Конструкции рисбермы

Гидравлические условия работы рисбер­мы освещены ранее. До 30-40% не погашенной в водобойной час­ти кинетической энергии водного потока, проходящего через пло­тину, гасится на рисберме.

Рисбермы могут быть горизонтальные и наклонные. В качестве крепления рисбермы используют бетонные и железобетонные пли­ты, в том числе сборные, как основной тип крепления, ряжи, запол­ненные камнем, габионы при небольших напорах, каменная наброс­ка и тяжелые фашины. У водобоя располагаются более мощные крепления и в конце - более легкие. Крепления должны быть гиб­кими, чтобы они следовали деформациям дна и при этом не разру­шались.

Все типы креплений укладываются на обратном фильтре и дела­ются водопроницаемыми. Плиты располагаются с таким расчетом, чтобы сквозных продольных швов не было (рис. 9.14), и соединя­ются между собой арматурой в единый тюфяк, заанкеренный в во­добое или специально сделанный свайный ряд во избежание спол­зания тюфяка при подмыве его концевой части. Ряжи могут быть и из дерева, если они постоянно под водой, по верху деревянных ряжей делается металлическая обвязка (из швеллера № 30-40). Для усиления каменной наброски рисбермы, которая делается при скорости на рисберме 3,5-т-4 м/с, может устраиваться свайный час­токол. Сваи d=18-25 см забиваются через 1-2 м в шахматном порядке. Для усиления крепления из каменной наброски могут быть применены тяжелые фашины, укладываемые сплошным рядом. Са­мостоятельные фашинные крепления применяют при скорости те­чения до 1,5-2,5 м/с.

Концевой участок рисбермы выполняют чаще в виде ковша (см. рис. 9.3, 9.4, 9.5) с заложением верхового откоса не круче 1:4-1:5. Низовой - размываемый откос должен быть устойчив в строительный период. При отсыпке в ковш камня, гравия можно уменьшить глубину ковша [см. формулу (2.48)] за счет того, что  для камня, гравия больше, чем для других грунтов. При размыве низового откоса камень  (гравий)

 Рис. 9.13 Типы креплений рисбермы:
а - плиты;  б - схема силовых воздействий    на    плиту;    в - дырчатые   скошенные    плиты; г, д - бетонные шероховатые блоки; е - чешуйчатое крепление; ж - железобетонный тюфяк; 1 - щебень; 2 - гравий; 3 - песок; ОФ - обратный фильтр

сползает в зоны размыва, что приостанавливает дальнейший размыв. Толщина такой отсыпки 1-4 м и обычно не менее 3d. Диаметр камня (гравия) й в ковше определяется по скорости в начале горизонтальной площадки (точка В на рис. 9.4) с учетом интенсивности турбулентности потока, где . Турбулентность потока (величина ) возрастает при увеличении отношений  и умень­шении длины рисбермы.

Размеры всех видов крепления определяют расчетом с учетом всех действующих сил и с помощью лабораторных исследований. Весьма ориентировочно считают, что на крепление из плоских плит на 1 м длины (поперек течения) действуют две главные силы: мгно­венное    гидродинамическое   давление , выраженное   эпюрой
1-2-3-4-5, и гидродинамическое лобовое давление Р. Сила определяется по параметрам волны, очертание которой может быть принято по синусоиде. Эпюра отсчитывается от пьезометриче­ской линии, которая располагается выше уровня воды над плитой на величину восстановления кинетической энергии  , где
v- средняя скорость течения воды над плитой. Длина полуволны l = 2h_к, где h_к - критическая глубина. Высота полуволны

           (9.7)

 где z- разность отметок НПУ и поверхности струи в сжатом сече­нии; х - расстояние от сжатого сечения до рассматриваемой плиты. Силу Р для предварительных расчетов можно принять очерченной по треугольнику и равной   , где - коэффициент пульсации давления, равный 0,2-0,3; G- вес плиты во взвешенном состоянии в объеме Lh. Коэффициент запаса принимают обычно не менее 1,25. Расчет ведут аналогично расчету плиты водобоя. Следует еще раз отметить условность подобного расчета, так как плиты обычно арматурой связывают между собой, гидродинамиче­ские нагрузки зависят от конструкции плит.
Отметка рисбермы назначается из условий беспрепятственного пропуска льда при сбросе минимальных расходов, в период ледо­става при минимальных отметках воды в нижнем бьефе  глу­бина воды не должна быть меньше глубины промерзания воды. Непромерзаемый слой воды а над местами выхода фильтрационно­го потока из дренажных колодцев, фильтрующих швов назначается обычно не менее 1 м, при этом учитывается наибольшая возмож­ная толщина льда . Тогда отметка рисбермы

              (9.8)

 Отметка рисбермы назначается обычно на отметке дна реки.