2.1.6. Конструювання відкритої водоскидної споруди

Перед тим, як займатись проектуванням регулюючої споруди необхідно ознайомитись з подібними конструкціями в технічній літературі [1, с.58], [3, с. 112...114], а також рис. 2.14.

Складовими частинами відкритого регулятора являються : дно – флютбет, берегові стояни і проміжні опори (бички).

Флютбет складається з понура, водобою і рисберми (рис. 2.4).

Понур необхідний для закріплення русла перед водобоєм і в силу того, що виконується з слабопроникних матеріалів, збільшує довжину шляху фільтраційного потоку, зменшуючи тим самим швидкість і значення фільтраційної витрати. Розміщується понур в межах вхідної частини споруди і виконується із грунтових матеріалів (глина, суглинок). Щоб попередити розмив понура поверхневим потоком зверху, його необхідно покрити бетонними або залізобетонними плитами товщиною 0,10...0,15 м на піщаній підготовці товщиною t=0,05...0,1 м. Довжина понура вибирається такою, як і довжина вхідної частини в межах l_пон=(2..3)Н, де Н – напір перед спорудою (рис. 2.11). Для попередніх розрахунків товщина понура на його початку вибирається не менше 0,5 м з поступовим потовщенням в місці сполучення з водобоєм до 0,75 м. Вхідна частина регулятора виконується в плані у вигляді розтрубу з оберненими стінками, якщо ширина підвідного каналу по дну більше повної будівельної ширини В (рис.2.11, а), або у вигляді оберненої стінки (рис.2.11, б), якщо =В.

Рис. 2.11. Схеми спряження підвідного каналу з водоскидом(регулятором)

Водобій сприймає удари падаючої води, гасить енергію надземного потоку і створює відповідні умови для підземного (фільтраційного) потоку.

Довжина водобою вибирається із умов розташування над ним проїжджої частини (моста, шириною В і двох пішохідних тротуарів шириною =1,2 м) габаритом А₁ і щитової частини (верхньої будови) габаритом А₂. В межах водобою повинен розміститися водобійний колодязь довжиною l_к і глибиною d_к (рис. 2.12).

Рис. 2.12. Повздовжній розріз водобою регулятора

При конструюванні водобою і будови над ним діємо наступним чином. Вибираємо вертикальну лінію КК (кінець водобійної частини) (рис. 2.12), на неї нанести відмітку ↓1 і відмітку гребеня греблі ↓ГрГ. В зв’язку з тим, що один із тротуарів може бути розташованим на консолі, то від лінії КК на відмітці ↓ГрГ відкладаємо розмір В_п.ч.+ і проводимо лінію ДД. На відмітці ↓1 від лінії КК відкласти розмір с=0,50 м (товщина стінки), довжину водобійного колодязя l_к і його глибину d_к (рис. 2.14). Товщину водобою в кінці колодязя необхідно прийняти 0,5 м, а в щитовій частині товщина його повинна бути не менше t_вщ ≥0,7h_ст (h_ст – висота робочого затвору). Відмітка ↓ВБ знаходиться із умови підйому робочого затвору висотою h_ст над рівнем ФПР не менше як на 0,5 м із запасом 0,5 м. Отже

↓ВБ=↓ФПР+0,5+ h_ст+0,5. (2.32)

Від лінії ДД на відмітці ↓ВБ необхідно відкласти габарит А₂ верхньої будови, що складається із службового мосту (для розміщення підйомних пристроїв, предметів, обладнання, а також для перебування службового персоналу) шириною 2,0...2,5 м, розміру пазів для робочих затворів шириною 0,5...0,6 м, розміру пазів для шандор шириною 0,2...0,3 м. Віддаль між пазами для затворів і шандор дорівнює 1,0 м (рис. 2.13).

Примітка: Якщо при конструюванні отримаємо, що довжина водобійного колодязя перевищує відстань від кінця колодязя до пазів робочого затвору, то необхідно збільшити розмір службового мосту.

Рис. 2.13 Конструкція проміжних биків

Рисберма – закріплена частина русла за водобоєм, яка необхідна для попередження розмиву частини за спорудою поверхневим потоком і для виходу фільтраційного потоку. Виконується із плит однакової товщини t=0,2...0,3 м, або різної висоти, шви між якими залишаються відкритими. Під плитами рисберми укладається підготовка по типу зворотного фільтру з товщиною кожного шару 15...20 см. Довжина вихідної частини регулятора дорівнює довжині рисберми (2.27), а в плані конструкція виходу із регулятора аналогічна конструкції входу (рис. 2.11 і 2.14). Бики необхідні для зменшення прогонів між береговими стоянами. Берегові стояни необхідні для спряження бетонних конструкцій з земляними спорудами. В плані їх форма може бути різною [3, с. 113], а в поперечному перерізі являють собою підпірну стінку гравітаційного типу з вертикальною зовнішньою гранню. Розроблену конструкцію відкритого регулятора необхідно відтворити в масштабі 1:200, як зображено на рис. 2.14.

Рис. 2.14. Конструкція відкритого регулятора