Стеснение русла перемычками

Уменьшение живого сечения русла реки установкой перемычек вызывает подпор воды на участке реки до перемычек и увеличение скорости в суженной части, за счет чего возможен размыв русла в этом месте и подмыв перемы­чек. На рис. 24.2 показан продольный разрез реки по руслу -

 Рис.   24.2    Воздействие   перемычек на уровни воды в реке  (разрез А - А
по рис. 24.1) 

 по линии А-А  (см. рис. 24.1) в случае, когда уже установлены перемычки первой очереди 5-3-2 (на рис. 24.1 соответствует обоз­начениям 8-1-5).

 Если   предположить, что размыва 6 в стесненной части русла нет и ниже по течению за перемычками нет бара 7 намытых отложившихся продуктов размыва, то подпор Z    ориентировочно можно, определить по формуле

                     (24.1)

 где v_п, v_с - средние скорости течения перед перемычками и в сжа­том сечении русла;

 - коэффициент сжатия,  = 0,75-0,9; мень­шие значения для форм перемычек в плане, близких к прямоуголь­ному (рис. 24.3, а), большие - для трапецеидальной формы и при наличии направляющих сооружений (рис. 24.3, б, в),

Существенную поправку в значении 2 может дать размыв рус­ла 6 в свободной от перемычек части. Особенно интенсивный раз­мыв происходит при пропуске первого половодья. Продукты размы­ва откладываются в виде бара 7 по течению ниже перемычек и создают подпор 1, за счет которого уменьшается перепад с Z до Z₁ (рис. 24.2), что в свою очередь уменьшает размыв русла прора­на. Подпор, создаваемый баром, может привести к необходимости увеличить высоту перемычки с 3 до 4 в низовой части.

Выбор степени стеснения русла перемычками производится на основе рассмотрения ряда вариантов. Конкурентоспособные ва­рианты стеснения должны быть исследованы на гидравлических моделях с размываемыми материалами русла и перемычек с моде­лированным временем процесса размыва. На практике степень стеснения русла реки назначается равной 30-65%. При этом стре­мятся выполнить следующие условия: скорость vс не должна соз­давать разрушительных для перемычек размывов, обеспечить пропуск льда, взводное   судоходство    (vс ),   лесосплав
().

Размыв основания, подмывы перемычек можно ограничить при­данием перемычкам легко обтекаемой формы (рис. 24.3, а) устрой­ством направляющих дамб (рис. 24.3, б), предварительных расчи­сток прорана для улучшения по­перечной циркуляции, существен­но влияющей на размывы (рис. 24.3, в), обеспечением рациональ­ных очертаний смоченных поверхностей перемычек и др. Стеснение русла реки в значительной степе­ни связано и с конструкцией пе­ремычек, особенно продольной.

 Рис.    24.3    Способы    улучшений условий движения потока в русле, стесненном перемычками: 1 - расчистка