ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ГОЛОВНОГО СООРУЖЕНИЯ

Гидравлическими расчетами устанавливают основные размеры головного сооружения, гарантирующие забор заданного расхода, и безопасные для магистрального канала и прилегающего к сооружению участка реки условия пропуска воды при принятых конструкциях.

Для выполнения гидравлических расчетов необходимо иметь:
а) бытовой график глубин реки для расчетного года за время работы системы и кривую связи глубин и расходов;
б) график глубин (или уровней воды) магистрального канала за время работы системы и кривую связи глубин и забираемых расходов;
в) отметки дна и размеры поперечного, сечения реки у места отвода и канала у головного сооружения;
г) угол отвода воды в канал;
д) конструктивное оформление головного сооружения (число пролетов, очертание быков в плане, форма входного порога, расположение сороудерживающей решетки, шандорной стенки, диафрагмы и др.).

Исследования работы боковых водосливов показали, что в реке выше водослива устанавливается кривая спада, в пределах водослива напор оказывается переменным и достигает наибольшего значения в конце водослива, где в реке устанавливается равномерное движение, соответствующее транзитному расходу.

Ширина отверстия головного сооружения зависит от величины забираемого расхода и превышения уровня воды в реке над уровнем воды в канале. Если этого превышения нет, то, значит, в данный период уровни воды в реке при бесплотинном водозаборе не позволяют забирать требуемый расход.

Для определения ширины отверстия сооружения предварительно выбирают из совмещенного графика критические моменты водозабора с малой разностью уровней воды. Так как в рассматриваемые моменты забираются в канал различные расходы, то еще неизвестно, который из них будет расчетным. Поэтому ширину отверстия определяют для всех выбранных случаев и большую из них принимают в проекте.

Гидравлический расчет головного сооружения аналогичен расчету регуляторов на сети и ведется по формуле расхода воды через боковой водослив с широким порогом при затопленном истечении через открытое отверстие.

Отверстие крупных сооружений обычно делят на пролеты (не менее трех), соблюдая при этом условия градации отверстий по ГОСТ 4688—49.

Кроме того, принятая ширина отверстия должна удовлетворять требованию СНиП П-И.3-62, согласно которому погонные расходы воды в отверстии головного сооружения должны быть в 1,5—2 раза меньше погонных расходов воды в реке в створе сооружения в период интенсивного движения донных наносов.

При высоких уровнях в реке вода забирается через шандоры и далее из-под щита.

Высоту стен сооружения принимают с необходимым запасом превышения над наибольшим уровнем воды в реке.

Волков И. М., Кононенко П. Ф., Федичкин И. К., Гидротехнические сооружения, М., Колос, 1968