Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

https://muhomorking.ru мухомор сушеныи купить. Мухомор микродозинг купить.


Общие сведения

В нижнем бьефе при пропуске воды через плотину получают вблизи нее поток, который характеризуется большими скоростями. Этот поток, обладая повышенной кинетической энергией, имеет большую размывающую способность.

В случае даже невысокой плотины на нескальном основании, не защищенном какимлибо креплением (покрытием), непосредственно за плотиной может образоваться глубокая воронка размыва (рис. 15.1); данные практики показывают, что глубина такой воронки может достигать 2...3 Н, где Н — напор на плотине. При наличии высокой плотины, когда в нижний бьеф с большой высоты сбрасываются иногда громадные массы воды, причем скорости движения ее достигают 40...50 м/с, водный поток может разрушать и скальное основание, в этом случае воронки размыва в скалемогут достигать значительной глубины, например 10 м и более. Естественно, что такие размывы дна русла (а также и берегов) в нижнем бьефе часто являются недопустимыми, так как они могут вызвать разрушение плотины.


Имея это в виду, русло нижнего бьефа непосредственно за плотиной, как правило, покрывают надлежащим креплением, а также иногда углубляют. Чтобы уменьшить стоимость работ по укреплению и углублению русла за плотиной, часто в пределах нижнего бьефа устраивают различные гасители энергии, с помощью которых снижают кинетическую энергию потока, а следовательно, и его размывающую способность.

Создание в нижнем бьефе комплекса упомянутых устройств требует больших капитальных затрат. Поэтому сооружая плотину, приходится особое внимание обращать на проектирование устройств нижнего бьефа. При таком проектировании используют различные методы расчета и лабораторных исследований, позволяющие с известным приближением устанавливать наиболее оптимальные формы и размеры устройств нижнего бьефа. Проектирование устройств нижнего бьефа часто осложняется рядом обстоятельств, сопровождающих сброс воды в нижний бьеф и затрудняющих построение теоретических расчетов.

1. Условия сброса воды в нижний бьеф. Водосливные отверстия перекрывают обычно затворами. При этом сброс излишков воды в нижний бьеф можно осуществлять различно: при нарастании паводка затворы можно открывать в различной последовательности. Трудно сказать, какая именно комбинация открытия затворов является наиболее опасной. Из курса «Гидравлики» известно, что условия сопряжения бьефов существенно зависят от отметки уровня нижнего бьефа (УНБ); эта же отметка, в свою очередь, зависит от расходов воды, пропускаемой через ГЭС и другие сооружения, создаваемые при плотине. Таким образом, условия сопряжения бьефов зависят от условий работ ГЭС и других приплотинных сооружений. Приходится обращать внимание также на вопрос о времени наполнения водой нижнего бьефа. Естественно, что на сброс воды влияет также и тип затворов плотины: имеют ли они стацио парные (быстро действующие) или подвижные (медленно действующие) подъемноопускные механизмы.

Итак, если водосливной фронт плотины рассчитывают на Qpaс (см. § 13.2), то нижний бьеф непосредственно за плотиной рассчитывают не на Qpac, а на некоторые расходы, получающиеся в отверстиях плотины и в нижнем бьефе при различных режимах работы рассматриваемого гидроузла.

2. Пространственные условия движения воды в нижнем бьефе. Нижний бьеф имеет большую ширину, чем водосливной фронт плотины. В связи с этим в нижнем бьефе возникают пространственные условия движения воды; или растекание потока (в плане), или сбойность, причем сбойность может быть установившаяся или не установившаяся. При наличии сбойности получают местное увеличение удельного расхода воды, что существенно повышает размывающую способность потока. Пространственные условия влекут за собой возникновение в нижнем бьефе косых волн и косых гидравлических прыжков, которые не поддаются в настоящее время надежному теоретическому расчету.

3. Аэрация потока в случае высоких плотин. Высокоскоростной безнапорный поток самоаэрируется, т.е. постепенно насыщается пузырьками воздуха, попадающими в толщу потока через его свободную поверхность. В результате такой самоаэрации в нижней части сливной поверхности плотины и в области нижнего бьефа получают движение не воды, а воздуховодной смеси. Поэтому для расчета нижнего бьефа высоких плотин обычные правила гидравлики принимают только условно.

