Дюкеры

Дюкеры представляют собой напорные трубопроводы, уклады­ваемые под руслом реки или на склонах долины  (рис. 27.11, а, б),

 Рис. 27.11 Типы дюкеров:
а - дюкер под руслом; б - дюкер при пересечении долины по ее склонам и дну

Дюкеры первого типа, подверженные внутреннему давлению воды и внешнему давлению от земли, должны иметь жесткую конструк­цию; дюкеры второго типа испытывают большей частью только внутреннее давление от воды и представляют собой трубопроводы (металлические, железобетонные и деревянные). В зависимости от расчетного расхода воды дюкер может состоять из одной или не­скольких труб. На рис. 27.12 показан тип сборного железобетонного дюкера, состоящего из звеньев труб. Форма сечения дюкера

 Рис. 27.12 Одноочковый дюкер из звеньев труб:
а - продольный  разрез;   б - план  входа;   в,  г - детали  соединений   труб;    1 - бетонная подготовка;   2 - железобетонное  кольцо  на   стыке  секций;   3 - железобетонная   анкерная  опора

опре­деляется условиями его статического нагружения и особенностями, связанными с производством работ. Круглое сечение (рис. 27.13, а) удобно в

 Рис. 27.13 Типы поперечных сечений дюкера: а - круглое; б - коробовое; в - прямоугольное многоочковое

производстве, выгодно в гидравлическом отношении (наи­меньший гидравлический радиус) и хорошо воспринимает внутрен­нее давление. При небольшом внутреннем давлении и большой внешней нагрузке дюкеру придают коробовую или эллиптическую форму (рис. 27.13, б). Многоочковые дюкеры (рис. 27.13, в) часто имеют прямоугольное поперечное сечение.

 Рис. 27.14 Схема гидравлического расчета дюкера и сопряжение потока в голове дюкера при минимальном уровне в канале: 1 - решетка; 2 - шандорный паз; 3 - водобойный колодец

Во входном оголовке дюкера устраивают мусорозащитные ре­шетки. Шандорные пазы предусматривают на входе и выходе из дюкера, что позволяет регулировать режим движе­ния воды в дюкере, а также производить ремонт каждой трубы мно­гоочкового дюкера без перерыва в работе всего сооружения.

Площадь сечения дюкера определяют по расходу воды и сред­ней скоростью течения порядка   м/с, которая определяется технико-экономическим расчетом. При  м/с дюкер может заиляться.
Гидравлически дюкер представляет собой напорный водо­вод с расходом

 где  - коэффициент расхода, учитывающий потери в водоводе;

 - разность уровней перед дюкером и за ним;

z - площадь по­перечного сечения.

Особенность работы относительно длинных дюкеров состоит в том, что при расходах Q, меньших максимальной пропускной спо­собности, величина потерь напора в трубе оказывается иногда меньше перепада между дном подводящего и отводящего каналов (а следовательно, и уровнями воды в них)  (рис. 27.14, а).

При этом на входе образуется кривая спада, входной участок ра­ботает в безнапорном режиме (с «переменным прыжком» в трубе рис. 27.14, а). Такие режимы нежелательны ввиду возможности расстройства швов от толчков и т. п. Бороться с этим явлением можно или подпирая шандорами уровень воды на выходе, или из­меняя конструкцию входной части так, чтобы прыжок образовался в открытой части на входе и был затоплен (рис. 27.14, б).