Capitolul II: Construcții Hidrotehnice pe Rețele de Canale Deschise PDF

CAPITOLUL II CONSTRUCŢII HIDROTEHNICE PE REŢELE DE CANALE DESCHISE 2.1. Clasificarea construcţiilor hidrotehnice din amenajările hidroameliorative În amenajările hidroameliorative, diferite tipuri de construcţii hidrotehnice trebuie să îndeplinească o...

CAPITOLUL II CONSTRUCŢII HIDROTEHNICE PE REŢELE DE CANALE DESCHISE 2.1. Clasificarea construcţiilor hidrotehnice din amenajările hidroameliorative În amenajările hidroameliorative, diferite tipuri de construcţii hidrotehnice trebuie să îndeplinească o serie de funcţii corespunzătoare scopului urmărit: captarea, transportul şi distribuţia apei în sistemele de irigaţii, colectarea şi evacuarea apei din sistemele de desecare, traversarea digurilor, regularizarea scurgerii apei în bazinele hidrografice etc. Principalele condiţii pe care trebuie să le satisfacă construcţiile hidrotehnice din sistemele hidroameliorative sunt următoarele:  să asigure trecerea apei prin folosirea unor instalaţii cât mai simple, care să nu producă efecte hidraulice perturbatoare;  să permită o funcţionare simplă, sigură şi permanentă;  să fie asigurată o etanşare cât mai bună;  să fie rezistente şi durabile;  să poată fi tipizate şi realizate din prefabricate. Se pot pune în evidenţă diferite criterii de clasificare a construcţiilor. Un criteriu de clasificare a construcţiilor hidrotehnice din cadrul sistemelor hidroameliorative, îl constituie scopul / funcţia îndeplinită:  construcţii pentru transportul apei, care cuprind canalele deschise şi construcţii speciale de aducţiune ca jgheaburile, conductele etc.;  construcţii pentru captarea apei, care pot preleva apa pe cale gravitaţională (prize de apă fără baraj, prize de apă cu baraj, prize de apă cu pinten) sau prin pompare;  construcţii pentru reglarea nivelului apei, care cuprind stăvilarele de remuu de pe toate tipurile de canale deschise;  construcţii pentru distribuţia apei, care cuprind stăvilarele de priză, stăvilarele de derivaţie de pe canalele de aducţiune sau de distribuţie, nodurile de distribuţie din reţeaua de aducţiune principală şi vanetele de distribuţie a apei în rigole (la brazde) sau în parcele (la orezării);  construcţii pentru evacuarea apei şi spălare, care cuprind stăvilarele de evacuare din nodurile de distribuţie şi stăvilarele de spălare la prize;  construcţii de traversare, care cuprind podurile, podeţele, podurile şi podeţele stăvilar, apeductele, sifoanele, conductele de traversare;  construcţii de retenţie a apei, cu referire îndeosebi la baraje şi diguri;   construcţii pentru racordarea biefurilor, care cuprind căderile cu trepte, instalaţiile de curent rapid (jilipuri), trambulinele şi profilele etc.  construcţii de descărcare, de suprafaţă şi de fund (auxiliare la baraje);  construcţii de siguranţă, pentru evacuarea volumelor de apă excedentare(în surplus, în caz de avarie), care cuprind conductele de evacuare cu pâlnie orizontală, deversoarele, sifoanele etc.  construcţii de automatizare, pentru canale, stăvilare, baraje ş.a.  construcţii de apometrie, pentru măsurarea debitelor sau volumelor de apă pe canale, care cuprind aparate specializate ca debitmetrele cu ajutaj, debitmetrele cu deversor, debitmetrele cu salt hidraulic, modulele cu mască, sau diferite construcţii tarate echipate cu instalaţii de apometrie (stăvilare, podeţe tubulare, căderi, praguri deversoare etc.). Un alt criteriu de clasificare a construcţiilor din sistemele hidroameliorative, îl constituie amplasamentul şi ponderea acestora pe componentele schemei hidrotehnice:  construcţii pe reţelele de canale deschise, cu referire la construcţiile pentru reglarea nivelului apei (stăvilarele de remuu) şi de reglare a debitului apei (stăvilarele de priză, stăvilarele de derivaţie, nodurile de distribuţie, vanetele etc.), construcţiile de traversare (poduri şi podeţe, apeducte, sifoane coborâtoare etc.), construcţiile pentru racordarea biefurilor (căderi în trepte, jilipuri etc.), construcţiile de automatizare, construcţiile de siguranţă (deversoare, sifoane etc.) şi construcţiile de apometrie (specializate şi adaptate - tarate);  construcţii de captare, transport, evacuare şi spălare, cu referire la prizele de apă (fără baraj, cu baraj, cu pinten), la construcţiile speciale de aducţiune (canale şi linii de jgheaburi, galerii hidrotehnice, conducte diverse etc.) şi la stăvilarele de spălare (la prize) şi evacuare (la NHD);  construcţii de retenţie, cu referire la barajele de joasă cădere şi diguri. Conform acestui criteriu de clasificare, vor fi prezentate în cele ce urmează, construcţiile hidrotehnice specifice sistemelor hidroameliorative (lucrări de IF). Aceste categorii de construcţii vor fi analizate din punct de vedere structural (alcătuirea generală), din punct de vedere al soluţiilor constructive de execuţie şi al condiţiilor de exploatare, din punct de vedere al schemei funcţionale şi al dimensionării hidraulice şi, după caz, statice şi de rezistenţă, cu exemple reprezentative. 2.2. Construcţii pentru distribuţia apei pe canale Distribuţia apei este asigurată fie în zona frontală a canalelor de ordin superior (magistrale, de aducţiune), unde construcţiile de captare includ stăvilarele de priză, fie pe traseul canalelor sub formă de stăvilare de derivaţie (care pot fi prevăzute cu regulatoare de diverse tipuri). Diferite tipuri de stăvilare se pot grupa în anumite secţiuni de pe canale, în cadrul unor construcţii complexe cu ramificaţii, numite noduri hidrotehnice. 