Выбор и назначение трассы берегового открытого водосброса

В состав открытого берегового водосброса в общем случае могут входить следующие сооружения:

• подводящий канал с ледоудерживающим устройством,

• сбросной регулятор или в случае нерегулируемого водосброса - водослив, отметка гребня которого расположена на отметке НПУ,

• сопрягающий (сбросной) канал,

• сопрягающее сооружение (быстроток),

• концевое устройство водосброса (элемент входящий в водосброс),

• отводящий канал.

В зависимости от рельефа и протяжённости трассы в составе сооружений может не быть сбросного канала.

При выборе и назначении трассы берегового открытого водосброса необходимо учитывать особенности рельефа местности, а также характер грунтов, залегающих на трассе. Грунты из выемок водосбросных сооружений рекомендуется по возможности укладывать в тело плотины. Обычно выемки грунта на верхнем участке трассы используются в качестве резерва для насыпи плотины. Трассу водосброса следует проектировать таким образом, чтобы основанием его элементов служили достаточно прочные коренные грунты. При прохождении трассы на пучинистых грунтах для обеспечения устойчивости элементов водосбросного сооружения при воздействии сил морозного пучения необходимо принимать дополнительные меры, обеспечивающие надежную работу водосброса, но удорожающие его строительство. Размещение элементов водосброса на насыпных грунтах не рекомендуется.

С точки зрения планового размещения трассы должны соблюдаться следующие критерии:

1. Наименьшая протяжённость.

2. Как правило, отсутствие или, в случаях крайней необходимости, наличие минимального количества поворотов.

3. Расстояние между концевой частью водосброса и подошвой низового откоса плотины не должно быть менее 20…40 м.

4. Выходящий из водосброса поток должен сопрягаться под возможно более острым углом с осью русла реки.

5. Трасса водосброса должна проходить перпендикулярно преимущественному направлению горизонталей берегового склона в нижнем бьефе. При прохождении трассы водосброса по косогору ширину водосброса необходимо делать минимально возможной.

6. Желательно, особенно для регулируемого водосброса, чтобы ось дороги по гребню грунтовой плотины была перпендикулярна оси водосбросного тракта.

7. Трасса водосброса не должна пересекать формы рельефа с проявлением эрозионных явлений (балки, овраги) и участки с оползнями, а проходить вблизи их. Иногда для уменьшения длины водосброса можно смотреть сброс воды в существующие лощины, балки или овраги.

3.2. Гидравлический расчёт водосбросного сооружения.

1. Назначаем удельные расходы на быстротоке:

Принимаем , т.к. несвязный грунт №7;

2. Удельные расходы на регуляторе:

3. Задавшись удельным расходом на регуляторе, предварительно определяем – напор на пороге с учетом скорости подхода

Где: - удельные расходы на регуляторе,
m – коэффициент расхода водослива как для водослива с широким порогом, m=0,36;
– напор на пороге с учетом скорости подхода ;

4. Определение напора без учета скорости подхода:

Где: – скорость в подводящем канале,
– напор на пороге с учетом скорости подхода ;

5. Определение суммарной ширины пролетов в свету:

Где: - коэффициент бокового сжатия,
m – коэффициент расхода водослива как для водослива с широким порогом, m=0,36;
– напор на пороге с учетом скорости подхода ;
– коэффициент скорости,
– максимальный расход водосброса,

6. Назначение габаритных размеров (ширины и числа пролетов) регулятора водосброса:

Назначаем число и ширину пролетов регулятора так, чтобы примерно соблюдалось условие:

Где: - число пролетов
– ширина пролетов, перерываемых стандартными затворами;
– толщина быков регулятора.

Толщина быков регулятора зависит от типа затворов, ширины пролетов, высоты быков и может быть приближенно установлена по зависимости:

Ширина пролетов устанавливается в соответствии со СНиП II-50-74.

Принимаем число пролетов , ширину пролетов . Тогда

7. Определение отметки порога: