Затворы плоские переливные

Назначение затворов плоских переливных

Затворы плоские переливные спроектированы для поддержания заданного уровня среды в поверхностном резервуаре.

Переливные затворы пропускают излишки через верхнюю часть щита, либо полностью опустошают его после открытия.
Применение

Плоские затворы часто используют на оросительных системах, дамбах пожарных водоемов, искусственных прудов и озер, чтобы они не переполнялись, а вода не выходила за границы водоема во время весенних паводков и обильных дождей. Такие затворы часто выполняют функцию ремонтных и аварийно-ремонтных: например, водоводы Саяно-Шушенской ГЭС перекрываются плоскими затворами.
Достоинства

Плоские затворы очень востребованы, и все потому, что они:
представляют собой простую, не требующую длительной транспортировки и установки конструкцию;
обладают хорошей водонепроницаемостью;
являются самым экономичным вариантом по сравнению с другими по конструкции затворами.
Недостатки

Слабые места плоских затворов:
необходимость значительного усилия на подъем, превышающего вес конструкции в 2-3 раза;
риск заклинивания пазов из-за засорения;
низкая устойчивость к ледовым нагрузкам.
Устройство

Название плоских затворов произошло от классификации их по конструкции. Это самый простой и распространенный тип. Для облегчения маневрирования, перелива воды и сброса плавающих по верху предметов плоские затворы иногда разделяют по высоте на 2 части (так называемый сдвоенный затвор) с перекрываемой площадью 240 м2.

Конструкция состоит из:
плоского щита, катающегося вверх-вниз по полозьям;
уголковой рамы, которая соединяется с листовой обшивкой 4-5 мм толщиной (как правило, стальной). Встречается обшивка из арктилита — армированной пластифицированной древесины, полностью исключающей просачивание воды сквозь обшивку;
каркаса, состоящего из вертикальных стоек, горизонтальных балок — главных ригелей — и вспомогательных балок. Для небольших затворов целесообразно использовать многоригельную схему, позволяющую обойтись меньшими размерами пазов и прокатными профилями. Для больших затворов более экономична будет двухригельная схема. Соотношение сторон балочной клетки обычно берется 1:1 или 1:2.
связей жесткости (в затворах больших размеров), придающих жесткость и пространственную неизменность конструкции;
задвижек, имеющих круглую или прямоугольную форму и работающих под напором до 100-200 м и более. Передвигаются задвижки по скользящими, иногда роликовым опорам. Обводная труба соединяет участки водовода впереди и позади задвижки и добивается перемещения последней в безнапорных условиях.

Если нужна оперативность, плоскими затворами управляют с помощью электрических и гидравлических приводов. Если оперативность управления не критична – с помощью кранов, обычно козловых.
Действие статических и динамических сил

К статическим силам относятся:
собственный вес конструкции — предварительно вычисляется эмпирически, а окончательно — на основе выполненного проекта и данных спецификации всех элементов;
гидростатическое давление воды — определяется обычным способом;
давление наносов, если их отложения временно образуются у затвора. Также определяется обычным способом.

К динамическим силам относятся:
давление ветра — учитывают по СНиП II-A.6-62 и II-A.11-62 при положении затвора, поднятом над водой;
волновое давление воды — вычисляют так же;
гидродинамическое давление воды, возникающее при обтекании водой затвора.

При истечении воды поверх затвора или под затвором с плохо обтекаемым очертанием образуется вакуум, провоцирующий вибрацию. Для устранения отрыв струи и вибрации граням затвора придают плавное, обтекаемое очертание. Зачем это делается?

При образовании вакуума затвор присасывается к порогу и увеличивает подъемное усилие. Поэтому для устранения образования вакуума уплотняющему донному брусу придается более плавное очертание, либо применяется уплотнитель в виде стальной пластины с узкой площадью опоры, а непосредственно за кромкой затвора придается уклон в сторону нижнего бьефа. Для восстановления атмосферного давления за затвор в зону вакуума впускается воздух.