Водосливная земляная плотина Советский патент 1949 года по МПК E02B7/16 E02B7/06 

Необходимость Особых водосбросных устройств при паводках резко снижает экономическую эффективность известных типов земляных плотин и ставит задачу о Превращении таких плотин в водосливные.

Перелив воды через земляные плотины допустим в том случае, если поверхность плотины, обтекаемая потоком, надежно защищена от размыва и откосы плотины устойчивы.

Первое достигается устройством специального крепления на водосливной поверхности плотины; второе- приданием профилю плотины соответствующего очертания и устройством экранов и дренажей, управляющих гидродинамическими фильтрационными силами, развивающимися в теле плотины при переливе воды через ее гребень.

Вследствие неизбежности осадок основания и тела водосливной земляной плотины неизбежны и деформации крепления ее сливной поверхности. Чтобы нри этих деформациях крепление не разрущалось, оно должно состоять из отдельных элементов, не соединенных жестко друг с другом. Благодаря наличию в креплении больщого количества щвов и неизбежности осадочных деформаций, крепление сливной по.. верхности плотины проницаемо для

воды и только для защиты этой поверхности от эррозии.

Из сказанного следует, что проектирование земляной водОСливной плотины нужно вести с расчетом на то, что в периоды пропуска воды через нее тело ее может полностью насыщаться водой и это должно быть нормальным состоянием работы сооружения.

Земляная водосливная плотина, предлагаемой конструкции (см. чертеж) допускает перелив воды через гребень плотины и предназначена к применению в качестве паводкового водосброса в гидроузлах с земляными плотинами.

Профиль водослива трапецевидный. Верховой откос / назначается по аналогии с откосами глухих земляных плотин; низовой же откос 2 должен быть не круче 1 : 4,5. Уклон его устанавливается на основании расчета устойчивости откоса и лежащего на нем крепления.

Тело 5 водосливной плотины делается из земли и возводится сухим способом или намывом.

По подошве плотины, под сливной частью, устраивается дренаж 4, глубоко введенный в плотину (ленточный или трубчатый дренаж, тюфяк и т. п.). Назначение дренажа- повыщать устойчивость насыщенно745

го водой низового клина плотины путем изменения направлений фильтрационных гидродинамических сил, действующих в нем при переливе воды через гребень плотины. Этой же цели служит и экранирование верхового откоса « гребня плотины. Поверхность низового откоса и гребня плотины, по всей ее пловдади, прикрывается зернистым фильтром 9 (обратный фильтр), прогруженным сверху слоем каменной наброски 5. Мощность этого слоя должна быть достаточной для того, чтобы возможные подвижки элементов крепления сливной поверхности не отражались на целостности фильтра.

Так как в наброске и фильтре неблагоприятное для устойчивости откоса направление фильтрационного потока не поддается изменению, общая толщина фильтра и наброски должна быть минимальной и не должна превыщать 1,0-1,5 м.

Ф.ильтр 9 и каменная наброска 5 , являются подготовкой, на которой покоится крепление из рещетчатых щитов 6 сливной поверхности плотины.

Чтобы удовлетворять своему назначению, крепление сливной поверхности земляной водосливной плотины должно быть: 1) достаточно прочным, чтобы противостоять воздействию на него струи, 2) достаточно гибким и способным изменять свою форму без чрезмерного раскрытия щвов, чтобы легко приспосабливаться к осадочным деформациям .сливной поверхности, 3) сквозным, чтобы дренировать откос и способствовать уменьшению вакуумов и вырывающих сил, развивающихся на сливной поверхности, 4) гидравлически наименее щероховатым, 5) дещевьш и простым в исполнении и 6) долговечным.

Чтобы удовлетворить одновременно всем перечисленным требованиям возможно в качестве основного элемента крепления применять железобетонный брус, уложенный вдоль потока. Такие брусья, расположенные с небольщими зазорами между

ними, могут быть объединены в цельные или сборные решетчатые щиты 6.

Щиты укладываются по падению откоса внахлестку, а по простиранию откоса впритык. При этом продольные швы между щитами снабжаются ограничителями, определяющими максимальное раскрытие швов.

На откосе щиты закрепляются на анкерах 7, предварительно заложенных в тело плотины и расположенных под острым (около 45°) углом к откосу.

Заделывать анкера в тело плотины рациональнее всего посредством намыва вышележащей части тела плотины.

Такие же щиты применяются для крепления гребня и бортов водослива, сопрягающих его с глухими частями плотины.

Если на гребне плотины необходимо иметь затворы, то крепление гребня следует устраивать в виде сплошной бетонной плиты (флютбет) с жестко соединенными с ней бычкаМИ.

Низовой откос плотины заканчивается уступом 8, назначение которого предупредить нагон гальки на этот откос и служить дренаж1ем низового откоса. Поэтому он выполняется в виде заполненного .камнем железобетонного каркаса со сквоз. ной передней стенкой.

Предмет изобретения

1. Водосливная земляная плотина, отличающаяся тем, что, с целью направления фильтрационных гидродинамических сил от низового водосливного откоса в глубь плотины, защитная одежда водосливной поверхности ее выполнена водопроницаемой в виде обратного фильтра и в подошве плотины, под ее сливной частью, устроены водоотводящие дренажи.

2. В плотине по п. 1 применение рещетчатых щитов, прикрывающих обратный фильтр защитной одежды водосливного откоса.

V/y