СП 290.1325800.2016 Водопропускные гидротехнические сооружения (водосбросные, водоспускные и водовыпускные). Правила проектирования
Источник документа:
Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации
Основной документ
Изменения в документе
1
СП 290.1325800.2016
СВОД ПРАВИЛ
ВОДОПРОПУСКНЫЕ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ (ВОДОСБРОСНЫЕ,
ВОДОСПУСКНЫЕ И ВОДОВЫПУСКНЫЕ). ПРАВИЛА ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Water Passageways Hydraulic Structures (Discharge Sluices, Emptying and Dewatering Conduits).
Rules of Projecting
ОКС 93.160
Дата введения 2017-06-17
Предисловие
Сведения о своде правил
1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - АО "ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева"
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПОДГОТОВЛЕН К УТВЕРЖДЕНИЮ Департаментом градостроительной деятельности и
архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской
Федерации (Минстрой России)
4 УТВЕРЖДЕН Приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства
Российской Федерации от 16 декабря 2016 г. N 954/пр и введен в действие с 17 июня 2017 г.
5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и
метрологии (Росстандарт)
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее
уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация,
уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на
официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет
ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие приказом Министерства
строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России) от 19
декабря 2022 г. N 1077/пр c 20.01.2023
Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту М.: ФГБУ "РСТ", 2023
Введение
Настоящий свод правил разработан с учетом требований Федерального закона от 21 июля 1997
г. N 117-ФЗ "О безопасности гидротехнических сооружений", Федерального закона от 27 декабря 2002
г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", Федерального закона от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ
"Технический регламент о безопасности зданий и сооружений".
Свод правил разработан авторским коллективом АО "ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева": канд. техн.
наук А.П.Пак - руководитель темы, д-р техн. наук В.Б.Глаговский, вед. научный сотрудник, канд. техн.
наук А.М.Швайнштейн, вед. научный сотрудник А.Б.Векслер.
Изменение N 1 к настоящему своду правил разработано АО "ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева"
(руководитель темы - д-р техн. наук В.Б.Штильман, канд. техн. наук Г.А.Судольский, канд. техн. наук
А.В.Шипилов).
2
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1 Область применения
Настоящий свод правил устанавливает требования к проектированию водопропускных трактов
строящихся и реконструируемых водосбросных сооружений и распространяется на сооружения,
входящие в состав энергетических, воднотранспортных и мелиоративных гидроузлов, систем
водоснабжения, переброски стока и борьбы с наводнениями, а также гидроузлов комплексного
назначения.
Свод правил может применяться при расчетной оценке состояния эксплуатируемых сооружений
с учетом результатов натурных наблюдений и обследований.
Свод правил не распространяется на водозаборные сооружения, подводящие и отводящие
водоводы гидроэнергетических и насосных станций, каналы любого назначения и судопропускные
сооружения.
Свод правил не распространяется на проектирование инженерных конструкций водопропускных
сооружений: обеспечение их прочности и устойчивости, фильтрационной прочности конструктивных
элементов сооружений и оснований.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2 Нормативные ссылки
В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие нормативные
документы:
ГОСТ 13087-2018 Бетоны. Методы определения истираемости
ГОСТ Р 70214-2022 Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения
СП 38.13330.2018 "СНиП 2.06.04-82* Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения
(волновые, ледовые и от судов)" (с изменением N 1)
СП 39.13330.2012 "СНиП 2.06.05-84* Плотины из грунтовых материалов" (с изменениями N 1, N
2, N 3)
СП 40.13330.2012 "СНиП 2.06.06-85* Плотины бетонные и железобетонные" (с изменениями N
1, N 2)
СП 58.13330.2019 "СНиП 33-01-2003 Гидротехнические сооружения. Основные положения" (с
изменением N 1)"
СП 102.13330.2012 "СНиП 2.06.09-84 Туннели гидротехнические"
Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие
ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте
федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по
ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по
состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя
"Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана
недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с
учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который
дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным
выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный
документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на
которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если
ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него,
рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил
целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.
3
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3 Термины и определения
В настоящем своде правил применены термины по ГОСТ Р 70214 и СП 58.13330, а также
следующие термины с соответствующими определениями:
3.1
водопропускное сооружение: Сооружение, предназначенное для пропуска воды в заданном
направлении.
