ПОПЕРЕЧНЫЕ МАССИВНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

Основными видами этих сооружений являются полузапруды (буны), донные запруды и донные пороги, применяемые главным образом для ограничения (стеснения) русла.

Расположение полузапруд. По высоте гребня относительно уровня воды в реке полузапруды делятся на три вида:

донные, затопляемые в межень и устраиваемые для смещения линий наибольших глубин от вогнутого берега и защиты основания береговых сооружений (дамб, береговых укреплений) от размывов;

меженные, затопляемые в паводок, но незатопляемые при уровнях, соответствующих расходу средневысокой межени; они служат для защиты берегов и регулирования меженного русла;

паводковые — незатопляемые полузапруды, применяемые для защиты берегов и регулирования русел при средних высоких уровнях.

В зависимости от степени изменения характера протекания всего потока под воздействием полузапруд С. Т. Алтунин и И. А. Бузунов рекомендуют делить полузапруды на длинные и короткие.

Шпоры обычно применяют для защиты вогнутого берега, подошвы продольной дамбы или берегового укрепления от подмыва.

Существенное значение для заиления пространства между полузапрудами имеет плановое их расположение. Полузапруды могут быть расположены нормально к течению, с наклоном против течения и по течению.

При расположении затопляемых полузапруд под некоторым углом против течения процесс заиления протекает несколько быстрее, чем при расположении полузапруд по течению. Это объясняется тем, что при переливе воды через сооружение за ним возникает водяной валец, обладающий повышенной транспортирующей способностью и вызывающий продольное течение, направленное к берегу. Поэтому затопляемые полузапруды обычно рекомендуется располагать с наклоном против течения под углом 72—85°.

У головы полузапруд, расположенных под углом по течению, местный размыв дна сравнительно меньше, чем у полузапруд, расположенных против течения. Из этих соображений незатопляемые полузапруды располагают с наклоном по течению под углом 65—75°.

Конструкция полузапруд. Наиболее ответственные части полузапруд — это корни и головы.

Корни полузапруд должны быть надежно предохранены от обхода их течением. Для этого их врезают в берег на 2—6 м и более и прочно заделывают.

Прикорневой участок при размываемых берегах в большинстве случаев укрепляют на длину 10—15 м с верхней и 15—25 м с нижней стороны от оси сооружения.

Головной участок полузапруды, который подвергается наиболее интенсивному воздействию течения, должен быть хорошо укреплен и поэтому всегда имеет более сильную конструкцию, чем остальная часть (тело) сооружения. Откосы сооружения в головной части устраивают пологими (1:3 — 1:5). Исследованиями установлено, что наклоном откоса можно активно влиять на структуру потока и на интенсивность циркуляции у подошвы сооружения, а следовательно, и на величину размывов. Последние тем меньше, чем положе откос.

Гребню полузапруды придают обычно продольный уклон 1:100 — 1:300 в сторону реки. У берега, на протяжении 0,1 — 0,15 длины сооружения, гребень устраивают с уклоном 1:10 — 1:25 для отклонения потока к середине русла во избежание подмыва и обхода корневых частей течением. Гребень корневой части сооружения не должен возвышаться над бровкой берега.

Для предохранения полузапруд от подмыва часто применяют расстилочные тюфяки с устройством фартуков из хворостяных и железобетонных тюфяков, габионов, бетонных плит, ограничивающих заглубление воронки размыва. У построенных сооружений выпуск тюфяка (ширина фартука) колеблется в следующих пределах: у напорного откоса 2—4 м, у сливного откоса 5—10 м и в речную сторону 8—15 м.

Конструкции тела полузапруд аналогичны конструкциям струенаправляющих дамб и отличаются от последних меньшей шириной гребня (1,5—3 м), более крутым верховым и пологим низовым откосами.

При возведении тела дамбы из местного грунта откосы крепят более прочным материалом. Крепление может быть монолитным или гибким. При монолитном креплении низ его закладывают в котлован, отрываемый в дне реки ниже глубины ожидаемого размыва. Гибкое крепление устраивают с учетом возможного проседания при размыве дна.

Донные запруды и пороги. Донные запруды применяют для повышения и укрепления дна в плесах и в местах, где дно подвергается слишком глубокому и интенсивному размыву. Следовательно, при помощи донных запруд можно заделывать глубокие рытвины на дне регулируемого русла или даже поднять дно реки на некотором протяжении для выравнивания продольного уклона и обеспечения командных уровней.

Концы сооружения обычно примыкают к головам полузапруд, к откосам продольных дамб или к береговым укреплениям.

Конструкция донных запруд аналогична конструкции полузапруд и отличается в основном тем, что низовой откос их устраивают весьма пологим.

Донные пороги устраивают для закрепления отметки дна в тех случаях, когда ожидается нежелательный размыв дна. Они отличаются от донных запруд тем, что не возвншаются над уровнем дна и закладываются в толщу русла в,сделанные для них поперечные траншей.

Донные пороги применяют главным образом при регулировании горных потоков. В этом случае они представляют собой подпорные стенки и образуют ступенчатый продольный профиль дна.

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