3. Конструювання водозливної греблі

3.1. Профіль водозливної греблі

Конструкцію водозливної греблі призначають на основі гідравлічних розрахунків.

Окреслення поверхні водозливу виконується в залежності від напору по координатам Крігера-Офіцерова. При попередньому проектуванні ширину водозливної греблі по низу можна прийняти в залежності від максимального напору на гребені водозливу і ґрунту. В нашому випадку для піщаних ґрунтів, . Остаточно ширина водозливної греблі по низу встановлюється в результаті розрахунків стійкості греблі на зсув.

3.2. Пристрої у нижньому б’єфі

3.2.1. Водобійна плита

З метою гасіння надлишкової кінетичної енергії за водозливною греблею влаштовується водобійна плита. Відмітка поверхні водозливної греблі визначається гідравлічним розрахунком виходячи з умов затоплення гідравлічного стрибка.

Товщина плити обґрунтовується статистичним розрахунком. Плити водобою відокремлюються деформаційними швами від тіла водозливної греблі. Для попередження руйнування фільтраційним тиском плити водобою, під ним влаштовуємо горизонтальний дренаж основи і дренажні колодязі безпосередньо в плитах водобою.

Дренажні отвори виконуємо діаметром 0,5 м, і заповнюємо каменем, який огороджуємо металевими решітками для попередження його вимивання у нижній б’єф. Дренажні отвори розміщуємо в шаховому порядку на відстані 10 м один від одного.

3.2.2. Гасник енергії – суцільна водобійна стінка

У відповідності з завданням в якості гасника енергії приймаємо суцільну водобійну стінку. Водобійні стінки призначені для гасіння надлишкової енергії в нижньому б’єфі.

В більшості випадків водобійна стінка працює як підтоплений водозлив з ребром. Основною задачею розрахунку гасника енергії є визначення його розмірів і місця розташування у нижньому б’єфі при яких виключається відгін гідравлічного стрибка за гасителем, а також можливість появи кавітації на його поверхні. В нашому випадку приймаємо суцільну водобійну стінку висотою

С = 6,7 м, розрахунок якої був проведений в попередньому параграфі.

3.2.3. Рисберма і кінцеве кріплення

Рисберма складається з трьох ділянок:

- ділянка падіння потоку за гасителем енергії;

- ділянка від стиснутого перерізу до кінця гідравлічного стрибка;

- післястрибкова ділянка.

Жорстка частина рисберми виконується із бетонних чи залізобетонних плит. Товщина плит приймається 0,5 – 2,5 м. Вона зменшується по довжині рисберми. Плити в плані мають квадратну чи прямокутну форму з довжиною сторін від 2 до 10 м. Приймаємо бетонні плити товщиною 2,5 м розміром 1010 м.

Повздовжні шви між плитами слід влаштовувати „в перев’язку”. Якщо рисберма виконана прямокутними плитами то їх слід класти довшою стороною вздовж течії. Під плитами передбачають 2 – 3 шаровий зворотній фільтр товщиною шару 0,15 – 0,20 м. На поверхню зворотного фільтра при бетонуванні плит виконують підготовку з жорстокого бетону товщиною 0,1 – 0,15 м. В плитах жорсткої рисберми слід влаштовувати дренажні колодязі для попередження руйнування фільтраційним тиском. В кінці жорсткої рисберми можна передбачити вертикальну стінку, яка занурена дещо нижче від відмітки очікуваного розмиву, перехідну гнучку рисберму чи ківш.

Гнучка рисберма виконується у вигляді окремих бетонних чи залізобетонних плит, шарнірно зв’язаних між собою, кам’яного накиду, або комбінації даних елементів. При великих питомих витратах води і легкорозмивних ґрунтах влаштовують ківш на кінці рисберми з перехідним гнучким кріпленням. Довжина рисберми та інші її параметри визначається гідравлічним розрахунком (виконанні в попередньому розділі). Приймаємо бетонні плити товщиною 1,0 м розміром

55 м.