2.5 Водопроводящие сооружения на каналах

Водопроводящими сооружениями называются такие гидротехнические сооружения, с помощью которых вода транспортируется к месту назначения, преодолевает встречающиеся на пути препятствия без значительной разности уровней в каналах.

К ним относятся: трубы, акведуки, дюкеры, туннели, лотки. Если канал пересекает овраг, то воду канала транспортируют по акведуку. Лотки устанавливают на косогорах вместо земляного канала. Трубы под каналами и дорогами, обеспечивающих пропуск талых и ливневых вод с вышележащей площади водосбора, называются ливнеспусками.

Таблица 7 - К выбору типа водопроводящих сооружений

Сооружения	Когда устанавливаются	Преимущества	Недостатки
Акведуки	Над пониженными местностями, дорогами, каналами, если габарит канала дороги находится ниже трассы водовода	Малые гидравлические потери, простота конструкции	Сложность опор, при значительной высоте водопроницаемость лотка акведука
Дюкеры	Для перехода через широкие и глубокие долины, при пересечении с дорогой, если отметки дороги выше уровня водовода	Приспособленность к рельефу местности	Необходимость обеспечения напорного режима в трубе, большие скорости на выходе, необходим гаситель энергии
Лотки	Взамен туннелей при обходе каналом холмов по косогору, для пропуска ливневых вод	Уменьшение живого сечения, по сравнению с каналом.	Сложность в эксплуатации, ремонте и замене секций.
Трубы	Если канал проходит над небольшим оврагом, дорогой. Взамен моста, для пропуска ливневых вод под каналами и дорогами	Дешевле всех открытых сооружений такого типа	Трудность ремонта во время эксплуатации, т.к. сооружение закрытого типа

В каждом конкретном случае тип водопроводящего сооружения выбирают путем технико-экономических сравнений нескольких вариантов, а так же на основе лабораторных и натуральных исследований. Для предварительных выводов составлен перечень соображений, с помощью которых можно ориентировочно выбрать тот или иной тип сооружения.

2.6 Акведуки

Акведуки – это водопроводящие сооружения, выполненные в виде мостов или эстакад с лотками или трубами. Строят на каналах, оросительных систем при пересечении их с дорогами, оврагами, суходолами и реками. Их устраивают, если отметка дороги или уровня воды водотока ниже пролетного строения акведука.

По материалу акведуки в основном бывают железобетонные сборные или монолитные (реже деревянные), металлические или комбинированные. Водопроводящая часть акведука может быть прямоугольного, параболического, круглого кольцевого сечения.

По конструкции несущей части различают акведуки арочные, рамные. Тип опор, их размеры и глубину заложения в грунт назначают в зависимости от топографии, инженерной геологии, гидрологии, климатических условий, местности.

Схемы акведуков – мосты водоводы

Рисунок 23 – Схемы акведуков арочного типа.

Арочную конструкцию применяют при возведении акведука над глубокими и узкими каньонами на прочных скальных основаниях.

Рамную конструкцию целесообразно применять при пересечении широких долин, пойм рек, дорог, железных дорог, и т.д.

Рисунок 24 – Схемы акведуков рамного типа.

Акведуком можно пересечь широкую пойму реки или долину с небольшим водотоком. Опорами таких сооружений могут быть рамы (их называют рамные), транзитная часть – водопроводящая часть сооружения – это лоток разрезанной конструкции со швами через

10-15 м по длине.

Конструкция акведука должна обеспечивать: плавность сопряжения входной и выходной части сооружения с каналом, что достигается устройством ныряющих стенок, косых плоскостей. Расчет входа выполняют по формулам для затопленного водослива с широким порогом:

m – коэффициент расхода, принимаем 0,35-0,38

H₀ – напор на водосливе, м

σ_п – коэффициент подтопления

b – ширина входной части акведука, м.

На лотке акведука наблюдается равномерное движение воды, и уклон дна акведука определяют из уравнения Шези:

V - скорость в лотке (до 2 м/с)

С – коэффициент Шези, м^0,5/с

R - гидравлический радиус лотка, м