ДОННІ ВОДОСПУСКИ

Водоспуски взагалі і донні водоспуски зокрема відносяться до категорії водопропускних споруд, які використовують при створенні гребельних водойм (ставків і водосховищ) для різних цілей:

  • • постійних корисних попусків води в нижній б'єф виходячи з водогосподарських і санітарних вимог;
  • • повного або часткового спорожнення водойми в заданий термін з метою очищення чаші і ремонту споруд;
  • • часткового промивання наносів, що відклалися перед греблею, і ін.

При цьому поріг вхідного отвору водоспуску розташовують на позначці, що дозволяє спрацювати горизонт води у водоймі до необхідного рівня. У ряді випадків раціонально поєднати функції водоспуски і водоскидів в одній споруді.

Розрахунковий витрата водоспуску визначають виходячи з необхідного терміну спорожнення водойми і витрати санітарного попуску. Швидкість спорожнення водойми приймають з урахуванням допустимої інтенсивності зниження рівня за умовами стійкості від руйнування схилів водойми і мокрого (верхового) укосу земляної греблі. Спорожнення великих водосховищ часто відбувається протягом 2 ... 3 міс. Для середніх і особливо малих водойм цей термін зменшується до кількох тижнів і навіть діб.

Якщо форма водопропускного отвори є прямокутником, то основними параметрами є проліт (ширина) отвори і висота. За проліт приймають розмір у просвіті між обмежують отвори бічними гранями споруди. За висоту для глибинних водоспуски приймають розмір від порога до верхньої кромки отвору.

Проліт і висоту отвору вибирають відповідно до чинного СНиПом. Для гідровузлів малих і середніх розмірів можна використовувати наступні рекомендації:

  • • проліт, м: 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,25; 1,50; 1,75; 2,0 ...
  • • висота, м: 0,6; 0,8; 1,0; 1,25; 1,50; 1,75; 2,0 ...

При проектуванні ландшафтних водойм, частина з яких має більш обмежені розміри, часто застосовують водоспуски у вигляді круглих металевих, бетонних або пластмасових труб діаметром 200 мм і більше в залежності від величини розрахункової витрати. Такі водоспуски трубчастого типу оснащують засувками або затворами, розташованими в різних частинах водоспуску. При верхньому розташуванні (з боку верхнього б'єфу) запірні пристрої обладнуються штангами або гвинтовими підйомниками, що дозволяють влаштовувати вхідний отвір на достатній глибині від поверхні води. Такі споруди збереглися на водоймах споруди до 1930- 1940-х рр. (Наприклад, в Ізмайловському парку). У другій половині XX в. переваги стали віддавати запірним спорудам, розташованим в тілі греблі в шахтному колодязі.

Так як донні водоспуски знаходяться і працюють під напором води, сам трубопровід необхідно обладнати протівофільтра- ційними діафрагмами. Колодязь в цьому випадку грає роль оглядового споруди, що фіксує розмір фільтрації уздовж водоспуску. Іноді, при невеликих розмірах водойми, запірний спорудження (засувку) влаштовують в нижній частині водоспуску перед сполученням його з водоприймачем. Недоліком такого рішення є вільний доступ до засувки і можливість несанкціонованого маніпулювання нею. Іноді доводиться вживати додаткових заходів захисту засувки у вигляді ланцюгів, замків та інших пристосувань.

Розрахунковий витрата водоспуску визначають з урахуванням заданого часу експлуатаційного, аварійного або ремонтного терміну спорожнення частини або всього корисного об'єму водоймища. Таким же способом визначають час пропуску будівельних і санітарних витрат. З різних завдань розрахунку водоспуски найбільш часто зустрічається визначення часу випорожнення водойми Т, сут, яке можна визначити за такою формулою (рис. 9.4):

де АН - висота шару води при поділі зливного обсягу водойми на п рівних по висоті шарів (Д Н = 1 м, або 0,5 м, або 0,25 м);

Схема для розрахунку часу випорожнення водойми

Мал. 9.4. Схема для розрахунку часу випорожнення водойми:

а - схема водойми і донного водоспуску; б - крива залежності Ф = / (//); Q p - витрата припливу води; Q - витрата через донний водоспуск; Я, - максимальний напір при наповненому водоймищі; Н " - поточний натиск протягом спорожнення; П - площа акваторії в процесі спорожнення

р - коефіцієнт витрати водоспуску (при закінченні через отвір у тонкій стінці р = 0,62; при закінченні через циліндричний насадок р = 0,82); зі - площа перетину водоспуску в тілі греблі, м 2 ; g - прискорення сили тяжіння, рівне 9,81 м / с 2 ; Q - площа дзеркала водойми, м 2 , при тиску Я, яких визначали за кривою Q = / (Я) (ця крива будується за планом водойми в горизонталях); Яj - перший (початковий) максимальний напір, м; Я 2 - другий натиск (Я 2 = І - А Я); Н п - натиск останнього шару, м; Я я _, - натиск передостаннього шару, м; Я р - розрахунковий напір, м.

Розрахунковий напір визначається за формулою

де 0 Р - розрахункова витрата водотоку, на якому споруджено водоймище, м 3 / с.

Більш точно коефіцієнт витрати р можна визначити за формулою

де а - коефіцієнт Коріоліса; ^ - сума коефіцієнтів місцевих опорів; X - коефіцієнт Дарсі, що залежить від матеріалу водоспуску (зазвичай змінюється від 0,02 до 0,06); / - довжина водоспуску, м; d - діаметр водоспуску, м.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >