Водоспуск

Водоспуск, специальное устройство в гидротехническ. сооружении или отдельное сооружение, служащее: а) для выпуска излишней воды, б) для осушения подпираемого плотиной бьефа, в) для пропусков из водохранилищ воды. В. устраиваются в плотинах, в каналах, естественных реках и представляютобыч- фп_Г. i.

но отверстие, закрываемое затворами различных типов. Простейший тип В. для выпуска воды из канала или небольшого водохранилища, ограниченного землян, дамбами, изображен на фигуре 1. Он представляет собою деревянную трубу квадратного сечения при длине стороны от 0,2 до 0,5 м, из досок 5—8 сантиметров толщины,

Фигура 2.

скрепленную по длине рамами. Конец, обращенный к водохранилищу, скошен под углом в 45° и закрывается деревянной крышкой на петлях. Подобного же рода В. устраивают из каменных плит, чугунных, бетонных и железобетонных труб (фигура 2). При

более значительных площадях сечений деревянные В. устраивают из брусьев, иногда с затворами в виде двустворчатых ворот (фигура 3, размеры в м); и вход и выход из них укрепляют фашинным тюфяком с мостовой по верху. Вход, фахбаумный брус и выход имеют снизу шпунтовые ряды. Более солидные типы таких В. показаны на фигуре 4 (размеры в м). Здесь для подъема и опускания щита применяется лебедка. В. в виде водосливного отверстия, закрываемого деревянными скользящими щитами, пригодны для небольших подпоров, так как поднятие и опускание щитов требует больших усилий. Более сложной конструкцией являются сифонные В. (фигура 5, размеры в м). Такие В. устраивают в том случае, если по условиям грунта в земляной плотине или дамбе устройство донного В. может вредно отозваться на устойчивости плотины; иногда глубокое заложение затрудняет ремонт и осмотр донного водоспуска. Для начала действия В. сифон должен быть заполнен водой, для чего служат

или небольшой насос или другие приспособления. Вытесняемый при наполнении сифона воздух отводится особыми трубками. Описанные В. обычно применяют в мелиоративных устройствах и судоходных каналах.

В земляных плотинах большой высоты впуск воды в В. устраивается в особой башне (фигура 6), находящейся в подпертом бьефе водохранилища. Иногда для облегчения маневров затворами В. и для уменьшения скорости воды в трубе В. в башне устраивают затворы на различной высоте; таким образом напор делится на несколько частей,

водохранилище опорожняется отдельными слоями, и при открывании затворов требуется меньшее усилие. В случае, если позволяют местные условия, водоспускную трубу устраивают с входом непосредственно из водохранилища, затвор же приводится в действие из башни в теле плотины; но в этом случае, при значительных напорах, скорости в водоспускной трубе настолько велики, что приходится делать внутреннюю облицовку стальными листами или другим материалом большой прочности на истира-^НИе· ^{ТаКИе Же >}шах^а ВодоспускИ уст-

0 7,5 раивают и в ю-

Стальная %, ДОХраНИЛИЩаХ С

труба ^

Ко“трфорс перед шахтой,.

Фигура 7.

каменными плотинами. Если сечение тела плотины имеет достаточную ширину по основанию, то водоспускная труба идет непосредственно из водохранилища (фигура 7, размеры в м), но иногда устраивается и башня. Эти башни обязательно устраивают при плотинах сводчатых, имеющих небольшую ширину основания, во избежание ослабления сечения тела плотины. В. в глухих плотинах на реках устраивают или в виде отверстий в плотине, как это устроено в Ассуанской плотине на р. Ниле, или в виде особых отверстий в плотине по всей ее высоте, закрываемых щитами (Волховская плотина). Эти отверстия служат для. пропуска паводков на реках, если нежелательно увеличивать расход через водосливы.

К В. можно отнести также и устройства для подвода воды к силовым установкам ниже плотин. Подводы эти имеют весьма разнообразное устройство. В плотинах водохранилищ, особенно земляных, они устраиваются так же, как и В., изображенные на фигуре 1—7. В. для выпуска высоких вод устраиваются в плотинах водохранилищ, в виде отверстий в теле плотины на некоторой высоте (на примере, изображенном на фигуре 8, отверстие находится на ³/₄ высоты, размеры в м); отверстия эти закрываются затворами.

При небольших напорах для закрытия труб употребляется задвижка, приводимая в действие от винта вручную. При положении задвижки на большом расстоянии от подъемного механизма штангу устраивают вращающейся или скользящей по роли-

rJ.SS.

Фигура 8.

кам, во избежание заеданий от искривлений (фигура 9, размеры в миллиметров). Для закрывания отверстий служат скользящие затворы типа, показанного на фигуре 10 (размеры в миллиметров). Эти затворы можно применять лишь при небольших сравнительно напорах (трубы диам. до 800 миллиметров при напоре до 20 м). При этом после открытия задвижки давление на задвижку от действия текущей воды увеличивается по сравнению с начальным. Потребное для дткрывания скользящего затвора усилие в килограммах:

z=f Л 0007г · F + G, где f— коэфф. трения, F— площадь задвижки или щита в ж², h—напор в ж, G—вес задвижки или щита со штангой в килограммах. При

Фигура 9.

Фигура 10.

малых напорах принимают f=0,1, но с возрастанием нормального к трущимся поверхностям давления этот коэфф. возрастает, и при больших напорах, до 75 ж, нужно считать f=0,31. Для уменьшения усилия на открывание при больших напорах и значительных площадях щитов применяют щиты на роликах (фигура 11, размеры в м), причем вместо трения скольжения здесь имеет место трение катания. Усилие для подъема в килограммах

z=1 000h [i (t + Дг) + />] + G,

где G—вес затвора в килограммах (б. ч. уравновешиваемый противовесом), F—поверхность щита в ж², R—радиус роликов в ж, г—радиус цапф в ж, ω—площадь кожаного уплотнения, если оно применено, в ж²; t—плечо трения катания в м (для железа по железу при движении= 0,0005 см); Д—коэфф-т трения в цапфах в воде (в среднем 0,2); Д—коэфф. трения при скольжении для кожаного уплотнения (ок. 0,4). Величина f₂<o по незначительности м. б. опущена, так что при наличии противовеса мы имеем дело лишь с трением катания. Если применены шариковые, а не обычные подшипники, то Де=

0,025. Кроме указанных затворов употребляются еще затворы клинкет-ного типа, сегментные и цилиндрические. Однако еле дует иметь в виду, что затворы клин-кетного типа, обладая большой проницаемостью, не зарекомендовали себя со стороны исправной Службы. ПО- Фигура 11.

следние два типа затворов применялись для плотин и В. сравнительно редко. В. для пропуска весенних вод и для спуска излишней воды при летних пах называется вешняком.

Лит.: Анисимов Н., Плотины, Москва, 1923; Акулов К., Судоходные каналы и их устройство, СПБ, 1912; lio дар ев В., Гидротехнические сооружения, Москва, 1923—27; Engels H., Hand-buch des Wasserbaues, В. 2, Leipzig, 1923; Handbueh der Ingenieurwissenschaften, T. Ill—Wasserbau, Leipzig, 1912—24. К. Акулов.