Для краткого описания термина «башенный водосброс» можно привести следующее его определение: башенный водосброс представляет собой гидротехническое сооружение для пропуска воды из верхнего бьефа в нижний во избежание переполнения водохранилища, и состоящее из башни с приемными отверстиями (водосливными оголовками и/или глубинными отверстиями) и отводящего тракта (трубы или туннеля). Данное определение следует из положений ГОСТ 26966‑86 «Сооружения водозаборные, водосбросные и затворы. Термины и определения», ГОСТ 19185-73 «Гидротехника. Основные понятия. термины и определения» и СП 290.1325800.2016 «Водопропускные гидротехнические сооружения (водосбросные, водоспускные и водовыпускные). Правила проектирования». Близким к башенному водосбросу по конструктивным и компоновочным решениям является шахтный водосброс — в нем вместо отдельно стоящей железобетонной башни выступает вертикальная или наклонная шахта, размещенная в грунтовом массиве берега.

Башенные водосбросы применяются при проектировании гидроузлов, у которых напорный фронт и водохранилище образуются грунтовой плотиной. Башенный водосброс является наиболее частым водосбросным сооружением, предусматриваемым в проектах гидроузлов малого и среднего масштабов. На крупных гидроузлах башенный водосброс применяется реже и уступает водосбросным бетонным плотинам и береговым водосбросам (по типу ступенчатого перепада или быстротока). Важнейшим преимуществом башенного водосброса перед другими типами водосбросных сооружений является общая компоновка его конструктивных элементов, при которой фактически оказывается минимальное воздействие на глухую грунтовую плотину. Хотя трубчатую часть башенного водосброса в любом случае необходимо прокладывать через тело грунтовой плотины, но данное обстоятельство сравнительно мало сказывается на общей надежности плотины. При применении туннельной части (вместо трубчатой) потребность в размещении части конструкций водосброса в грунтовой плотине полностью отпадает.

В состав основных элементов башенного водосброса по проекту обычно входят:
1) башня;
2) трубчатая или туннельная часть;
3) водобой;
4) рисберма;
5) отводящий канал.

 

Продольный разрез и план по башенному водосбросу

Продольный разрез и план по башенному водосбросу

 

Как видно из перечня элементов подводящий канал у башенного водосброса как правило отсутствует, т.к. при его наличии водосброс фактически становится шахтным.

Башня проектируется в виде вертикальной железобетонной конструкции, располагающейся в водохранилище перед грунтовой плотиной. В плане башня может иметь круглую или прямоугольную форму. Верхняя кромка башни в большинстве случаев устраивается на отметке нормального подпорного уровня (НПУ), что обеспечивает автоматический сброс воды из водохранилища при превышении отметки НПУ. Наличие башни позволяет размещать водоприемные отверстия водосброса не только на поверхности воды, но и на произвольной глубине — данный аспект является отличительной особенностью башенного водосброса. Если в верхней части башни водосброса водоприемные отверстия могут быть нерегулируемыми (автоматическими), то глубинные и донные отверстия всегда оборудуются затворами (почти всегда — плоскими). Для предотвращения попадания в водосбросной тракт плавающего или затонувшего крупного сора предусматривается установка перед водосбросными отверстиями сороудерживающих решеток (съёмных или несъёмных). При необходимости обеспечения доступа эксплуатационного персонала на верхнюю часть башни предусматривается возведение пешеходного служебного мостика.

Выбор между трубчатой или туннельной частями башенного водосброса производится исходя из фактических топографических условий гидроузла и планового расположения водосброса — русловое или береговое. В любом случае трубчатая или туннельная части обычно выполняются горизонтальными или, реже, слабонаклонными. Количество очков трубчатой/туннельной части определяется на основе гидравлических расчетов по величине пропускаемого через водосброс расхода половодья или паводка соответствующей обеспеченности.

Водобой (в виде водобойного колодца или водобойной стенки), рисберма и отводящий канал проектируются по общим для данных конструктивных элементов принципам компоновки, их гидравлических и прочностных расчетов.