Строительство и архитектура
Водозабор из горных рек сопряжен с отводом
воды из очень бурных потоков, несущих в паводок
камни и гальку.
Многочисленные типы водозаборных сооруже-
ний в основном забирают воду через решетки: дон-
ные заглубленные, боковые, торцовые и тем избав-
ляют отводимую воду от камней, гальки и гравия.
Теоретическое изучение пропускной способ-
ности элементов водозаборного сооружения необ-
ходимо для того, чтобы составить баланс расходов,
проходящих через водозаборное сооружение для
деривационных ГЭС (ВСДГ) (рисунок 1) [1].
С этой целью для определения рациональных
параметров элементов сооружения были выполне-
ны как теоретические, так и экспериментальные
(лабораторные и натурные) исследования возмож-
ных вариантов истечения воды через элементы
рассматриваемого сооружения [1, 2]. Исследова-
ния выполнялись при различных гидрологических
режимах реки и режимах водоотбора для составле-
ния математической модели рационального деле-
ния расходов на водозаборном сооружении. Урав-
нение баланса расходов позволяет судить о степе-
ни использования потенциала водотока по расходу.
Как правило, низконапорное водозаборное со-
оружение инженерного типа включает в себя ряд
конструктивных элементов, по которым пропуска-
ются объемы воды. К таким элементам водозабор-
ного сооружения для деривационных ГЭС (см. ри-
сунок 1) относятся: одно или несколько отверстий
речного пролета, отверстие промывного тракта, ка-
тастрофический водосброс (водоприемная галерея
или наносозащитный порог водоприемной камеры).
Количество, размеры и конфигурация водо-
сбросных элементов зависят от конструкции водо-
заборного сооружения. В качестве объекта иссле-
дования авторами была принята конструкция водо-
заборного сооружения для деривационных ГЭС,
использованного при реабилитации малой ГЭС на
реке Иссык-Ата [2]. Запроектированное и постро-
енное сооружение содержит большое количество
водопропускных элементов, поэтому баланс рас-
ходов необходим и для расчета общей пропускной
способности водозаборного сооружения. Предло-
женная ниже методика определения пропускной
способности может быть применена к сооружениям
и с другими компоновочными схемами. Кроме того,
физическая модель данного сооружения ранее ис-
пользовалась для проведения многочисленных экс-
периментов, послуживших основой для разработки
рекомендаций по проектированию, строительству
и эксплуатации ВСДГ [2]. Это позволило сравнить
результаты, полученные в ходе выполнения экспе-
риментов, с рассчитанными величинами по теорети-
ческим зависимостям, и оценить их достоверность.
Сброс необходимых объемов воды — одна из
основных операций, определяющая работоспособ-
ность плотинного водозабора из горных рек. Для
ее осуществления необходимо последовательное
выполнение следующих действий [2]:
» — сосредоточение и структурирование необходи-
мых объемов воды в верхнем бьефе сооружения;
» 
транспорт необходимых объемов через эле-
менты подпорного створа в нижний бьеф со-
оружения;
» — сопряжение бьефов сооружения;
» — отвод необходимых объемов воды за преде-
лы гидроузла.
Выполнение каждого из этих действий требу-
ет привлечения определенных способов. С целью
систематизации рассматриваемого материала [2]
был определен состав способов и приемов выпол-
нения действий при организации сброса необхо-
димых объемов воды как отдельной технологиче-
ской операции.
Дополнения известной структуры организа-
ции процесса водозабора позволят производить
выбор необходимых приемов для рационального
осуществления определенного состава технологи-
ческих операций с учетом особенностей местных
условий в поймах горных рек. Это позволило более
точно сформулировать рекомендации по эксплуа-
тации проектируемого водозаборного сооружения
и максимально реализовать их на практике [2].
При пропуске через водозаборное сооружение
расхода воды среднемноголетней обеспеченности ,
вступает в работу гидравлический затвор-автомат
(авторегулятор) предельного уровня 7 (см. рису-
нок 1), который устраивается на основном водо-
сбросном отверстии сооружения. В этот период
через него осуществляется сброс основной части
расхода в нижний бьеф сооружения. Обычно при
определении ширины речного пролета использует-
ся формула истечения через водослив с широким
порогом. Однако нельзя исключать влияние авто-
регулятора уровня на расход истечения даже при
его полном открытии (рисунок 2).
Расход воды, сбрасываемой в нижний бьеф
через затвор-автомат, может быть определен в виде
суммы [1]:
О,„ = ©,, = © +20, 
()
где О, — расход воды, проходящий через центральную
часть затвора-автомата ниже полотнища; ©О 
— расход,
проходящий через боковые пазухи (рисунок 2).
Аналогично 
в 
своих работах рассуждает
Б.И. Мельников [1], и после ряда преобразований
он приводит формулу для истечения через затвор-
автомат к виду:
Оза:!иоб*а*ьрп*\/28*Н0› 
(2)
10 
Вестник КРСУ. 2018. Том 18&. No &