Расположение выправительных сооружений

На затруднительных участках основным видом выправительных сооружений при закреплении выправительной трассы на реках являются полузапруды. Количество полузапруд, их расположение и размеры зависят от особенностей речных русел и затруднительных участков (перекатов).

Общая схема расположения полузапруд на наиболее часто встречающихся затруднительных для судоходства перекатах с затонской частью показана на рис. 8.6.

Основными сооружениями в данном случае являются полузапруды №№ 1 и 2, перекрывающие затонскую часть переката. Они предназначены для сосредоточения потока в пределах выправительной трассы и ликвидации свальных течений в затонскую часть. Под воздействием этих сооружений поток отклоняется в сторону судового хода, где увеличиваются скорости течения, происходит размыв дна и углубление переката. При этом длина полузапруд, их количество и расположение зависят от ширины выправительной трассы и длины гребня переката (расстояния между плесовыми лощинами). Для перекрытия неразвитой затонской части и короткого гребня переката можно ограничиться одной полузапрудой, а на перекатах с сильно развитой затонской частью и длинным гребнем иногда приходится возводить 2-3 полузапруды, чтобы произошел равномерный размыв дна на всем протяжении гребня переката.

Полузапруды №№ 3 и 4 являются вспомогательными, они отбивают поток от противоположного (в данном случае – левого) берега в сторону выправительной трассы, а также закрепляют её левую кромку. Полузапруды №№ 5 и 6 тоже вспомогательные, их назначение - закрепление и наращивание по высоте низких верхнего и нижнего побочней.

Вся система полузапруд №№ 1-6 обеспечивает сосредоточение речного потока в пределах выправительной трассы и плавное его направление из верхней плесовой лощины в нижнюю через гребень переката.

В зависимости от местных особенностей перекатов с затонской частью при их коренном улучшении для судоходства расположение полузапруд изменяется. Так, при высоком верхнем побочне и его медленном перемещении вниз по течению отпадает необходимость возведения полузапруды № 5 на верхнем побочне. При высоких отметках нижнего побочня полузапруда № 6 также не возводятся, так как её роль выполняет сам побочень. Когда оба побочня высокие и имеют устойчивое положение, возводятся только основные полузапруды №№ 1 и 2, обеспечивающие перекрытие затонской части и углубление гребня переката.

При этом полузапруды располагаются либо перпендикулярно к направлению течения или под небольшим углом (10-15°) против течения. Такое их расположение обеспечивает повышение отметок побочней за счет отложения наносов перед сооружениями и создает благоприятный режим движения потока и наносов по выправительной трассе, способствуя углублению переката.

Основные случаи расположения запруд в несудоходном рукаве приведены на рис. 8.7. При этом возможны три варианта возведения запруды:

I – у ухвостья острова (в конце несудоходного рукава);

II – в середине несудоходного рукава;

III – у приверха острова (в начале несудоходного рукава).

Первый вариант расположения запруды с гидравлической точки зрения является наиболее предпочтительным, так как в этом случае весь несудоходный рукав является зоной отложения наносов вплоть до створа сооружения, что способствует быстрому его отмиранию с одновременным развитием судоходного рукава. Кроме того, место производства работ доступно для судов со строительными материалами, плавучих кранов и земснарядов, которые используются для отсыпки тела сооружения и укрепления берегов.

Существенным недостатком этого варианта расположения запруды является наличие в некоторых случаях низких отметок берега у ухвостья острова, что не позволяет надежно укрепить корень запруды у берега острова. Тогда створ сооружения располагают несколько выше, где имеется высокий берег острова.

Второй вариант расположения запруды характеризуется тем, что условия для отложения наносов создаются только на протяжении части несудоходного рукава от приверха острова до створа сооружения, а ниже запруды, наоборот, происходит размыв дна и углубление несудоходного рукава, т.к. поток, переливающийся через сооружение, имеет повышенную турбулентность и уменьшенное количество наносов. Также, при расположении запруды по второму варианту затруднен доступ судов со строительными материалами к месту возведения запруды в меженный период из-за наличия мелких мест в истоке и в устье несудоходного рукава.

Третий вариант расположения запруды является удобным для производства работ: в этом случае к месту возведения легко могут подойти суда со строительными материалами. Однако этот вариант расположения запруды имеет существенные недостатки.

Во-первых, весь расход наносов направляется по судоходному рукаву из-за наличия преграды в начале несудоходного рукава. Поэтому, несмотря на увеличение скорости течения, ожидаемого углубления перекатов судоходного рукава может не произойти.

Во-вторых, устройство запруды в истоке несудоходного рукава может привести к увеличению глубин в нем, вследствие перелива через запруду осветленного (без наносов) потока с повышенной турбулентностью. В результате, весной в несудоходный рукав будет отвлекаться большая часть расхода воды, а состояние перекатов судоходного рукава ухудшится из-за ослабления скорости течения и поступления туда наносов.

В-третьих, сооружения, возведенные по третьему варианту, обычно оказываются большой длины и подвергаются непосредственному воздействию течения и ледохода.

В практике путевых работ запруды возводятся по одному из приведенных вариантов с учетом местных особенностей затруднительных участков.