных водосбросов была разработана конструкция шахтного водосброса с полигональным поперечным сечением, устраняющая эти противоречия.

Конструкция шахтного водосброса с полигональным поперечным сечением защищена патентами РФ №2250951 от 25.03.2003г [32] и 2341615 от 14.02.2007г [42] (приложение 1 и приложение 2).

По техническому решению этих патентов институтом ЗАО ПО "Совинтервод" запроектировано для Сирийской Арабской Народной Республики шесть шахтных водосбросов для гидроузлов с напорами от 25 до 45 м и расчётными расходами от 65 до 400 куб.м/с (справка о внедрении приложение 3) ОАО "Зарубежводстрой" для Алжирской Республики был запроектирован гидроузел Джедра с напором 55 м и расчётным расходом 740 куб.м/с, на котором в качестве водосбросного сооружения принят шахтный водосброс полигонального поперечного сечения, позволивший снизить расчётный расход до 636 куб.м/с (справка о внедрении приложение 4).

Цель работы. Целью данной диссертационной работы является проведение анализа существующих методов расчёта шахтных водосбросов и разработка конструкции шахтного водосброса," обеспечивающей возможность с минимальными затратами реализовать проектные решения в процессе их строительства, а также разработать комплексную методику, позволяющую выполнить гидравлические, конструктивные и прочност-

ные расчёты шахтного водосброса, преимущественно башенного типа.

В соответствии с поставленной целью в работе необходимо было решить следующие задачи:

- выявить методы расчёта шахтных водосбросов, наиболее отвечающих реальным условиям движения воды;

- разработка конструкции шахтного водосброса полигонального поперечного сечения, отвечающая возможностям производства работ;

- выполнить теоретическое обоснование геометрических параметров шахтного водосброса полигонального поперечного сечения;

- разработать теоретические основы расчёта гидравлических параметров потока по всей длине проточного тракта шахтного водосброса;

- экспериментально изучить работу шахтного водосброса полигонального поперечного сечения на физической модели;

- изучить распределение осреднённого гидродинамического давления по всей длине проточного тракта шахтного водосброса полигонального поперечного сечения;

- изучить кинематическую структуру потока в сопрягающем колене при безнапорном режиме его работы;

- на основании результатов модельных гидравлических исследований разработать расчётные зависимости для гидравлических расчётов шахтного водосброса полигонального поперечного сечения;

- разработать теоретическое обоснование кинематических параметров потока в сопрягающем колене, работающем в безнапорном режиме;

- разработать методику определения расчётных напряжений в сечениях ствола шахты при сложной конфигурации изменения геометрических характеристик поперечного сечения по его длине;

- разработать методику определения расчётных напряжений в сечениях ствола шахты при ветровом, волновом и сейсмическом воздействии на ствол шахтного водосброса башенного типа;

- разработать методику определения оптимальных конструктивных параметров шахтного водосброса башенного типа.

Научная новизна. Научная новизна полученных в диссертации результатов заключается в следующем:

1. Выполнен анализ существующих методов расчёта проточного тракта шахтных водосбросов, позволивший выявить из них наиболее соответствующий

реальным условиям движения воды.

2. Выявлен разрыв между теорией расчёта проточного тракта шахтного водосброса и технологическими возможностями строительства, не позволяющими реализовать на практике теоретические параметры проточного тракта шахтного водосброса.

3. Разработана конструкция шахтного водосброса с полигональным поперечным сечением, устраняющая разрыв между теорией расчёта проточного тракта шахтного водосброса и технологическими возможностями строительства. Конструкция защищена двумя патентами РФ на изобретения.

4. Выполнено теоретическое обоснование параметров проточного тракта и внешнего контура ствола шахтного водосброса башенного типа.

5. Выполнено теоретическое обоснование возможности применения вакуумных оголовков водоприёмной воронки.

6. Выполнены теоретические расчёты по определению осреднённого гидродинамического давления на криволинейную поверхность сопрягающего колена, работающего в безнапорном режиме.

7. Проведены детальные модельные гидравлические исследования шахтного водосброса полигонального поперечного сечения, работающего как в напорном, так и безнапорном режиме.

8. Изучено распределение гидродинамического давления по длине и периметру проточного тракта шахтного водосброса полигонального поперечного сечения, начиная от круглоцилиндрического оголовка водоприёмной воронки и заканчивая вогнутой поверхностью сопрягающего колена.

9. Определены коэффициенты сопротивления сопрягающего колена при его работе в безнапорном и напорном режиме.

10. Разработана методика определения расчётных напряжений в сечениях ствола шахты при сложной конфигурации изменения статических характеристик поперечного сечения по его длине.

11. Разработана методика определения расчётных напряжений в сечениях ствола шахты при ветровом, волновом и сейсмическом воздействии.

12. Разработка методики определения оптимальных конструктивных параметров шахтного водосброса башенного типа.

На защиту выносятся следующие положения

- новая конструкция шахтного водосброса полигонального поперечного сечения;

- теоретическое обоснование расчёта сливных граней ствола шахты без образования рёбер перегиба по всей длине проточного тракта от гребня водоприёмной воронки до отводящего водовода;

- теоретическое обоснование возможности использования вакуумных оголовков круглоцилиндрического поперечного сечения водоприёмной воронки;

- теоретическое определение параметров свободнопадающей струи при давлении в подструйном пространстве, отличном от атмосферного;

- результаты обработки исследований пропускной способности шахтного водосброса полигонального поперечного сечения с безнапорным режимом работы водоприёмной воронки;

- результаты обработки исследований пропускной способности шахтного водосброса полигонального поперечного сечения с напорным режимом работы водоприёмной воронки;

- расчётные зависимости для определения пропускной способности шахтного водосброса полигонального поперечного сечения;

- результаты изучения распределения осреднённого гидродинамического давления на сливную поверхность ствола шахтного водосброса полигонального поперечного сечения;

- результаты изучения вакуума на оголовке водоприёмной воронки ствола шахтного водосброса полигонального поперечного сечения;

- результаты изучения распределения осреднённого гидродинамического давления на рёбрах пересечения сливных граней ствола шахтного водосброса полигонального поперечного сечения;

-теоретическое определение распределения осреднённого гидродинамического давления на криволинейную поверхность сопрягающего колена при его безнапорном режиме работы;

- сопоставление расчётных и экспериментальных значений распределения осред-

нённого гидродинамического давления на криволинейную поверхность сопрягающего колена при его безнапорном режиме работы;

- результаты изучения кинематических характеристик потока на поверхности сопрягающего колена при его безнапорном режиме работы;

- результаты изучения потерь напора в сопрягающем колене при его безнапорном и напорном режиме работы;

- методика расчёта напряжений в стволе шахтного водосброса башенного типа от ветрового, волнового и сейсмического воздействия;

- методика определения оптимальных параметров ствола шахтного водосброса полигонального поперечного сечения башенного типа.

Практическая ценность. Практическая ценность полученных в диссертации результатов заключается в следующем.

Анализ существующих методов расчётов параметров водосливной поверхности ствола шахты позволил выделить наиболее достоверные решения, соответствующие физическим явлениям, сопровождающим движение воды в стволе шахты, и позволяющие запроектировать оптимальные конструкции.

Установлена неполнота существующих методов расчёта шахтных водосбросов, заключающаяся в том, что внимание исследователей и авторов справочной литературы посвящено только расчётам проточного тракта шахтного водосброса. При этом совершенно не учтён тот факт, что современные технологии строительства не позволяют реализовать на практике поверхности, которые получены по результатам гидравлических расчётов. Одновременно, отсутствуют рекомендации по проектированию внешнего контура шахтных водосбросов и расчётам прочности конструкции.

С учётом существующих недостатков расчётов шахтных водосбросов, разработана конструкция шахтного водосброса полигонального поперечного сечения, приводящая в соответствие гидравлические расчёты шахтного водосброса и технологические возможности его возведения. Обоснована конструктивная необходимость выполнения поперечного сечения ствола шахты в виде многоугольника с числом граней, кратным четырём. При этом четыре грани выполняются в виде криволинейных трапеций, а остальные грани в виде криволинейных треугольников.

Разработана методика расчётов параметров водосливных граней проточной части шахтного водосброса полигонального поперечного сечения для 12-и, 8-и и 4-хгранной

сливной поверхности.

Теоретически обоснована возможность применения на шахтных водосбросах с полигональным поперечным сечением вакуумных круглоцилиндрических оголовков в сочетании с эллиптической образующей сливных граней. Приведены расчётные зависимости, позволяющие определить параметры эллиптических образующих трапецеидальных и треугольных граней для произвольного сочетания планового и высотного параметров ствола шахты.

Выполнены подробные модельные исследования шахтного водосброса полигонального поперечного сечения с 12-игранной водоприёмной воронкой, позволившие получить:

- зависимости пропускной способности шахтного водосброса с неподтопленным режимом работы водоприёмной воронки для различных условий конструктивного оформления водоприёмной воронки и параметров акватории, в которой установлен шахтный водосброс;

- то же для режима работы шахтного водосброса с затопленной водоприёмной воронкой;

-изучено распределение осреднённого гидродинамического давления на оголовке водоприёмной воронки;

- изучено распределение осреднённого гидродинамического давления на семи гранях водосливной поверхности ствола шахты;

- изучено распределение осреднённого гидродинамического давления на вогнутую поверхность сопрягающего колена при его безнапорном режиме работы;

- изучена кинематика потока в сопрягающем колене при его безнапорном режиме работы;

- изучена кинематика потока в выходном сечении сопрягающего колена с коаксиальными криволинейными поверхностями, работающего в напорном режиме для двух высот колена;

На основании модельных гидравлических исследований пропускной способности шахтного водосброса полигонального поперечного сечения получены расчётные зависимости определения коэффициента расхода для ряда вариантов конструктивного оформления водоприёмной воронки:

- с неподтопленной водоприёмной воронкой и обобщённая зависимость, расчёты

по которой по сравнению с оригинальными зависимостями дают отклонения в пределах ±2%.