2.2.1. Stăvilarele de priză Pentru prelevarea debitelor de apă dintr-o sursă (râu) se folosesc stăvilare de priză, în cadrul construcţiilor de captare fără baraj şi cu baraj. Stăvilarul de priză la o captare fără baraj (Fig.2.1) este alcătuit dintr-un radier (1) care reprezintă elementul de sprijin (fundaţia) construcţiei, doi pereţi laterali (2) care alcătuiesc culeele, în care sunt profilate nişele pentru ghidarea stavilei (3) şi a grinzilor de batardou (3’) (pozate în amonte şi în aval, pentru intervenţii la stavilă în exploatare). Pentru reducerea înălţimii stavilei, între culei este realizat timpanul (4). Accesul personalului de exploatare (agenţi hidro) la mecanismele stavilei (stavilelor) este asigurat de pasarela (5) prevăzută cu balustrade de protecţie. Pentru a împiedica pătrunderea plutitorilor în orificiul (orificiile) de captare, se prevăd grătare (6) metalice. În amonte şi aval de culei, stăvilarul se racordează cu terasamentele canalului prin aripi de racordare (7) profilate corespunzător. Între aripile amonte se prevede o consolidare a fundului albiei cu o căptuşeală din beton, care constituie anteradierul (8) stăvilarului. Consolidarea de fund din aval de stavilă, în care este amenajat disipatorul de energie, constituie radierul de amortizare (9). Albia canalului în aval de disipatorul stăvilarului, se consolidează cu o căptuşeală permeabilă şi elastică denumită rizbermă (10), realizată dintr-un pereu aşezat pe un filtru invers (11). Reducerea presiunii curentului de infiltraţie se realizează printr-un perete de palplanşe (12), executat pe linia pragului stăvilarului. Stăvilarul de priză la o captare cu baraj (Fig.2.2) este alcătuit dintr-o gură de captare (1) prevăzută cu un prag la intrare (2). Racordarea cu malurile râului şi taluzurile canalului se realizează prin aripi riglate (3). În amonte, culeele (4) stăvilarului de priză se racordează cu aripa riglată amplasată pe malul stâng al râului şi cu un perete vertical care face legătura cu culeea barajului. În aval, culeele stăvilarului se racordează cu canalul prin aripi riglate. În aval de stăvilar este prevăzut un bazin disipator de energie (5), care în capătul aval se termină cu un prag dinţat (6). Accesul la stavile se realizează prin intermediul unei pasarele (7), iar în faţa construcţiei este montat un grătar (8) metalic care împiedică pătrunderea în priză a plutitorilor. Fig.2.1. Stăvilar de priză la o captare fără baraj Fig.2.2. Stăvilar de priză la o captare cu baraj 2.2.2. Stăvilarele de derivaţie Ponderea cea mai mare în sistemele hidroameliorative o prezintă stăvilarele de derivaţie, care sunt amplasate pe canalele de aducţiune şi pe canalele de distribuţie din care se realizează alimentarea consumatorilor de apă de pe canalele de ordin inferior. După mărimea debitului derivat, aceste stăvilare se pot realiza sub formă de construcţii monolit (în cazul debitelor mari) sau din elemente prefabricate (în cazul debitelor mici) atunci când frecvenţa mare de aplicare a unor asemenea lucrări (ponderea construcţiilor de acelaşi tip) permite tipizarea şi industrializarea tehnologiei de execuţie. În fig.2.3 se prezintă un stăvilar de derivaţie prevăzut cu stavile plane, iar în fig.2.4 este prezentat un stăvilar regulator dotat cu stavile segment, elementele componente fiind detaliate într-o vedere în plan, în secţiune longitudinală şi în vederi din amonte şi din aval. Structura acestor construcţii este asemănătoare cu a stăvilarelor de priză prezentate, unele elemente fiind adaptate ca formă la noile condiţii. În primul caz, stăvilarul este prevăzut cu trei stavile plane (1) care culisează în nişele de ghidare verticale practicate în cele două culei (2) şi în pereţii laterali ai celor două pile (3) intermediare, pe care se sprijină pasarela de acces (4). Culeele sunt de fapt ziduri de sprijin al malurilor (fig.2.3, secţiunea a – b). În al doilea caz, stăvilarul este prevăzut cu două stavile segment (1) montate în cele două deschideri rezultate în urma amplasării unei pile intermediare (2). Fig.2.3. Stăvilar de derivaţie cu stavile plane  Fig.2.4. Stăvilar regulator cu stavile segment. 2.2.3. Nodurile de distribuţie În anumite secţiuni de pe traseul canalelor de alimentare pot exista ramificaţii pentru distribuţia apei în proporţiile cerute de consumatori, distribuţia de debit fiind necesară de obicei la canalele pentru irigaţii şi alimentări cu apă. Construcţiile care asigură cantitatea de apă necesară în asemenea ramificaţii sunt de tipul stăvilarelor regulatoare. Alcătuirea lor constructivă este asemănătoare cu aceea a stăvilarelor de derivaţie, pragul stăvilarului fiind amplasat fie la cota fundului canalului, fie peste patul canalului. Stavilele asigură distribuţia debitelor sau închid complet una din ramificaţii. Se întâlnesc stăvilare la ramificaţiile simple (fig.2.5 a) sau pot exista noduri de distribuţie cu ramificaţii multiple (fig.2.5 b), în care caz se amplasează stăvilare atât pe canal cât şi pe ramificaţii. Racordările sunt suple, realizate cu ziduri de sprijin (culei) şi aripi riglate.  Fig.2.5. Nod cu ramificaţie simplă (a) şi nod de distribuţie (b) În fig.2.6 se prezintă diferite scheme de realizare a nodurilor hidrotehnice de distribuţie cu ramificaţii multiple. Ramificaţiile pot fi la diferite unghiuri în raport cu axa longitudinală a canalului, de obicei la 90 0 sau la 450. În funcţie de profilul în lung între canal şi derivaţii se pot admite sau nu căderi. Dacă există un raport constant între debitul ce trece pe canal şi cel de pe ramificaţii, stăvilarele de reglaj nu mai sunt necesare, în acest caz fiind prevăzute simple praguri deversante.  Fig.2.6. Scheme de realizare a nodurilor de distribuţie 2.2.4. Dimensionarea hidraulică a stăvilarelor de derivaţie Pentru dimensionarea hidraulică a stăvilarelor, se utilizează formulele generale ale deversoarelor cu prag lat, fără treaptă de fund. Formula de calcul se alege ţinând seama de mărimea adâncimii apei din bieful aval (hav), în comparaţie cu adâncimea critică (hcr). 1) În cazul în care hav < hcr se obţine deversorul neînecat, cu curgere liberă, iar debitul se determină cu formula următoare: (2.1) Q = .m.b. 2 g. H 30 / 2 în care:  - coeficient de contracţie laterală; m - coeficient de debit; b - lăţimea secţiunii de curgere;   v02 H - sarcina totală (H0 = H + ). 