10.3. Защита водопропускных труб от наледей

На водотоках с природными или прогнозируемыми наледями искусственные сооружения проектируют, исходя из одного из следующих принципов:

свободный пропуск наледи через зону искусственного сооружения;

безналедный пропуск водотока;

задержание наледи выше искусственного сооружения.

Применительно к водопропускным трубам наибольший интерес представляет последний принцип, когда наледный процесс искусственно возбуждается выше сооружения и наледь задерживается на безопасном расстоянии.

Для искусственного возбуждения наледного процесса и задержания наледей в зависимости от конкретных условий применяют различные сооружения и устройства: противоналедные валы, противоналедные заборы, противоналедные щиты, наледные пояса и др. (рис. 76, а ,б).

Противоналедные валы и заборы проектируют, как правило, совместно с устройствами, возбуждающими наледный процесс и ускоряющими охлаждение наледной воды (например, с наледными поясами).

Наледные пояса применяют для повышения интенсивности охлаждения вышедшей на поверхность наледной воды и ускорения перехода ее в лед. Такой пояс представляет собой расчищенный, спланированный и мощеный участок, где текущая наледная вода

134

Рис. 76. Противоналедный вал (а) и противоналедный забор (б):

1 — наледь; 2 — грунтовый вал; 3 — сваи; 4 — щит; 5 — полиэтиленовая пленка

распластывается тонким слоем и интенсивно охлаждается до 0 °С.

Для повышения шероховатости на этом участке производится наброска отдельных камней, ударяясь о которые наледный поток дробится и интенсивнее охлаждается.

На рис. 77 приведена схема противоналедного сооружения, состоящего из противоналедных пояса и вала с забором из щитов с полиэтиленовой пленкой.

Противоналедные сооружения рекомендуется строить через два года после постройки водопропускной трубы, так как необходимо провести тщательные наблюдения за развитием наледного процесса, учитывая влияние строительных работ на динамику развития наледи.

Рис. 77. Схемы противоналедного сооружения:

1 — наледь; 2 — противоналедный пояс; 3 — ключ;

4 — земляной вал; 5 — забор; 6 — ручей; 7 — труба

135

11. Трубы специального назначения

11.1. Трубы под насыпями — плотинами

При строительстве автомобильных дорог в сельскохозяйственных районах возникает необходимость в создании искусственных водоемов, подпираемых земляным полотном дороги, которое выполняет в данном случае роль плотины. Для регулирования уровня воды в водоеме и пропуска излишнего ее количества под насыпью дороги устраивают специальные сооружения — так называемые регуляторы. В зависимости от местных условий и конструктивных особенностей регуляторы могут быть трех типов: труба-регулятор (рис. 78), перепад-регулятор и быстроток-регулятор.

Трубы-регуляторы предназначаются для пропуска воды с расходом до 10 м³; их выполняют из обычных звеньев. Они могут быть одно- или двухочковыми. По конструкции трубы-регуляторы отличаются от обычных водопропускных труб формой входных и выходных оголовков. Труба монтируется из звеньев, имеющих на концах раструбы. В конце трубы устраивают гасители энергии потока, например, ребристые лотки и т.д. Необходимость гасителей определяется повышением скорости потока за счет подпора, достигающего 2 — 3 м.

Напорный шахтный перепад-регулятор с расходом воды до 5 м³/с и высотой падения до 4 м состоит из вертикальной шахты прямоугольного сечения с входным оголовком в верхней ее части. К нижней части шахты примыкает горизонтально расположенный трубопровод, который состоит из звеньев раструбных железобетонных труб и заканчивается гасителем. На входном оголовке, выполненном в виде прямоугольного колодца, устанавливают плоский затвор, позволяющий регулировать сброс воды.

Быстроток-регулятор конструктивно решается аналогично косогорным сооружениям, за исключением регулирующих устройств.

Рис. 78. Конструкция трубы-регулятора:

1 — входной оголовок; 2 — шандорный затвор; 3 — звено трубы; 4 — гаситель;

5 — отводное русло

136