Основные элементы нижнего бьефа
Для плотин, расположенных на нескалыюм основании, ограничимся рассмотрением только гладкого сопряжения сливной поверхности плотины с дном нижнего бьефа. При сооружении таких плотин дно русла непосредственно за плотинами почти всегда устраивают на большую или меньшую длину крепления. Как правило, это крепление состоит из двух частей: 1) водобоя, представляющего собой армированную или неармированную бетонную плиту примерно такой длины, чтобы в пределах ее мог поместиться затопленный гидравлический прыжок, получающийся за плотиной; 2) рисбермы, располагаемой за водобоем в пределах так называемого послепрыжкового участка и выполняемой из отдельных бетонных плит, каменной наброски и т. п. В конце рисбермы иногда сооружают особое концевое устройство.
Как было отмечено, водобой и рисберма (рис. 15.2) отличаются друг от друга в конструктивном отношении. Иногда крепления подразделяют на водобой и рисберму только условно, так как в некоторых случаях особого различия в конструктивном отношении между ними может и не быть.
Водосливные (поверхностные) отверстия плотины иногда могут быть донными (с порогом, расположенным на уровне дна русла). В этих случаях от самого тела плотины остается только фундаментная часть, которую конструктивно объединяют с водобойной плотиной (с водобоем), причем получают одну бетонную плиту, называемую флютбетом (рис. 15.3).
Рассматривая сооружение, запроектированное по схеме на рис. 15.2, можно видеть, что за концевым устройством рисбермы получается местный размыв (воронка размыва) глубиной hp=f(L); с уменьшением L значение hp увеличивается (рис. 15.4). Теоретически только при L = oо мы должны получить Ар=0. Однако, пренебрегая некоторой небольшой величиной hp, можно ввести понятие предельной длины крепления Lnp. Делать крепление длиной практически нет оснований. Вместе с тем опыт показывает, что устройство крепления длиной L часто дает ощутимый эко
Вопрос о длине крепления L, вообще говоря, можно решать, исходя из экономических соображений. При этом мы должны сопоставить стоимости креплений разной длины и учитывать, что короткие крепления требуют глубоких концевых устройств.
Можно привести примеры плотин (на нескальном грунте), не имеющих вовсе крепления в нижнем бьефе (рис. 15.5); в этих случаях с низовой стороны плотины устраивают соответствующий зуб (в виде кессона) на глубину, несколько превышающую глубину большой воронки размыва, образующейся непосредственно за плотиной.
Итак, на крепление нижнего бьефа следует смотреть как на устройство, позволяющее удалить воронку размыва от плотины и снизить ее глубину.