2 g 2) În cazul în care hav > hcr se obţine deversorul cu curgere înecată, iar debitul se determină cu următoarea formulă: (2.2) Q = ..b.h. 2 g.z0 în care:  - coeficient de contracţie laterală;  - coeficient de viteză; b şi h - lăţimea şi respectiv înălţimea secţiunii de curgere; z0 - diferenţa de nivel dintre cota apei din bieful amonte şi cota apei din bieful   v02 aval, corectată cu sarcina cinetică (z0 = z + ). 2 g În formula de mai sus, coeficientul de contracţie laterală se determină cu formula: H0 (2.3)  = 1 – 0,2.n.. b Dacă debitul este mai important ca mărime (Qd > 0,2.Qa), se introduce în calcule un coeficient de reducere  formula devenind: (2.4) Q = ...b.h. 2 g.z0 Valorile coeficientului  variază în funcţie de unghiul de derivaţie  aşa cum se poate observa din tabelul 2.1: Tabel 2.1.  00 300 450 600 750 900  1,00 0,97 0,95 0,93 0,90 0,86 Pentru coeficientul de viteză  se vor considera următoarele valori: - racordări sub formă de pâlnie cu aripi riglate:  = 0,95 - racordări cu aripi întoarse şi sferturi de con:  = 0,93 - racordări cu aripi înecate, fără prag:  = 0,91 În cazul curgerii apei pe sub stavilă este necesar să se stabilească mai întâi regimul de curgere.  1) Pentru curgerea liberă neînecată a apei pe sub stavilă, se utilizează formula următoare: (2.5) Q = ...b.hv. 2 g H 0    hv  în care valorile coeficientului de contracţie verticală  sunt înscrise în tabelul 2.2, în funcţie de raportul hv / H : Tabel 2.2. hv / H 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7  0,615 0,620 0,625 0,630 0,645 0,660 0,690 2) Pentru curgerea înecată a apei pe sub stavilă, debitul depinde de diferenţa de nivel dintre bieful amonte şi bieful aval în secţiunea contractată: (2.6) Q = .b.a. 2 g  H 0  hz  Adâncimea de înecare hz în secţiunea contractată se determină cu formula:  M M (2.7) hz = hav2  M. H 0     4  2 hav  h0 în care: M = 4.2.a2. hav  h0 2.3. Construcţii hidrotehnice de traversare În această categorie sunt cuprinse lucrările hidrotehnice care asigură continuitatea căilor de comunicaţie (drumuri de exploatare, căi ferate ş.a.) şi permit trecerea peste sau pe sub diferite obstacole naturale sau artificiale (canale, cursuri de apă, văi, drumuri etc.). În cadrul amenajărilor hidroameliorative, ponderea cea mai mare o au podurile, podeţele, apeductele şi sifoanele coborâtoare (sifoane inverse sau dükere). 2.3.1. Podurile din beton armat Podul este lucrarea de artă care susţine o cale de comunicaţie peste un obstacol din sistemul hidrotehnic / hidroameliorativ (râu, canal, vale, cale de comunicaţie etc.), asigurând continuitatea atât pentru cale, cât şi pentru obstacolul traversat. Podurile se pot realiza din diferite materiale de construcţii, respectiv din zidărie de piatră, beton simplu, beton armat sau beton precomprimat, fiind caracterizate prin greutatea proprie foarte importantă, motiv pentru care sunt denumite şi construcţii masive.  Deoarece podurile din beton armat şi din beton precomprimat prezintă o serie de avantaje, au fost folosite în sistemele hidroameliorative cu prioritate faţă de alte soluţii constructive. Principalele avantaje sunt:  simplitatea realizării, rezultând importante avantaje constructive;  prezintă o mare durabilitate;  sunt caracterizate prin monolitismul structurilor;  folosesc materiale locale, din apropierea locului de execuţie;  utilizează cantităţi reduse de oţel;  în general, lucrările nu reclamă forţă de muncă superior calificată;  operaţiunile de întreţinere sunt relativ simple;  costurile pe ansamblu sunt reduse, în special în cazul prefabricării. Se pot evidenţia totuşi şi o serie de dezavantaje:  executarea podurilor de tip monolit are un caracter sezonier;  greutatea proprie este mare şi execuţia este de durată;  necesită construcţii auxiliare, provizorii (eşafodaje, cintre) cu consumuri mari de lemn şi metal. Unele dezavantaje pot fi însă înlăturate prin anumite măsuri speciale, de exemplu prin folosirea prefabricatelor, sau prin refolosirea unor elemente auxiliare în cazul unor construcţii tipizate, cu o pondere mare în amenajare. Podurile de beton armat pot fi clasificate după diferite criterii: schema statică a structurii de rezistenţă, natura solicitărilor din elementele de rezistenţă, modul de execuţie ş.a. 1) După schema statică a structurii de rezistenţă, podurile de beton armat se pot realiza din:  dale sau grinzi simplu rezemate;  dale sau grinzi cu console şi articulaţii;  dale sau grinzi continue;  arce sau bolţi;  cadre cu stâlpi verticali sau înclinaţi. 2) După natura solicitărilor din elementele de rezistenţă, se deosebesc următoarele tipuri de poduri de beton armat:  poduri pe dale sau grinzi drepte, la care solicitarea predominantă este cea de încovoiere;  poduri pe arce sau bolţi, la care solicitarea principală este compresiunea;  poduri pe cadre, la care elementele de rezistenţă sunt solicitate atât la încovoiere cât şi la forţe axiale; 3) După modul de execuţie, podurile de beton armat se clasifică astfel:   poduri de tip monolit, executate în amplasamentul definitiv, prin turnarea betonului sau executarea zidăriei în cofraje susţinute de construcţii auxiliare provizorii realizate din lemn sau metal, care se numesc eşafodaje în cazul dalelor, grinzilor sau cadrelor şi cintre în cazul arcelor sau bolţilor;  poduri cu elemente preturnate, la care unele elemente de rezistenţă se confecţionează pe şantier (în apropierea amplasamentului definitiv al podului), montându-se ulterior în poziţia prevăzută în proiect; elementele suprastructurii se realizează în mod curent ca elemente preturnate;  poduri cu elemente prefabricate, la care se utilizează elemente confecţionate în fabrici sau în poligoane special amenajate, care se transportă şi se montează apoi în amplasamentul prevăzut. 