Открытые регулируемые береговые поверхностные водосбросы

Открытые береговые поверхностные водосбросные тракты располагают на берегах и склонах долины в обход плеча плотины. В связи с этим они получили название береговых водосбросов. Вода из водосбросных трактов поступает в нижний бьеф гидроузла, в соседний водоток или в пониженные участки местности. Входные участки поверхностных водосбросов расположены на высоких отметках [19].

В состав водосбросных трактов в общем случае входят следующие со оружения: подводящий канал; регулирующее сооружение; сбросной (соединительный) канал; сопрягающее сооружение; отводящий канал; ледоудерживающие устройства. Однако не всегда присутствуют все сооружения вместе (рисунок 18). Нередко отсутствует один или оба канала. Если на водосбросном тракте трудно разместить сооружения в одном месте, допустимо их рассредоточить, например вместо одного сопрягающего сооружения выполнить два и больше.

1 - урез воды, 2 – дорога, 3 – порог, I - подводящий канал, II - водослив с устройством для гашения энергии, III - соединительный канал, IV - сопрягающее сооружение, V - отводящий канал.
Рисунок 18 - Схема открытого берегового водосброса (по Гриневскому, 1990)

 

 

 

Через сооружения водосбросного тракта обычно не предусматривается сброс льда из водохранилища в нижний бьеф плотины и для этого на водосбросной тракт в начале подводящего канала или перед шлюзом регулятором ставят ледоудерживающие устройства, через которые свободно проходит вода, а лед и другие плавающие тела задерживаются.
Существуют типовые технические решения (Белгипроводхоз, Укргипроводхоз, Гидрорыбпроект) открытых регулируемых водосбросов на расход воды от 50 до 700 м3/с с напором 4-12 м для прудов и малых водохранилищ.
Открытый паводковый водосброс строят из бетона и железобетона (рисунок 19), а в северных районах из дерева.

Рисунок 19 - Береговой водосброс Саяно-Шушенской ГЭС
Открытый паводковый водосброс (рисунок 20) состоит из флютбета, устоев, щитовой линии, по которой располагают затворы, проезжего и служебного мостов и льдозащитного устройства.

1 - понур; 2 - затвор; 3 - служебный мостик; 4 - водобой; 5 - рисберма;
6 - понурный шпунт; 7 - королевый шпунт; 8 - бетон; 9 - обратный фильтр;
10 - крепление каменной наброской.
Рисунок 20 - Открытый бетонный паводковый водосброс с затворами
(по Мамонтовой, 2012)
Флютбет (рисунок 21) - основание сооружения, по которому проходит поток воды из верхнего в нижний бьеф, он предохраняет водосброс от действия грунтовых вод.
Флютбет состоит из [3]:

• понура (водонепроницаемая часть, предохраняет от размыва участок перед затворами, а также препятствует фильтрации воды в грунт основания, расположена перед щитовой линией сооружения);
• водобоя (водонепроницаемая часть, воспринимает удары воды при пропуске ее через сооружение из верхнего в нижний бьеф, расположена за щи тами сооружения);
• слива (часть флютбета, соединяет водобой и рисберму, может состо ять из быстротока с определенным уклоном и водобойного колодца, расположена ниже водобоя);
• рисбермы (часть флютбета, предохраняет от размыва участок между выходом из сооружения и водосбросным каналом, создает более плавный переход от больших скоростей на сливе к допустимым скоростям в конце ее, расположена за сливом).
  Для увеличения длины пути фильтрации и для защиты флютбета от разрушения при вымыве грунта забивают шпунты в начале понура (понурный шпунт) и в начале водобоя (королевый шпунт).

1 - понур; 2 - паз для балочного заграждения; 3 - затвор; 4 - водобой; 5 - рисберма; 6 - обратный фильтр; 7 - королевый шпунт.
Рисунок 21 – Флютбет (по Нестерову, 2006)
Устои - конструкция типа подпорной стенки, ограничивающая сооружение с боков и воспринимающая давление грунта со стороны насыпи плотины. Конструкция устоев зависит от напора над порогом сооружения, характера грунта основания, наличия строительных материалов.
Затворы (щиты) - подвижные конструкции, регулирующие уровень воды в верхнем бьефе. Затворы в основном располагают на границе между понуром и водобоем. Применяют следующие типы затворов: шандоры, деревянные или металлические щиты и сегментные затворы. При ремонте используют аварийные деревянные шандоры, которые устанавливают в пазы, расположенные в стенках устоев и в бычках [19].
Проезжий мост предназначен для проезда транспорта (автомобильного и гужевого). При одностороннем движении транспорта ширина проезжей части составляет 4,5 м, при двустороннем - 6-7 м.
Служебный мостик предназначен для работы обслуживающего персонала по управлению подъемными механизмами и приспособлениями, может быть и пешеходным мостом. Со служебного мостика управляют затворами. В бетонных и железобетонных водосбросах служебный мостик делают из железобетонной плиты. Ширина мостика обычно составляет 2 м.