 |
Классификация плотин по основному материалу, из которого они выполняются
|
|
|
|
ТЕМА: ГИДРОУЗЛЫ и ПЛОТИНЫ
Понятие о гидроузлах и гидросистемах, их классификация
Плотины
Гидроузлом называется группа гидротехнических сооружений, объединенных условиями совместной работы и расположением.
Как и сооружения, гидроузлы классифицируются по ряду признаков.
По месту расположения различают:
гидроузлы речные, на каналах, морские, озерные и прудовые,
По основному назначению – энергетические, воднотранспортные, водозаборные (для орошения, водоснабжения и тому подобное), водохранилищные (для перераспределения стока рек);
Рекреационные, которые используются для отдыха населения.
Как правило, гидроузлы одновременно разрешают несколько проблем.
Гидроузлы могут быть:
безнапорными (например, морские или речные гавани); напорные (низконапорные – с напором до 10 м, средненапорные – с напором 10-50 м, высоконапорные – с напором свыше 50 м).
Низконапорные гидроузлы строятся на равнинных реках, они предназначены, главным образом, для водозабора или для транспорта. Средне – и высоконапорные гидроузлы чаще всего выполняют энергетические, ирригационные и транспортные функции.
Г и д р о с и с т е м а – это комплекс гидротехнических сооружений, которые могут быть расположены на значительном расстоянии друг от друга, но выполняют общие водохозяйственные задания.
Подобно гидроузлам гидросистемы могут быть комплексными и специализированными. В нашей стране функционирует большое количество гидросистем разнообразного назначения: гидроэнергетического, гидромелиоративного, для водоснабжения и другие.
Гидросистемы, занимая значительные по площади территории, решают комплекс задач и влияют на экологическую обстановку в регионе. Ошибки в проектировании, строительстве и эксплуатации таких объектов могут привести к тяжелым экономическим и экологическим последствиям.
|
|
|
По величине создаваемого напора гидроузлы делят на:
а) низконапорные, или русловые, в которых нормальный подпорный уровень (НПУ), как правило, не выходит за пределы меженного русла, или затопляет пойму небольшим слоем и частично; величина канала примерно от 2 до 8–10,м;
б) среднего напора, или средненапорные, с величиной напора от 8 – 10 до 34 – 40 м;
в) высокого напора или высоконапорные, величина напора которых превышает 40 м.
В соответствии с водохозяйственными целями, для которых возводят напорные узлы их разделяют на:
гидроэнергетические, воднотранспортные транспортные, водозаборные, водохранилищные.
В состав гидроузлов входят сооружения основные и вспомогательные.
Основные сооружения обеспечивают нормальную работу гидроузла, участвуя в создании необходимого напора, емкости верхнего бьефа и выполнение специальных водохозяйственных функций.
Вспомогательные сооружения, не являющиеся гидротехническими, необходимы для осуществления эксплуатации основных сооружений.
Специальные гидросооружения, применяют в отдельных отраслях водного хозяйства.
К ним относят:
гидроэнергетические сооружения – здания гидроэлектростанций, напорные бассейны, уравнительные башни и шахты;
гидросооружения водного транспорта – судоходные шлюзы, судоподъемники, причальные сооружения, пристани, портовые набережные, лесосплавные и устройства;
гидромелиоративные сооружения (оросительные, обводнительные, осушительные) – шлюзы-регуляторы, отстойники, оросительная и осушительная сеть, дренажные устройства, коллекторы;
-гидросооружения для водоснабжения и водоотведения – водозаборы, каптажные сооружения, насосные станции, пруды-охладители, очистные устройства, коллекторы, ливнеспуски и др.;
|
|
|
гидросооружения для рыбного хозяйства – (рыбоходы, рыбоподъемники, рыбоспуски, рыбоводные пруды и бассейны.
ПЛОТИНЫ
2.1 Определение плотин, их классификация
2.2 Выбор типа плотины
2.3 Бетонные и железобетонные плотины
2.4 Грунтовые плотины
2.5 Деревянные плотины
Определение плотин. их классификация
Плотина – гидротехническое сооружение перегораживающее водоток или водоём для подъёма уровня воды. также служит для сосредоточения напора в месте расположения сооружения и создания водохранилища.
