Особенности открытия пролетов водосбросной плотины и водоприемника водозабора

Разнообразие конструкций водозаборных узлов, характери­зуемое пропускаемыми расходами, компоновкой, числом проле­тов водозаборного сооружения и водосбросной плотины, твер­дым стоком, коэффициентом забора воды и другими параметра­ми, обусловливает необходимость разработки индивидуальной схемы маневрирования затворами водосбросной плотины и во­доприемника водозабора. Причем зачастую схема маневрирова­ния затворами плотины находится в непосредственной взаимо­связи со схемой открытия затворов водоприемника в соответст­вии с графиком водоподачи и режимов водотока.

Открытие пролетов водосбросной плотины. Во время сброса паводковых расходов перепад уровней на водозаборных узлах сравнительно небольшой. В таком случае открывают все водо­сбросные отверстия плотины. При этом режим сопряжения бье­фов становится таким, при котором не возникают допустимые местные размывы за устройствами нижнего бьефа.

При меженных расходах, когда уровень воды в нижнем бье­фе низкий, а в верхнем поддерживается отметка НПУ, через открытые наносоперехватывающие галереи проходят значитель­ные удельные расходы, вызывающие местные сбойные течения и повышенные размывы.

Во время смыва наносов, отложившихся у водоприемника, помимо того что на выходе из наносоперехватывающих галерей поток имеет большие скорости, необходимо открывать еще один или два пролета плотины, примыкающих к водозабору, или за­меняющие их специально устроенные промывные отверстия. В этом случае также появляются сосредоточенные течения с большими удельными расходами, которые могут вызвать водо­воротные области и значительные местные размывы.

При пропуске расходов, изменяющихся от среднепаводковых до руслоформирующих, прямоточные промывники обычно откры­вают полностью [49]. Расходы, изменяющиеся от меженных до среднепаводковых, пропускают через отверстия плотины при увеличенных удельных расходах в зоне промывников по сравне­нию с расходами в зоне водоприемников. Это позволяет умень­шить захват наносов в водозабор.

В условиях криволинейного подводящего русла и незначи­тельного количества донных наносов водосбросные отверстия от­крывают ступенями: сначала на первую ступень от выпуклого до вогнутого берега, а затем на вторую ступень в том же поряд­ке и т. д.

Если водозаборный узел имеет криволинейные наносопере­хватывающие галереи, то при пропуске расходов от меженных: до среднепаводковых величин промывной пролет (пролеты) оставляют закрытым. Это способствует лучшему сбросу наносов через наносоперехватывающие галереи. При расходе в реке, превышающем среднепаводковый, открывают промывник, примыкающий к водоприемнику, и перекрывают наносоперехватыва­ющие галереи, если это возможно из условия пропуска паводко­вых расходов.

Маневрирование затворами водоприемника бокового водоза­бора. На реках с большим количеством влекомых (донных) наносов при заборе воды меньше расчетного расхода водозабора в целях уменьшения захвата наносов в водоприемник включают весь фронт водоприемника и наращивают шандорный порог. При расходах водозабора меньше расчетных значений и коэффициенте водозабора K_in≥ 0,5 воду забирают через низовые отвер­стия регулятора (из-под щита), промывные отверстия закрыва­ют. В условиях паводка малой обеспеченности и при коэффици­енте водозабора ≤0,2 воду забирают через верхние части отвер­стий регулятора при открытом промывнике.

Маневрирование затворами водоприемника фронтального водозабора. При малых расходах, когда пролеты водоприемника открывают до 0,4 H, где H — глубина перед водозабором, воду забирают из-под щита [49]. Если необходимо открыть отверстия более чем на 0,6 H, то для забора воды лучше устраивать шан­дорный порог. При наличии в реке обильного количества влеко­мых наносов принимается схема с наращиванием шандорного порога.

Маневрирование затворами водоприемника водозабора с по­перечной циркуляцией. Во время пропуска расходов в реке от паводковых до руслоформирующих и при K_in<0,5 схема манев­рирования затворами водоприемника принимается из условия удобства управления. В этом случае водоприемник хорошо защищается от наносов поперечной циркуляцией. При больших значениях K_in важно стабилизировать динамическую ось потока в направлении промывника, находящегося в открытом состоя­нии. Это достигается одним из следующих способов [49]: при не­обходимости прикрытия части пролетов водоприемника перекры­вают отверстия, наиболее удаленные от промывника, при этом пролет, примыкающий к промывнику, открывают полностью; от­крывают отверстия водоприемника, работающие при истечении из-под щита, тем больше, чем ближе они расположены к про­мывнику; увеличивают открытие отверстий, частично перекры­тых шандорами, по мере приближения их к промывнику.

Если наносы в основном аккумулируются в верхнем бьефе, то схему маневрирования принимают произвольной, исходя из удобства управления.