Вода, проникая из водохранилища в берега, постепенно насыщает их, вызывая в первые годы работы водохранилища увеличенные потери. Вследствие непостоянства уровня воды перед плотиной (из-за сработки водохранилища) движение грунтовых вод становится неустановившимся и, сочетаясь с бытовым потоком грунтовых вод, может менять направление 2.
Грунтовая вода склонов долины за водохранилищем, направляясь к тальвегу, может выклиниваться, заболачивать склоны, особенно если имеются пойменные и вышерасположенные террасы, ухудшать санитарное состояние нижнего бьефа плотины, вызывать оползни склонов долины.
Опыт эксплуатации земляных плотин показывает, что эти неблагоприятные явления, развиваясь, создают опасные для плотины или сооружении при ней положения; следовательно, при проектировании необходимо рассмотреть вопрос обтекания плотины потоком грунтовых вод и если будет установлена возможность неблагоприятных для сооружении последствий, то предупредить их, наметив соответствующие мероприятия 1.
В крупных и средних земляных плотинах обычно устраивают мощные каменные призмы с фильтрами или дренажами той или иной конструкции, но эти призмы (дренажи), хорошо дренируя тело плотины и ее основание, не в состоянии предупредить неблагоприятные последствия обтекания плеч плотины; да и самые призмы (дренажи) работают иначе, чем это принималось в расчете: пода притекает к ним но по направлению, перпендикулярному к оси плотины, а струнками, искривленными в сторону тальвега.
В качество первого приближения можно учесть обтекание плеч плотины при мощном залегании однородного грунта под плотиной и в берегах следующим путем. Считая, что поток грунтовых под через плотину и через ее основание перехватывается плотинным дренажем, рассмотрим отдельно поток, обтекающий плотину, построив для него сетку движения (рис. 13—32).
Имея гидродинамическую сотку, можно по ней подсчитать расход па фильтрацию и положение уровней грунтовых вод по отдельным поперечникам нижнего бьефа, т. е. выяснить, выклиниваются ли они на склонах.
1 Береговая фильтрация в обход земляных плотпн. «Доклады ВАСХНИЛ» № 7, М., 1949.
Расход одной ленты будет:
Как видно, гидроизогипсы имеют большие отметки, поэтому в случае малых Нк гидродинамическую сотку следует пересчитать на сетку гидроизогипс.
Η. Е. Жуковский. Теоретическое исследование о движении подпочвенных вод. Собрание сочинений, т. VII, 1937.
На рисунке 13—33 показаны депрессионные линии за плотиной, построенные но приведенной таблице и по сетке рисунка 13—32; масштаб различен для обоих берегов: для левого берега прямая ab по сетке равна АВ, а для правого ab — АЕ.
Рис. 13—33. Профиль створа и план земляной плотним.
Как видно из рисунка 13—33, линия депрессии ΕΝ выклинивается; поэтому для предупреждения заболачивания склона необходимо устроить дренаж TS, включив его в плотинный дренаж; также следует проверить устойчивость откоса ES.
Около уреза воды у плотины (точка Ь, рис. 13—32) ячейки сетки мелки, следовательно, здесь движение грунтовых вод более интенсивно: представляется целесообразным этот участок покрыть понуром, что будет способствовать понижению депрессионной кривой и небольшому уменьшению фильтрационного расхода.
Расход одной ленты сетки гидроизогипс найдется из уравнения:
(13-41)