[ГОСТ Р 70214-2022, пункт 140]
3.2
водосбросное сооружение; водосброс: Водопропускное сооружение, предназначенное для сброса
воды из верхнего бьефа с целью предотвращения его переполнения.
[ГОСТ Р 70214-2022, пункт 141]
3.3
водовыпускное сооружение; водовыпуск: Водопропускное сооружение для целевых попусков
воды из водохранилища или канала или организованного выпуска воды в водоток или водоем в системе
водопользования.
[ГОСТ Р 70214-2022, пункт 142]
3.4
водоспускное сооружение; водоспуск: Водопропускное сооружение для опорожнения
водохранилища или канала, временного понижения уровня воды в них.
[ГОСТ Р 70214-2022, пункт 143]
3.5 сопряжение бьефов: Слияние потока, пропускаемого через водопропускное сооружение, с
нижележащим водным объектом - нижним бьефом сооружения.
3.6 концевой участок водосброса: Участок водосбросного тракта, примыкающий к его
выходному сечению.
3.7 концевое устройство: Элемент конструкции водосброса, обеспечивающий заданный
режим течения на участке сопряжения с нижним бьефом (крепление дна нижнего бьефа,
носок-трамплин, уступ).
3.8 быки: Обтекаемые потоком опорные конструкции затворов, мостов или подкрановых путей,
устанавливаемые на водопропускных сооружениях.
3.9 раздельные стены: Продольные стены на обтекаемой поверхности водосброса,
разделяющие сбросной поток по ширине на отдельные пролеты (отверстия).
3.10 аэратор: Элемент конструкции водосброса (водовыпуска, водоспуска), предназначенный
для снабжения воздухом высокоскоростного потока воды, обтекающего его поверхности, для
предотвращения кавитации.
3.11 строительный туннель: Гидротехнический туннель, пропускающий расходы воды в
период строительства гидроузла.
3.12 шероховатость: Характеристика, отражающая совокупность неровностей поверхности, в
том числе влияющая на потери напора гидравлическим потоком.
4
3.13 усиленная шероховатость: Искусственно созданная шероховатость в виде конструкций,
сооружаемых в пределах водосбросного тракта или в нижнем бьефе, способствующих
интенсификации гашения кинетической энергии сбросного потока.
Раздел 3 (Измененная редакция, Изм. N 1).
4 Общие положения
4.1 Проектирование водопропускных сооружений должно выполняться на основе следующих
исходных данных:
расчетных расходов воды, пропускаемых через сооружение;
расчетных уровней воды в верхнем бьефе;
связи расходов и уровней воды в нижнем бьефе;
характеристик грунтов, слагающих основание сооружения и русло нижнего бьефа;
учета необходимости пропуска плавающих тел и льда;
рельефа и геологического строения русла в верхнем и нижнем бьефах сооружения.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.2 При проектировании водопропускных сооружений следует обеспечивать и предусматривать:
безопасность и надежность сооружений на всех стадиях их применения для пропуска воды и,
при необходимости, плавающих тел и льда;
возможность сочетать в одном сооружении функции, необходимые для пропуска воды в
условиях строительства и в условиях нормальной эксплуатации;
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.3 Водопропускные сооружения должны обеспечивать выполнение следующих функций:
а) водосбросные сооружения:
сброс расходов воды в период половодья и дождевых паводков и других неиспользуемых
расходов воды, во избежание превышения установленных проектом уровней воды в верхнем бьефе;
пропуск льда, шуги, мусора и других плавающих тел из верхнего бьефа в нижний, если это
требование предъявляется по условиям эксплуатации гидроузла;
б) водоспускные сооружения:
полное или частичное опорожнение водохранилища или канала, промыв наносов;
в) водовыпускные сооружения:
осуществление полезных попусков воды из водохранилища или канала по санитарным и
экологическим требованиям, для орошения, судоходства и водоснабжения, а также выпуска
циркуляционной воды тепловых и атомных электростанций и других промышленных объектов в
водоемы-охладители.
Включение в состав гидроузла перечисленных сооружений или части их необходимо
устанавливать в соответствии с конкретными условиями и назначением гидроузла. Следует
рассматривать возможность совмещения различных функций в одном сооружении.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
5
4.4 Назначение пропускной способности водопропускных сооружений речных гидроузлов
должно производиться в зависимости от класса ответственности гидроузла в соответствии с СП
58.13330.2019 (таблица 8.2), исходя из ежегодной вероятности превышения (обеспеченности),
устанавливаемой для двух расчетных случаев - основного и поверочного.
Расчетные значения расходов воды, подлежащих пропуску через все постоянные
водопропускные сооружения гидроузла, должны определяться с учетом трансформации паводкового
стока водохранилищами, создаваемыми для проектируемого гидроузла и уже существующими
вышерасположенными водохранилищами, а также с учетом изменения условий формирования стока,
обусловленных хозяйственной деятельностью в бассейне реки.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.5 Состав и типы водопропускных сооружений речных гидроузлов обусловливаются
назначением гидроузла (энергетический, мелиоративный, воднотранспортный и др.) и определяются
на основе технико-экономического сопоставления различных вариантов компоновки гидроузла и
выбора типа подпорных сооружений. Распределение расчетного расхода между водопропускными
сооружениями гидроузла и назначение их пропускной способности для основных расчетных случаев
также должно быть обосновано технико-экономическими расчетами.
4.6 Пропускная способность водосбросных сооружений в составе гидроузла должна
назначаться, исходя из следующих условий пропуска расчетных максимальных расходов через
водопропускные сооружения гидроузла:
расчетный максимальный расход воды основного случая должен пропускаться, как правило,
при уровне воды в верхнем бьефе на отметке нормального подпорного уровня (НПУ) в случае
регулирования расхода через водосброс затворами;
в случае выполнения водосбросного сооружения в виде водосливной плотины, не
оборудованной затворами, пропуск расчетного максимального расхода основного случая должен
осуществляться при уровне воды в верхнем бьефе на отметке , где - напор на
гребне водосливной плотины, обеспечивающий пропуск через нее расчетного расхода; гребень
водослива должен выполняться на отметке НПУ;
расчетный максимальный расход поверочного случая должен пропускаться при уровне воды в
верхнем бьефе, равной отметке форсированного подпорного уровня (ФПУ).
Пропуск расхода воды основного расчетного случая должен обеспечиваться согласно СП
58.13330.2019 (8.28).
Пропуск расходов воды поверочного расчетного случая должен обеспечиваться согласно СП
58.13330.2019 (8.29).
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.7 Учет пропускной способности гидроагрегатов в пропуске расчетных паводковых расходов
основного и поверочного случаев, а также число агрегатов, участвующих в пропуске расчетных
расходов должны определяться в соответствии с требованием СП 58.13330.2019 (8.28).
Для средне- и низконапорных гидроузлов при уменьшении напора на гидроагрегаты ниже
значений, допустимых по характеристикам гидротурбин или по данным предприятия-изготовителя,
пропускная способность гидротурбин в расчетах пропуска максимальных расходов воды не должна
учитываться.
Для совмещенных с водосбросами зданий ГЭС должно быть учтено влияние на условия работы
гидротурбины работающего одновременно в том же блоке водосброса (водослива).
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.8 Назначение расчетных максимальных расходов воды для гидроузлов, проектируемых в
каскаде с будущими или уже существующими гидроузлами, должно осуществляться в соответствии с
требованиями СП 58.13330.2019 (8.30).
(Измененная редакция, Изм. N 1).
6
4.9 При выборе компоновки и проектировании водопропускных сооружений и их сопряжения с
нижним бьефом следует обеспечивать защиту сооружений гидроузла от опасных размывов их
оснований и береговых примыканий, защиту зданий ГЭС и низовых подходных каналов шлюза от
воздействий сбросного потока и предотвращения деформаций русла, опасных для этих сооружений.
4.10 Для элементов водосбросных, водоспускных и водовыпускных сооружений должны
учитываться:
гидродинамические давления и нагрузки на обтекаемые поверхности;
аэрация потока на тракте сооружения;
воздух, подводимый на тракт сооружения;
кавитационные воздействия на обтекаемых поверхностях при скоростях течения более 12-14
м/с;
истирание поверхностей сооружений наносами, а также повреждение их камнями, льдом и
другими предметами, транспортируемыми потоком.