2.3.2. Podeţele În lucrările de îmbunătăţiri funciare, se întâlnesc în afară de poduri şi podeţele care deţin o pondere foarte ridicată, fiind construcţii ce asigură continuitatea căilor de comunicaţii (în principal, drumuri de exploatare) în secţiunile în care se intersectează cu canalele din sistemele de irigaţii sau de desecare. Podeţele sunt lucrări de traversare a canalelor deschise, care au - în general - deschiderea secţiunii de curgere a apei mai mică de 10 m. Podeţele pot fi clasificate după diferite criterii, de exemplu după modul de alcătuire, sau după modul de realizare a structurii. 1) Având în vedere modul de alcătuire, podeţele se pot clasifica astfel:  podeţe tubulare;  podeţe dalate;  podeţe în cadru;  podeţe de grinzi. 2) Având în vedere modul de realizare a structurii, podeţele sunt:  podeţe deschise (dalate, de grinzi);  podeţe închise (tubulare, în cadru). 2.3.2.1. Tipuri uzuale de podeţe. Podeţele tubulare, se execută de regulă din t u b u r i c u s e c ţ i u n e c i r c u l a r ă , prefabricate din beton simplu (Fig.2.7) sau din beton armat (Fig.2.8). Se mai pot executa şi din beton armat turnat monolit, în cazul unor secţiuni mari de curgere care depăşesc secţiunile curente ale tuburilor prefabricate. În cazul utilizării tuburilor prefabricate din beton simplu, este necesar să se asigure deasupra acestora o umplutură de pământ de minimum 0,70 – 0,80 m, pentru a se realiza o repartizare mai uniformă a încărcăturilor în adâncime. În cazul tuburilor din beton armat, această înălţime se poate reduce până la 0,40 – 0,50 m.  Racordarea conductei de curgere cu terasamentele se face prin timpane în trepte, a căror fundaţie se va coborî sub adâncimea de îngheţ. Podeţele deschise, au deschiderea sub 10 m, iar suprastructura se execută din dale (Fig.2.9) sau din grinzi prefabricate din beton precomprimat. Sprijinirea dalelor sau a grinzilor se face pe culei realizate din zidărie de piatră, din beton simplu sau din beton armat, iar racordarea acestora cu terasamentele se realizează cu aripi înecate sau cu aripi întoarse. Fig.2.7. Podeţ tubular prefabricat din beton simplu  Fig.2.8. Podeţ tubular din beton armat D = 80 … 150 cm Fig.2.9. Podeţ deschis dalat În cazul în care podeţul nu este situat pe albia unui canal, aripile întoarse se racordează cu terasamentele rambleului prin sferturi de con. Lăţimea podeţului, între culei, se ia în concordanţă cu lărgimea cursului de apă (sau cu deschiderea la gură a canalului) pe care este amplasat. Lungimea podeţului se ia în funcţie de lărgimea drumului pe care este instalat. În cazul drumurilor de exploatare, se ţine seama şi de gabaritul maxim al utilajelor agricole folosite. În cazul podeţelor tubulare, tuburile de beton se pot aşeza în funcţie de natura terenului de fundaţie, astfel:  o direct pe pământ, în cazul terenurilor formate din pietrişuri sau prundişuri compacte; o pe un pat de pietriş bine compactat, în cazul terenurilor uşor compresibile, în cazul terenurilor argiloase şi în cazul terenurilor nisipoase; o pe un radier de beton prevăzut cu rigole de colectarea apei, aşezat pe un amestec de 2/3 pământ frământat şi amestecat cu 1/3 piatră spartă, în cazul fundării pe loessuri; o pe beton de egalizare B50, în cazul fundării pe marne şi argile compacte. 2.3.2.2. Dimensionarea hidraulică a podeţelor tubulare. Podeţele tubulare se dimensionează ca o conductă scurtă. Regimul de curgere în conductă se stabileşte în funcţie de adâncimea apei în bieful aval, rezultând fie curgere liberă, fie curgere înecată. Având în vedere poziţia apei în bieful amonte în raport cu generatoarea superioară a conductei, se pot considera următoarele situaţii mai importante din punct de vedere hidraulic:  podeţe tubulare fără presiune (curgere liberă);  podeţe tubulare cu curgere semiforţată;  podeţe tubulare sub presiune. Calculul hidraulic al podeţelor tubulare constă în determinarea conturului suprafeţei libere a apei pe traseul conductei, în determinarea secţiunii de curgere, a adâncimii şi vitezei curentului de apă în conductă şi la ieşirea din conductă, precum şi în determinarea adâncimii apei înainte de podeţ şi respectiv a remuului creat. Principalele probleme de dimensionare se diferenţiază pentru podeţe tubulare fără presiune cu curgere neînecată, pentru podeţe cu secţiune dreptunghiulară şi cu secţiune circulară. În cazul podeţelor tubulare cu curgere sub presiune se impune viteza apei în conductă, în funcţie de care se determină diametrul d şi apoi se calculează panta optimă ih necesară pentru ca viteza de ieşire să fie egală cu viteza din interiorul conductei. Prin coborârea conductei sub fundul canalului cu circa 0,25 m şi prin adoptarea unor racordări hidrodinamice, se obţine o pierdere de sarcină cât mai redusă. Mărimea acestei pierderi de sarcină se stabileşte din ecuaţia lui Bernoulli scrisă în secţiunile de intrare şi de ieşire: vc2 (2.8)  H  z  hr   şi 2g 1 (2.9) vc  2 g  z0  în care: vc este viteza apei în conductă, iar:   i  2  c  l e 2.3.3. Apeductele Apeductele sunt canale speciale de transport al apei, incluse în clasa lucrărilor de traversare deoarece sunt folosite îndeosebi pentru trecerea peste diferite obstacole cu deschidere mare (văi, cursuri de apă etc.). 2.3.3.1. Tipuri de apeducte. Elementele componente ale unui apeduct sunt: jgheabul de transport al apei (alcătuit din mai multe tronsoane cu secţiune dreptunghiulară), sistemul de susţinere şi de rezistenţă, gurile de racordare cu terasamentele (respectiv, g u r a d e i n t r a r e şi g u r a d e i e ş i r e ). O deosebită importanţă din punct de vedere hidraulic o au gurile de racordare, care contribuie la reducerea pierderilor de sarcină şi la reducerea infiltraţiilor. În fig.2.10 se prezintă profilul longitudinal (secţiune verticală în ax cu vedere) şi o vedere în plan a unui apeduct realizat din beton armat pe stâlpi (a), a unui apeduct din beton armat pe estacade (b) şi a unui apeduct realizat din cadre (c). În fig.2.11 sunt redate unele detalii privind intrarea în apeduct (a) (gura de acces) şi ieşirea din apeduct (b) (secţiune în ax şi vedere în plan).  