- для определения коэффициента расхода с затопленной водоприёмной воронкой.

С учётом результатов исследования распределения осреднённого гидродинамического давления на сливных гранях ствола шахты получены расчетные значения коэффициентов кавитации в проточном тракте ствола, позволившие сделать вывод о кавитаци-онной безопасности сливной поверхности ствола шахты полигонального поперечного сечения с эллиптическими образующими.

Установлено, что на цилиндрическом оголовке водоприёмной воронки шахтного водосброса с полигональным поперечным сечением максимальный вакуум в два раза меньше, чем на таком же прямолинейном водосливе, что позволяет использовать вакуумные оголовки на шахтных водосбросах при напорах, достигающих Нмакс=7.0м. При этом коэффициент расхода повышается до величины т=0.52 по сравнению с коэффициентом расхода т=0.43.. .0.45 шахтных водосбросов безвакуумного профиля.

Выполнены теоретические расчёты распределения осреднённого гидродинамического давления на криволинейную грань сопрягающего колена при безнапорном режиме работы. Сопоставление результатов расчётов с данными экспериментов показало хорошую сходимость в широком диапазоне расходов.

Разработаны методические рекомендации с примерами расчёта напряжений в поперечных сечениях ствола шахты по высоте с учётом:

- собственного веса:

- внешнего гидростатического давления воды;

- ветровой нагрузки;

- сейсмических воздействий.

Приведен пример определения оптимальных параметров очертаний ствола шахты для варианта с сейсмическим воздействием и при его отсутствии.

Достоверность полученных результатов подтверждена результатами модельных гидравлических исследований шахтного водосброса полигонального поперечного сечения в широком диапазоне конструктивных и гидравлических параметров и совпадением теоретических расчётов с этими результатами.

Методы исследования: теоретические расчёты и модельные гидравлические исследования.

Реализация работы. На основании теоретических расчётов и конструктивных проработок запроектировано шесть шахтных водосбросов для Сирийской Арабской республики и один шахтный водосброс для Алжирской Народно-демократической республики. Параметры и работоспособность шахтного водосброса гидроузла Джедра в АНДР подтверждены гидравлическими исследованиями на модели в масштабе 1:60 натуральной величины. По требованию «Заказчика», в процессе модельных гидравлических исследований был снят полуторачасовой фильм. Замечаний к результатам исследований не было, и по этому гидроузлу объявлен тендер на строительство.

Апробация работы. Тематика основных положений диссертации и результаты исследований докладывались на научно-технических конференциях в Московском государственном университете природообустройства в 2003-2012г.г., на Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи НТТМ-2004 (Москва, ВВЦ, июль 2004 г.), на 3-й научно-технической конференции "Гидроэнергетика. Новые разработки и технологии" - 2008г., на 4-й- 2009г, на 5-й- 2010г., ВНИИГ им Б.Е. Веденеева, Санкт-Петербург, на четвёртом всероссийском совещании гидроэнергетиков "Гидроэнергетика России. Развитие. Надёжность. Безопасность" круглый стол №3, 2010г Москва, на международной научно-практической конференции МГУП "социально-экономические и экологические проблемы сельского и водного хозяйства", 20Юг, Москва.

Публикации. Основные положения по вопросам, затронутым в диссертации, опубликованы в 31-й печатной работе, в том числе 16 публикаций в изданиях по перечню ВАК и двух патентах РФ.

Личный вклад. Настоящая работа выполнена в порядке личной инициативы автора. Все модели, исследования и обработка результатов экспериментов, представленных в диссертации, выполнены автором.

Объём работы. Диссертация состоит из введения, восьми глав и частных выводов к соответствующим главам. Сдержит 430 страницу машинописного текста, в их числе 35 таблицы, 245 рисунков и список литературы, включающий 187 наименований библиографических источников, в том числе 23 работы на иностранных языках.

ГЛАВА I. ШАХТНЫЙ ВОДОСБРОС КАК ОБЪЕКТ ИЗУЧЕНИЯ

Шахтные водосбросы в гидротехническом строительстве можно отнести к одному из самых молодых водосбросных сооружений. Хотя первый шахтный водосброс был запроектирован ещё в 1896 году, его строительство осуществлено лишь двадцать лет спустя [6]. В связи с новизной конструкции, шахтные водосбросы не получили не только широкого распространения в первые десятилетия прошлого века, но и не вызвали интерес как к гидравлическому явлению. Достаточно отметить, что в наиболее полном и основополагающем отечественном "Гидравлическом справочнике" H.H. Павловского 1937 года [95] не имеется даже упоминания об этом сооружении. Из зарубежной литературы можно привести пример более позднего издания учебника по гидравлике [177], опубликованного в 1981 г и справочника по гидротехнике, вышедшего в 2003 году [179]. В учебниках по гидравлике и гидротехническим сооружениям СССР также не рассматривался шахтный водосброс ни с точки зрения гидравлических расчётов, ни как конструкция. В последнее время гидравлические расчёты шахтного водосброса изложены в ученике по гидротехническим сооружениям под редакцией Л.Н. Рассказова [23, 24]. Только в 1955 году в справочнике по гидротехнике [139] появился раздел, посвященный гидравлическим расчётам шахтного водосброса.

Интерес к использованию шахтных водосбросов возрастал по мере перемещения гидротехнического строительства в аридную и горную зоны. Особенностью гидрологического режима этих зон является наличие паводков ливневого характера с высокой интенсивностью осадков, в результате чего пик расходов формируется в течение нескольких часов и даже десятков минут. При этом максимальный расход паводка может достигать сотен куб. м/с. В этих условиях необходимо использование водосбросов автоматического действия, с ролью которого прекрасно справляется шахтный водосброс.

Примеры некоторых построенных и запроектированных шахтных водосбросов приведены в приложении 1.

К неоспоримым достоинствам шахтного водосброса следует отнести его компактность, так что стройплощадка для его возведения становится точечной, требующей минимального объёма подготовительных и вспомогательных работ. Диапазон параметров, в которых применяются шахтные водосбросы, находится в широких пределах. Шахтные водосбросы нашли применение на гидроузлах с напорами от нескольких до 130 метров.

По расходам построенные шахтные водосбросы рассчитаны на пропуск от десятков до тысяч куб. м/с. Диаметры водоприёмных воронок составляют от нескольких метров до десятков метров. Наиболее впечатляющим можно признать шахтный водосброс гидроузла Сан Валентино в Италии. Шахтный водосброс представляет собой батарею из 3-х шахт, две из которых имеют водоприёмные воронки с внешним диаметром 25.5 м и одна шахта имеет диаметр 21.5м, фото которого приведено на рисунке 1.1 [168]. Суммарная пропускная способность 800 куб. м/с при напоре на гребне 1.4 м.

Рис. 1.1. Шахтный водосброс гидроузла Сан Валентино: а) - общий вид; б) - план размещения шахт Как уже отмечалось, одним из достоинств шахтного водосброса является возможность использовать его отводящий водовод для строительных расходов, параметры которого часто определяют строительные, а не эксплуатационные расходы.

Принципиальная схема шахтного водосброса представлена на рисунке 1.2 [138].

1-водоприёмная воронка;

2-переходной участок с переменной площадью поперечного сечения;

3-ствол шахты с постоянной площадью поперечного сечения;

4-сопрягающее колено;

5-отводящий водовод

шахтного водосброса:

Рис. 1.2. Конструкция

Шахтный водосброс как комплексное гидротехническое сооружение состоит из пяти конструктивных элементов:

- водоприёмной воронки;

- ствола шахты с участками переменного и постоянного поперечного сечения;

- сопрягающего колена;

- отводящего водовода;

- энергогасящей конструкции.

В составе этого водосброса отводящий водовод и энергогасящее концевое устройство являются самостоятельными сооружениями, которые в значительной степени не связаны с конструкцией шахты.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Гурьев, Алим Петрович, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абрамович Т.Н. Теория турбулентных струй/ Г.Н Абрамович. - М.: Фит-матгиз, 1984-716 с.

2. Агроскин И.И. Гидравлика:/ И.И Агроскин., Г.Т Дмитриев. Ф.И Пикалов. -М-Л.: Госэнергоиздат, 1954. - 484 с.

3. Агроскин И.И. Гидравлика: / И.И Агроскин., Г.Т Дмитриев., Ф.И Пикалов. -М-Л.: Госэнергоиздат, 1954. - 352 с.

4. Альтшуль А.Д. Местные гидравлические сопротивления при движении вязких жидкостей / А.Д. Альтшуль. - М.: Недра, 1970. - 216 с.

5. Альтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления / А.Д. Альтшуль. - М.: Недра. 1982. - 224 с.

6. Ахутин А.Н. Гидравлические расчёты шахтного водосброса/А.Н. Ахутин //ГТС. 1935. №4.-С. 19-28.

7. Беляев Н.М. Сопротивление материалов / Н.М. Беляев. — М.: «Наука», Главная редакция физико-математической литературы, 1965. - 716 с.

8. Березинский А.Р. Пропускная способность водослива с широким порогом / А.Р. Березинский. - М.: ВОДГЕО, 1950. - 187 с.

9. Богомолов А.И., Высокоскоростные потоки со свободной поверхностью / А.И Богомолов., В.С Боровков., Ф.Г. Майрановский. - М.: Стройиздат, 1979. - 344 с.

10. Богомолов А.И. Примеры гидравлических расчётов / А.И. Богомолов. - М.: «Транспорт», 1977. - 528 с.

11. Бронштейн И.Н Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. - "Наука", 1964. - 608 с.

12. Бурков А.Ф. Некоторые вопросы гидравлики высоконапорных изогнутых трубчатых водосброс / А.Ф Бурков., С.А Тюкина. // Тр. координационных совещаний по гидротехнике. Выпуск 52: Гидравлика высоконапорных водосбросных сооружений. — «Энергия», Ленинградское отделение. 1969. - С. 280-292.

13. Васильев О.Ф. Некоторые вопросы механики винтовых и циркуляционных потоков. // Сб. трудов МИСИ, № 9. - 1955. - С. 19

14. Васильев О.Ф. О проектировании и расчёте шахтных водосбросов с аэрацией потока по длине ствола / О.Ф Васильев., В.И Букреев., Е.М Романов. // Труды координационных совещаний по гидротехнике, вып. VII, Госэнергоиздат. - 1963. — С. 302-311.

15. Воробьёв A.C. Учёт стока воды на гидроэлектростанциях /A.C. Воробьёв. — М.: "Энергия". - 1980. - 174 с.

16. Воробьёв А.С Натурные испытания по определению пропускной способно-

сти гидротехнических сооружений способом контрольного отверстия (обзор) / А.С Воробьёв, B.C. Серков- М.: Информэнерго, 1973. - 66 с.

17. СН-435-72. Указания по определению расчётных гидрологических характеристик. - JL: Гидрометеоиздат. - 1972. - 20 с.

18. Высоцкий Л.И. Управление бурными потоками на водосбросах / Л.И. Высоцкий. - М.: Энергия. - 1977. - 254 с.

19. Гальперин P.C. Кавитация на гидросооружениях / Р.С Гальперин., А.Г Осколков., В.М.Семенков, [и др.]. - М.: Энергия. - 1977. - 200 с.

20. Гидравлические расчёты водосбросных гидротехнических сооружений / Справочное пособие. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 624 с.

21. Гидравлические расчёты туннельных и трубчатых водосбросов гидроузлов. Рекомендации для проектирования / под ред. Ф.Г. Гунько. - JL: "Энергия", 1974.-98 с.

22. Гидротехнические сооружения / Справочник проектировщика под редакцией В.П. Недриги. - М.: Стройиздат, 1983. - 543 с.

23. Гидротехнические сооружения. Часть 1 / под редакцией J1.H. Рассказова. -Стройиздат, 1996. - 440 с.

24. Гидротехнические сооружения. Часть 1. / под редакцией JI.H. Рассказова. - М.: Издательство Ассоциации строительных вузов. - 2008. - 576 с.

25. Гидроузел Джедра в Алжирской Республике // Аванпроект. - М.: ОАО "Зарубежводстрой", 2003.

26. Гурьев А.П. О распределении скоростей по глубине потока при наличии сил инерции в вертикальной плоскости / А.П. Гурьев// Экспресс-информация ЦНТБИ, серия 7, 1969. - Вып. 4. - С.38.

27. Гурьев А.П. Влияние сил инерции на распределение скоростей и давлений по глубине потока /А.П. Гурьев // Сборник научных трудов "Вопросы гидравлики", Московский гидромелиоративный институт, 1970. - Вып. 2. - С.48-54.

28. Гурьев А.П. Водосбросное сооружение Алинжачайского гидроузла. /А.П. Гурьев., A.B. Нечаев, Н.М. Часовских // Гидротехническое строительство, 1988. -№6. - С.44-50.

29. Гурьев А.П. Водохозяйственные аспекты проекта «Кариотис» в республике Кипр. / А.П. Гурьев, Л.Д. Раткович. // Мелиорация и водное хозяйство. - 2001. - №6 -С.40-41.

30. Гурьев А.П Совершенствование методов расчета шахтных водосбросов. /.А.П. Гурьев, A.A. Камзолкин. //Тезисы докладов научно-технической конференции МГУП. - .М.: 2001. - С. 13.

31. Гидравлические исследования ковша водосброса гидроузла Ренем: / Отчёт о НИР / А.П Гурьев, Э.С Беглярова, С.А Соколова. М.: НИЧ МГУП, 2002 - 148 с.

32. Научное обоснование проектных решений шахтного водосброса гидроузла Джедра:отчёт о НИР / Гурьев А.П. - М.: НиЧ МГУП, 2003. - номер гос. Регистрации №01.20.03 15976,

33. Гурьев А.П., Шахтный водосброс полигонального очертания в плане / А.П Гурьев, С.А. Соколова // Вопросы мелиорации, №5-6. - 2003. - 26-36 с.

34. Шахтный водосброс / Гурьев А.П., Афанасьев А.Ю. // Патент №2250951 РФ на изобретение. - бюлл. "Открытия. Изобретения. Пром. Образцы. Товарные знаки". - № 12, 27.04.2004.

35. Гурьев А.П Пропускная способность шахтного водосброса полигонального очертания в плане / А.П Гурьев, Э.С Беглярова, С.А Соколова // ФГНУ ЦНТИ «Ме-лиоводинформ». Вопросы мелиорации. № 5-6. - 2004. - С. 31-37.

36. Гурьев А.П. Шахтный водосброс башенного типа полигонального поперечного сечения / А.П Гурьев, Э.С Беглярова, С.А Соколова // Проблемы научного обеспечения развития эколого-экономического потенциала России. Сборник научных трудов. М.: МГУП. - 2004. - С. 225-232.

37. Гурьев А.П. Определение глубин в сечениях перегибов водоводов / А.П Гурьев, Э.С Беглярова, С.А Соколова., A.M. Бакштанин // Природообустройство и рациональное природопользование — необходимые условия социально-экономического развития России. Сборник научных трудов. - М.: МГУП, часть 1.. -2005.-С. 32-38.

38.Гурьев А.П. Определение давлений потока на проточный тракт шахтного водосброса полигонального очертания в плане / А.П Гурьев, С.А Соколова // Природообустройство и рациональное природопользования - необходимые условия социально - экономического развития Росси. Сб. научн. тр. МГУП., ч. 1. - М. - 2005. - С. 42-48.

39. Гурьев А.П. Распределение давлений на сливной поверхности шахтного водосброса полигонального очертания в плане / А.П Гурьев, Э.С Беглярова, С.А Соколова., A.M. Бакштанин // Проблемы экологической безопасности и природопользования: материалы научно-технической конференции под ред. д.т.н., проф. Пряхина В.Н. - М.: «Норма» МАЭБП. - 2005. - вып. 6., т. 1. - с. 176-178.

40. Гурьев А.П. Определение кинематических характеристик безнапорного потока на сопрягающем колене шахтных водосбросов / Гурьев А.П., Хайруллин P.A. // Материалы международной научно-практической конференции «Роль природообу-стройства в обеспечении устойчивого функционирования и развития экосистем». -

М.: МГУП. - 2006. - С.48-52

41. Гурьев А.П. Гидравлическое обоснование конструкции поверхностного водосброса №2 Богучанского гидроузла на р. Ангара / А.П. Гурьев, А.Н. Волынчиков И.С. Румянцев, Д.В. Козлов, Н.В Ханов // Приволжский научный журнал №4. -Нижний Новгород. - 2008. - С. 80-86.

42. Гурьев А.П. Шахтный водосброс. / Патент №2341615 РФ на изобретение. -Бюлл. "Открытия. Изобретения. Пром. Образцы. Товарные знаки" №35. - 20.12.2008.

43. Гурьев А.П. Модельные гидравлические исследования водосброса №2 Богу-чанской ГЭС с отбросом струи с длинными разделительными стенками / А.П., Гурьев, И.С. Румянцев Д.В., Н.В Козлов, Ханов // Приволжский научный журнал, №1. -Нижний Новгород. — 2009. - С. 57-65.

44. Гурьев А.П. Исследования пропускной способности водосброса №2 Богу-чанской при свободном переливе через его гребень /. А.П., Гурьев, И.С. Румянцев Д.В., Н.В Козлов, Ханов // Приволжский научный журнал, №2. - Нижний Новгород. - 2009. - С. 42-49.

45. Гурьев А.П. Гидравлические исследования шахтного водосброса /А.П. Гурьев // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. - т. 254. - С.-Петербугр, 2009. - С. 106-117

46. Гидравлическое обоснование конструкции концевого устройства поверхностного водосброса №2 Богучанской ГЭС / А.П. Гурьев, А.Н Волынчиков, И.С. Румянцев, Д.В. Козлов, Н.В.. Ханов // Мелиорация и водное хозяйство. -№1. - 2009. -С. 38-46.

47. Выбор конструкции концевого устройства поверхностного водосброса Богучанской ГЭС / А.П. Гурьев, А.Н Волынчиков, Д.В. Козлов, Н.В. Ханов //Гидротехническое строительство. - №3. - 2009. - С.28-35.

48. Гурьев А.П. Совершенствование конструкции шахтного водосброса полигонального поперечного сечения / А.П. Гурьев // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, т. 256. - С.-Петербург. - 2009. - С. 35-45

49. Гурьев А.П. Модельные гидравлические исследования водосброса №2 Богучанской ГЭС с отбросом струи с укороченными разделительными стенками / А.П. Гурьев И.С. Румянцев, Д.В. Козлов [и др.] // Приволжский научный журнал, Нижний Новгород. - №3. - 2009. - С. 20-31.