4.11 При определении гидродинамических давлений и нагрузок на обтекаемые поверхности
водосбросных сооружений их следует рассматривать как сумму осредненной (по вероятности) и
пульсационной составляющих. Составляющие давления необходимо устанавливать на основе
расчетов или экспериментальных исследований. Полученные распределения осредненных давлений
позволяют определить осредненную составляющую нагрузки на поверхность или элемент
сооружения. Определение пульсации нагрузки на единицу площади обтекаемой поверхности
производится путем осреднения на ней значений пульсации давления. При этом должны учитываться
пространственные связи между пульсациями давления в различных точках поверхности.
Если пульсационная составляющая гидродинамической нагрузки на элемент сооружения может
рассматриваться как квазистатическая, то для определения ее среднеквадратического отклонения
необходимы лишь значения среднеквадратического отклонения и коэффициентов пространственной
корреляции пульсаций давления на его поверхности. Пульсационную составляющую нагрузки
следует принимать квазистатической, если частоты в зоне расположения максимальных значений
функции спектральной плотности нагрузки оказываются примерно в пять и более раз меньше частот
первой формы собственных колебаний рассматриваемого элемента. Функции спектральной
плотности пульсационной составляющей нагрузки необходимо определять, применяя функции авто-
и взаимной спектральной плотности пульсации давления на рассматриваемой поверхности.
4.12 Значение амплитуды пульсационной нагрузки на поверхность элементов сооружения
допускается приближенно принимать пропорциональной ее среднеквадратическому отклонению,
исходя из нормального закона распределения этих пульсаций при малых обеспеченностях. Значения
переходных коэффициентов пульсационных нагрузок для условий пропуска расчетных расходов
основного и поверочного случаев можно принимать равными:
4,0 и 4,5 - для сооружений I и II классов ответственности;
3,5 и 4,0 - для сооружений III и IV классов ответственности.
Экстремальное расчетное значение амплитуды, как редкий выброс пульсационной нагрузки,
следует определять по формуле
, (1)
где - среднеквадратическое отклонение пульсационной составляющей гидродинамической
нагрузки;
- вероятность экстремального значения А;
7
; - продолжительность работы водосброса при рассматриваемом режиме течения
за межремонтный период;
- среднее значение интервала между нулями пульсационного процесса, которые можно
получить непосредственно на основании реализации процесса или функции спектральной плотности.
В расчетах значение должно быть задано, имея в виду назначение сооружения, его класс
ответственности и время работы в расчетном режиме.
При известной амплитуде пульсационной нагрузки и ее функции спектральной плотности
динамические напряжения и/или условия устойчивости рассматриваемого элемента сооружения
должны определяться на основании уравнений динамических условий его работы.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.13 При проектировании водосбросных сооружений необходимо предусматривать защиту их
обтекаемых поверхностей от кавитационных повреждений. При наличии надежных данных
гидрологических наблюдений и малой продолжительности сброса экстремальных паводковых
расходов допустим ограниченный объем кавитационных повреждений, не представляющий опасности
для прочности и устойчивости сооружений гидроузла. Объем повреждений должен быть таким, чтобы
ремонт мог быть произведен за один межпаводковый период.
4.14 Наиболее эффективный способ прогноза кавитации основывается на применении
параметра кавитации
, (2)
где - характерное абсолютное давление вблизи рассматриваемого элемента
сооружения; - критическое давление, равное приближенно давлению паров жидкости,
которое зависит от температуры, - характерная осредненная скорость потока на подходе к
элементу сооружения, полученная на основе реальной эпюры скоростей; - плотность воды; -
ускорение свободного падения; - удельный вес воды.
Значение параметра кавитации следует сравнивать с критическим значением , которое
соответствует условиям возникновения кавитации [1]. При этом необходимо учитывать, какие
значения и и для каких сечений вводились при определении на основе
гидравлических исследований. Условие отсутствия кавитации - неравенство ;
кавитационные явления должны возникать при .