Fig.2.10. Diferite tipuri de apeducte a) din beton armat cu susţinere pe stâlpi; b) din beton armat cu susţinere pe estacade; c) din cadre (1-rost etanşat, 2-zone de racordare, 3-pile, 4-reazem intermediar). Fig.2.11. Gurile de racordare a apeductului cu terasamentele  În fig.2.12 se prezintă diferite scheme utilizate curent pentru realizarea etanşărilor la rosturile dintre jgheaburile apeductelor. În fig.2.12 a se prezintă metoda cea mai simplă, de etanşare cu o eclisă din tablă încastrată în capetele tronsoanelor din beton. În fig.2.12 b se prezintă o soluţie mai complicată dar eficientă, cu eclisă flexibilă din tablă cu o formă corespunzătoare care permite o mare flexibilitate la deplasarea tronsoanelor şi etanşarea cu bitum sau un mastic elastic. Un sistem cu buloane şi o piesă metalică permite fixarea acestui ansamblu. În fig.2.12 c se prezintă o soluţie bazată pe o membrană elastică, fixată cu buloane în beton. Fig.2.12. Soluţii de etanşare a rosturilor la jgheaburile apeductelor (a – cu eclisă metalică dreaptă; b – cu eclisă şi bitum; c – cu membrană; 1 – eclisă; 1’ – membrană; 2 – bitum) 2.3.3.2. Dimensionarea hidraulică a apeductelor. Calculul hidraulic al apeductelor constă în determinarea secţiunii de curgere şi a pantei longitudinale a apeductului. De obicei, secţiunea canalului este trapezoidală iar secţiunea apeductului este dreptunghiulară, trecerea de la o formă la alta realizându-se prin modelarea aripilor de la gurile de racordare, astfel ca la gura de acces să se obţină pierderea de sarcină z admisă. Cunoscându-se elementele hidraulice ale canalului (Q, H, B, m) se determină secţiunea de curgere A = H (B + m H) şi viteza v0 = Q / A. Considerându-se pierderea de sarcină z admisă la intrarea în apeduct, se calculează pierderea de sarcină totală (pentru v0 > 0,8…1,0 m/s):   v 02 (2.10) z0  z  şi se determină adâncimea apei în apeduct: h = H – z 2g  Se determină de asemenea lăţimea secţiunii de curgere a apeductului: Q (2.11) b     h  2 g  z0 Din relaţia debitului Q  A C  R  i se determină panta apeductului: 1 Q2 1 (2.12) i 2 2 unde C  R6 A C  R n Viteza apei în apeduct trebuie să fie limitată ca valoare minimă la 1,0 m/s şi ca valoare maximă la 2,5 m/s. În majoritatea cazurilor (condiţii normale) se admite o pierdere de sarcină z de maxim 0,10…0,15 m. 2.3.4. Sifoanele coborâtoare Sifoanele coborâtoare se mai numesc şi dükere sau sifoane inversate şi funcţionează pe principiul vaselor comunicante ca element de legătură, realizând trecerea (subtraversarea) debitului unui canal pe sub diferite obstacole naturale sau artificiale. Pentru trecerea apei din canalul de aducţiune pe sub drumuri sau canale de evacuare în sistemele de irigaţii, se folosesc sifoane coborâtoare (Fig.2.13) alcătuite din gura de intrare şi gura de ieşire, două puţuri verticale sau înclinate şi o conductă de legătură. Când sifonul inversat trece pe sub un canal, aşezarea conductei se va face la minim 1,0 m sub fundul canalului. Dacă sifonul trece pe sub cursuri de apă, conducta se va aşeza cu 0,50 – 0,70 m sub cota probabilă de eroziune a fundului râului. Fig.2.13. Alcătuirea sifonului coborâtor (1 – grătar)  2.3.4.1. Tipuri de sifoane inversate. În cazul debitelor mari şi foarte mari, conducta sifonului se prevede cu mai multe compartimente sau mai multe fire (Fig.2.14), pentru a nu se întrerupe complet alimentarea sistemului de irigaţii (siguranţă maximă de funcţionare, în caz de revizie sau reparaţii) sau pentru a permite viteze sporite de neînnămolire în cazul alimentării sistemului la debite mici, când este indicat să funcţioneze o singură conductă (pentru a creşte viteza apei). Fig.2.14. Sifon coborâtor din beton armat cu două fire (1 – grătar; 2 – nişă pentru şanduri; 3 – pilă) În cazul în care conducta este realizată din beton armat monolit, iar lungimea conductei este mai mare de 30 m, se prevăd rosturi de contracţie. În fig.2.15 se prezintă un sifon coborâtor realizat din tronsoane de tuburi de beton armat. Diferite aliniamente ale conductei se pot racorda prin coturi curbe, în care caz se prevăd masive de ancoraj la fiecare schimbare de aliniament.  Fig.2.15. Sifon coborâtor din tronsoane de tuburi de beton armat 2.3.4.2. Calculul hidraulic al sifonului coborâtor. În dimensionarea sifoanelor coborâtoare, se întâlnesc în mod frecvent următoarele probleme de calcul hidraulic: 1o. Stabilirea diferenţei z dintre nivelul apei din bieful amonte şi nivelul apei din bieful aval şi determinarea vitezei vc de curgere prin conducta sifonului: v c2 (2.13)  H  z  h w   şi 2g 1 (2.14) vc   2g  z 0   Pentru determinarea denivelării z sau a vitezei de curgere vc prin conducta sifonului, este necesar să se cunoască elementele Q, ω, L şi profilul longitudinal prin canal şi prin sifon: (2.15) Q     2 g  z 0 2o. Stabilirea secţiunii conductei sifonului , în care scop este necesar să se cunoască elementele Q, z, L şi profilul în lung prin canal şi sifon. Se utilizează următoarele formule: v c2 (2.16) z    şi Q = vc.ω 2g 3o. Stabilirea capacităţii de transport Q a sifonului, în care scop este necesar să se cunoască elementele ω, z şi profilul în lung prin canal şi sifon. Se utilizează formula următoare: (2.17) Q     2g  z 0 În cazul sifoanelor lungi (L > 200…300 m), este necesar să se facă verificarea şi pentru trecerea debitului minim. Considerând canalul amonte identic ca formă şi mărime cu canalul aval, pentru trecerea debitului minim va rezulta o denivelare z mult mai mică decât în cazul debitului maxim. Ca urmare, în sectorul de intrare al sifonului are loc o cădere cu o strangulaţie, care generează un salt hidraulic la nivelul z 1 (Fig.2.16). Fig.2.16. Schema de calcul a sifoanelor lungi Avându-se în vedere diferite cauze, cum ar fi pulsaţia debitelor şi efectul vântului, saltul nu va avea în permanenţă aceeaşi poziţie (salt călător) şi va fi însoţit de şocuri în conductă, ce au un efect nefavorabil asupra rosturilor, producând degradarea acestora în timp.  