Раздел 2 сооружения на каналах

2.1 Классификация сооружений на каналах

По своему назначению ГТС на каналах делаться на следующие основные группы:

• Регулирующие и перегораживающие

  • вододелители, шлюзы-регуляторы, головные сооружения, деривационных каналов, переключатели, судоходные шлюзы, преграждающие поперечные сооружения на каналах;

• Водоспускные и водосбросные

  • водоспуски, водосбросы, шугосбросы;

• Сооружения для удержания наносов

  • отстойники, бассейны;

• Сопрягающие сооружения

  • быстротоки, перепады, консольные сбросы;

• Сооружения при переходе канала через водотоки, овраги, насыпи а/д и ж/д

  • акведуки, туннели, дюкеры, селепроводы, трубы-переезды, лотки, малые мосты;

• Водозаборные сооружения и насосные станции для перекачки воды

  • сифоны, водосливы.

Эти сооружения возводят у входа в магистральный канал. Посредством их подают воду в канал из водохранилища, пруда, озера. Они регулируют в нем уровень воды и защищают от попадания в канал наносов, содержащихся в потоке. Для задержания наносов в шлюзах устраивают пороги, высота которых зависит от крупности влекомых донных и взвешенных наносов. Шлюзы-регуляторы строят трех типов – открытые, диафрагмовые с плоским или сегментным затвором, трубчатые.

Чтобы обеспечить плавность сопряжения шлюза с каналом, ширину головного шлюза регулятора рассчитывают как затопленный водослив с широким порогом. Значительное число регулирующих сооружений, их разбросанность по мелиоративной системе требует применения – автоматизации. Все регуляторы проектируются в соответствии со СНиП 2.06.08-85 «Мелиоративные системы и сооружения».

Рисунок 14 - Схема размещения регуляторов на мелиоративной сети.

1 – водозабор;

2 – магистральный канал;

3 – узел регуляторов;

4 – водовыпуск;

5 – канал младшего порядка;

6 – подпорный регулятор;

7 – сбросной канал;

8 – вододелитель.

По конструкции водопроводящей части можно выделит два типа регуляторов: открытого и диафрагмового типов.

Продольный разрез

План

Рисунок 15 – Регулятор открытого типа.

1 – понур (а – крепление понура плитами; б – глиняный понур); 2 – шпунты; 3 – водобойная часть; 4 – обратный фильтр; 5 – крепление дна канала; 6 – сквозной флютбет; 7 – паз для низовых шандор; 8 – паз для затвора; 9 – паз для верховых шандор;

а) диафрагмовый шлюз-регулятор;

б) диафрагмовый головной шлюз-регулятор

Р исунок 16 (а, б) – Регуляторы диафрагмового типа

1 – крепление понура плитами; 2 – глиняный понур; 3 - паз для верховых шандор; 4 – забральная стенка; 5 – сегментный затвор; 6 – паз для низовых шандор; 7 – сквозная часть флютбета; 8 – обратный фильтр; 9 – водобойная часть; 10 – шпунт;

Все регуляторы проектируются в соответствии со

СНиП 2.06.08-85 «Мелиоративные системы и сооружения».

2.2 Открытые регуляторы

Рисунок 17 – Схема открытого регулятора.

1 – шпунт; 2 – понур; 3 – водобой; 4 – рисберма; 5 – шандоры;

6 – служебный мост; 7 – плиты крепления; 8 – береговой устой; 9 - зуб

h₁ – глубина воды в ВБ

h₂ – глубина воды в НБ

∆z = h₁ – h₂ – перепад глубин

Открытый регулятор – это сооружение состоящее из флютбета, продольных стен, переходных участков от канала к сооружению и обратно, затворы и подъемные механизмы.

Основные размеры флютбета (δ - длина и b - ширина) устанавливаются в ходе гидравлического расчета. Расчет ведется для водослива с широким порогом. Размеры длин сооружения назначаются:

l_понура = (2 – 4)h₁; δ = (2 – 4)h₁

l_{водобоя} = (2 – 5)h₁

l_{рисбермы} = (3 – 5)h₂

Для удлинения пути фильтрации при повышенной водопроводимости грунта основания применяют шпунты. Число их рядов может быть от одного до трех, длина шпунта более двух метров. Толщину понура принимают 0,5 – 1,5 м. Для глины можно определить по формуле: для бетона: .

Толщина водобоя t_вод = . Два зуба устраивают для лучшего контакта с основанием.

Переход от откосов подводящего канала ко входу сооружения зависит от размеров b_к и b_регул и типов входных оголовков:

- обратные стенки

- косая плоскость

- по типу раструба

- закругленные в плане

Продольные стены устоев – это бетонные и ж/б подпорные стенки с толщиной стенки t_стенки = 0,2м – 0,5м.

Размеры регулятора определяют из условия пропуска через него расчетного расхода при полностью поднятых затворах.

Они могут быть с входным порогом и без него, подтоплены с НБ и без подтопления.

Схема к расчету

– не подтоплены

– подтоплены

Формула расхода для расчета регулятора:

Критическую глубину h_кр определяют по формуле: