Исходные данные и основные параметры и размеры устройств нижнего бьефа
Условия работы нижнего бьефа весьма сложны: а) величина q может изменяться по ширине водосливного фронта (в связи с различным открытием отверстий), а также во времени; б) различны во времени также расходы воды, пропускаемой через эксплуатационные отверстия; в) сброс воды в нижний бьеф может осуществляться при неодинаковых УУВБ; г) в нижнем бьефе может быть неустановившееся движение, при котором он будет наполняться или опорожняться и т. п.
Расчетами охватить все многообразие возможных случаев работы нижнего бьефа нет возможности. Для установления размеров отдельных элементов устройств нижнего бьефа принято, учитывая поясненные выше обстоятельства, рассматривать в первом приближении, как правило, только два расчетных случая; основной и поверочный (см. § 16.6).
Для выполнения гидравлического расчета нижнего бьефа должны быть заданы: а) отметки НПУ и ФПУ; б) водосливной фронт плотины; в) расходы хозяйственных и служебных водопропускных отверстий; г) максимальный естественный расход для данного створа плотины; д) кривые связи расходов и уровней нижнего бьефа в естественном состоянии реки (см. § 16.2); е) конструкции затворов водосливных отверстий плотины; ж) условия сброса льда и плавающих тел в нижний бьеф; з) сведения об основании.
В результате рассмотрения указанных выше расчетных случаев с помощью гидравлического расчета определяют (в первом приближении) размеры нижнего бьефа или параметры, влияющие на условия работы нижнего бьефа; а) отметку поверхности водобоя; б) длину водобоя; в) длину рисбермы; г) глубину воронки размыва за рисбермой; д) расчетный дефицит давления, действующего на бетонные плиты крепления; е) размеры камней, образующих рисберму; ж) глубину водобойного колодца или высоту водобойной стенки; д) усилия, действующие на специальные гасители энергии.
В случае достаточно ответственных сооружений полученные с помощью теоретических расчетов значения всегда подвергают уточнению на основании соответствующих экспериментальных исследований.
Рассматривая различные условия работы нижнего бьефа, дополнительно приходится разрабатывать (в первом приближении) так называемый эксплуатационный график маневрирования затворами. Этот график окончательно уточняется в процессе первых лет эксплуатации плотины (на основании натурных наблюдений).