50. Гурьев А.П Основные результаты физического моделирования водосброса №2 Богучанского гидроузла / А.П. Гурьев И.С. Румянцев, Д.В. Козлов., Н.В.. Ханов // Вестник отделения строительных наук РААСН. - Орёл РАУ. - 2009. —выпуск 13. том 2.-С. 160-169.

51. Гурьев А.П. Модельные гидравлические исследования водосброса №2 Богу-чанской ГЭС с отбросом струи с укороченными разделительными стенками и ступенчатым трамплином в первом пролёте / А.П. Гурьев, И.С. Румянцев, Д.В. Козлов [и др.] // Приволжский научный журнал- Нижний Новгород. - 2010. - №3. - С. 97... 104.

52. Гурьев А.П. Расчёт водосливов с переменной шириной пролёта в плане / А.П. Гурьев, В.Д. Козлов, Н.В. Ханов, К.С. Ершов // М.: Природообустройство. -2010.-№3.-С. 47-50.

53. Гурьев А.П. Определение параметров ствола шахтного водосброса полигонального поперечного сечения башенного типа при сейсмическом воздействии / А.П. Гурьев // М.: Природообустройство. - 2010. - №4. - С. 42-50.

54. Гутер P.C. Элементы численного анализа и математической обработка результатов опытов / P.C. Гутер. и Б.В. Овчинский. - М.: - 1962. - 380 с.

55. Дарков A.B., Строительная механика / A.B. Дарков, H.H. Шапошников. - М.: "Высшая школа". - 1986. - 607 с.

56. Жуковский Н.Е. Сочинения т. III / М.: - 1936. - 232 с.

57. Зегжда А.П. Теория подобия и методика расчёта гидротехнических моделей / M.-JL: Госстройиздат, - 1938. - 162 с.

58. Зудов С.В. Новый метод расчета шахтных водосбросов. / // «Гидротехнический сборник». МВТУ, - 1932. - №4. - С. 42-64.

59. Иванова Т.В. Гидравлический расчет шахтных водосбросов. / //Гидротехническое строительство. - 1939. -№ 3. - С. 31-33.

60. Ивянский Г. И. Железобетонные конструкции / М.: "Колос". - 1961. - 360 с.

61. Идельчик И.Е. Гидравлические сопротивления. М.: «Энергия».- 1954. —315с.

62. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / - М.: машиностроение. - 1975. - 559 с.

63. Избаш С. В. Основы гидравлики / М.: Гос. изд-во по строительству и архитектуре. - 1952. - 423 с.

64. Илюшин В.Ф., Дубинчик Е.И. Высоконапорные подземные водосбросы / М.: Энергоатомиздат. — 1983. - 104 с.

65. Кавешников А.Т., Лентяев Л.Д. Исследования аэрации потока на водосбросе Саяно-Шушенской ГЭС / // Гидротехническое строительство. - 1978. - №1. - С. 2227.

66. Кавешников А.Т. Аэрация потока в гидротехнических сооружениях. М.: МГУП, 2004. 95 с.

67. Кавешников Н.Т. Гидравлические расчёты и проектирование шахтных водосбросов / М.: МГУП. - 1985. - 120 с.

68. Каранфилян А.А. Гидравлические исследования и методика расчета шахтных водосливов: автореф. дисс. канд. техн. наук:05.23.17 / Ереван. - 1981. -25 с.

69. Коваленко И.И. Технология производства моделей гидротехнических сооружений из органического стекла-плексигласа / И.И. Коваленко // Научные записки Московского института инженеров водного хозяйства им. В.Р. Вильямса. - 1959. - т. 21. С. 15-26.

70. Комплект карт общего сейсмического районирования территории Российской Федерации / ОСР-97. М. - 1999. - 55 с.

71. Контракт "Строительство 20 плотин в прибрежном бассейне САР" 1-й этап ТЭО. Плотина Карм Мгазель на реке Южная Гамка / ЗАО ПО "Совинтервод". - Арх. № 35705-Г 98005. - М. - 2004.

72. Контракт "Строительство 20 плотин в прибрежном бассейне САР", 1-й этап ТЭО. Плотина Бейтль Хадж. Пояснительная записка /ЗАО ПО "Совинтервод". - Арх. № 35653-Г 98005. М. - 2003.

73. Контракт " Строительство 20 плотин в прибрежном бассейне САР ", 1-й этап ТЭО. Плотина Кадмус на реке Джурит Зарке. Пояснительная записка. / ЗАО ПО "Совинтервод". - Арх. № 35843-Г 98005. М. - 2005.

74. Контракт " Строительство 20 плотин в прибрежном бассейне САР ", 1-й этап ТЭО. Плотина Аль Хартия. Пояснительная записка. / ЗАО ПО "Совинтервод". -Арх. № 35740-Г 98005. М. - 2004.

75. Контракт " Строительство 20 плотин в прибрежном бассейне САР в САР". Плотина Шакра на реке Шакра. Пояснительная записка. / ЗАО ПО "Совинтервод". -Арх. № 35743-Г 98005. М. - 2004.

76. Контракт " Строительство 20 плотин в прибрежном бассейне САР ", 1-й этап ТЭО. Плотина Дайфе на реке Дайфа. Пояснительная записка. / ЗАО ПО "Совинтервод". - Арх. № 35886-Г. М. - 2005.

77. Кох и Карстаньен. Основы практической гидродинамики / М.-Л. - ОНТИ. -1933.- 195 с.

78. Лабораторные исследования шахтного водослива: отчет о НИР / Ахутин А.Н., Федоров А.С., Севко А.И. М ВОДГЕО. - 1933. - 230 с.

79. Лаврентьев С.П. Влияние условий подхода воды в шахтный водосброс на режим его работы: Автореф. канд. техн. наук:05.23.17 /Сергей Петрович Лаврентьев. - М., 1984.-23с.

80. Леви. И.И. Моделирование гидравлических явлений / Л. - Энергия. - 1967. -

235с.

81. Jle Меоте. Введение в гидродинамику и теорию волн на воде / Ле Меоте. -Л.: Гидрометеоиздат, 1974. - 368 с.

82. Лятхер В.М., Прудовский A.M. Гидравлическое моделирование / В.М, Лят-хер A.M. Прудовский. - М.: Энергоатомиздат. - 1984. - 392 с.

83. Мельниченко А.Е. Новые вакуумные водосливные плотины / Мельниченко

A.Е. - Киев: Издательство Украинской АС-ХН, 1961. - 118 с.

84. Многоязычный технический словарь по ирригации и дренажу / М.: "Русский язык".- 1978.-544 с.

85. Модельные гидравлические исследования шахтного водосброса гидроузла Джедра: отчёт о НИР / Гурьев А.П. - М.: МГУП - МГКП, 2003. - 238 с.

86. Модельные гидравлические исследования шахтного водосброса гидроузла Северный Кебир в САР: отчёт о НИР / Гурьев А.П. - М.: Союзгипроводхоз, 1978 -Арх. № 3653-Г 8078. —258с.

87. Модзалевский А.И. О пропускной способности низконапорных шахтных водосбросов / А.И. Модзалевский // Гидравлика и гидротехника. - 1982. - вып. 34. — С.24-29.

88. Мойс П.П. К вопросу о расчёте шахтных водосбросов / П.П. Мойс //Труды московского инженерно-строительного института. - 1959. - вып. 24. - С. 81-97.

89. Мойс П.П. Масштабные поправки к коэффициенту расхода круговых в плане водосливных воронок / П.П. Мойс // Труды московского инженерно-строительного института. - 1964. - вып. 46. — С. 118-123.

90. Мойс П.П. Шахтные водосбросы / П.П. Мойс. М.: Энергия, 1970. - 78 с.

91. Мусаев Г.Н. Совмещённые водовыпуски-водосбросы: автореф. дисс. канд. техн. наук: 05.23.17 / Г.Н. Мусаев. - М. : МГМИ, 1964. - 24 с.

92. Научное обоснование проектных решений шахтного водосброса гидроузла Джедра: отчёт о НИР / Гурьева А.П.. - М.: МГУП. - Гос. регистрация №01.20.03 15976.-2003.-196с.

93. Орлов В.Т. Построение кривой свободной поверхности и кривой распределения давления на участке сопряжения водосливной плотины с дном нижнего бьефа /

B.Т. Орлов // Изв. ВНИИГ. - 1968. - т. 87. - С26-39.

94. Офицеров A.C. Расчёт пропускной способности водослива практического профиля / A.C. Офицеров. «Энергия», 1972. - 312 с.

95. Павловский H.H. "Гидравлический справочник" / H.H. Павловский. - Л.-М.: ОНТИ. НКТП. СССР, 1937. - 866 с.

96. Повх И.Л. Техническая гидромеханика / И.Л. Повх - М.-Л.: Маштнострое-

ние, 1964.-328 с.

97. Потапов В.М. Использование водной энергии / В.М. Потапов, П.Е. Ткачен-ко, О.Л. Юшманов. - М.: "Колос", 1972. - 344 с.

98. Прандтль Л. Гидроаэромеханика / Л. Прандтль. - М.: Изд-во иностр. лит., 1949.-572 с.

99. "75 лет институту Совинтервод" /Рекламный проспект. - М.: "Совинтервод",

2005.

100. Рекомендации по гидравлическому расчету водосливов. Часть I. Прямые водосливы. - Л.: Энергия, 1974. - 58 с.

