Шахтный водосброс с кольцевым водосливом

Кольцевой водослив 1 (рис. 17.15) может иметь безвакуумный профиль, очерченный по координатам нижней границы свободно падающей в шахту струи, вакуумный профиль или плоский гребень.

К плоскому гребню, имеющему меньший коэффициент расхода, переходят в случае, если при заданном на гребне напоре  и известном расходе  радиус гребня  из формулы  равен .

Рис. 17.15 Шахтный водосброс с кольцевым водосливом и его компоновка в гидроузле:
1 - кольцевой водослив; 2 - струенаправляющие быки; 3 -стеснение колена; 4 - строительный туннель

Сливная грань водослива плавно сопрягается с шахтой, которая во избежание размыва сплошности потока при свободном падении воды в шахте выполняется сужающейся книзу, в соответствии с уменьшением площади по мере увеличения скорости падающей жидкости. Из производственных условий преимущество имеет цилиндрическая шахта, но ее применение требует обеспечения напорного течения по всей высоте цилиндрического участка. Достигается это устройством в конце шахты, перед коленом или в колене, стеснения (рис. 17.15). Недопустимо подтопление гребня, которое ведет к снижению пропускной способности водосброса. Подтопление гребня может иметь место как при недостаточной пропускной способности тракта за водосливной воронкой, так и в результате самоподтопления воронки происходящем при .

На стенке меньшего радиуса сопрягающего колена возможно падение давления ниже атмосферного и, как следствие, возникновение кавитации и кавитационной эрозии, поэтому целесообразно обеспечить при устройстве стеснения отрыв потока от потолка колена

Рис. 17.16 Шахтный водосброс с неполной кольцевой воронкой

Рис. 17.17 Лепестковый водосброс

(рис. 17.15) и подвод воздуха к колену. В коротком безнапорном туннеле воздух поступает к колену со стороны выходного портала туннеля.

Винтовое движение воды, поступающей в воронку, снижает пропускную способность водослива, поэтому предусматриваются различного рода противоводоворотные конструкции: струенаправляющие быки, стенки, ребра и др.

Для обеспечения равномерного подвода воды к кольцевому водосливу в грунте делают специальную выемку.