Примечание - Другой критерий возникновения кавитации можно связывать со сравнением
понижения мгновенного абсолютного давления в потоке с давлением парообразования
, (3)
где - атмосферное давление, которое зависит от отметки сооружения над уровнем моря; -
осредненный вакуум; - среднеквадратическое отклонение пульсации давления; -
коэффициент перехода от среднеквадратического отклонения к его амплитуде, который может быть
определен по данным 4.12.
4.15 При проектировании водосбросных сооружений необходимо учитывать, что наиболее
8
уязвимыми при кавитационных воздействиях являются их конструктивные элементы, а также
технологические дефекты обтекаемых поверхностей:
затворные камеры (пазы и проемы затворов, участки слабого развития пограничного слоя,
переломы тракта в плане) и непосредственно затворы, особенно зоны уплотнений при наличии
протечек;
гасители избыточной кинетической энергии потока и его расщепители;
входные оголовки, работающие в условиях вакуума особенно при частичных открытиях
затворов на гребне водосливов и при полных открытиях затворов глубинных водосбросов;
выпуклые участки поворотов тракта;
дефекты обтекаемой поверхности, возникающие при выполнении строительных работ и в
процессе эксплуатации сооружения (выступы и уступы, а также переломы в местах стыков щитов
опалубки, волнистость поверхности при выпоре опалубки, несрезанная арматура, раковины, камни и
т.п.)
4.16 Устранение или снижение воздействия кавитации и кавитациоиной эрозии сооружений
возможно при проведении следующих мероприятий:
задание таких форм и размеров элементам конструкции, а также гидравлических режимов, при
которых исключается возникновение кавитации;
придание элементам конструкции такой формы, чтобы кавитационный факел замыкался не на
ее поверхности, а в толще потока (суперкавитирующая форма конструкции);
обеспечение требуемого качества обтекаемой поверхности при бетонировании сооружения и
монтаже металлических облицовок. При возникновении недопустимых неровностей должны быть
проведены работы по устранению дефектов: сглаживание выступов с доведением их формы и
размеров до таких, при которых кавитация будет отсутствовать, заделка раковин, ремонт
поврежденного поверхностного слоя и т.п.;
подвод воздуха к обтекаемым поверхностям сооружения и в зону недопустимых вакуумов;
отрыв потока от твердых границ потока с помощью уступов и дефлекторов с подводом воздуха
в зону отрыва;
применение бетонов с повышенной кавитациоиной стойкостью или специальных
кавитационно-стойких покрытий-облицовок (стальных, полимерных, латексных и пр.);
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.17 Для элементов сооружений, на которых допускается ограниченный объем кавитационных
повреждений, должны быть выполнены расчеты наработки кавитационного ресурса на заданный
объем кавитациоиной эрозии (сумма отношений времени работы водосброса при каждом режиме
работы водосброса, характеризующемся уровнями воды в бьефах и значениями открытий затворов, к
кавитационному ресурсу в фиксированной точке обтекаемой поверхности за неровностями
определенных размеров при тех же режимах пропуска расходов). В этих расчетах необходимо
учитывать:
время работы водосброса при каждом режиме пропуска расходов на основе прогнозируемых
гидрографов и принятой схемы маневрирования затворами;
интенсивность кавитациоиной эрозии, которая зависит от свойств материала обтекаемой
поверхности; для бетонной поверхности она зависит от класса бетона и его характеристик: осадки
стандартного конуса (ОК), водоцементного отношения (В/Ц), вида крупного заполнителя и т.д.;
размеры и формы неровностей на поверхности сооружения;
стадии кавитации;
9
характерные скорости обтекания неровности с учетом развития пограничного слоя;
содержание в пристенном слое потока воздуха (аэрация этого слоя).
В случае наработки, составляющей меньше 1, кавитационный ресурс поверхности обтекаемой
потоком полностью не утрачен. При значении наработки больше 1, кавитационный ресурс утрачен и
должны быть разработаны мероприятия по уменьшению прогнозной наработки кавитационного
ресурса.