101. Рекомендации по гидравлическому расчету водосливов. Часть II. Косые, боковые, криволинейные и кольцевые водосливы. П 45-75. - Л.: ВНИИГ. 1976.-24 с.

102. Рекомендации по учету кавитации при проектировании водосбросных гидротехнических сооружений. П 38-75. - Л.: ВНИИГ, 1976. - 130 с.

103. Розанов Н.П. Влияние масштаба модели на основные гидравлические характеристики вакуумных водосливов / Н.П. Розанов. // Гидротехническое строительство, 1937.-№ 12 . - С12-21.

104. Розанов Н.П. Вакуумные водосливы / Н.П. Розанов. - М.: ВОДГЕО, 1956. -192 с.

105.Розанов Н.П. Вакуумные водосливные плотины с боковым сжатием / Н.П. Розанов. — М.-Л.: Госэнергоиздат, 1958. — 132 с.

106. Розанов Н.П. Вопросы проектирования водопропускных сооружений, работающих в условиях вакуума и при больших скоростях потока / Н.П. Розанов. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1959.-208с.

107. Розанов Н.П. Гидравлические расчёты водопропускных труб / Н.П. Розанов.-М.: 1979.-45 с.

108. Ролле Н.Л. О коэффициенте расхода шахтных водосбросов / Н.Л. Ролле // Гидротехническое строительство. - 1949. -№ 6. С. 30-32.

109. Романько Н.И. К расчёту водосброса шахтного типа. / Н.И. Романько // Гидротехническое строительство. - 1963. - № 4. - С. 44-46.

110. Романько Н.И. Исследования пропускной способности шахтного водосброса. / Н.И. Романько // Киев: Вопросы гидротехники и гидравлики. "Урожай". - 1965. -С. 216-220.

111. Романько Н.И. Расчёт шахтных водосбросов / Н.И. Романько // Киев: Сб.

Гидравлика, "Техшка". - 1966. - №2. - С.99-106.

112. Руководство по конструкциям опалубок и производству опалубочных работ. - М.: Стройиздат. - 1983. - 501 с.

113. Руководство по проектированию бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений. - М.: Стройиздат, 1983. - 360 с.

114. Руководство по учёту сейсмических воздействий при проектировании гидротехнических сооружений. — JL: 1977. - 163 с.

115. Сабанеев A.A. О распределении давления в установившемся потоке жидкости / A.A. Сабанеев. // Л.: Известия ВНИИГ. - 1931. - т. 1. - С. 28-45

116. Севко А.И. К расчету шахтных водосливов / А.И. Севко // М.: ВИА РККА, 1938.-112 с.

117.Серков B.C. Определение пропускной способности водосливных отверстий в эксплуатационных условиях пьезометрическим способом (обзор) / B.C. Серков, Л.Н. Байчиков. М.: СЦНТИ ОРГРЭС. 1972. - 28с.

118. Серков B.C. Пропускная способность водосбросов гидроэлектростанций / B.C. Серков, A.C. Воробьёв, А.П. Гурьев, Л.Н. Байчиков. - М.: "Энергия", 1974. -119с.

119. Скряга В.Г. К гидравлическому расчёту шахтных водосбросов / В.Г. Скряга // Труды Харьковского инженерно-строительного института. - 1958. - вып. 10. - С.34-63.

120. Слисский С.М. Гидравлика зданий гидроэлектростанций / С.М. Слисский — M.: Энергия, 1972. - 424с.

121. Слисский С.М. Гидравлические расчёты высокоскоростных гидротехнических сооружений /С.М. Слисский.- М.: Энергоатомиздат, 1979. - 335 с.

122. Слисский С.М. Гидравлические расчёты высокоскоростных гидротехнических сооружений /С.М. Слисский - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 304 с.

123. Смыслов В.В. Теория водослива с широким порогом / В.В. Смыслов. - Киев: Наукова думка, 1966. - 216 с.

124. СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия. - М.: Госстрой СССР, 1987.

125. СНиП 2.01.14-83 Определение расчётных гидрологических характеристик. - М.: Государственный строительный комитет СССР. - 1985.

126. СНиП 2.06.01-86 Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования. Государственный строительный комитет СССР. - М., 1987.

127. СП 38.13330.2012 Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооруже-

ния (волновые, ледовые и от судов). Актуализированная редакция СНиП 2.06-04-82* Министерство регионального развития Российской Федерации. - М.: 2012.

128.СНиП 33-01-2003. Гидротехнические сооружения. Основные положения. М.: Управление технического нормирования, стандартизации и сертификации в строительстве и ЖКХ Госстроя России. - 2004.

129.СП 102.13330.2012 Туннели гидротехнические. Актуализированная редакция СНиП 2.06.09-84. М. - 2012.

130.СНиП II-7-81* Плотины бетонные и железобетонные. М.: Государственный комитет СССР по делам строительства. - 1982.

131.Соколова С.А. Совершенствование методов расчётного обоснования и проектирования шахтных водосбросов полигонального очертания в плане: дисс. канд. техн. наук: 05.23.17 / Светлана Анатольевна Соколова. - М., 2006. - 170 с.

132. Соколовский C.B. О гидравлическом расчёте шахтного водослива / C.B. Соколовский // Сб. научных трудов ОИСИ, 1959. - вып. - 8. - С. 71-86.

133. Сохновский К.В. Железобетонные конструкции / К.В. Сохновский. — М.: 1961.-840 с.

134. СП 58.13330.2010 «СНиП 33-01-2003. Гидротехнические сооружения. Основные положения». М.: Минрегион России. — 2010. — 145 с.

135. СП 14.13330.2011 Строительство в сейсмических районах. Актуализация редакции СНиП II-7-81*. - М.: Минрегион России. ОАО «ЦПП», 2011. - 147 с.

136. Справочник мелиорация и водное хозяйство. Том. 4. Сооружения / под общ. ред. П.А. Паллад-Заде. - М.: ВО "Агропромиздат", 1987. - 386 с.

137. Справочник по гидравлике / под общ. ред. В.А. - Киев: "Вища школа", 1984.-342 с.

138. Справочник по гидравлическим расчётам / под общ. ред. П.Г К.иселёва. -М.: "Энергия", 1972. - 312 с.

139. Справочник по гидротехнике. М.: Госиздат литературы по строительству и архитектуре, 1955. 828 с.

140. Токмаджян В.О. К гидравлическому расчёту шахтного водослива / В.О Токмаджян., Г.И. Карапетян //Известия АН Арм. СССР, 1978. -XXXI. - №5. - С. 48.

141. ТЭО строительства гидроузла на реке Северный Кебир в САР / М.: Со-юзгипроводхоз, 1978. — № Арх. № 3653-Г 8089.

142. Федосьев В.И. Сопротивление материалов / В.И. Федосьев. - М.: «Наука», 1964.-539 с.

143.Фокеев B.C. Вихревые воронки и их применение на электростанциях / B.C. Фокеев. - М.: "Энергия", 1964. - 78 с.

144. Химицкий К.Ф. О коэффициенте сжатия струи при истечении из-под сегментных затворов / К.Ф. Химицкий. // Гидротехническое строительство. - 1964. — №11.

145.Хютте. Справочник, т. 1./ M.-JL: Главная редакция литературы по машиностроению и металлообработке, 1936. - 912 с.

146. Чертоусов М.Д. Гидравлика. Специальный курс / М.Д. Чертоусов. — M.-JL: Госэнергоиздат, 1962. - 630 с.

147. Чертоусов М.Д. Гидравлика, специальный курс / М.Д. Чертоусов. — M-JL: Госэнергоиздат, 1972. — 616с.

148. Чжен П. Отрывные течения. Т.1 / М.: Издательство" Мир",1972. - 300 с.

149. Чжен П. Отрывные течения. Т.2 / М.: Издательство" Мир", 1973.280 с.

150. Чжен П. Отрывные течения. Т.З / М.: Издательство" Мир",1973. - 333 с.

151. Чиквашвили Б. М.. Гидравлические расчёты напорных водосбросов высоких плотин / Б. М. Чиквашвили. - М.: "Энергия», 1972. - 152 с.

152. Чистяков A.M. Лабораторные исследования гидротурбинных блоков при-плотинных ГЭС и сопоставление результатов их исследований с натурными / A.M. Чистяков // Труды координационных совещаний по гидротехнике. Энергия, 1965. — Выпуск XXII. - С. 127.

153.Чоу В.Г. Гидравлика открытых каналов. /Пер. с англ. / М.: Стройиздат, 1969. -464с.

154. Чу гаев P.P. Гидравлика / P.P. Чугаев. - Л.: Энергия, 1971. — 552 с.

155.Чугаев. P.P. Гидравлические термины / P.P. Чугаев. - М.: "Высшая школа". 1974.- с. 118.

156. Швайнштейн A.M. Строительные туннели. Гидравлические условия работы / A.M. Швайнштейн. - Б-ка гидротехника и гидроэнергетика, М.: Энергоатомиздат, 1986.-Вып. 85 -. 128 с.

157. Шейнин И.С. Колебания конструкций гидросооружений в жидкости / Шейнин И.С. - ЛО "Энергия", 1967. - 313 с.

158. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя / М.:. "Наука", 1974. - 658 с.

159.Штеренлихт Д.В. Гидравлика/ Д.В. Штеренлихт - М.: Энергия, 1999.-639 с.

160. Штеренлихт Д.В. Гидравлика /Д.В. Штеренлихт М.: "Колосс", 2004. —650 с.