4. Деформация русла нижнего бьфа. В ряде случаев оказывается рационально (с экономической точки зрения) не доводить в процессе строительных работ русло нижнего бьефа до окончательной его формы. Предполагается, что окончательную форму русло получит за счет размыва его потоком в течение первого времени эксплуатации плотины. Такой подход к проектированию заставляет нас прогнозировать деформации (размывы) русла во времени, что иногда является трудной задачей.

5. Кавитационная эрозия. Высокоскоростной поток при обтекании даже небольших выступов шероховатости может вызвать значительный вакуум на бетонной поверхности сооружения. Наличие вакуума, в свою очередь, порождает кавитацию воды; кавитация же воды может вызвать кавитационную эрозию бетонной поверхности и в конечном счете разрушение тех или иных частей устройств нижнего бьефа. Это обстоятельство весьма затрудняет, например, проектирование гасителей энергии в нижнем бьефе.

6. Вибрация сооружения. Высокоскоростной поток характеризуется повышенной пульсацией скоростей и давлений, которая может порождать вибрацию отдельных частей сооружения. Благодаря такой вибрации может нарушаться, например, прочность некоторых частей сооружения; при вибрации могут снизиться расчетные прочностные (сдвиговые) характеристики грунта, на котором располагаются, например, бетонные плиты устройств нижнего бьефа и т. п.

В настоящее время перечисленные выше шесть обстоятельств не могут быть полностью учтены теоретическими расчетами. В связи с этим при проектировании устройств Цижнего бьефа приходится идти следующим путем; а) используя теоретические методы расчета, прилагать их к упрощенным неполным воображаемым моделям тех или других явлений, которые наблюдаются при движении воды в нижнем бьефе; при этом получают приближенные решения; б) в особо ответственных случаях дополнительно сооружать материальную модель запроектированного в первом приближении сооружения и подвергать ее соответствующей Проверке в лаборатории.

Говоря о размыве грунта в нижнем бьефе, различают так называемые: 1) опасный местный размыв дна нижнего бьефа за плотиной, когда воронка размыва достаточно глубока и близко расположена к сооружению, в связи с чем сооружение может оказаться подмытым и разрушиться; 2) безопасный местный размыв за плотиной, когда воронка размыва после ее стабилизации приобретает размеры, при которых нет основания опасаться разрушения сооружения. В практике при проектировании плотин часто идут на некоторый заведомо безопасный размыв за сооружением.

Гидротехнические сооружения. Учеб. пособие для студ. гидротехн. спец. вузов. В 2-х ч. — 2-е изд., перераб. и доп. Ч. II. Водосливные плотины. — М.: Агропромиз- дат, 1985. — 302 с.

??????????

??????? ?.?., ??$B!`(B?????? ?.?., ??????? ?.?., ?????????????? ???????????

?????? ?.?., ???????????? ??????????? ?????????? ????????????

?.?. ???????, ????????????? ???????????

?.?. ???????, ???????? ?????? ?? ??????? ???????????

?. ???????, ????????$B!`(B????? ???????????? ???????????

???????? ?.?., ??????????? ?.?., ???????? ?.?., ???????????????? ?????????? ???????????

?.?. ???????, ?????????? ???????????

?.?. ?????????, ?. ????, X. ???????, ????? ???????????? ?????

?.?. ???????, ?????? ???????

?????? ?.?., ??????????: ??? ??? ???????? ? ??? ??? ??$B!`(B?????

?. ????????, ???????????? ????????????? ???????????? ??????

?.?. ???????, ?????????????$B!`(B????? ?????????

?.?. ???????, ????????? ??????????$B!`(B?????? ? ?????????????????? ?????????????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. I. ?????? ???????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. II. ??????????? ???????

???????????? ??????????$B!`(B????? ?????

?.?. ???????, ??????????$B!`(B????? ??????????

?. ?. ????, ????????????????

????????????$B!`(B????? ??????????????? ???????

????????????? ?????????????? ???????

????? ? ???????????, ????????? ??????

??????????? ????????? ? ??????????? ???????? ??????????