Оценки кавитационного ресурса необходимы для определения межремонтного периода
эксплуатации сооружения.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.18 При рассмотрении гидравлических условий работы водосбросных сооружений необходимо
учитывать, что аэрация потока (захват воздуха в поток) может происходить:
самопроизвольно через свободную поверхность (самоаэрация);
на участках локального защемления воздуха потоком воды (вальцом гидравлического прыжка,
при засасывании воронками, при контакте расширяющихся струй с твердыми граничными
поверхностями);
при распаде струй воды, отбрасываемых носками-трамплинами, или при переливе и свободном
падении в нижний бьеф с водосливных оголовков на гребне плотин;
при разбрызгивании потока в случае истечения из-под затворов, если их относительные
открытия не более 0,1-0,15, а скорости течения больше 20-25 м/с.
На тракте безнапорных водосбросов, пропускающих расходы при высоких скоростях течения,
необходимо предусматривать подвод воздуха в пристенные слои потока для предотвращения или
снижения воздействия кавитационной эрозии. Подача воздуха в зоны вакуумов способствует
устойчивости режимов течения. Подвод воздуха на тракты безнапорных закрытых водосбросов
следует обеспечивать для того, чтобы компенсировать расход воздуха, который перемещается в
нижний бьеф за счет трения на поверхности водного потока и при вовлечении его в толщу воды. Тем
самым предотвращается возможная смена режимов течения.
4.19 Следует учитывать увеличение глубины потока, вызванное его самоаэрацией. Можно
приближенно считать, что вовлечение воздуха начинается по длине водосброса в сечении, где
значение комплекса . В этом соотношении и - средняя скорость и
гидравлический радиус водного потока. При существенной степени насыщения воздухом
высокоскоростной поток условно разделяют на два слоя: водовоздушный (слой воды с пузырьками
воздуха) и над ним воздушно-капельный (слой воздуха с каплями воды) - с границей между ними при
воздухосодержании около 0,6 (отношение объема воздуха к объему смеси вода-воздух).
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.20 Образование воздушно-капельного слоя аэрированного потока необходимо учитывать, так
как появление капель воды на значительной высоте над дном безнапорного водосброса может
привести к затруднениям его эксплуатации и эксплуатации прилегающих к нему сооружений. Вода,
содержащаяся в этом слое сбросного потока, может попасть за пределы бортов сооружения под
воздействием бокового ветра и на плановых поворотах тракта. Капли воды могут подниматься на
значительную высоту за поворотами в вертикальной плоскости, при сопряжении аэрированных
потоков с нижним бьефом. Если сброс расходов производится при отрицательных температурах,
образование таких капель может привести к обледенению элементов сооружения.
В ряде случаев необходимо предусматривать специальные мероприятия для отвода воды,
оказавшейся за пределами тракта водосброса.
4.21 Предотвращение кавитационной эрозии на безнапорных участках водосбросов с помощью
аэрации обтекаемых потоком твердых граничных поверхностей необходимо предусматривать при
скоростях течения более 25 30 м/с.
10
Для этого следует применять аэраторы на обтекаемой границе потока в виде пазов, выступов,
уступов и трамплинов, которые создают локальные зоны вакуумов. В эти зоны водного потока воздух
должен подводиться по специальным трубопроводам, а в ряде случаев - просто по зазорам между
обтекаемой поверхностью и потоком воды из атмосферы или из пространства над потоком.
4.22 Следует учитывать, что при умеренных удельных расходах в основном расчетном случае
(ориентировочно не более 20 30 м /с) необходимость в устройстве аэраторов на сливной грани
безнапорных водосбросов отсутствует. В таких условиях, на основе гидравлических расчетов, должно
быть установлено наличие воздуха за счет самоаэрации потока воды вблизи обтекаемых
поверхностей вплоть до дна водосброса.
4.23 Необходимо принимать во внимание, что воздух, захватываемый гидравлическим
прыжком, при контакте струй с твердыми границами и разбрызгивании воды, вытекающей из-под
затвора, во многих случаях существенно увеличивает глубину потока и вызывает необходимость
повышения высоты бортов водосбросов. В закрытых водосбросах захват воздуха безнапорным
потоком при контакте расширяющихся струй с твердыми границами в случае разбрызгивания
приводит к опасности того, что будет перекрыто все поперечное сечение над потоком воды. Такое
явление может быть причиной неустойчивой смены режимов течения и возникновения существенной
пульсации давления. Подобного рода режимы в закрытых водосбросах следует устранять с помощью
режимных или конструктивных мероприятий.
