Водосбросы нефильтрующих плотин

К настоящему времени не выработаны конструкции водосбросов для оснований, теряющих несущую способность при оттаивании. Известны примеры разрушений водосбросов при таких основаниях. Даже те водосбросы, которые основываются на скале, оказались с дефектами.

В частности, мерзлое скальное основание ступенчатого водосброса при плотине на р. Ирельях у г. Мирного оттаяло на большую глубину и вдоль этого талика идет фильтрация, которая крайне нежелательна для нефильтрующей плотины, примыкающей к водосбору.

Рис. 15.49 Водосброс - в виде водосливной плотины, граничащей с земляной плотиной:
1 - навес над водосливом; 2 - зона переменного замерзания и оттаивания; 3 - галерея и ряд скважин-колонок для охлаждения; 4 - зона постоянного мерзлого грунта; 5 - зона постоянного талого грунта; 6 - насыпь для теплоизоляции

В водосбросе с открытым водосливом (рис. 15.49) в период его работы противофильтрационная преграда создается не только мерзлым грунтом, но и конструкцией самого водосброса (бетонное тело  водосброса, шпунтовый ряд и др.), которая обычно расстраивается под влиянием температурных деформаций и пропускает воду, что ведет к дальнейшему увеличению фильтрации. Возможно, что сифонные водосбросы дадут некоторую возможность выполнить под ними противофильтрационную преграду из мерзлого грунта и тем обеспечить водонепроницаемость, но их эксплуатация в условиях Севера требует специальных исследований.

Температурный режим водосбросов с открытым водосливом ухудшается потому, что такой водосброс нагревался больше, чем глухая плотина. Для защиты от этого вредного нагрева следует применять следующие меры:

а) для уменьшения нагрева от воды водохранилища: устройство сифонных водосбросов; если же потребуется открытый водосброс, то его следует устраивать без затворов; эксплуатация такого водослива должна проводиться только при пропуске катастрофического паводка, для чего кроме водослива следует иметь сифонный водосброс, через него должны пропускаться сравнительно небольшие расходы; создание теплоизоляции между мерзлым основанием водосброса и водой водохранилища; в качестве такой теплоизоляции может служить отсыпка грунта перед порогом водосброса;

б) для защиты от лучистого нагрева летом и отепляющего действия снежного покрова зимой: устройство перекрытия над водосливом;

в) для дополнительного охлаждения: устройство внутри водосброса и его основания галерей, колодцев, скважин и др. для подачи холодного воздуха зимой, а в некоторых случаях и для охлаждения летом при помощи холодильных машин;

г) для защиты от нагрева с нижнего бьефа: отказ от устройства в нижнем бьефе вблизи водосброса водоемов в виде водобойных колодцев, воронок размыва, отводящих русел и др., а в случае их: наличия предусматривать их опорожнение после пропуска паводка; устройство отвода воды от водосбросов по возможности в виде лотков на стойках-сваях или на насыпях; избежание устройства выемок с откосами, остающимися открытыми на период эксплуатации, так как эти выемки вскрывают льды, имеющиеся в грунте, и способствуют их таянию и порче откосов, если такие выемки неизбежны, то откосы их должны быть защищены от разрушения морозостойким бетоном.

Перечисленными мерами необходимо обеспечить отсутствие фильтрации у водосброса и. для достижения этой цели стабилизация температурного режима имеет важное значение.