Виды водопроводящих сооружений

Лотки устраивают вместо каналов на участках трассы со сложным рельефом (крутыми склонами, в горных условиях), с не­благоприятными геологическими условиями (неустойчивыми грун­тами, выходами скал) и там, где постройка канала обходится до­роже, чем устройство лотка (зна­чительные насыпи ит.п.). Лотки представляют собой искусствен­ные русла из различных материа­лов (дерева, бетона, стали); дно их располагается или на земле, или выше ее поверхности на эстакадах движение воды в них безнапорное.

Деревянные лотки обладают следующими недостатками: они сильно деформируются, вследст­вие чего текут; при колебаниях уровней потока загнивают, что ограничивает срок их служ­бы. Эти ложи целесообразно применять в районах, богатых лесом.

 Рис. 27.1  Деревянный рамный лоток

Деревянные рамные лотки (рис. 27.1) устраивают из прямоугольных брусчатых рам, обши­тых одним-двумя рядами досок и соединенных поверху деревянной или стальной затяжкой. Рамы устанавливают на продольных балках, опирающихся на деревянные опоры. Обшивку лотка выполня­ют из досок толщиной 5-7,5 см, иногда из двух рядов со стыками вразбежку; стыки досок делают или в четверть, или со шпонкой (что лучше), или с перекрытием планками (хуже и в фильтрацион­ном, и в гидравлическом отношениях).

Дополнительно стыки уп­лотняют конопаткой и осмолкой.

Бетонные и железобетонные лоткиустраивают прямоугольного или трапецеидального  (с крутым наклоном стен)  сечения и располагают    непосредственно   на спланированном земляном основа­нии или на эстакадах.

Лотки на сплошных основаниях выполняют:

1) разрезными, ког­да стенки лотка отрезаны швом от днища и работают самостоятель­но как подпорные стенки,

2) неразрезными, когда весь лоток пред­ставляет в поперечном сече­нии монолитную конструк­цию.
Формы поперечных се­чений лотков даны на рис. 26.1. Сборный железобетон­ный лоток на косогоре, ус­тановленный на бетонном основании, показан на рис. 27.2.

 Рис. 27.2 Сборный железобетонный лоток: 1, 2, 3 - сборные блоки; 4 - водоотводная канава

Лотки могут быть откры­тыми и закрытыми для за­щиты от низких температур или в санитарных целях. Закрытые лотки имеют пря­моугольную (рис. 27.3) подковообразную или круглую форму; это скорее трубы с

Рис. 27.3 Железобетонный закрытый лоток:
1 - дренаж,   2 - железобетонная    плита,   3 - об­ратная засыпка

безнапорным течением. На больших оросительных ка­налах применяют сборные открытые гнутоформованные лотки криволинейной (параболиче­ской, полуциркульной) формы шириной до 1 м и длиной секций до нескольких метров.

Лотки на эстакадах имеют конструкции двух типов:

1) стенки лотка воспринимают всю нагрузку между опорами эстакады (рис.27.4, а);

2) корыто лотка лежит на эстакаде, имея оплошные опо­ры в виде продольных балок (рис.27.4,б).

 Рис. 27.4 Железобетонный лоток на эстакаде (акведук):
а - несущий нагрузку в пролете между опорами; б - с продольными балками, несу­щими нагрузку в пролете между опорами; 1 - лоток; 2 - пешеходный мост; 3 - бал­ки (стяжки)

Стенки лотков работа­ют как консоли; поверху иногда делаются стяжки, что несколько облегчает стенки, но осложняет конструкцию лотка.

Лотки для малых расходов воды (0,5-5 м³/с) могут изготавли­ваться сборными   железобетонными   тонкостенными (6 см)   (рис.27.5, а) и на опорах с пролетами 3-5 м. Стыки секций на опорах очень просты (рис. 27.5, б); водонепроницаемость их обеспечивает­ся прокладкой двух просмоленных канатов или резиновых жгутов.

 Рис. 27.5 Сборный железобетонный лоток параболического очертания на эстакаде для малых расходов воды:
а - общий вид; б - стык секции;  1 - днище лотка; 2 - опора; 3 - гидроизоляция в виде просмоленного каната или резинового жгута

Стальные лотки отличаются высокой водонепроницаемостью и быстротой сборки; поперечное сечение малых лотков (шириной до 6 м) делается полукруглым, больших - с вертикальными стенками, несущими
нагрузку, и криволинейным днищем. Недостатками их яв­ляются быстрая коррозия стали (даже оцинкованные лотки служат не более 15 лет) и большая затрата металла. Площадь поперечного сечения лотка обычно меньше, чем в подводящем и отводящем ка­налах. Поэтому уклон лотка i, как правило, больше уклона канала.

Пропускная способность лотка Q определяется путем расчета вхо­да в лоток как водослива с широким порогом. Средняя скорость движения в лотке назначается равной 1,5-2,0 м/с, при этом пере­пады между уровнем воды в канале на входе и выходе из лотков в среднем равны Z = 0,10-0,15 м. Большие скорости и перепады не назначают во избежание излишних потерь напора и осложнений, возникающих при сопряжении лотка с каналом.