ROZDZIAŁIWiadomości ogólne o syfonach1.1. Możliwości rozwiązań konstrukcyjnych w przypadku skrzyżowania cieku a prze szkodąW praktyce inżynierskiej często trasa projektowanego kanału przecina rzekę, dolinę,drogę lub inną przeszkodę. Zachodzi konieczność ich przekroczenia przy pomocy specjalnychbudowli. V przypadku skrzyżowania dwu cieków można wybrać jedno z trzech możliwychrozwiązań:a) wykonanie syfonu, to znaczy przeprowadzenie jednego cieku pod drugim,b) wykonanie akweduktu, przeprowadzenie wody górą,c) wykonanie skrzyżowania w poziomie polegające na wprowadzeniu jednego z ciekówdo drugiego, a następnie wyprowadzenie go.O wyborze danego rozwiązania decyduje szereg względów, między innymi różnicapoziomów wody w cieku przekraczanym i przekraczającym, względy ekonomiczne.Obecnie najczęściej stosowane są syfony - głównie z uwagi na niższe koszty.Jednakże syfony powodują znaczną stratę spadu niezbędnego dla pokonania oporów ruchuwody. W przypadku braku dużego spadu oraz, gdy różnica między poziomami wód w obuciekach jest duża, bardziej celowe może być zastosowanie akweduktu, zwłaszcza gdyprzekraczamy dolinę wąską i okresowo zalewaną. Skrzyżowanie w poziomie (węzeł wodny)stosowane jest stosunkowo rzadko.Należy zaznaczyć, że syfony i akwedukty pracują w innych warunkach niż odcinkicieku przed i za przeszkodą oraz różnią się od nich kształtem, a także wymiarami przekrojupoprzecznego.O stosowalności syfonów w praktyce melioracyjnej decyduje:‣ układ wysokościowy zwierciadeł wód w krzyżujących się ciekach, który uniemożliwiawzniesienie spodu akweduktu nad poziom wielkich wód w przekraczanej rzece,‣ dążenie do niewprowadzania w dolinę przekraczanej rzeki przeszkody, którą dlakomunikacji i użytkowania gruntów stanowi akwedukt i jego pod pory oraz dopozostawienia w nienaruszonym stanie naturalnego krajobrazu rzecznego,‣ trudności uzyskania pewnego połączenia akweduktu z brzegami, dobrego uszczelnieniamiędzy elementami prefabrykowanymi oraz ocieplenie przewodu.Zaletą akweduktu jest łatwy dostęp do budowli umożliwiający jej konserwacjęi naprawę (gdy akwedukt nie jest wykonany jako rurowy), miejsca na ogół niż w syfonachstrata spadku i możliwość wykorzystania tej budowli jako kładki dla pieszych.Zaletą syfonu jest możliwość wykonania go praktycznie w każdym przypadku, bezograniczeń wynikających z poziomów wielkich wód oraz to, że nie stanowi on na ogółprzeszkody w dolinie i nie zakłóca krajobrazu. Do wad syfonów zalicza się przede wszystkimutrudniony dostęp dla kontroli i napraw, konieczność głębokiego prowadzenia przewodu(ze względu na możliwe rozmycie dna przekraczanej rzeki) i wreszcie koniecznośćutrzymania w rurociągu dużych prędkości, co wymaga znacznego spadku.1.2. Charakterystyka syfonówSyfon jest to budowla składająca się z jednego lub więcej przewodów prowadzącychwodę pod ciśnieniem, pod przeszkodą (rzeką, kanałem, drogą kolejową lub szeroką doliną).
Cechą charakterystyczną syfonów jest takie położenie przewodów ciśnieniowych, że ich spódznajduje się poniżej dna wlotu i wylotu.Rys.1.1. Ogólny schemat syfonuSyfonem jest więc przewód pokazany na rys.1.1, 1.2a, jak i na rys. 1.2b (przy czym teostatnie są stosowane bardzo rzadko).Rys.1.2. Schematy syfonów; a) syfonu prowadzącego wodę pod kanałem, b) syfonu,przekraczającego szeroką dolinęProfil podłużny syfonu ustala się w zależności od wzajemnego położenia dnai zwierciadła wody w krzyżujących się ciekach. O przebiegu <strong>prof</strong>ilu decyduje także jegodługość, warunki posadowienia (geologiczne) oraz sposób wykonania.W przypadku projektowania syfonu pod kanałem lub korytem cieku niezbędne jestzagłębienie górnej krawędzi konstrukcji syfonu pod dnem przekraczanego cieku. Określeniewielkości „a” jest szczególnie trudne w przypadku prowadzenia syfonów pod rzekamio ruchomym dnie (rys.1.5). Konieczne jest wtedy określenie stabilności dna, oparte o analizęruchu rumowiska. Analiza taka powinna ujmować wpływ innych obiektów inżynierskich(jazy, stopnie, mosty) na procesy erozyjne.Rys.1.3. Minimalne przykrycie górnej krawędzi przewodu syfonu