Составные части флютбета
Флютбет и его составные части.
Под флютбетом понимают совокупность частей сооружения, поверх которых протекает вода. В речных сооружениях составными частями являются понур, тело плотины, водобой, рисберма и концевой участок (ковш) (рис. 2.2, а). Такой состав флютбета характерен для высокопороговых водосбросных плотин. В сооружениях с низкорасположенным порогом вместо тела плотины будет водосливной порог, располагаемый на уровне понура или несколько выше его (рис. 2.2, б).
В гидромелиоративных сооружениях на каналах водосливной порог и водобой объединяются в единую монолитную плиту (рис. 2.2, в), то есть флютбет состоит из трех частей — понура, водобоя и рисбермы.
Флютбет служит для безопасного пропуска поверхностного потока воды из верхнего бьефа в нижний и гашения энергии фильтрационного потока. Понур, тело плотины и водобой являются водонепроницаемыми частями флютбета, а рисберма—водопроницаемой.
Подземный контур сооружения. Линия (плоскость) контакта между грунтом основания и подошвой флютбета называется подземным контуром. В нем различают водонепроницаемые и водопроницаемые участки, однако в фильтрационных расчетах принято к подземному контуру относить только водонепроницаемые части флютбета, на длине которых происходит гашение энергии. В подземном контуре различают вертикальные (зубья, диафрагмы, шпунтовые стенки) и горизонтальные (подошва понура, тела плотины, водобоя) пути фильтрации. Подземный контур, вытянутый в одну горизонтальную линию, называют развернутой длиной (разверткой).
Силы, действующие на флютбет. При расчете флютбета на устойчивость и прочность учитывают те же силы, которые действуют на любое сооружение. Дополнительно прикладывают фильтрационные и взвешивающие силы, появляющиеся в результате движения фильтрационного потока и погружения флютбета под уровень воды в нижнем бьефе. Фильтрационная сила имеет произвольное направление, которое зависит от ориентации подземного контура. Такую силу можно разложить на составляющие — вертикальную и горизонтальную. Составляющую фильтрационной силы вертикального направления (снизу вверх) принято называть противодавлением. На флютбет, погруженный в воду, действует взвешивающая сила. Она направлена вверх, и ее называют взвешивающим противодавлением. Значение взешива- ющей силы определится глубиной погружения подошвы флютбета под уровень воды нижнего бьефа.
Противодавление W, действующее на горизонтальные участки контура, состоит из фильтрационного и взвешивающего противодавлений:
Графически фильтрационное и взвешивающее давления можно изобразить в виде эпюр, построенных на горизонтальной проекции флютбета (тогда это будет эпюра противодавления) или на развернутой длине подземного контура. На последней эпюре можно выделить участки противодавления и участки, на которые действует горизонтальная сила фильтрационного давления. Эпюры силового воздействия воды на подземный контур водоподпорных сооружений приведены на рисунке 2.3. Ординаты эпюр определяют расчетом. По эпюре можно узнать силу фильтрационного и взвешивающего противодавлений, силу давления на вертикальные участки подземного контура. Эти силы равны произведению площади эпюры на рассматриваемом участке, умноженной на удельный вес воды.