3.1.6 Дренажи и обратные фильтры

Дренаж - это устройство для приема и ее организованного отвода воды, профильтровавшейся через тело и основание плотины и обладающее повышенной водопроводимостью. Также дренаж предназначен для предотвращения выхода фильтрационного потока на низовой откос и в зону, подверженную промерзанию.

Существует русловой и пойменный дренаж. Русловой дренаж устраивается в виде дренажной призмы. В дренажной призме внутренний откос m₃ принимается равным 1,5, верховой откос - m₄ = m₂ = 2.

Глубина заложения руслового дренажа в тело плотины определяется по формуле:

, м, (13)

где H_др - высота дренажной призмы, определась по формуле:

H_др = ГДП - Дна, м, (14)

где ГДП - отметка гребня дренажной призмы, м, определялась по формуле:

ГДП = УНБ_5% + 0,5, м, (15)

где УНБ_5% - отметка уровня воды в нижнем бьефе, м.

Для определения УНБ_5% использовался график зависимости расхода от уровня воды в реке Q = (H). При Q_5% = 29,0 м³/с УНБ_5% = 209,55 м.

Тогда по формуле (15):

ГДП = 209,55 + 0,5 = 210,05 м.

Высота дренажной призмы по формуле (14):

H_др = ГДП - Дна = 210,05 - 108,00 = 2,05 м.

Глубина заложения руслового дренажа по формуле (13):

м.

Пойменный дренаж - горизонтальный трубчатый. Выполнен из асбестоцементных перфорированных труб, диаметром 200 мм. Отводящий трубопровод - 100 мм.

Глубина заложения пойменного дренажа в тело плотины определяется по формуле:

, м, (16)

где В_пл - ширина плотины, м, вычисляется по формуле:

В_пл = В + Н_пл•(m₁ + m₂), (17)

Таким образом:

В_пл = 10 + 13,2• (3+2) = 76 м;

Тогда по формуле (16):

м.

Главным недостатком дренажа является возможность возникновения фильтрационных деформаций грунта тела плотины и основания. Для борьбы с фильтрационными деформациями применяют обратные фильтры.

Обратный фильтр - это устройство, предотвращающее вымыв мелких частиц грунта. Благодаря обратным фильтрам скорость фильтрационного потока сокращается. Они оберегают дренажные системы от попадания частиц грунта. Обратный фильтр устраивается на контакте дренажа и дренируемого тела и основания плотины.