Сопряжение бьефов плотин. Виды режимов сопряжений: донный, с отбросом струи, поверхностный, свободно падающей струи

Водный поток, движущийся из верхнего бьефа в нижний, приобретает значительную скорость, а вместе с ней и избыточную энергию, которая значительно воздействует на дно в нижнем бьефе сооружения. Условия работы конструкций крепления и необходимость их устройства зависят в значительной мере от режима сопряжения с нижним бьефом сбросного потока.

Различают следующие гидравлические режимы в нижнем бьефе плотины.

1 Донный (рис. 3.6, а), когда струя, опускаясь с плотины, непосредственно за плотиной движется по дну, постепенно плавно расширяясь кверху, причем образуется вихревой валец, который может затапливать сжатое сечение струи (затопленный прыжок) или быть на некотором отдалении от него (отогнанный прыжок).

а
б
в	г	д

Рис. 3.6. Режимы сопряжения бьефов:
а — донный; б — отброшенной струи; в, г — поверхностный; г — свободно падающей струи

2 Режим с отбросом струи (рис. 3.6, б), представляющий собой струю сходящую с носка водослива, с трамплина или из отверстия. В месте падения струи образуется воронка. При отбросе струи на значительное расстояние может наблюдаться распад струи в воздухе. Такое сопряжение используется при скальных основаниях у плотин высотой более 40 м.

3 Поверхностный режим (рис. 3.6, в) сопряжения образуется при сходе струи с носка или уступа при уровне нижнего бьефа выше уступа. При определенных условиях непосредственно на уступе может наблюдаться погруженная струя, которая плавно растекается к поверхности воды.

4 Режим свободно падающей струи (рис. 3.6, г), когда струя падает в нижний бьеф с высоко расположенного водослива и соударяется со свободной поверхностью воды под углом близким к 90 ° к горизонту. В толще потока вода растекается образуя два основных вальца по разные стороны от струи.