Сопряжение вихревого водосброса с нижним бьефом путем отброса струи

В современной практике гидротехнического строительства напоры гидроузлов достигают H ≥ 200 м. В этих условиях наиболее эффективным водосбросным сооружением является вихревой шахтный водосброс. В данной статье авторы рассматривают сопряжение закрученного потока на выходе из отводящего водовода с нижним бьефом путем отброса струи с остаточной закруткой. В схеме с отбросом струи остаточная закрутка потока при выпуске из вихревого водосброса способствует расширению струи в воздухе, уменьшению удельного расхода, а также уменьшает динамические нагрузки на нижний бьеф. Проведено сравнение со струей, отброшенной с носка водосливной плотины, при одинаковых скоростных параметрах (т.е. при скорости на носке 20-25 м/с). Получена формула, достаточно просто определяющая плановое очертание отброшенной струи. Предложена схема сопряжения струи с поверхностью нижнего бьефа, а также расчетная схема к определению удельных расходов ниспадающей закрученной струи. Отброс закрученной струи от сооружения позволяет избежать недостатков, возникающих при схеме с длинным отводящим водоводом, связанных с высокой динамической нагрузкой при распаде течения в пределах проточного тракта, и погасить механическу энергию потока путем его аэрации и распыления в атмосфере, а также в месте падения в воронке размыва на дне нижнего бьефа.