Перепады насчитывают тысячелетнюю историю. Они могут быть разделены на одноступенчатые, многоступенчатые и консольные. Все перепады классифицируются по различным признаками: по наклону стенки падения, по типу водосливной части, по числу ступеней, по материалу конструкции и т. д.

По наклону стенки падения различают перепады с вертикальной стенкой, наклонной стенкой, наклонной стенкой и порогом.

По типу водосливной части различают перепады по типу водослива с широким порогом, по типу водослива практического профиля и по типу водослива практического профиля с приподнятым порогом.

По числу ступеней перепады бывают одно-, двух-, трех- и многоступенчатыми. Теоретически число ступеней может быть достаточно большим. Все зависит от рельефа местности и общей высоты перепада. При этом на одном и том же участке может быть сочетание различных гидротехнических сооружений. Принципы расчета многоступенчатых перепадов не отличаются от одноступенчатых. Если ступени многоступенчатого перепада одинаковы по размеру, то сам расчет упрощается. Перепады устраивают на тех участках местности, где уклон водотока оказывается больше критического. Эти сооружения используются также как открытые береговые водопропускные сооружения при пропуске расходов воды в обход плотин. В гидротехническом строительстве часто применяются одноступенчатые и многоступенчатые перепады.

Многоступенчатый перепад восполняют в виде лестницы со ступеньками, на которых гасится скорость и энергия воды. Эти ступеньки состоят из двух частей: стенок падения, поставленных поперек перепада, и водобойных плит, уложенных плашмя. С двух сторон перепад ограждают продольные стенки. В нижней части стенок падения имеются сливные отверстия для стока воды и перемещения наносов.

Из прочих типов перепадов следует отметить напорный трубчатый, шахтный и трубчатый консольный, отличающийся относительно далеким выбросом струи и образованием воронки размыва в месте ее падения.

В состав гидравлического расчета одноступенчатого перепада входят расчеты его входной и водобойной частей. Входная часть перепада в зависимости от соотношения величин длины и напора над входным порогом работает как водослив с широким порогом или как водослив практического профиля.

Гидравлический расчет входной части производится на основе формулы расхода водослива и сводится к определению ее ширины.

Гидравлический расчет многоступенчатого перепада состоит из расчета входной части, ступеней, водобойной части, расположенной ниже последней ступени, и выходной части.

Расчет водобойных колодцев, водобойных стенок и многоступенчатых перепадов можно производить на ЭВМ по программе WODBOI, которая ориентирована на прямоугольные поперечные сечения. Расчет этих сооружений сводится к определению глубины горизонтальных размеров колодца, а также высоты стенки.

В целях достижения вписывания перепада в профиль местности иногда приходится уменьшать длину ступеней многоступенчатого перепада.

Быстротоки

Другим сопрягающим типом гидротехнических сооружений являются быстротоки.

Быстроток (рис. 6.16) состоит из входной части, водоската (собственно быстротока с высокой скоростью течения), водобойной и выходной частей. Водоскат быстротока представляет собой лоток с уклоном дна, который больше критического, вследствие чего на водоскате образуется бурный поток, глубина которого меньше критической глубины (h <hкр).

Формы быстротоков в плане могут быть самыми различными, особенно если учесть сравнительно малые размеры быстротоков, применяемых в ландшафтной архитектуре. Внешнее оформление частей быстротока должно соответствовать общему архитектурному замыслу или объекта в целом, или той части объекта, которая примыкает к быстротоку (а также к любому гидротехническому сооружению).

Быстроток, как и многоступенчатый перепад, принадлежит к числу сопрягающих или водопроводящих сооружений, широко распространенных в практике гидротехнического строительства. Различают быстротоки с обычной шероховатостью и быстротоки с повышенной (искусственной) шероховатостью.

Перепадный колодец шахтного типа с многоступенчатыми перепадами рекомендуется проектировать двухсекционным при условии пропуска всего расхода воды по одной секции и предельном затоплении.

Для организованного сброса сточных вод через вершины оврагов применяют быстротоки, многоступенчатые перепады, водобойные колодцы и консольные сбросы. Выбор типа вершинного сооружения зависит от глубины оврага, его расположения относительно трассы дороги, притока сточных вод и др. Для предотвращения развития оврага можно также использовать запруды, донные перепады и пороги, низководные плотины. Такие сооружения частично задерживают поверхностный сток, в результате дно оврага постепенно становится более пологим за счет его заиливания. Закрепление склонов оврагов можно проводить посадкой вдоль них кустарников и деревьев, посевом трав.

В целях достижения вписывания перепада в профиль местности иногда приходится уменьшать длину ступеней многоступенчатого перепада.

Береговые сосредоточенные выпуски выполняются в виде труб, конец которых оформлен в набережной, открытых каналов, быстротоков, многоступенчатых перепадов и оголовков различных конструкций.

На косогорах, чтобы избежать сплошного укрепления канав, их устраивают отдельными участками с пологими уклонами, исключающими размыв откосов и дна, а на стыках этих участков сооружают одно - или многоступенчатые перепады, быстротоки или водобойные колодцы. Дно и откосы канавы выше и ниже перепада укрепляются в зависимости от расчетной скорости течения воды. Водобойные колодцы устраиваются вместо быстротоков или многоступенчатых перепадов при значительной длине последних.

При устройстве быстротоков на их конце следует устраивать укрепление, а если его недостаточно - гаситель энергии потока в виде водобойного колодца. При устройстве многоступенчатых перепадов или консольных сбросов выпуск поверхностного стока следует осуществлять на каменную наброску или в водобойный колодец.

быстроток гидротехнический сооружение перепад

Список использованных источников

1) Алеев, Кандидат технических наук В. МАЛАХАНОВ Как построить собственный пруд [В Интернете] // Яндекс. Народ. - 15 март 1994 г.. - 21 декабрь 2010 г.. - http://mirodolie.narod.ru/info/Prud.pdf.

2) Руслан Мавлютов Многоступенчатый перепад [В Интернете] // Большая Энциклопедия Нефти Газа. - 17 апрель 2009 г.. - 21 декабрь 2010 г.. - http://www.ngpedia.ru/id251243p2.html.

3) ЭлитПарк Сопрягающие и транспортирующие гидротехнические сооружения [В Интернете] // GreenDeco_информационный портал компании-ЭлитПарк. - 3 июнь 2008 г.. - 21 декабрь 2010 г.. - http://greendeco.ru/fount/index.php? master=other.php.

Размещено на Allbest.ru