Se pot aplica diferite moduri de racordare ale gurii de ieşire a sifonului şi/sau ale gurii de intrare, care au ca efect împiedicarea formării saltului în conducta sifonului coborâtor şi degradarea acestuia, prezentate în fig.2.17: a. - La gura de ieşire a sifonului se montează vane aciculare, ce menţin un nivel constant de la intrarea în sifon până la ieşirea în bieful aval. b. – La gura de intrare a sifonului, se coboară radierul şi se prevede un puţ de amortizare, urmărindu-se ca saltul ce are loc în puţ să fie înecat de nivelul apei din partea iniţială a sifonului. c. – La gura de acces a sifonului se coboară radierul şi se prevede o vană, care este închisă parţial în cazul unor debite mici ce pot produce efecte periculoase, ceea ce permite înecarea saltului de către nivelul apei din sifon, iar la debite maxime nepericuloase vana se deschide complet. d. – La intrarea în conducta sifonului se prevede doar o mică coborâre a fundului, soluţie aplicabilă în cazul în care nivelul apei în zona iniţială a conductei este apropiat de nivelul apei din canalul de aducţiune. e. – La gura de ieşire a sifonului la o anumită distanţă în aval, se montează stavile electrice (1) sau stavile hidraulice automate cu nivel amonte constant (2), ce menţin conducta sifonului plină cu apă în orice situaţie. Fig.2.17. Moduri de racordare la gurile de intrare şi de ieşire ale sifoanelor coborâtoare  2.3.4.3. Sifon coborâtor cu instalaţie hidraulică de curăţire a aluviunilor. Capacitatea de transport a sifonului coborâtor Q poate fi afectată în unele cazuri şi datorită strangulării secţiunii transversale a sifonului până la obturarea sa completă. Acest fenomen se datorează unor dopuri de aluviuni (colmatarea secţiunii sifonului), depuse în zona coturilor sau a secţiunii de la cea mai joasă cotă de pe traseul firelor. Colmatarea are loc în timpul exploatării canalelor de irigaţie în cazul anumitor regimuri hidraulice în sifon, la debite minime de consum în canalul pe care este amplasat sifonul, sau la stagnări prelungite ale curgerii, atunci când conţinutul de aluviuni al apei (turbiditatea apei) este apreciabil. Procesul de colmatare este puternic pe tronsonul orizontal şi respectiv pe porţiunea ascendentă a tubului (la configuraţia longitudinală în formă de U). Înnămolirea este favorizată de conţinutul mare de aluviuni al apei în perioada viiturilor şi de funcţionarea / exploatarea deficientă a instalaţiilor de protecţie (decantoare) din centrele de priză. Fenomenul este amplificat de vitezele de circulaţie a apei în canal şi în construcţie, mult reduse faţă de valorile admisibile, datorită unor situaţii curente de exploatare a canalelor. De exemplu, când se reduce debitul tranzitat (funcţionare la debit minim) sau în cazul unor canale biefate prin dispozitive de automatizare amplasate în cascadă, când pe anumite perioade regimul hidraulic devine aproape staţionar (cu efect de accelerare a depunerii aluviunilor din tuburile sifoanelor ce sunt sub cota fundului canalului, respectiv cimentarea acestor depuneri sub acţiunea presiunii mari, formând dopuri greu de înlăturat). În mod obişnuit, curăţirea sifoanelor înnămolite necesită operaţii complexe, respectiv scoaterea din funcţiune a canalului, izolarea construcţiei prin batardouri, evacuarea apei din instalaţii şi efectuarea lucrărilor de decolmatare prin mijloace manuale (cu atât mai dificil de aplicat cu cât diametrul tuburilor este mai mic şi dopul de aluviuni este mai vechi şi deci mai cimentat). Principalele dezavantaje ale intervenţiilor în exploatare în situaţia prezentată, pentru reintroducerea în circuitul funcţional al sifoanelor afectate de colmatare şi al canalelor pe care sunt acestea amplasate, sunt: necesitatea întreruperii alimentării (funcţionării) canalului sau a sistemului de irigaţii, durată relativ mare a întreruperii, forţă de muncă multă şi experimentată în astfel de intervenţii cu aplicarea unor măsuri speciale de protecţia muncii, mari eforturi energetice, efecte indirecte (de exemplu asupra producţiei sau relaţiilor cu beneficiarii de apă). Construcţia hidrotehnică de tip sifon coborâtor prevăzută cu instalaţii de curăţire a aluviunilor încorporate, permite aplicarea simplă şi eficientă a unei metodologii adecvate, prin crearea periodică a unui regim hidraulic convenabil în conducte, cu efect de afuiere şi antrenare a aluviunilor. Este împiedecată / prevenită depunerea şi cimentarea şi/sau se efectuează curăţirea hidraulică a secţiunii la partea inferioară pe toată lungimea luată în considerare. Corpul sifonului coborâtor se realizează din casete prefabricate din beton armat bitubulare (cu 2 fire), cu secţiune dreptunghiulară şi cu un perete despărţitor de mică grosime, având practicate la partea inferioară un număr de mici fante cu o anumită dispunere, formă şi mărime, pe lungimea tronsonului orizontal şi ascendent. Aceste elemente realizează interconectarea permanentă a tandemului tubular, la bază, pe toată lungimea interesată. La capetele fiecărui tub, în dreptul fiecărei intrări şi ieşiri, se prevăd nişte nişe de ghidare care vor permite introducerea ulterioară a unor obturatoare. Metoda de curăţire a construcţiei permite, când se doreşte, curăţirea aluviunilor depuse într-unul din tuburile casetei, prin introducerea unui obturator (elemente de batardou, stavile acţionate manual sau electric) în nişele de ghidare de la capătul de intrare al respectivului tub şi un alt obturator în nişele de la capătul de ieşire al celuilalt tub, obţinându-se în acest fel trecerea forţată a apei dintr-un tub în celălalt, prin fantele practicate la baza peretelui despărţitor dintre tuburi. În conducta închisă în amonte şi deschisă în aval se generează