11.1. Основные части плотин

Низконапорные бетонные и железобетонные плотины по харак­теру их взаимодействия с русловым потоком подразделяют на глу­хие и водосливные. Глухие плотины из бетона и железобетона стро­ят редко в особо сложных условиях. В связи с этим глухие части

327

Рис. 11.1. Типы бетонных плотин:

/ — глухая плотина, 2 — водосливная плотина, 3 — затвор, 4 — водобой; 5 — рисберма, 6— королевый шпунт, 7— понур, 8 — понурный шпунт

низконапорных плотин обычно выполняют из грунтовых мате­риалов.

Бетонные и железобетонные плотины, предназначенные для про­пуска расходов воды, выполняют следующих типов: с высоким по­рогом без затворов (рис. 11.1, а); с высоким порогом и затворами (рис. 11 1, б); с низким порогом и затворами (рис. 11.1, в).

Плотины с затворами обеспечивают наиболее благоприятные условия для пропуска максимальных расходов воды без повыше­ния уровней в верхнем бьефе, а также регулирование уровней в водохранилище при изменении режима водопотребления. В связи с этим плотины с затворами наиболее часто используют в гидро­узлах, возводимых для водоснабжения. Основными элементами во­досливных плотин являются устои, быки и флютбет (рис. 11.2).

328

Рис. 11.2. Схема водосливной плотины:

— водосливная плотина, 2 — глухая земляная плотина; 3 — устой водосливной плотины, 4 — крылья устоя, 5 — быки, 6 — затвор

Устои обеспечивают сопряжение водосливной плотины с глухой земляной плотиной или берегами, защищают земляную плотину или берега от размыва их поверхностным потоком воды и обеспечи­вают безаварийную работу плотины в местах выхода обходного фильтрационого потока в нижнем бьефе. Устои, как и быки, слу­жат опорами затворов плотин, мостов автодорог, механизмов, об­служивающих затворы, и т. п

Флютбетом водосливной плотины называют ту ее часть, по ко­торой проходит речной поток из верхнего бьефа в нижний. В пло­тинах с повышенным порогом он состоит из понура, тела плотины, водобоя и рисбермы (рис. 11.3). Понур является водонепроница­емым покрытием в верхнем бьефе и служит для удлинения пути фильтрации под плотиной. Тело плотины обеспечивает образование перепада уровней и воспринимает напор воды. Водобой противо­стоит ударам переливающейся через водослив воды и гасит энер­гию потока, а также создает безопасные условия для движения фильтрационных вод под плотиной. Рисберма представляет собой водопроницаемое покрытие дна, обеспечивающее благоприятные условия для выхода фильтрационного потока в нижнем бьефе и одновременно защищающее дно от размыва поверхностным пото­ком, сходящим с водобоя с большими скоростями.

В тех случаях, когда необходимо удлинение пути фильтрации под плотиной, производят погружение шпунтов под ней. При этом возможны три схемы подземного контура плотины: одношпунто-вая, двухшпунтовая и трехшпунтовая. По первой схеме погружа-

329

Рис 11.3. Поперечный разрез водосливной плотины с повышенным порогом (флютбет плотины) на нескальных грунтах:

1 — понур; 2 — плиты крепления понура; 3 — тело плотины, 4 — галерея для отвода во­ды от дренажа под телом плотины; 5 — водобой; 6 — дренажные колодцы для отвода воды от дренажа под водобойной плитой; 7 — плиты кропления рисбермы; 8 — концевое крепление рисбермы, 9 — водобойный шпунт; 10, 11 — дренажи с обратным фильтром; 12 — королевый шпунт; 13 — понурньй шпунт

ют один шпунт — королевый — под телом плотины (рис. 11.3), по второй схеме — два шпунта — королевый и понурный — под пону­ром. При третьей схеме погружают еще один шпунт — водобой­ный. Последний шпунт выполняют обычно коротким, перфориро­ванным (дырчатым), используя его как средство против выпора грунта (см. ниже) на участке выхода фильтрационных вод в ниж­нем бьефе.

При проектировании водосливных плотин выполняют: фильтра­ционные расчеты; расчет водосливного отверстия плотины; гидрав­лический расчет сопряжения потока с нижним бьефом; статиче­ский расчет тела плотины; расчет быков и устоев.