Пропуск расходов реки при строительстве гидроузлов на равнинных реках с русловой компоновкой сооружений. Расчет пропускной способности водопропускной гребенки

Возведение сооружений без отвода реки из ее бытового русла можно вести двумя способами:

1)в осушенном котловане, огражденном от затопления водой перемычка­ми,

2) возводить подводные части сооружения без перемычек методами подвод­ной кладки, а надводные - насухо, пропуская воду через части сооружений, воз­веденных в первую очередь.

Первый способ называется перемычечным, или методом секционных пере­мычек, второй - бесперемычечным методом.

Перемычечный метод. При методе двухсекционных перемычек возведение сооружений ведется в две очереди. Сначала строятся сооружения первой очереди в котловане, расположенном в русле реки и защищенном перемычками первой оче­реди. В котловане возводится лишь часть основных сооружений первой очереди. Здесь размещают водосбросы, которые будут служить для пропуска воды реки в период строительства основных сооружений второй очереди.

После возведения первой очереди сооружений вы­полняется продольная перемычка второй очереди, затем разбирается часть низовой перемычки первой очереди и затапливается нижний бьеф сооружений, далее разбирается верховая перемычка и вода проходит через сооружения. Затем пристраивается низовая и верховая поперечные перемычки второй очереди, осушается пространство между перемычками, а расходы реки проходят через водосбросы в сооружениях, построенных в первую очередь. Под защитой перемычек второй очереди достраиваются основные соору­жения. По достижении необходимого объема сооружения перемычки второй очереди удаляются (разбираются). Водосбросные сооружения, построенные за перемычками первой очереди в целях пропуска строительных расходов, заделывают.

При бесперемычечных методах пропуска строительных расходов основ­ные сооружения располагаются в русле реки и возводятся частями или полно­стью непосредственно в текущей воде. Известно два основных направления строительства этим методом: с доставкой конструкций на плаву к месту уста­новки и с изготовлением конструкций на месте

Пропуск воды через отверстия в строящихся сооружениях возможен на второй стадии строительства, после завершения строительства фундаментной плиты бетонной плотины или здания ГЭС через них можно пропускать строи­тельные расходы.

Если в первую очередь выполнить фундаментную плиту и быки, может быть применён метод гребенки. При двухступенчатой гре­бенке (n=2) сначала затворы ставятся, например, в нечетные отверстия; вода проходит в четные отверстия слоем высотой H над начальным порогом. После укладки бетона в нечетные отверстия на высоту h затворы ставятся в четные отверстия, и бетон в них укладывается уже на высоту 2h. Вода проходит в это время через нечетные отверстия и т. д. При каждой перестановке затворов уро­вень верхнего бьефа поднимается на высоту h, называемую шагом гребенки. Затворы должны иметь высоту 2h плюс запас - около 0.5 – 0.1 м.

При трехступенчатой гребенке каждый раз закрывается 1/3 всех отверстий, при этом в каждой секции из трех отверстий вода проходит в одном пролете слоем высотой h, в другом - 2h, а уровень воды верхнего бьефа поднимается на высоту h; высота затворов должна быть равна 3h плюс запас.

Метод донных отверстий используют при строительстве бетонных и же­лезобетонных сооружений, когда в нижней части тела сооружения оставля­ются отверстия для пропуска строительных расходов.

Расчет гребенки

,

Найдем скорость течения:

– скорость в естественном русле реки.

После начала строительства грунтовой плотины часть русла будет перегорожена. С учетом этого площадь живого сечения русла:

- площадь поперечного сечения суженного русла при

Скорость течения:

Подпор (повышение уровня )из-за сужения русла:

Высота перемычек:

Высота двухступенчатой гребенки:

где –число ступеней.

Минимальная высота затвора:

где - число застраиваемых отверстий.

Максимальный расход через гребенку:

- полный напор;

Если Qгр<Qстр, то пропускная способность гребенки не обеспечивается. В этом случае часть строительного расхода может быть пропущена через другие сооружения гидроузла.