Содержание материала

В деривационных каналах и в напорных бассейнах приходится  бороться с заилением. На каналах, протрассированных на косогорных участках, возникает также необходимость в борьбе с попутным заилением потока ливневыми и селевыми выносами, а также осыпями.
Возможность заиления каналов появляется тогда, когда скорости течения в них становятся меньше критических для данной крупности наносов. Обычно расчетная скорость в каналах назначается не менее 1 м/сек и этого бывает достаточно.
Опасность заиления для саморегулирующихся каналов (вследствие работы их обычно на подпорном режиме) значительно больше, чем для каналов, работающих на равномерном режиме. Иногда осаждению наносов в каналах с горизонтальными бермами способствует неправильная их эксплуатация. Обычно такие случаи чаще всего имеют место в период временной эксплуатации, когда ГЭС работает неполной проектной мощностью или потребитель не готов к приему мощности. В этих случаях заборы воды в деривацию бывают меньше расчетных.
В таких условиях, в период паводка вместо необходимых низких уровней в бьефе, а следовательно, и малых наполнений деривации поддерживаются высокие уровни и наполнения. Особенно нежелательна такая работа деривационного канала, забирающего воду из сравнительно длинного, еще незаиленного бьефа (Майкопгэс — 4 км). Такому саморегулирующемуся каналу может угрожать заиление глинистыми частицами. Эти частицы оседают лишь при малых скоростях.
Мельчайшие фракции наносов особенно интенсивно оседают на пологих откосах (1 : 2) канала. Такое заиление угрожает уменьшением пропускной способности канала. Необходимо учитывать, что гидравлический промыв отложившихся в каналах наносов весьма труден. Как известно, для того чтобы смыть осевшие мелкие песчаные частицы, требуется скорость в два раза больше той, при которой частицы двигались. Гидравлический же промыв глинистых частиц невозможен, так как для их удаления требуется большая скорость.
Пополнение наносами потока по длине канала может свести к нулю работу отстойника в голове деривации. Практикой эксплуатации зарегистрированы следующие пути попадания частиц грунта в воды канала:
а)   через выпуски ливневых вод в деривацию (Чирчикгэс);
б)  при больших скоростях в канале вымывается расщебенка между камнями мостовой; так, на Орджоникидзегэс при скоростях свыше 2 м/сек расщебенка величиной 2—4 см частично смывается и движется по каналу;
в)  при недостаточной ширине берм (около 1 м) и из-за отсутствия на бровках канала в выемках защитных парапетов создаются условия, благоприятствующие засорению канала продуктами осыпей с откосов (Баксангэс, Рионгэс);
г)       вследствие выноса продуктов селевого потока через селепроводы в канал (в случае пропуска селя над каналом).

Часто в проектах не предусматриваются простейшие мероприятия по защите деривационного канала от селевого потока, образующегося в оврагах с небольшой площадью водосброса. В таких случаях уменьшение выноса может быть достигнуто путем устройства таких сооружений, как запруды и осадочные бассейны. Эти мероприятия необходимы для того, чтобы сохранить на селепропускном сооружении уклон бытового русла селя.
Вынужденное уменьшение уклона сооружения снижает транспортирующую способность потока. Следовательно, в проекте необходимо принимать меры по доведению состава донных наносов на подходном участке к каналу до соответствия с транспортирующей способностью потока на этом участке. В противном_ случае уменьшение уклона сооружения приведет к остановке движущихся камней в пределах лотка или трубы, пропускающих селевой поток. Значительный поворот потока у самого входа в лотки, резкое уположение их уклона, как раз в пределах самого канала, и явились причиной выноса селевой массы в количестве до 900 м3 через стенки селепроводов в канал Баксангэс (1937 г.).
Другим дефектом селезащитных устройств являются незначительные уклоны в отводящих сель руслах, недостаточные для безостановочного движения камней в потоке.
В эксплуатации Чирчикгэс был случай, когда двухочковая труба под каналом была завалена до такой степени, что в трубе остался просвет около 2 м. Причиной завала трубы явился малый уклон отвода (0,001), меньший уклона трубы (0,01). Только увеличением уклона на отводе можно избежать повторения таких завалов.
Наличие в деривационном канале ответвлений, отводов, образующих во время их закрытия тупиковые участки, способствует отложению наносов вследствие образования здесь застойных зон. Эти отложения могут резко уменьшить пропускную способность этого отвода при его включении. Поэтому установка перегораживающего сооружения не в голове канала, обходящего отстойник (сист. Ярошеня), а в середине этого канала затрудняет эксплуатацию.
Наносы, откладывающиеся (слоем от 0,7 до 1 м) в отводе трубы к уравнительной камере (Краснополянская ГЭС), снижают эффект работы уравнительной камеры. Размещение щита не в голове отвода от деривационного трубопровода к бассейну суточного регулирования, а у входа в самый бассейн (Краснополянская ГЭС) может способствовать отложению наносов в месте разветвления.
Иногда проектом задаются большие размеры щитовых помещений напорных бассейнов для размещения в них решеток значительных площадей. Большие щитовые помещения затрудняют эксплуатацию. Незначительные скорости течения вызывают отложения наносов в напорных бассейнах, так же как и в отстойниках. Кроме того, в таких бассейнах затрудняется шуготранзит, вследствие отложений наносов на высоких отметках.  Такие недостатки имеют место в напорном бассейне Тавакской ГЭС, где в погоне за уменьшением потерь напора в решетках созданы условия для оседания наносов и не обеспечивается транзит шуги. Правильно запроектированные- напорные бассейны должны задерживать лишь донные наносы и крупные фракции взвешенных.
Несимметричное расположение напорного бассейна со сравнительно большими скоростями течения (—1 м/сек) в конце криволинейного участка деривационного канала вызывает в бассейне образование водоворотных зон, в которых откладывается большое количество наносов (Орджоникидзегэс). При этом во время остановки агрегата наносы передвигаются даже к турбинным решеткам.
Отсутствие в напорном бассейне донных промывных галерей при отсутствии отстойника является дефектом проекта ряда гидростанций (Рионгэс, Орджоникидзегэс).