Плотины или самостоятельно выполняют определенные функции, или вместе с другими сооружениями (шлюзами, гидростанциями и т. п.) какого-либо узла разрешают поставленную задачу.
В первом случае порядок возведения плотин зависит от меньшего числа факторов и намечается в зависимости от типа сооружения и местных условий; во втором случае очередность постройки плотины находится в связи с постройкой других сооружений узла.
При расположении плотины на берегу (рис. 1) сначала возводится плотина и отрываются подходной и отводной каналы, оставляя в качестве перемычек естественный грунт вблизи концов этих каналов. Когда плотина готова и может пропускать воду, то отрывают и концевые участки каналов, пользуясь, в частности, одним из способов подводного дноуглубления и взрывами. Затем русло реки закрывается перемычкой, под защитой которой и возводится чаще всего земляная плотина, а расход воды пропускается через построенную плотину.
Если же плотина должна находиться в русле реки, то на малых реках устраивается верхняя перемычка, преграждающая течение реки, и нижняя — для защиты котлована от затопления водою со стороны нижнего бьефа. В редких случаях, например при наличии выше плотины большого озера, возможно задерживать в последнем весь естественный сток реки за все время производства работ и не устраивать специальных приспособлений для пропуска воды.
Такой способ допустим, если задержание воды не нарушает интересов населения, промышленных предприятий, расположенных ниже по реке, и санитарных требований.
В большинстве случаев приходится расход воды пропускать в нижний бьеф или по обходному каналу или по лотку. Наиболее удобным является первый способ (рис. 2). Если по местным условиям один из берегов является низменным, то на этом последнем и надо сделать обходный канал; длина канала и объем выемки будут меньше, если обходный канал устраивается по низкому выпуклому берегу.
Если же, например, оба берега высокие и крутые и расход воды небольшой, то можно устроить от верхней до нижней перемычек один или несколько лотков (рис. 3), по которым и пропускать воду, подняв уровень воды в реке верхней перемычкой до такой высоты, при которой в лотках установленных размеров будут уклоны, обеспечивающие пропуск расчетного расхода воды.
Проходящие через котлован лотки мешают производству разных работ и в особенности свайной бойке, стесняя перемещения копров; для забивки свай и шпунтовых линий под лотками приходится последние передвигать, что вызывает много хлопот и расходов. Кроме того, несмотря на тщательное выполнение лотков, почти всегда имеет место некоторая утечка воды через их днище и стенки, что увеличивает водоотлив из котлована. Устройство перемычек, особенно верхней, усложняется необходимостью делать отверстия для лотков.
При постройке плотин на средних и больших реках целесообразно устанавливать очередность работ по постройке плотины в русле, а именно сначала строить одну ее часть (примерно половину), оградив необходимую для размещения этой части плотины площадь двумя поперечными перемычками аб и вг и одной продольной бв (рис. 3). Остальной частью русла реки пропускается расход воды.
Последнее решение приходится принимать также и тогда, когда по реке должно быть обеспечено судоходство или сплав во время постройки плотины без устройства для этих целей специальных приспособлений.
Когда закончена первая очередь плотины, то возводят в пределах огражденного пространства, используя построенную часть флютбета, новую продольную перемычку де. Затем разбирают старую перемычку, чтобы через отверстия плотины первой очереди пропускать расход воды, и, наконец, новую продольную перемычку де соединяют поперечными перемычками второй очереди дж и ез с другим берегом. В частном случае продольная перемычка второй очереди может быть так запроектирована и построена, чтобы остаться в качестве постоянной промежуточной опоры строящейся плотины.
Во время постройки плотины второй очереди пропуск судов и сплава может производиться через отверстия плотины первой очереди только в том случае, если условия для судоходства и сплава будут удовлетворительными, что бывает редко. Поэтому к этому времени должен быть готов судоходный шлюз или плотоход, бревноспуск и т. п., чтобы обеспечить нормальное движение грузов по реке.
Реже строятся плотины в три очереди, например при большой их длине и невозможности значительно стеснять русло реки.
Для расчета обходных каналов, лотков и суженного перемычками русла реки необходимо установить вели-
чину строительного расхода, находящегося в зависимости от продолжительности постройки и времени года.
При коротком сроке работ пропускную способность лотков или русел надо проверить по величине паводкового расхода, а если в период постройки плотины входит весна, то по величине расхода в половодье.
Зная величину строительного расхода и отметку уровня нижнего бьефа, вычисляют уклоны и размеры лотка или канала, задаваясь отметкой верхнего бьефа, или наоборот.
При стеснении русла реки перемычками приходится по величине расхода определять подъем горизонта воды в верхнем бьефе и устанавливать соответствующей высоты перемычки. Возвышение последних над расчетным уровнем воды должно быть около 1,0 м.
На реках с большим подъемом уровня воды весной можно допускать затопление котлована и перерыв работ на время половодья. Эта мера позволяет устраивать низкие и более дешевые перемычки, но зато заставляет терять время, нарушает непрерывность работ, требует подготовки котлована к затоплению, откачки из него воды и очистки от наносов, которые могут откладываться в котловане слоем толщиною в несколько метров. Прибегать к затоплению котлованов следует в исключительных случаях.
Расстояние между верхней и нижней перемычками должно быть достаточным для размещения всего сооружения и состоит из суммы длины понура с подушкой, водобоя, слива или рисбермы и запасов по обоим концам не менее как по 2,0—10,0 м, которые частично используются для установки, например, подкосов в перемычку. Малое расстояние между перемычками требует осушения меньшей площади и, значит, откачки меньшего количества воды, но зато стесняет производство работ.