în acest fel un curent elicoidal, ce are ca efect smulgerea şi antrenarea forţată a aluviunilor depuse. Mişcarea elicoidală complexă se compune, în principiu, dintr-o mişcare de rotaţie exprimată prin relaţia vitezei vr : (2.18) vr  v y2  v z2 cât şi dintr-o mişcare de translaţie longitudinală exprimată prin viteza v : (2.19) v  v x2  v r2 unde: vx, vy şi vz sunt componentele mişcării complexe într-un tub de curent. Prezenţa fantelor (orificiilor) nu influenţează curgerea apei prin tuburi (la funcţionarea normală a sifonului), când cele patru capete nu sunt obturate. Pentru curăţirea celui de-al doilea tub al casetei se procedează invers, respectiv se obturează acest tub la intrare (în amonte), ieşirea sa fiind lăsată liberă, apoi se obturează celălalt tub din tandem la ieşire (în aval), intrarea sa fiind lăsată liberă. Deci, efectul de curăţire / prevenire se poate obţine prin aplicarea unui program prestabilit, în două faze pentru fiecare casetă bitubulară din componenţa unei construcţii tip sifon coborâtor având n = 2.K tuburi, asupra elementelor ce compun construcţia. Programul se poate aplica manual, după un grafic sau conform necesităţilor, cât şi în mod automat, printr-un dispozitiv de automatizare ataşat unui sistem de patru electrostavile ca elemente de execuţie ale unui sistem de reglare automată cu senzori (de turbiditate, de mişcare, de presiune), sau prin acţionare cu telecomandă locală sau de la un centru dispecer. Alcătuirea sifonului coborâtor prevăzut cu instalaţia de curăţire descrisă, este prezentată în fig.2.18, după cum urmează: a – secţiune longitudinală prin construcţia hidrotehnică de tip sifon coborâtor; b – vedere în plan a construcţiei hidrotehnice de tip sifon coborâtor; c – secţiune transversală prin tuburile construcţiei, între orificiile de curăţire; d – secţiune transversală prin tuburi, în dreptul orificiilor de curăţire; e – vedere de detaliu a capetelor tuburilor; f – secţiune longitudinală în plan orizontal prin tuburile construcţiei sifonului, cu obturatoarele montate pentru curăţirea unui tub (T1);  g – secţiune transversală redată schematic, în care este marcată curgerea apei ce produce curăţirea unui tub (T1); i – secţiune longitudinală (idem f), cu batardourile montate pentru curăţirea celuilalt tub al sifonului (T2); j – secţiune transversală (idem g), redată schematic, în care este redată curgerea apei ce produce curăţirea celuilalt tub (T2). Construcţia hidrotehnică de tip sifon coborâtor, are în componenţă două tuburi T1 şi T2 ale unei casete A prefabricată din beton armat, prin care se continuă curgerea apei într-un canal deschis B. La baza unui perete despărţitor 1 sunt prevăzute fantele a pe tronsonul orizontal şi ascendent, ale căror dimensiuni, formă, număr şi poziţie, sunt stabilite prin proiectare. La capetele amonte şi aval ale fiecărui tub T1 şi T2, în dreptul fiecărei intrări şi ieşiri, se prevăd nişele de ghidare 2 în care se vor introduce obturatoarele 3 atunci când se doreşte curăţirea aluviunilor decantate şi cimentate în tuburile sifonului. Obturatorul 3 poate fi o placă dintr-un material rezistent (lemn, metal etc.) sau elemente de batardou, dulapi din lemn introduşi pe rând până la o obturare completă, sau stavile plane, soluţia de obturare fiind aleasă după posibilităţi şi în funcţie de mărimea secţiunii tubului. Nu este obligatorie realizarea unei etanşeităţi perfecte.  Fig.2.18. Sifon coborâtor cu instalaţie hidraulică de curăţire a aluviunilor Metoda de curăţire constă în aplicarea – ori de câte ori se doreşte curăţirea aluviunilor depuse în tuburile sifonului T1 şi T2 sau periodic în scopul prevenirii unor depuneri prea mari şi prea cimentate – unui program în două faze care se stabileşte modul în care trebuie să se introducă obturatoarele 3 în şanţurile de ghidare 2 (sau să se închidă anumite intrări / ieşiri). Într-o primă fază, pentru curăţirea tubului T1 prin crearea curentului elicoidal reprezentat în acest tub (curent ce acţionează ca un şnek, smulgând şi antrenând forţat aluviunile depuse), se introduce un obturator 3 în nişele 2 de la intrarea (amonte) tubuklui T1 şi un obturator 3 în nişele 2 de la ieşirea (aval) tubului T2. Datorită diferenţei de presiune, apa circulă forţat prin fantele a dinspre tubul T2 spre tubul T1, producând efectul de afuiere şi mărire a capacităţii de transport a aluviunilor, fiind antrenate chiar şi particulele grosiere. În faza a doua, pentru curăţirea tubului T2 (după terminarea curăţirii tubului T1) se procedează invers, introducând un obturator 3 în nişele 2 de la intrarea (amonte) tubului T2 şi un obturator 3 în nişele 2 de la ieşirea (aval) tubului T1. Curentul elicoidal prezentat prin liniile b şi efectul de curăţire se obţin în tubul T2. La terminarea operaţiilor de curăţire la o casetă, se repetă operaţiile la următoarea casetă bitubulară din componenţa sifonului multitubular, sau a unui alt sifon de pe traseul unui canal. Perechea de obturatoare se poate reutiliza la celelalte sifoane de pe un canal, dar dacă este posibil se vor prevedea mai multe obturatoare, eşalonate pe mărimi ale secţiunii tuburilor. La reluarea funcţionării normale, după curăţirea sifoanelor şi înlăturarea obturatoarelor, regimul de curgere prin tuburi nu este influenţat de prezenţa orificiilor a (în această ipoteză funcţională, debitul tranzitat prin orificii între tuburi este neînsemnat). În cazul funcţionării automate, echiparea construcţiilor cu toate elementele necesare este completă. Avantajele principale ale acestui tip de construcţie sunt următoarele:  nu se întrerupe funcţionarea canalului în timpul curăţirii aluviunilor, intervenţia fiind de scurtă durată;  permite atât curăţirea aluviunilor depuse, cât şi prevenirea colmatării, în mod simplu şi dinamic, cu efect sigur;  elementele statice de curăţire sunt incluse în construcţia tuburilor, fiind realizate uşor prin prefabricare;  proiectarea este simplă, fiind posibilă tipizarea construcţiilor (elementelor);  randamentul curăţirii este ridicat, cu cheltuieli de exploatare reduse;  necesită forţă de muncă minimă (1 –2 muncitori necalificaţi);  se poate realiza automatizarea completă a operaţiunilor. 