4.24 Абразивное воздействие на обтекаемые поверхности водопропускных сооружений должно
учитываться при проектировании гидроузлов на реках с обильным стоком влекомых (донных)
наносов. На основании анализа задержки и осаждения наносов в водохранилище следует оценивать
возможность пропуска наносов через сооружения. Как правило, пропуск наносов через сооружения
производится при малых объемах водохранилищ низко- и средненапорных гидроузлов. На
высоконапорных гидроузлах с водохранилищами большой емкости пропуск влекомых наносов через
водосбросные сооружения в период эксплуатации маловероятен, но должен учитываться при
проектировании глубинных водоспусков и водовыпусков, а также при работе строительных
водопропускных сооружений.
Истираемость поверхности водопропускных сооружений влекомыми наносами,
транспортируемыми потоком, зависит от:
скорости потока;
времени пропуска потока с наносами через сооружение;
плотности и прочности материала обделок и облицовки водопропускного тракта;
шероховатости истираемой поверхности сооружения;
крупности и твердости материала наносов.
Требования к проектированию составов износостойких бетонов и производству бетонных работ
приведены в [2]. Характеристики и состав износостойких бетонов рекомендуется контролировать
экспериментально, путем испытания на истирание по ГОСТ 13087.
При скоростях потока, несущего наносы, более 15 м/с и/или при удельном среднегодовом
объеме твердого стока через сооружение более 20000 м /год должны применяться облицовки из
металла или гранитных плит (блоков). В отдельных случаях при небольших объемах и надлежащем
технико-экономическом обосновании облицовки могут выполняться из фибробетонов или
полимербетонов.
Укладка износостойких бетонов в облицовку водопропускных сооружений должна вестись, как
правило, одновременно с укладкой основного бетона, при этом достигается их надежная связь друг с
другом.
4.25 Для предотвращения абразивного разрушения поверхности крепления и гасителей энергии
в нижнем бьефе необходимо устранить возможность поступления на крепление камней, обломков
бетона, металлолома и т.п. В период строительства должны быть предусмотрены мероприятия,
которые исключают падение на плиты крепления строительного мусора с плотины и каменных глыб с
Для просмотра полной версии скачайте документ
Кому будет полезно
- Проектным организациям
- Проектировщикам
- Архитекторам
- Инженерам-конструкторам
- Инженерам ОВ и ВК
- Строительно-монтажным организациям
- Строителям
- Прорабам
- Мастерам строительно-монтажных работ
- Монтажникам
- Инженерам строительного контроля
- Инженерам эксплуатирующих организаций
BIM библиотека
Каталоги продукции, альбомы узлов, модели комплектующих для проектирования вашей конструкции
Калькуляторы
Смотреть все 11
C помощью данного калькулятора вы сможете рассчитать необходимое количество материалов для устройства плоской кровли
В «Онлайн-картах» ТЕХНОНИКОЛЬ объединена информация из СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия», СП 131.13330.2018 «Строительная климатология» и сборника таблиц параметров предельной интенсивности дождя А.М. Курганова.
Подбор шага крепежа, толщины балласта и ширины рулонов для устройства гидроизоляционного слоя в зависимости от ветровой нагрузки на кровлю
Расчет количества клиновидной теплоизоляции для формирования основного уклона и контруклона на плоской кровле
Расчет базового значения удельного расхода энергии на отопление согласно Приказу Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации №1550/пр от 17.11.2017
Онлайн-инструмент для инженеров-сметчиков проектных организаций. Расчет стоимости материалов необходимый для оценки проектно-сметной документации.
Предназначен для расчета и подбора сечений деревянных клееных балок, работающих на изгиб и осевое сжатие. Позволяет рассчитывать одно- и двухпролётные схемы с консолями и без для разных типов нагрузок
Инструмент для анализа тепловых потерь здания
Калькулятор для расчёта материалов в системах с TAIKOR
С помощью данного онлайн калькулятора вы сможете рассчитать количество материалов, необходимое для выполнения комплексной системы тонкослойного штукатурного фасада ТН-ФАСАД ПРОФИ
Калькулятор для расчета количества воронок внутреннего водостока
