Конструкции выправительных сооружений.

Выправление (регулирование) затруднительных для судоходства участков русел рек представляет собой совокупность работ, которые используя размывающую и руслоформирующую способность речного потока, увеличивают судоходные глубины и улучшают судоходные условия на перекатных участках рек. Выправление русел рек является одним из видов проводимых на них в разных целях регуляционных работ.

На равнинных и судоходных реках выправительные работы могут включать возведение полузапруд и струенаправляющих дамб, запруд побочных рукавов, спрямление крутых извилин, закрепление и наращивание отдельных участков берегов и русла, в том числе у сопряжения основного русла с притоками рукавами.

Выправление регулирование русел судоходных рек бывает сплошное и выборочное.

При сплошном регулировании русла выправительные сооружения располагают по всей длине участка реки (как на перекатах, так и на плесах) для закрепления планового положения русла реки на всем его протяжении, что позволяет обеспечить на ней достаточно устойчивые глубину и ширину судового хода.

Русло при выборочном регулировании закрепляют выправительными сооружениям только на особо затруднительных для судоходства участках — в основном на наиболее мелких и трудных перекатах.

Выправительные сооружения:

· запруды;

· полузапруды;

· продольные струенаправляющие дамбы и берегоукрепления;

· спрямление излучин;

· закрепление и наращивание отдельных берегов и русла;

В межень запруды являются по существу низконапорными плотинами, через гребни которых при половодьях, паводках, а также при высокой межени переливается вода. Запруды, укрепления берегов (камнем, бетонными или железобетонными плитами и т.д), а также капитальные струенаправляющие дамбы — каменнонабросные или земляные (с креплением откосов камнем или железобетонными плитами), устраиваемые при выправлении русел, не отличаются по конструкции от аналогичных сооружений, возводимых при строительстве гидроузлов и регуляционных сооружений общего назначения.

В большинстве случаев запруды, так же как и полузапруды, являются сооружениями меженного действия. Поэтому наиболее сильное влияние на перераспределение расходов между рукавами они оказывают при низких уровнях воды, что обеспечивает улучшение судоходных условий и способствует общему развитию судоходного рукава.

Запруда: а – план; б – разрез по оси сооружения;

1 – тело полузапруды; 2 – зона размыва дна; 3- ось судового хода

Полузапруда представляет собой поперечное сооружение активного действия, которое перекрывает часть поперечного сечения русла на перекате и таким образом перераспределяет расход воды по ширине русла, увеличивая скорости течения на выправительной трассе и в районе судового хода. В результате под действием увеличенной скорости течения происходит размыв дна и достигается заданная глубина в пределах судового хода.

Полузапруды (рис. 3.22, а) возводят в большинстве случаев из каменной наброски. В поперечном сечении они имеют форму трапеции с шириной по гребню 1,5-3 м.

Гребню полузапруды придают продольный уклон от головы к берегу. В основании полузапруд на легкоразмываемых грунтах укладывают расстилочный тюфяк, обычно хворостяной, загружаемый слоем камня толщиной около 0,3 м, длину выпуска которого с низовой стороны определяют гидравлическим расчетом.

Струенаправляющие дамбы (рис. 3.22, 6) выполняют из каменной наброски или из грунта.

Струенаправляющие дамбы являются продольными сооружениями активного действия, они предназначены для направления течения воды в сторону судового хода и для обеспечения плавного сопряжения потоков на участках их слияния.

Некрепленые струенаправляющие дамбы возводят при выправлении русел из грунта, намываемого землесосами (нередко одновременно с устройством дноуглубительных прорезей), распластанного профиля с шириной гребня до 10-20 м.

Дамбы возводят с расчетом минимального перелива воды через их гребни при спаде половодья. Отметка гребня, которая находится из этого условия расчетом, обычно возвышается над низким меженным уровнем на 2-3 м. Хотя такие дамбы после половодья иногда приходится дополнительно намывать, они весьма экономичны из-за небольших строительных затрат.

Спрямление излучин. На меандрирующх руслах рек крупным мероприятием по улучшению судоходных условий является спрямление излучин, достигших последней стадии развития (рис.3.19 а). Такие спрямления уменьшают сопротивление движению потока на данном участке, что приводит к изменению режима и условий движения наносов, а также к падению уровня воды в начале спрямления.

Береговые укрепления. Являются продольными сооружениями пассивного действия (рис. 8.5). Они защищают берега рек от размыва течением, судовыми волнами, грунтовыми водами, а также от разрушения ледоходом. Кроме того, берегоукрепительные сооружения уменьшают поступление наносов на расположенные ниже по течению перекаты, улучшая их состояние для судоходства.

Береговое укрепление: а – план; б –поперечный разрез;

1 –надводная часть; 2 –подводная часть; 3- ось судового хода

Для выправления русел рек применяют и сооружения смешанного типа-в виде сплошных свайных рядов с грунтовыми призмами, плетнёвых сооружений с загрузкой пространства между ними малоразмываемым грунтом.

Сплошное свайно-грунтовое сооружение. Основой таких сооружений является свайный ряд с насыпными или намывными призмами из местного грунта. При этом верховой откос сооружения получается с заложением 1:2, а низовой до 1:3, так из-за свайного ряда скорость течения небольшая в месте отсыпки грунтовых призм.