Перепады
Перепады насчитывают тысячелетнюю историю и применяются достаточно часто при строительстве современных искусственных водоемов. Они могут быть разделены на одноступенчатые, многоступенчатые и консольные. Все перепады классифицируются по различным признаками: по наклону стенки падения, по типу водосливной части, по числу ступеней, по материалу конструкции.
По наклону стенки падения различают перепады с вертикальной стенкой, наклонной стенкой, наклонной стенкой и порогом.
Схема перепадов
По типу водосливной части различают перепады по типу водослива с широким порогом, по типу водослива практического профиля и по типу водослива практического профиля с приподнятым порогом.
По числу ступеней перепады бывают одно-, двух-, трех- и многоступенчатыми. Теоретически число ступеней может быть достаточно большим. Все зависит от рельефа местности и общей высоты перепада. При этом на одном и том же участке может быть сочетание различных гидротехнических сооружений. Принципы расчета многоступенчатых перепадов не отличаются от одноступенчатых .
Если ступени многоступенчатого перепада одинаковы по размеру, то сам расчет упрощается. Перепады устраивают на тех участках местности, где уклон водотока оказывается больше критического. В состав гидравлического расчета одноступенчатого перепада входят расчеты его входной и водобойной частей. Входная часть перепада в зависимости от соотношения величин l и Н работает как водослив с широким порогом или как водослив практического профиля.
- Гидравлический расчет входной части производится на основе формулы расхода водослива и сводится к определению её ширины b при заданных р' и Н(где Н— напор над входным порогом).
- Гидравлический расчет многоступенчатого перепада состоит из расчета входной части, ступеней, водобойной части, расположенной ниже последней ступени, и выходной части.
Из прочих типов перепадов при различных параметрах водоема следует отметить напорный трубчатый, шахтный и трубчатый консольный, отличающийся относительно далеким выбросом струи и образованием воронки размыва в месте её падения.
Быстротоки
Другим сопрягающим типом гидротехнических сооружений являются быстротоки. Быстроток состоит из входной части, водоската (собственно быстротока с высокой скоростью течения), водобойной и выходной частей. Водоскат быстротока представляет собой лоток с уклоном дна, который больше критического, вследствие чего на водоскате образуется бурный поток, глубина которого меньше критической глубины (h < hкр).
Формы быстротоков в плане могут быть самыми различными, особенно если учесть сравнительно малые размеры быстротоков, применяемых в ландшафтной архитектуре. Внешнее оформление частей быстротока должно соответствовать общему архитектурному замыслу или объекта в целом, или той части объекта, которая примыкает к быстротоку ( а также к любому гидротехническому сооружению).
Дюкеры
При строительстве водоемов и прудов различают два типа дюкеров: засыпанные, размещаемые под каналами, водотоками и дорогами, и открытые, прокладываемые по склонам и дну пониженных участков трассы канала.
Первый тип дюкеров изображен на рисунке "Типы дюкеров", обозначенный буквами "а" и "г", а второй тип обозначает буква "д". Дюкер состоит из входного участка, напорных труб и выходного участка. Для уменьшения потерь напора сопряжения труб с входным и выходным участками выполняют плавными.
В открытых дюкерах для обеспечения фильтрационной устойчивости склонов долин на входном и выходном участках следует предусматривать противофильтрационные элементы. Перед входом в дюкер устанавливают решетку для задержания плавающего мусора.
В дюкерах шахтного типа необходимо в колодцах предусматривать отстойники для осаждения и задержания наносов с целью последующего их удаления. Скорость в трубе дюкера выбирают исходя из условий незаиляемости (обычно 1,5-3 м/с). Материал труб — бетон, железобетон, асбестоцемент, металл, пластик и др.
