НОВАЯ КОНСТРУКЦИЯ ДЮКЕРА

Джолдасов С.К., Сарбасова Г.А., Калжан Ф., Стамкулова А

Таразский государственный университет, Тараз, Казахстан

Дюкеры представляют напорные трубопроводы, прокладываемые под руслом канала, на склонах долины или под дорогой для пропуска расхода пересекающего их канала. Под руслом канала дюкер устраивают тогда уровни воды в пересекаемых каналах имеют близкие отметки; под дорогой, когда уровень воды пересекаемого канала находится на отметках, близких к отметкам поверхности дороги и, следовательно, нельзя перевести воду над дорогой акведуком; через широкие и глубокие долины, когда стоимость акведука получается больше стоимости дюкера.

К дюкеру предъявляются следующие основные требования: возможность регулярного осмотра, ремонта и очистки сооружения в период эксплуатации; водонепроницаемость всех швов; незаиляемость при пропуске малых расходов; отвод фильтрационных и других вод за пределы сооружения. Из этих требований незаиляемость труб дюкера при пропуске малых расходов является самой проблемной в гидравлическо-техническом отношений.

Нами была поставлена задача обеспечить незаиляемость и пропускной расход напорного трубопровода дюкера при малой разности напоров в верхнем и нижнем бьефах сооружений, и получено авторское свидетельство [1]. Изобретение относится к области гидротехнических сооружений и строительства, а именно водопроводящим сооружениям.

Для сравнения мы выбрали два варианта конструкции дюкера. Известен дюкер, включающий входной и выходной оголовки в виде колодцев и трубы [2] работающий в напорном режиме.

Дюкер прост по конструкции, но у него есть небольшой недостаток. Если дюкер работает при малом напоре, наносы постепенно оседают в колодцах и в трубе. Из-за этого площадь живого сечения трубы уменьшаться, уменьшается и пропускная способность дюкера.

Известен дюкер [3], состоящий из входного оголовка, напорного трубопровода и выходного оголовка. Напорный трубопровод может быть круглого и прямоугольного сечения. Дюкер может работать практически при любом напоре. Недостатком таких дюкеров является то, что при малых разностях напоров в верхнем и нижнем бьефах сооружений наносы, поступающие в дюкер оседают на наинизших участках напорного трубопровода, что уменьшает поперечное сечение трубы и в конечном счете расход дюкера.

Технический результат достигается путем выполнения входного оголовка дюкера [1] в виде продольных щелевых отверстий, размером 1/8 диаметра трубы, расположенных по оси трубы и длиной равной диаметру трубы.

Сущность изобретения заключается в том, что входной оголовок дюкера выполняется в виде продольных щелевых отверстий, размером 1/8 диаметра трубы, длиной равной диаметру трубы. Из-за тангенциального подхода потока воды при входе, в трубе будет вихревое движение, при котором расход воды может увеличиться по сравнению с прямоточным потоком.

Дюкер, состоящий из входного оголовка, напорного трубопровода и выходного оголовка, отличается тем, что входной оголовок выполнен в виде продольных щелевых отверстий, размером 1/8 диаметра трубы и длиной равной диаметру трубы.

Водопроводящее сооружение состоит из входящего оголовка 1, выполненный в виде галереи с продольными щелевыми отверстиями 2, напорного трубопровода 3, выходного оголовка 4, решетки 5 и рабочего мостика 6.

Дюкер работает следующим образом. Подводящий поток воды к входному оголовку проходит, через решетку 5. Задержанные на решетке мусор и плавающие предметы удаляются с помощью рабочего мостика 6. Вода подводящая входит в продольно срезаннные щелевые отверстия 2 прямоугольной формы, размером 1/8 диаметра трубы, длиной равной диаметру трубы. В напорном трубопроводе 3 вода с наносами закручивается под действием разности напоров и тангенциального входа струи к трубе из-за продольного расположения щелевых отверстий. Известно что, при малых напорах расход закрученного потока больше прямоточного потока. Благодаря закрученности потока в коленах трубопровода 3, суженых сечений не образуются. Увеличится пропускная способность дюкера и в целом напорный трубопровод 3 не заиляется. Это позволяет уменьшит расход на очистку напорных трубопроводов дюкера и продлить срок эксплуатаций водопропускных сооружений гидромелиоративных систем.

Осуществление устройства вполне возможно с использованием имеющихся технических средств, т.к. его конструкция довольно проста, а реализация подобных устройств давно и хорошо освоена соответствующими предприятиями различных уровней. В предлагаемом изобретении полностью ликвидируется опасность заиления труб и улучшается пропускная способность дюкера.

Дюкер, состоящий из входного оголовка, напорного трубопровода и выходного оголовка, отличается от предыдущих конструкции тем, что входной оголовок дюкера выполнен в виде продольных щелевых отверстий прямоуголного сечения, размером 1/8 диаметра трубы расположенными по оси трубы и длиной равной диаметру трубы, из-за тангенциального подхода потока воды при входе, в трубе будет вихревое движение, при котором расход воды увеличиться по сравнению с прямоточным потоком и обеспечивается незаилямость напорной части трубопровода, один из требований предъявляемые к конструкциям дюкеров.

Литература

1. А.с. №77155 РК. Дюкер // Джолдасов С.К., Сенников М.Н., Абдураманов А.А., Сарбасова Г.А. 24.02.2012.

2. Волков И.М., Кононенко В.П., Федичкин И.К. Гидротехнические сооружения. – М., изд-тво «Колос», 1968, с.87.

3. Волков И.М., Кононенко В.П., Федичкин И.К. Проектирование гидротехнических сооружений. – М., изд-тво «Колос», 1977, с.43.