2.4. Construcţii pentru racordarea biefurilor Construcţiile pentru racordarea biefurilor au de asemenea o pondere foarte mare pe canalele din cadrul sistemelor hidroameliorative, fiind amplasate la schimbările de pantă longitudinală de pe traseu. Din punct de vedere hidraulic, racordarea biefurilor albiilor prismatice poate avea loc fără salt sau cu salt:  racordarea fără salt la schimbarea de pantă apare în următoarele situaţii (fig.2.19): când se face trecerea de la o mişcare lentă în amonte la o  mişcare rapidă în aval (a), când mişcarea este lentă şi în amonte şi în aval (b), sau când mişcarea este rapidă în ambele biefuri (c). În aceste cazuri trecerea se face fără construcţii speciale de racordare a biefurilor.  racordările cu salt au loc numai când se face trecerea de la o stare rapidă a curentului de apă în bieful amonte, la starea lentă a curentului de apă în bieful aval. În acest caz sunt necesare construcţii de racordare a biefurilor, respectiv: căderi cu o treaptă sau cu mai multe trepte, căderi în consolă şi canale cu curgere rapidă (jilipuri). Fig.2.19. Tipuri de racordare fără salt hidraulic 2.4.1. Căderile cu o treaptă Acest tip de racordare se realizează când pe canalele de irigaţii sau de desecare apar diferenţe mici de nivel, de circa 1,0 – 1,5 m. O astfel de cădere este alcătuită dintr-o zonă de intrare de forma unui deversor cu prag lat şi dintr-un bazin de disipare a energiei. 2.4.1.1. Dimensionarea hidraulică a căderii cu o treaptă. Calculul hidraulic constă în dimensionarea părţii de intrare a treptei şi în dimensionarea bazinului disipator de energie. Partea de intrare funcţionează de obicei ca un deversor cu prag lat, dar uneori poate fi un deversor cu profil practic. Calculul părţii de intrare constă în determinarea fie a lăţimii sale b fie a sarcinii H , folosindu-se relaţiile cunoscute de la deversoare. Astfel, în cazul când partea de intrare este de forma unui deversor cu prag lat neînecat, se foloseşte relaţia următoare:  Q2 (2.20) H0  3 în care: m   k  1  k 2 g  m 2 b 2 unde: k = 0,667 – 0,590 La alegerea tipului de deversor trebuie să se aibă în vedere evitarea apariţiei unei mişcări gradual variate, care poate conduce la aluvionare în cazul unui remuu pozitiv, sau la erodare în cazul unui remuu negativ. Aceste neajunsuri pot fi evitate prin construirea unei căderi prevăzută cu un deversor cu fante (fig.2.20), la care numărul deschiderilor se calculează cu următoarea formulă empirică: b (2.21) n 1,25 1,50  h max în care: b = lăţimea la fund a canalului; hmax = adâncimea corespunzătoare debitului maxim, în regim uniform. Fig.2.20. Intrare cu deversor cu fante la o cădere cu o treaptă Calculul bazinului disipator constă în determinarea adâncimii şi lungimii sale. 2.4.2. Căderile cu mai multe trepte Se folosesc în cazul unei înălţimi mari de cădere, când o simplă treaptă de cădere ar deveni dezavantajoasă din punct de vedere tehnico-economic. Disiparea energiei cinetice a apei se realizează prin pragurile din avalul fiecărei trepte, cu ajutorul cărora se obţin bazinele de disipare. Cel mai utilizat tip de cădere cu trepte multiple este căderea cu grinzi prezentată în fig.2.21, la care energia este parţial amortizată de un perete transversal situat în spatele deversorului.  Fig.2.21. Cădere cu trepte multiple cu grinzi 2.4.2.1. Dimensionarea hidraulică a treptelor multiple. Calculul hidraulic al căderii cu mai multe trepte constă în determinarea înălţimilor de cădere ale treptelor şi a lungimii lor, precum şi în dimensionarea bazinului de pe ultima treaptă. Treptele se calculează pentru viteza maximă admisibilă a apei, în funcţie de natura materialului de construcţie a căderii. Înălţimea de cădere pentru fiecare treaptă p se determină prin împărţirea înălţimii totale de cădere P la numărul de trepte n. Ca şi în cazul unei singure trepte de cădere, trebuie să se determine lungimea şi adâncimea bazinului disipator, care în cazul unor trepte egale, se vor calcula pentru prima, a doua şi ultima treaptă. 2.4.3. Canalele cu curgere rapidă Aceste construcţii denumite şi jilipuri, permit racordarea continuă a biefului amonte cu cel aval, având secţiune constantă sau variabilă şi rugozitate obişnuită sau macrorugozitate. În fig.2.22 se prezintă un jilip de beton, cu gură de intrare, rugozitate normală şi bazin de disipare la ieşire. Panta fundului canalului cu curgere rapidă se stabileşte astfel încât să fie mai mare decât panta critică. Racordarea jilipului cu canalul în aval trebuie făcută cu multă atenţie, deoarece de la o viteză de circa 6 m/s se trece în aval la o viteză de 0,6 – 1,0 m/s. Pentru a asigura o intrare liniştită a apei în canal, racordarea se face fie sub forma unei pâlnii alungite, fie sub forma unei pâlnii scurte cu bazin de disipare.  Fig.2.22. Canal cu curgere rapidă (jilip), de beton 2.4.3.1. Dimensionarea hidraulică a jilipului. Calculul hidraulic al jilipului constă în determinarea dimensiunilor fiecărei părţi componente: partea de intrare, canalul propriu-zis, ieşirea. Partea de intrare funcţionează ca un deversor cu prag lat, dimensionarea făcându-se cu formulele cunoscute. În calculul hidraulic al canalului propriu-zis interesează determinarea pantei I, care trebuie să fie mai mare decât panta critică:  Q  2 (2.22) I cr    ; K cr   cr  C cr  R cr  K cr  În continuare, se verifică dacă viteza pe jilip este mai mică decât cea admisibilă pentru materialul de construcţie folosit, în caz contrar intervenindu-se cu macrorugozitate artificială pentru micşorarea vitezei. Partea de ieşire a construcţiei de curent rapid se dimensionează ca un disipator de energie obişnuit.