Отвод воды туннелями и каналами
В практике строительства высоконапорных сооружений наиболее распространенным является отвод воды туннелями. Диаметр туннеля и высоту перемычек определяют технико-экономическим сравнением вариантов пропуска строительного расхода (). Можно построить совмещенный график стоимости туннеля перемычек и в первом приближении выбрать наиболее экономичный вариант (рис. 24.7). Однако
Рис. 24.7 График для определения диаметра туннеля:
D - диаметр туннеля; Сc - суммарная стоимость; СT и СП - стоимости туннеля и перемычки
этот график надо существенно корректировать с учетом особенностей строительства, технических возможностей и т. п. Не всегда удается за время от перекрытия русла до наступления возвести перемычку на необходимую высоту. В этих случаях увеличивают количество туннелей или применяют затопляемые перемычки, перелив воды через перемычки, используют взрывной метод, позволяющий возвести перемычку быстро.
Диаметр туннеля из условий пропуска расходов при перекрытии можно уменьшить за счет увеличения напора. Для этого напор при перекрытии можно создавать не только одним банкетом, а двумя и тремя.
На р. Хантайке такой прием позволил осенью 1967 г. перекрыть проран на скальном основании при общем перепаде уровней в 7 м при скоростях в проране 6-8 м/с. При этом был допущен размыв среднего банкета, но объемы размытого грунта входили в тело будущей плотины. Устройство промежуточных бьефов дозволило снизить напор на верховой перемычке до 4,5 м.
Отвод воды туннелем особенно целесообразен, если туннель в дальнейшем используется как эксплуатационный водосброс или водозабор ГЭС, что обычно и делается.
В ряде случаев отвод речного потока производится по одному или нескольким каналам. Порядок пропуска строительных расходов при этом можно иллюстрировать строительством Вилюйского гидроузла с пропуском строительного расхода 1%-ной обеспеченности 11 160 м3/с После перекрытия реки строительные расходы пропускались через канал длиной 650 м, шириной 22-25 м. В меженный период канал был перекрыт и производилось накопление водохранилища. При наступлении очередного паводка перемычки в канале были убраны и расходы (примерно 4 000 м3/с) пропущены по каналу со скоростью 18-19 м/с. Лед пропущен также через канал. После спада паводка канал вновь перекрыли и возведение плотины обеспечивалось с опережением подъема воды в водохранилище и очередной паводок пропускался уже по эксплуатационному водосбросному каналу. Отвод реки каналами успешно применяется при трудноразмываемых породах.
При схеме возведения сооружений с отводом реки туннелем, каналом после перекрытия русла нередко требуется значительное время для устройства перемычек такой высоты, чтобы можно было пропустить летне-осенние и весенние строительные расходы. Это удлиняет сроки строительства. Можно устроить перемычки меньшей высоты, но тогда придется увеличивать сечение туннеля, канала или делать их по нескольку что удорожает стоимость строительства и увеличивает сроки подготовительного периода.
По туннелям лед, суда, лес обычно не пропускаются, если не считать специальных судоходных и лесосплавных туннелей.