Проектирование водосбросов: Сопряжение водосливной грани с нижним бьефом

19.04.2021

Водослив является одной из разновидностей водосбросных сооружений бетонных и грунтовых плотин. Он характеризуется тем, что истечение воды происходит в безнапорном режиме – по открытой водосливной поверхности. Водосливная поверхность всегда имеет плавное криволинейное очертание (так называемая поверхность Офицерова-Кригера). Такая поверхность обеспечивает минимальное сопротивление текущему потоку и, соответственно, наименьшее воздействие воды на конструкцию водослива. Начиная с конца водослива, вода из верхнего бьефа попадает в нижний бьеф – здесь происходит сопряжение бьефов. Сопряжение бьефов зависит от конструкции окончания водослива.

Проектирование водосливов заключается в том числе в выборе сопряжения бьефов, которых существует три типа:

1. Концевая часть водослива в виде плавного соединения водосливной поверхности с дном водобойного колодца. При таком способе сопряжения в водобойном колодце формируется гидравлический прыжок, действующий в донном режиме. При разработке проектной документации на водосливы данный способ является наиболее распространённым, в особенности – для узких створов.

2. Концевая часть водослива в виде носка-уступа. Носок-уступ позволяет несколько приподнять поток воды над водобойным колодцем. При этом снижаются нагрузки на водобойный колодец. Но, вместе с тем, в колодце формируется гидравлический прыжок поверхностного типа, характеризующийся неустойчивостью. Поэтому в проектах водосливов данное сопряжение с помощью носка-уступа применяется редко.

3. ‎Концевая часть водослива в виде носка-трамплина. Носок-трамплин обеспечивает отброс потока воды на значительное расстояние (около 40-60 % высоты плотины). При проектировании водосливов данный способ сопряжения в основном применяется в широких створах с прочным скальным основанием.