Водобой

Водобой

ВОДОБОЙ. 1) Водобой, или водобойная часть, в гидротехнике представляет собой: при глухой плотине водосливную часть, а также и ту часть, которая воспринимает падающую с водосливной части струю воды; при разборных плотинах он составляет порог плотины, а водобой, в тесном смысле слова, служит для расположения подвижной части плотины и воспринятия падающей с нее струи. При хороших грунтах, если нет оснований ожидать фильтрации под плотиной и размыва грунта падающей водой, можно ограничиться одной лишь водобойной частью; в противном случае перед водобоем а устраивают понур б для укрепления подхода к водобою и для удлинения фильтрационного пути, а ниже водобоя - рисберму (или слив) в для защиты грунта от размыва (фиг. 1).

Водобой

Обе эти части в месте сопряжения с водобоем обычно ограждают шпунтовыми рядами г. Водобой плотины или водоспуска устраивают из дерева, каменной или бетонной кладки, железобетона. Водосливную часть глухих плотин устраивают различных типов, в разборных же (например, Пуаре, вальцовой, сегментной) форма ее и форма порога водослива обусловливаются типом разборной части.

В водосливах глухих плотин грань, обращенная к верхнему бьефу, обычно имеет вертикальное или слегка наклонное направление, но затем, от гребня плотины, ей придают профиль, отвечающий форме стекающей с гребня струи.

Водобой

Нижняя часть водослива или продолжается по наклонной прямой или закругляется для отклонения падающей струи; в иных же типах плотин (железобетонных, железных и других) струя после схода с гребня имеет свободное падение (см. фиг. 2 и 3).

Водобой

В последнем случае вода оказывает значительное действие на подошву водослива. Если стенка водослива, по которой стекает вода, имеет угол наклона к горизонту α, то при расходе Q и скорости у места падения v сила удара

vodoboy 4

где λ = 1000 кг в 1 м3 и g - ускорение силы тяжести. Давление на грунт у подошвы

vodoboy 5

где f - площадь действия слоя падающей воды. Например, при Q = 1000 м3/сек, α = 52° и напоре 50 м, при длине водослива 150 м, давление составляет 3,0 кг/см2. Поэтому, если толщина слоя воды ниже плотины мала, то устраивают т. н. водобойный колодец (фиг. 4; размеры в м), чтобы ослабить влияние удара струи при падении.

Водобойный колодец

В разборных плотинах на судоходных реках обычно слой воды в нижнем бьефе достаточен, чтобы уменьшить силу удара при падении воды, и здесь необходимости в устройстве колодцев нет; длина водобоя обусловливается лишь конструкцией разборной части и развитием пути фильтрации. Обычно ставят требование, чтобы длина водобойной части была не меньше суммы высот ограждающих ее шпунтов (от нижней грани флютбета).

Часть водобоя, лежащую ниже поверхности дна, фундамент плотины, устраивают в соответствии с условиями грунта дна, в соответствии с требованиями устойчивости и прочности, а также достаточного развития пути фильтрации. Для плотин длина фильтрационной линии обычно определяется по формуле Бляй (Bligh) для линейного падения напора L = c∙H, где Н - напор, или разность горизонтов бьефов, L - длина фильтрационной линии и с - коэффициент, зависящий от характера грунта (от 6 до 18).

Водобойную часть деревянных разборных плотин устраивают в виде ростверка на сваях, ограниченного с верховой и низовой сторон шпунтовыми рядами. Пространство между сваями заполняют глиной или камнем, и ростверк покрывают дощатым настилом. В бетонных плотинах водобой делают в виде бетонной массивной плиты, составляющей одно целое с порогом плотины. Водобойные части глухих плотин представляют продолжение фундамента водосливной части и иногда в нижней части или приподняты по плавной линии или имеют стенку для образования гидравлической подушки. Вообще же конструкции водобойных частей весьма различны и зависят как от типа плотины, так и от высоты падения воды, материала плотины, условий грунта, а также от местных условий.

2) Водобой в горном деле, брызгаломонитор, - прибор, применяющийся при гидравлических разработках полезных ископаемых, служащий для подачи струи воды под сильным напором для разрыхления, промывки и транспортирования пород, а также и торфа. Водобой применяется гл. обр. при разработке золотых россыпей (например, в Калифорнии). На забой направляется при помощи водобоя сильная струя воды под давлением нескольких атмосфер; вода разрушает, размывает и сносит золотосодержащую породу, направляемую далее на золотоулавливающие аппараты.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 3 - 1928 г.

Еще по теме: