Расчет водобойных сооружений

Виды гасителей энергии

При донном режиме сопряжения и спокойном состоянии потока в отводящем русле () и условии образуется отогнанный гидравлический прыжок. Местоположение его определяется длиной отгона прыжка между сечениями с глубиной и глубиной, сопряженной с бытовой глубиной .

Длина кривой подпора на участке отгона может быть достаточно большой. На этом участке поток находится в бурном состоянии, средние скорости могут быть значительными, что вызывает необходимость больших объемов работ по укреплению дна и откосов отводящего русла на рассматриваемом участке. Поэтому сокращение или исключение отгона гидравлического прыжка, т. е. обеспечение перехода потока из бурного в спокойное состояние в пределах сооружения, в большинстве случаев является предпочтительным.

Уменьшение длины отгона прыжка может быть достигнуто за счет создания искусственной, увеличенной по сравнению с обычной шероховатости на части длины отгона прыжка. Для обеспечения сопряжения с надвинутым гидравлическим прыжком необходимо создать в нижнем бьефе соответствующую глубину или погасить часть избыточной энергии потока с помощью специальных гасителей энергии, которые помимо гашения избыточной энергии могут оказывать влияние и на кинематику, и на размывающую способность потока в нижнем бьефе.

Детальное технико-экономическое сравнение вариантов позволяет выбрать наиболее рациональный. В редких случаях возможно применение схемы сопряжения с отогнанным прыжком, в большинстве случаев проектируют устройства, позволяющие осуществить сопряжение в виде надвинутого гидравлического прыжка, т. е. обеспечивающие затопление гидравлического прыжка.

К таким устройствам (гасителям энергии) относятся следующие:

• 1) водобойный колодец (рис. 1), образованный низовым уступом;
• 2) водобойная стенка (рис. 2);
• 3) комбинированный водобойный колодец (рис. 3);
• 4) специальные гасители энергии (рис. 4).

При донном режиме сопряжения поток обладает повышенной размывающей способностью, вследствие чего ниже крепления гидротехнических сооружений происходит местный размыв. Крепление в нижнем бьефе состоит из водобойной части (водобоя) и рисбермы (рис. 5).

При небольших перепадах уровней между верхним и нижним бьефом применяют рисбермы из каменной наброски или отмостки, сборных бетонных или железобетонных элементов, плит и т. п.

При необходимости в нижнем бьефе располагаются в пределах водобойной части гасители энергии.