161. Щапов Н.М. Гидрометрия гидротехнических сооружений и гидромашин /

Н.М Щапов. - М.: Госэнергоиздат, 1957. - с. 248.

162. Эббот М.Б. Гидравлика открытого потока / М.: Энергоатомиздат 1983. -272 с.

163. A Comprehensive Ductile Iron Pipeline System / Pont-A-Mousson, Imprime en France, 12, 1988.-570 p.

164. Binnie A.M. Laboratory experiments on bellmouth spillways / A.M. Binnie, R.K. Wricht // Journals of the Institution of Civil Engineers, 1941. - v. 15. - № 3 - S.. 116.

165. Camp C.S. Test of circular Weirs / C.S Camp, I.W Howe // Civil Engineering, April 1939. - Vol. 9. - № 4. - N-Y, ASCE.

166. Chadwick A. Hydraulic in civil and environmental engineering / A. Chadwick, J Morfett // London & New York, 1967. - 1. - S. 425-426.

167. Creemp E.S. Model tests on the Bellmouth Spillways and Outfall of the Fassideri Project / E.S. Creemp // Proceedings of the Institution of Civil Engineers, 1952. - v. 1. - S. 312-218.

168. Dams for hydroelectric power in Italy / Anigel, 1953. - Vol. 5. - S. 147-158.

169. Bredley I.N. Morning-Glory shaft spillway: prototype behavior / I.N. Bredley // Proceedings of the American Society of civil engineers. Discussion Separaten. New York, 1954. - Vol. 80. -№ 451.

170. Ductile Iron Pipes & Fittings Handbook / A Division of Biwater Industries Limited. Chesterfield, 1988. - 58 p.

171. Engineering for masonry Dams. / New York, first ed., 1917. - 105 p.

172. Engineering for masonry Dams / New York, second ed., 1929. - 106 p.

173. Hydroemgineering Complex on Nahr el kebir, SAR/ Technical project report/ Volume 1 Institute "GIPROVODHOZ". M. 1977. - Инв. №13246-Г. - 81 p.

174. La Houille Blanche /.-Oct., 1922 // № 178 Sept - S. 179-187.

175. Lazzuri E. Ricerrca sperimentale sullosfioratore a piante circolare / E. Lazzuri // Energia Elettrica. - 1954. - v. 31. - № 11.

176. Nagler F.A. Verification of the Bazin Weir Formula by hydrochemical Gaug-ings / F.A. Nagler// Trans. Amer. Soc. Civ. Eng. Vol. LXXXIII, 1919-20. - S. 105-106.

177. Ned H.C. Hwang. Fundamentals of hydraulic engineering system / Prentice Hall, 1981.-219 p.

178. Novak P. Modeless in hydraulic engineering / P. Novak, J Cabelka. - Physical principles and design application, Pitman, London, 1981. - 179 p.

179. Novak P. Hydraulic structures / P. Novak, A.I.B. Moffat, C. Nalluri, R. Narayanan. - London & New York, 2003. - 894 p.

180. Peterka A.T. Morning-Glory shaft spillways: performance tests on prototype and model / A.T. Peterka // Proceedings, ASCE, 1954. - v. 80, Sept. - № 433.

181. Pipeline Systems / Biwater.: Chesterfields. - 36 p.

182. Rosanov N.P. Some problems of modeling water outlet structures with free-surface flow / N.P. Rosanov, N.N. Rosanova // Proc. 19 LAHR Congr., New-Deli, 1981 -. v.5.-238-243.

183. Traskolanski A.T. Hydrometry / A.T.Traskolanski // WarszawaA Panatwowe wydawnitstwa Techniczne. - 1960. - 485 p.

184. Wagner W.E. Morning - glory shaft spillway: determination of pressure controlled profiles / W.E. Wagner // roc. ASCE. - 1954. -v. 80. - № 432. - P. 237-249.

185. Hydro engineering complex on nahr el Kebir / SAR. Technical project report // Volume 1, abstract, M. - 1977. - арх. №13246-Г - ЗАО ПО "Совинтервод".

186. Гурьев А.П.. Влияние формы струи при её отбросе носком-трамплином высоконапорного водосброса на формирование ямы размыва в нижнем бьефе / А.П. Гурьев, Д.В. Козлов, Н.В. Ханов, А. С. Калистратов // М.: Природообустройство. -2010. - №5. - С.37-42.

187. Гурьев А.П. Влияние планового расширения водослива с горизонтальной вставкой на его пропускную способность / А.П. Гурьев, Н.В. Ханов, К.С Ершов // М.: Природообустройство. - 2010. — №5. - С. 42-46.

Папаметпы постпоенных и ттпоектипуемых тттахтн Таблица П1. ьтх Rrmnr.firtocoR

№ п/п Наименование, страна и год окончания Расчетный расход, Q, м3/сек Диаметр воронки, D/ напор на Высота водосброса, ъ, м Наличие и тип ПВК Тип затворов Параметры шахты Колено Сечение отводящего туннеля Примечание

Радиус за-круг- Поперечное сечение

[1] И [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [И] [12]

1 Девис Бридж, р. 767 24.4 54.8 16 тонких бычков — Верт. цлинд. Г\—/С ЧС. Ж. 16.8 Круглое (1=6.86 м Б=6.8м

2 Таф Фечен, Англия, 1097 85 20.13 30.6 4 токих ребра ПШ/ТПН — Верт. цлинд. Г>=4 88 ™ 4.5 Круглое с1, =4.88 м =1 07 ™ Б=3.9м

3 Гибсон, р. Сан-Ривер, США, 1930 1416 28.06 49.4 Бычки затворов 6 сегментных Верт. конусная Б, =10.98 п. =о п 18.0 Круглое а =9.0 Б=9.0м

4 Понтан, Кетчиль, 76.4 15.25 16.6 15 тонких бычков Верт. цлинд. 3.96 Круглое с!] =3.96 м Б=3.0м

5 Гизельдон, р. Гизель- /-1 /~1Г\ 90 13.5 10.0 Тонкие бычки на Верт. цлинд. Круглое с! =6.86 Б=6.8м

6 Оуахи, р. Оуахи, США, 1932 850 18.3 90.8 Раздельный бык у берега К оль-нс - вой Верт. конусная Б, =9.38 ъ2 15.25 Круглое с1 =6.89 Б=6.8м Ниже затвора, в воронке имеются отверстия

Таблица П1. Продолжение

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] ["] [12]

7 Мануэрика Феллс. Новая Зеландия. 1935 767 24.4 54.8 16 тонких бычков Верт. цлинд. Б=6.86 м 16.8 Круглое (1=6.86 м Б=6.8м

8 Регадера. Колумбия. 1935 85 20.13 30.6 4 токих ребра внутри воронки Верт. цлинд. Б=4.88 м 4.5 Круглое ¿1 =4.88 м а2=3.97м Б=3.9м

9 Кингслей. США. 1940 1529 .3 27.45 64.3 Бычки затворов 12 плоских затворов Верт. цилиндр. с конусом в конце 10.68 Круглое (1=4.58 Э=8.69

10 Леди Бауэр, р. Дервент. Ан-гттия 1044 283 24.4 37.21 12 бычков на ГПР^НР — Верт. цилиндр. Н, =4 19.52 Круглое (1=8.69 0=8.69

11 Харт Бьют. США. 1949 158. 6 8.24 16.1 6 бычков затворов 6 плос-кихза-творов Верт. ци-линд. (1=3.39 м 6.4 Круглое переменное сечение (1, =4.27 й2 =3.39 4.27 Имеется носок- отклонитель струй, в конце воронки под-

12 Гаскрангет. р. Стара Луле. ТТТпот.ыа 1040 900 15.0 20.0

Таблица П1. Продолжение

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12]

13 Аконгтиен. Англия. 1951 92 18.3 21.3 5 Бычки над гребнем воронки Бычки над гребнем ворон- Круглое d=2.99 D=2.99

14 Сан-Валентино, Италия, 1953 800 2x25.5 +1x21 5/ 30.4 5 Небольшие бычки Воронко образ- 15. 0 Круглое d,=5.5; d2=6.0; Круглые d,=5.5; d2=6.0;

15 Барчис. Италия. 1956 Быки затворов Плоские за- твлт т

16 Понтези. р. Мал. Италия. 1957 20 30 бстенок над гребнем во- ГЧПТТ1УТТ Верт. цилинд. d=5.6 м 5.6 В начале туннеля подведен воздух

17 Параделла. р. Ковадо. Португалия. 1958 24 101. 1 Верт. цилинд. d=6.2M Круглое d=6.2M D=6.2 В конце верт. шахты установлен носок с подводом

18 Ниберджай. р. Ниберджай. ГГГР 1QSR 209 14 28 — — Верт. цилинд. Л=А П м 8 Круглое d=4.0 D=4.0

Таблица П1. Продолжение

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [И] [12]

19 Сливле. Югославия. 1958 50 Верт. цилинд. 1 г г\

20 Бартогай-ский. р. Чи-лик. СССР, (проект) 282 13 55 Криволинейные направляющие Верт. цилинд. ё=5.0м 17.5 Корыто-образн. Корытообразное сечение Н=5.0 В=5.0 В конце верт. шахты установлен носок с под-

21 Атемовский. р. Артем. СССР. 1972 36 30 Быки затворов Плоек -ие затв- Вертик. шахта отсут- 12 Круглое 0=11.3 Перед коленом устроен

22 С Чарвак-ский. р. Чир-чик. СССР. 1 ап1 145 5 35/7.0 143 Быки затворов Сегмент, за- Верт. цилинд. <!=12.0 28.91 Круглое (1=12.0 с носоком- ГЧ'ГТС ТТЛ тттт Э=12.0 Воронка секторная. В конце

23 Тишрин. р. Северный Кебир. Си- 900 24.4/3. 8 41.85 Бычок с НБ. 1=3м Верт. цилинд. а=9.о м 13.0 2 прямоугольно- НЫХ. 2 ж.б. трубы 6.3x5.0м

24 Лабрадор, р. Северный ЕСебир. Сирия. 900 25/3.5 45.0 бстенок над гребнем Верт. цилинд. с1=9.0 м 13.0 2 прямоугольно-ных. 2 ж.б. трубы 6.3x5.0м

Таблица П1. Продолжение

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [И] [12]

25 Джедра. р. Джедра. Алжир (проект 2003г) 699 12x6.0 3/ 2.8 53.0 Водозаборная башня Б=8.6м с Полигональное. п=12. на выходе 13.0 Прямоугольное. 7.0x6 Туннель корытооб- раз ного сече- Полигональное попереч ное сечение. п=12

26 Карм Мгазель. Сирия, (проект. 2003г) 64.6 4x7.7/ 1.12 12.2 5 Опорный бык со стороны НБ Верт. Полигональное сече- 3.88 Прямоугольное. 3x3 Ж-б труба 3.0x3.0м Полигональное попереч ное сечение.

