20. При каком уклоне местности отдают предпочтение проекту сопрягающего сооружения в виде быстротока?

I=0,08-0,25%₀

При большом уклоне местности скорости воды в канале могут достичь недопустимых значений. В связи с этим приходится устраивать участки каналов с разницей по высоте. Для соединения таких участков и применяются сопрягающие сооружения, к которым в общем случае относятся быстротоки и перепады.

В перепадах вода часть пути движется по сооружению, а часть пути падает. В ступенчатых перепадах энергия падающей воды гасится специальными устройствами. В консольных перепадах падающая вода образует в месте падения воронку, которая постепенно достигает такой глубины, что размыв прекращается и энергия падения полностью гасится. Консольные перепады требуют меньших затрат на устройство в силу саморегуляции, однако их расчёт менее точен и требует допустить фазу неопределённого режима, пока размер воронки не достигнет нужных величин.

Быстротоки представляют собой лотки с большими уклонами, в которых вода движется со скоростью больше критической. Скорость, однако, не должна превышать допускаемой для материала дна и стенок. Для снижения скорости возможно применение повышенной шероховатости лотка в виде разнообразных выступов, ступеней и порогов. В конце быстротока устраиваются водобойные колодцы для гашения скорости.

Для сопряжения разных по высоте участков каналов используют также насосные станции.

21.(63).Перепады. Конструкции и расчет.

Перепады относятся к сопрягающим сооружениям. Применяются при уклонах i>0,25. Они имеют входную, транзитную(ступени) и выходную часть.

Вход перепада проектируют как незатопленный водослив с широким порогом. Сопряжение выполняют по типу раструбов или обратных стенок.

1-водоподводящий канал, 2-зуб из каменной наброски, 3- понур, 4-ступень перепада, 5-рисберма, 6- водоотводящий канал, 7- вертикальные стенки, 8-водобойная плита, 9-водобойные стенки.

Транзитная часть представляет собой ступень или ряд ступеней, каждая из которых образована вертикальной стенкой(7), боковыми стенками и водобойной плитой(8).

Размеры ступеней определяются гидравлическим расчетом: длиной отлета падающей струи и длиной гидравлического прыжка. l_ст=l_пр+l_отл.

Конструкция ступеней должна обеспечивать гашение гидравлического прыжка. Для этого на ступени предусматривают водобойные стенки(9).Водобойные стенки обеспечивают гашение кинетической энергии в пределах расчетной ступени.

Выходная часть предусматривает крепление дна и откосов водоотводящего канала(6).

22(79).Схемы плотинных водозаборов.

. Водозаборное сооружение должно обеспечивать забор и подачу воды требуемого качества и количества в сроки, предусмотренные графиком водопотребления. Усовершенствованная схема водозаборного сооружения представляет собой гидроузел, в котором помимо плотины имеется криволинейный канал. При движении воды по этому каналу на изгибе потока возникает поперечная циркуляция воды, которая способствует движению донных наносов, находящихся в потоке, к выпуклой части берега. Сброс наносов в нижний бьеф осуществляется наносоулавливающими траншеями. Водоприемник располагается на вогнутой стороне этого канала за наносоулавливающими траншеями. Рис. Схема плотинного водозабора 1 — водосливная часть плотины; 2 — водоприемная часть плотины с решеткой; 3 — водоприемная камера; 4 — подающие водоводы; 5 — промывной аварийный водовод; 6 — камера-регулятор; 7 — первичный отстойник; 8 — самотечный водовод; 9 — сброс промывной воды от отстойников.