Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

Сифонные водосбросы

Сифонные водосбросы (рис. 6.13) автоматически включаются в работу при повышении уровня верхнего бьефа сверх заданного. Гребень сифона для этой цели располагают на отметке нормального подпорного уровня. При устройстве нескольких сифонов их гребни располагают на различных отметках выше уровня НПУ, что позволяет включаться им в работу последовательно, по мере нарастания расхода. Сифон начинает устойчиво работать полным сечением тогда, когда уровень в верхнем бьефе превысит отметку гребня сифона на 0,2...0,3 м. При этом в трубу сифона перестает поступать воздух через специальные отверстия 1 (см. рис. 6.13), вследствие чего он выключается из работы как обычный водослив. Включение сифона— переход его в напорный режим работы обеспечивается созданием в нем вакуума, что может быть достигнуто за счет выноса потоком, движущимся через сифон, воздуха. С верховой стороны сифон автоматически изолируется от атмосферы кромкой входного отверстия (капором) 2. Со стороны нижнего бьефа выходное отверстие сифона либо заглубляют под уровень, либо доступ воздуха предотвращают водяной завесой, создаваемой с помощью носка, отклоняющего поток в сторону потолка нисходящей ветви сифона, или приданием нисходящей ветви обратного наклона. Воздух из замкнутого пространства выносится струей воды, сифон заряжается — начинает работать напорно.


Режим зарядки можно улучшить развитием козырька капора или устройством специальной забральной стенки (см. рис. 6.13). Помимо автоматических устройств для зарядки сифона, существуют специальные зарядные устройства, эжекторы, гидравлические затворы и др., позволяющие ускорить включение сифона.

Коэффициент расхода сифонных водосбросов достигает значений 0,75... 0,82.

Высоты горловых сечений (над гребнем) назначают до 2 м, удельные расходы — до 15...25 м3/(с-м); площадь входного сечения в 2...3 раза больше горлового. Ширина проточной части одной секции 1,5...2,5. Уменьшение ширины приводит к уменьшению коэффициента расхода. Кромку капора заглубляют под расчетный уровень на значение скоростного напора. Высота входного сечения

Крупный туннельный башенный водосброс гидроузла Батант Паданг с сифонами на гребне башни (см. рис. 6.13,6) рассчитан на расход 1 104 м3/с при напоре над гребнем 1,06 м и состоит из 14 сифонных секций.

Сифоны можно выполнять как самостоятельные водосбросы и как головные части комбинированных водосбросов. Существуют типовые проекты трубчатых сифонных водосбросов, выполненных в виде трубопроводов, уложенных в тело грунтовой плотины (перепад между бьефами до 6 м) (см. рис. 6.13, в).

К достоинствам сифонов относят автоматизм их действия, пропуск расходов при малых высотах призмы форсировки (0,1...1 м), возможность сооружения водосброса после введения в эксплуатацию глухой грунтовой плотины, а также возможность использования сифонов при реконструкции водосбросов в целях увеличения их пропускной способности. Недостатки сифонов: сложность эксплуатации в зимний период и при необходимости пропуска льда и других плавающих предметов; вибрации отдельных частей; значительные давления и вакуумы на поверхностях крутых изгибов труб сифона при высоких скоростях течения в нем; необходимость в применении сложной опалубки и существенного армирования стенок. Максимальный вакуум в сифоне не должен превышать допустимого из условий предупреждения возникновения кавитации. Во избежание неблагоприятных режимов работы сифона, вызывающих вибрации его элементов, конструкция сифонного водосброса должна иметь устройства, обеспечивающие его работу без неблагоприятных гидродинамических воздействий, что достигается изменением содержания воздуха в воде, в значительном диапазоне изменении расходов (аэрационные воздуховоды).

Гидротехнические сооружения/Н.П. Розанов, Я.В. Бочкарев, В.С. Лапшенков и др.; Под ред. Н.П. Розанова. — М.: Агропромиздат, 1985. — 432 с.

Литература

Голышев А.Б., Бачинский В.Я., Полищук В.П., Железобетонные конструкции

Зайцев Ю.В., Строительные конструкции заводского изготовления

Е.Ф. Лысенко, Армоцементные конструкции

С.В. Поляков, Каменная кладка из пильных известняков

В. Ермолов, Пневматические строительные конструкции

Журавлев А.А., Вержбовский Г.Б., Еременко Н.Н., Пространственные деревянные конструкции

А.В. Калугин, Деревянные конструкции

Е.К. Карапузов, Г. Лутц, X. Герольд, Сухие строительные смеси

А.А. Пащенко, Теория цемента

Волков В.А., Сантехника: как все устроено и как все починить

А. Грассник, Бездефектное строительство многоэтажных зданий

Д.С. Щавелев, Гидроэнергетические установки

Д.С. Щавелев, Экономика гидротехнического и водохозяйственного строительства

Гидротехнические сооружения. Ч. I. Глухие плотины

Гидротехнические сооружения. Ч. II. Водосливные плотины

Производство гидротехнических работ

Н.П. Розанов, Гидротехнические сооружения

А. П. Юфин, Гидромеханизация

Термоэлектрические преобразователи энергии

Использование возобновляемой энергии

Бетон и железобетон, избранные статьи

Современное состояние и перспективы развития энергетики