27 Бейтль Аль Хадж. Сирия, (проект 2003г) 126.6 4x8.6/ 1.59 9.49 Опорный бык со стороны НБ Верт. Полигональное сече- 5.4 Прямоугольное. 3.5x2 Ж-б труба 3.5x2.0 Полигональное попереч ное сечение.

28 Кадмус. Сирия. (проект. 2004г 46.3 8x2.5/ 1.14 21.3 Опорный бык со стороны Верт. Полигональное сече- 5.0 Прямоугольное. 3.5x2 Ж-б труба 2.5x2.0 Полигональное попереч ное сечение.

29 Хатрия. Сирия, (проект 2004г) 106.7 8x2.5/ 1.29 24.1 1 Опорный бык со стороны НБ Верт. Полигональное сече- 5.0 Прямоугольное. 4.0.5x3.0 Ж-б труба 3.0x3.0м Полигональное попереч ное сечение.

30 Шакра. Сирия, (проект 2004г) 79.8 8x3.33.5/ 1.39 25.19 Опорный бык со стороны Н и лев. берега Сегмент, затворы Верт. Полигональное сечение. п=8 28.91 Прямоугольное. 4.0x3.0 Ж-б труба Полигональное поперечное сечение. п=8

Таблица П1. Продолжение.

№ п/п Наименование, страна и год окончания строительства Расчетный расход, л (2, м /сек Диаметр воронки, Б/ напор на гребне, м Высота водосброса, ъ., м Наличие и тип ПВК Тип затворов Параметры шахты Колено Сечение отводящего туннеля Примечание

Радиус закругления. Поперечное сечение

[1] И [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [Ю] [П] [12]

31 Дайфа. Сирия, (проект. 2005г) 366.7 14.54/ 1.39 31.6.8 Бычок с НБ. 1=2.5м Полигональное. п=8. на выходе квадрат ? Пх? Пм м 6.75 Прямоугольное. 2x5x2.2м Ж.б. труба 2x5x2.2 0 Полигональное. п=8

32 Рогунский, Таджикистан (Проект 20 Юг) 1130 Сектор 11=40/ 6.5м 160 4 быка затворов Сегментные Верт. цлинд. Б=13.0м 4.5 Круглое Корытообразное 14x14 м Воронка секторная. в конце шахты носок- птг ттл>ттт*_

Приложение 2. Копия патента на изобретение РФ "2250951 "Шахтный водосброс"

НЗ)€Ш1@ЕАШ ФВДШРАЩШШ

НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

№ 2250951

ШАХТНЫЙ ВОДОСБРОС

Патентообладатель(ли): Московский государственный университет природообустройства (Ки)

Лвтор(ы): Гурьев Алим Петрович (1117), Афанасьев Александр Юрьевич (1Ш)

Заявка № 2003108272

Приоритет изобретения 25 марта 2003 г.

Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 27 апреля 2005 г Срок действия патента истекает 25 марта 2023 г.

Руководитель Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам

Б.П. Симонов

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

СМ

о

.> о> о

V)

ем см

э ее

114 Ц||(11:'

,03)

2 250 951 С2

151, мпк7 щ 02 В 8/06

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СГУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ

«12)

:1г> ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

<72) Ашо{|(ы)

Гурь» АЛ (ВЦ),

Афанасьев АЛ (яи)

(73) П;пт «тсобп диа1-| ь(ли)

Моего воэст лхунаротротем уцивареитет прцядосЛустройетеа (Я11)

(211 (221 Заявка 2ООЭ10в272Г0Э. 23 03.2003

¡¿Л\ Дате качала действия гатэнта 2Ь (В 20Ю

(43) Цаиа пуб-Чишции «аявкм 20 00-2£о4

Г461 Опубгактааног 27.045006 Ьап. № 12

156) Список документов, нитровании« о стцгто о помог» СПИОСКИЙ СМ. ГидравлИчосою роемвпы высакжагюрных гидаггеяктволи отсруишмй Москва, Эхергоато»»^', 198Я, с, 27, рис. 151. мойсп.п. шапхые

годосброо,!. Мотов, "Э^^жя". 1В70, С. 10, рис. В. (см пред)

Адавсдпя переписям

127530, Москва, ул. Пряюшшияли, 19. МГУЛ

(51) ШАХТНЫЙ ВОДОСБРОС

Фирыул«з ИЛиСрСТЁИИЯ

Шяхтими нодосбрлг., размещенный в Акватории водохранилища гидроузла, вшисчлоший впдпелипкую воронку с полным в плане шлыцевым водоспивом переходной учйыок с коленом о ниж1юй части и примыкающий к нему отводящий оодовод. отличающийся тем, что водосливная воронка в плане имеет форму правильного двенадцати угольник, соривчшроианнйю четырьмя попарно ортогональными ребрами параллельно продольной и поперечной осям отоодящвго водовода колено выполнено прямрутцигьного поперечного сачёнмя, переходной учас-тйи в створа прпиыкакия к колену т/еет княдрдтнан поперечное сечение со стороной кпздрэтн, равной меньшей стороне сочония ко ленд, я его боковая поверхность выполнена из д&енддцати оэттороа цилиндрической формы, причем четыре из них, образующие которых сориентированы по осям бтвидищегй водовода, имеют в плане форму трагюцш, а остальные восемь имеют в плане форму фвуюяьника

(56) ¡ПрОДОЛ ЖвННв!

Гццратахинасмю сосружэния Счгавочтж гроеИтиропщим Под редакцией НЬДРИГИ В П. МООш». Стровюдагт. 1ЯВЭ. с 372 - 374 рис. 13 17, 13.20 80 847206 А. 30-0710В2 Зи 1П101Й5 А 07.04,1964 Ви 165&576 А1, 30 ПЕ 19ЭТ ЙЫ 1818934 А1. ОТ 06 1993.

33 с

го го ш о и» (Л

о

ю

с-р 1

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

см о

ю 0> о

!Л «

см

{19) RU (1,)

(51) МПК7

2 250 951

Е 02 В 8/06

(13)

С2

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ

<12> ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

(21), (22) Заявка: 2003108272/03 . 25.032003

(24) Дата начала действия патента: 25.03.2003

(43) Дата публикации заявки: 20.09.2004

(45) Опубликовано: 27.04.2005 Бюл. № 12

(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: СЛИССКИЙ С.М. Гидравлические расчеты высоконапорных гидротехнических сооружений. Москва, Энергоатомиадэт, 1888, с. 27, рис. 121. МОЙС П.П. Шахтные водосбросы. Москва, •Энергия*, 1970, с. 10, рис. 6. (см. пред.)

Адрес для переписки:

127550, Москва, ул. Прянишникова, 19, МГУП

(72) Автар(ы): Гурьев А.П. (RU), Афанасьев А.Ю. (RU)

(73) Патентообладатель(ли):

Московский государственный университет природообустройства (RU)

(54) ШАХТНЫЙ ВОДОСБРОС (57) Реферат:

Изобретение относится к области гидротехники, а именно к водосбросным сооружениям автоматического действия, размещенным в акватории верхнего бьефа гидроузла. Шахтный водосброс, размещенный в акватории водохранилища гидроузла, включает водосливную воронку с полным а плане кольцевым водосливом, переходной участок с коленом в нижней части и примыкающий к нему отводящий водовод. Водосливная воронка в плане имеет форму правильного двенадцатиугольника, сориентированного четырьмя попарно ортогональными ребрами параллельно продольной

и поперечной осям отводящего водовода. Колено выполнено прямоугольного поперечного сечения. Переходной участок в створе примыкания к колену имеет квадратное поперечное сечение со стороной квадрата, равной меньшей стороне сечения колена, а его боковая поверхность выполнена из двенадцати секторов цилиндрической формы, причем четыре из них. образующие которых сориентированы по осям отводящего водовода, имеют в плане форму трапеции, а остальные восемь имеют в плане форму треугольника. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции и снижение затрат на возведение шахты водосброса. 2 ил.

30

с

(О M

01 о

(О (Л

о

го

э

СЕ

Стр.: 1

(56) (продолжение):

Гидротехнические сооружения. Справочник лроектиров1цика. Под редакцией НЕДРИГИ В Г1 Москва, Стройиадат, 1983, с. 372 - 374, рис. 13.17, 13.20. Би 947266 А. 30.07.1982. ви 1010185 А, 07.04.1983. ви 1659576 А1, 30.0e.1991.SU 1819934 А1,07.06.1993.

