Донный режим сопряжения бьефов плотин на нескальном основании

Наиболее эффективное гашение энергии потока воды при донном режиме происходит в затопленном прыжке, который образуется при условии превышения глубины в нижнем бьефе сооружения t над второй сопряженной глубиной гидравлического прыжка с некоторым запасом, т. е. .

Вторая сопряженная глубина определяется по зависимости:

,

где — первая сопряженная глубина, высота сжатого сечения потока на сходе с плотины.

Создание условий в нижнем бьефе, при котором будет иметь место затопленный прыжок является важной задачей гидравлического расчета плотин поскольку именно при таком прыжке погашается до 60 ÷ 65 % полной энергии потока.

В случаях, когда глубина нижнего бьефа недостаточна для затопления прыжка ее повышают искусственно путем устройства водобойного колодца или водобойной стенки, а также их комбинации.

а	б

Рис. 3.7. Устройство в нижнем бьефе плотины водобойного колодца (а) и водобойной стенки (б)

Водобойный колодец устраивается сразу непосредственно за сооружением, при этом его глубина определяется по зависимости , а длина — , где — длина прыжка, равная .

Вместо водобойного колодца иногда устраивают водобойную стенку, высота которой подбирается такой, чтобы глубина воды перед стенкой с некоторым запасом была не менее второй сопряженной глубины , т. е. .

Необходимо отметить, что расчетная глубина в нижнем бьефе сооружения принимается, как при паводковых расходах, так и в меженный период, поскольку в связи с трансформацией потока при различных уровнях и расходах могут быть различные условия для возникновения того или иного прыжка.