Главная » Словарь строительных терминов » Б

Быстроток

Определение

Быстроток — искусственное русло (лоток, тоннель‑скат), по которому вода из водохранилища, задвижки или верхнего бьефа быстро сбрасывается в нижний бьеф. Отличается большим продольным уклоном (обычно > 1 ‰) и, следовательно, высокими скоростями потока, что требует специального укрепления русла и защиты от кавитации и эрозии.

быстроток с трубообразным сбросом и водобойным бассейном

Назначение

Функция	Пояснение
Сброс расхода	Пропуск паводков и регулирование уровня в верхнем бьефе.
Защита сооружений	Отвод высокоэнергетического потока вдали от плотины либо водозабора.
Энергетическая утилизация	При необходимости энергия напора может отбираться через турбины.

Классификация

По расположению: открытый (лоток/эстакада), закрытый (напорный тоннель или трубчатый водовыпуск).
По профилю: прямолинейный, криволинейный.
По способу гашения энергии: лонгитюд с водобойным колодцем; с водобойной камерой и гасителем (стремнина + зубчатый порог, ступенчатый коллектор).

Ключевые элементы конструкции

Входовая часть — сужающийся оголовок с затворами.
Скоростной участок — железобетонный или металлический лоток; уклон 1–30 ‰; коэффициент шероховатости n ≤ 0,014 с/м^1/3.
Переходная аппарель — плавное сопряжение со ступенью или водобоем для исключения кавитации.
Водобой — расширение с гасителем энергии (шашки, ребра, ступенчатый каскад, бассейн с глубиной ≥ 0,8 h_н); обеспечение Fr < 2 в нижнем бьефе.
Бермы‑устои и якорные устройства — воспринимают реактивные силы.
Противокавитационная защита — аэрационные штреки, вентиляционные шахты, сверхгладкая футеровка.

Основные расчётные параметры

Показатель	Типовое значение / проверка
Расчётный расход Q_р, м³/с	По СП 58.13330‑2019 — 1 % обеспеченность (паводковый).
Высота напора H, м	Разность уровней верхнего и нижнего бьефов с учётом потерь.
Скорость v_max, м/с	6–20 м/с; ограничивается кавитационным числом σ ≥ 0,2.
Уклон i	0,001–0,03 (1–30 ‰).
Толщина облицовки	Бетон ≥ 0,4 м (класс ≥ B35); двойное армирование Ø ≥ 12 A400.

Технологические и эксплуатационные требования

Температурные швы через 6–12 м с заполнением герметиками.
Дренаж подфутеровочного слоя перфорированными трубами Ø 150 мм.
Система аэрации, обеспечивающая расход воздуха 0,8–1,2 м³ на 1 м³ воды при v > 20 м/с.
Осмотры не реже двух раз в год; после каждого высокого сброса.
Мониторинг деформаций и вибраций основных узлов.

Пример расчётной схемы

верхний бьеф —> оголовок —> горловина (b) —> скоростной лоток (уклон i) —> аппарель
                         v_max                 Re > 10^6
                                              σ ≥ 0,2  → вентиляция
                         ——————————            —
                                         водобойный бассейн
                                           h_s ≥ 0,8 h_n
нижний бьеф <— гаситель энергии <— зубчатый порог

Нормативные документы

СП 58.13330‑2019 «Гидротехнические сооружения. Правила проектирования»
СП 33.13330‑2012 «Защитные сооружения гидротехнические»
ГОСТ 27751‑2014 «Надежность строительных конструкций и оснований»
EN 1997‑1:2004/A1:2013 Eurocode 7
USBR Design Manual «Spillways and Outlet Works», 2022

Синонимы: лоток-стремнина, водосбросный скат, шут.