э

□с

Вертикальный разрез шахтного водосброса по продольной оси отводящего водовода

Фиг.1

RU 2 250 851 C2

Изобретение относится к области гидротехники, а более конкретно к водосбросным сооружениям автоматического действия, размещенным в акватории верхнего бьефа гидроузла.

Известен шахтный водосброс, размещенный в горном массиве и включающий 5 водосливную воронку с полным в плане кольцевым водосливом, переходной участок с коленом, к которому примыкает отводящий водовод (Гидротехнические сооружения. Справочник проектировщика. Под редакцией В.П.Недриги. М.: Стройиздат. 1983. С.372, рис. 13.7).

Недостатком известного устройства является его высокая стоимость при применении в 10 слабых фунтах, где резко осложняется выполнение туннельных работ.

Наиболее близким техническим решением является шахтный водосброс, размещенный в акватории водохранилища гидроузла, включающий водосливную воронку с полным в плане кольцевым водосливом, переходной участок с коленом в нижней части и примыкающий к нему отводящий водовод (Слисский С.М. Гидравлические расчеты 15 высоконапорных гидротехнических сооружений. М.: Энергоатомиздат. 1986. С.27, рис.1.21, прототип).

Недостатком известного устройства является сложность выполнения сливной поверхности, которая представляет собой трехмерную пространственную поверхность, а также сложность конструкции концевой части переходного участка, который выполняется в го виде переходника от круглого к прямоугольному поперечному сечению.

Предлагаемый шахтный водосброс, размещенный в акватории водохранилища гидроузла, включающий в себя водосливную воронку с полным в плане кольцевым водосливом, переходной участок с коленом в нижней части и примыкающий к нему отводящий водовод, отличается тем, что водосливная воронка в плане имеет форму 2S правильного двенадцатиугольника, сориентированного четырьмя попарно ортогональными ребрами параллельно продольной и поперечной осям отводящего водовода, колено выполнено прямоугольного поперечного сечения, переходной участок в створе примыкания к колену имеет квадратное поперечное сечение со стороной квадрата, равной меньшей стороне сечения колена, а его боковая поверхность выполнена из двенадцати секторов зо цилиндрической формы, причем четыре из них, образующие которых сориентированы по осям отводящего водовода, имеют в плане форму трапеции, а остальные восемь имеют в плане форму треугольника

Цель изобретения упрощение конструкции и затрат на возведение шахты водосброса за счет упрощения формы сливной поверхности водосливной воронки и переходного участка 35 путем замены трехмерной криволинейной поверхности двумерной поверхностью, имеющей прямолинейную образующую.

На фиг.1 показан вертикальный разрез шахтного водосброса по продольной оси отводящего водовода, а на фиг.2 - вид сверху.

Шахтный водосброс, размещенный в акватории 1 водохранилища гидроузла, 40 образованного плотиной 2, состоит из водосливной воронки 3, переходного участка 4 с коленом 5 в нижней части и примыкающего к нему отводящего водовода 6 с продольной осью 7 и поперечной ортогональной осью 8.

Водосливная воронка 3 выполнена в плане в виде полного кольцевого водослива в форме правильного двенадцатиугольника, у которого четыре попарно ортогональных ребра 45 9 и 10 сориентированы соответственно параллельно осям 7 и 8 отводящего водовода 6. Колено 5 имеет прямоугольное поперечное сечение с шириной, меньшей высоты и равной ширине отводящего водовода 6. Входное сечение 11 колена 5 сопрягается с концевым сечением 12 переходного участка 4. Концевое сечение 12 имеет квадратную форму со стороной, равной ширине входного сечения 11 колена 5. Стороны концевого сечения 11 so сориентированы попарно параллельно осям 7 и 8, причем ребра сечений 11 и 12 стороны верхнего бьефа совпадают.

Внутренняя боковая поверхность переходного участка 4 составлена из двенадцати секторов, образованных цилиндрическими поверхностями. Четыре из этих секторов 13,

Стр.: з

образующие поверхностей которых сориентированы параллельно осям 7 и 8, имеют в плане форму трапеций, а остальные восемь секторов 14 имеют в плане форму равных треугольников, образующие поверхностей которых параллельны соответствующим ребрам двенадцатиугольника, и попарно сходятся в вершинах углов концевого сечения 12, при 5 этом вогнутая поверхность 15 колена 5 сопрягается по касательной с соответствующим сектором переходного участка 4.

Описанная конструкция шахтного водосброса позволяет выполнить очертание сливной поверхности переходного участка по координатам нижней поверхности струи, обеспечивая ее безотрывное движение, в отличие от полигонального очертания сливной поверхности, ю выполняемой по условиям производства работ в шахтных водосбросах со сливной поверхностью в форме трехмерной поверхности. Удаление переломов на сливной поверхности резко снижает опасность кавнтационной эрозии бетона и упрощает конструкцию опалубки, снижая тем самым стоимость возведения шахтного водосброса.

15 Формула изобретения

Шахтный водосброс, размещенный в акватории водохранилища гидроузла, включающий водосливную воронку с полным в плане кольцевым водосливом, переходной участок с коленом в нижней части и примыкающий к нему отводящий водовод, отличающийся тем, что водосливная воронка в плане имеет форму правильного двенадцатиугольника, го сориентированного четырьмя попарно ортогональными ребрами параллельно продольной и поперечной осям отводящего водовода, колено выполнено прямоугольного поперечного сечения, переходной участок в створе примыкания к колену имеет квадратное поперечное сечение со стороной квадрата, равной меньшей стороне сечения колена, а его боковая поверхность выполнена из двенадцати секторов цилиндрической формы, причем четыре из 25 них, образующие которых сориентированы по осям отводящего водовода, имеют в плане форму трапеции, а остальные восемь имеют в плане форму треугольника.

30

35

40

45

50

Сф.: 4

RU 2 230 961 C2

Вид сверху на шахтный водосброс

Фиг. 2

1Я9 »

Приложение 3. Копия патента на изобретение Р.Ф. №234615 "Шахтный водосброс"

ГООТИШОЖАЖ ФВДШРАЩЖЖ

1«

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

О ю

СО СО

см

э,

■й

т ри 1,) 2 341 615(13>

(51) МПК

Е02В 8/06 (2006.01)

С1

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ

<12> ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

(21), (22) Заявка: 2007105408/03, 14.02.2007

(24) Дата начала отсчета сроха действия патента: 14.02.2007

(45) Опубликовано: 20.12.2008 Бюл. № 35

(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Яи 2250951 С2,27.04.2005. 8и 1819934 А1,07.06.1993. Би 1010185 А, 07.04.1983. БЧ 947266 А, 30.07.1982. МОЙС П.П. Шахтные водосбросы. Москва, "Энергия", 1970, с. 10, рис. 6. с. 26, рис. 20. СЛИССКИЙ С.М. Гидравлические расчеты высоконапорных гидротехнических сооружений. Москва, Энергоатомиздат, 1986, с. 27, рис. 121. Гидротехнические сооружения, (см. прод.)

Адрес для переписхи:

127550, Москва, ул. Прянишникова, 19, МГУЛ, патентный отдел

(72) Автор(ы):

Гурьев Алим Петрович (Яи)

(73) Патентообладателей):

Московский государственный университет природообустройства (МГУП) (И11)

(54) ШАХТНЫЙ ВОДОСБРОС (57) Реферат.

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к водосбросным сооружениям автоматического действия, размещаемым в акватории верхнего бьефа гидроузла. Шахтный водосброс включает водоприемный оголовок, выполненный в плане в форме правильного многоугольника, имеющего число сторон, кратное четырем, ствол шахты с квадратным сечением в нижней части, отводящий водовод с вертикальными боковыми стенами и расположенное между ними сопрягающее колено прямоугольного поперечного сечения, грань которого, расположенная со стороны верхнего бьефа, имеет участок круглоцилиндрической формы, а ширина колена равна ширине отводящего водовода. У водоприемного оголовка четыре попарно ортогональные стороны ориентированы параллельно продольной и поперечной осям отводящего водовода, сторона квадратного сечения шахты равна ширине отводящего водовода, сливная поверхность ствола шахты выполнена из граней цилиндрической формы, четыре из которых с попарно ортогональными гранями, ориентированными

параллельно продольной и поперечной осям отводящего водовода, имеют в плане форму трапеции, а остальные форму треугольников. Водоприемный оголовок выполнен в форме последоватепьно сопряженных между собой прямолинейных отрезков, имеющих кругпоцилиндрическое поперечное сечение, грани ствола шахты выполнены эллиптического профиля с направляющими, касающимися в верхней части поверхности водоприемного оголовка, и с центрами осей, размещенными в плоскости нижнего сечения шахты квадратной формы, участок ствола шахты, расположенный между нижним квадратным сечением ствола шахты и входным сечением сопрягающего колена, выполнен в виде конфузора за счет отклонения в сторону верхнего бьефа нижнего ребра грани со стороны нижнего бьефа. У грани сопрягающего колена, расположенной со стороны верхнего бьефа, начальный участок выполнен как продолжение соответствующей грани ствола шахты, а конечный участок - как продолжение нижней грани отводящего водовода. Изобретение обеспечивает упрощение опалубочных и арматурных работ при возведении шахтного водосброса. 4 ил.

73 С

к> со

■Гь ст> сл

О ю

т— Ю

ч— ^

со см