Классификация плотин по целям их устройства
эта классификация наименее четка, так как чаще всего назначение плотин бывает комплексным. правильнее будет делить плотины и гидроузлы по степени регулирования стока.
Если плотина создает лишь подъем воды и не может сколько-нибудь существенно регулировать сток, она называется водоподъемной.
Плотина называется водохранилищной, если она и гидроузел в целом обеспечивают регулирование стока реки. однако особой четкости и в таком делении плотин нет, так как водохранилищная плотина создает обязательно подъем воды перед собой, т.е. выполняет функции и водоподъемной; водоподъемная же может в некоторой мере выполнять задачи частичного, например, суточного, регулирования стока, для которого не требуется накопления значительных объемов воды в верхнем бьефе.
Классификация плотин по основному материалу, из которого они выполняются
1. Земляные плотины, основным материалом которых является земля, т.е. песчано-глинистый, песчаный и тому подобные грунты. это самый древний вид плотин, получивший в последнее время новое развитие; наибольшая достигнутая высота таких плотин – около 140 м.
2. плотины из каменной наброски и из сухой каменной кладки, в основном выполняемые из камня без применения вяжущих веществ. Наибольшая достигнутая высота таких плотин – около 125 м.
3. плотины каменно-земляные, в которых применены земля и каменная наброска; наибольшая осуществленная высота таких плотин – 115 м.
Каменные плотины, выполняемые из каменной (бутовой) кладки на растворе, широко распространенные в 19 и начале 20 в., в настоящее время из-за невозможности широкой механизации процесса кладки строятся редко. наибольшая высота их – 95 м.
|
|
|
4. бетонные плотины, являющиеся в настоящее время наиболее
распространенными во всех странах. наибольшая достигнутая высота их 222 м, в постройке – плотина высотой 278 м.
5. железобетонные плотины, в которых в основном применен
железобетон, хотя имеются и бетонные элементы, а иногда даже и каменная кладка. эти плотины достигают высоты до 92 м.
6. деревянные плотины, имеющие обычно каменную или земляную загрузку (в частности ряжевые плотины); имеют обычно небольшую высоту, но есть примеры плотин до 22 м.
7. стальные плотины двух типов:
а) с неподвижными металлическими частями (имеется лишь несколько примеров, наибольшая высота до 22 м);
б) с металлическими подвижными частями или затворами, которые фактически несут всю нагрузку от воды (например, плотины с поворотными фермами, с поворотными рамами, мостовые и др.); плотины эти широко распространены и обычно имеют небольшой напор.
Выбор типа плотины
Выбор типа и конструкции плотины является основным вопросом при проектировании, поскольку от правильного его решения зависит как стоимость сооружения, так и успешность его возведения и эксплуатации.
Главным критерием при выборе типа и конструкции плотины является технико-экономическая целесообразность; последняя может быть достигнута за счет широкого использования дешевых местных грунтовых материалов (без использования привозных), применения индустриальных методов строительства и обеспечения бесперебойного ведения строительства в данных климатических условиях.
При наличии на месте грунтовых материалов, пригодных для устройства противофильтрационного элемента плотины, преимущественное предпочтение следует отдавать каменно-земляному типу плотины, как полностью удовлетворяющему вышеприведенным условиям.
К каменно-набросному типу следует прибегать лишь при отсутствии грунтов для ядра или экрана либо при весьма тяжелых климатических условиях для их укладки и уплотнения.
|
|
|
Кроме того, каменно-набросной тип плотины, как правило, может быть выбран при наличии в основании скальных пород.
Выбор типа плотины – каменно-земляной или каменно-набросной, зависит от многих факторов и прежде всего от технико-экономического преимущества.
Для выбора каменно-земляной плотины необходимо прежде всего выявить запасы каменных и грунтовых материалов, их баланс и соотношение стоимостей.
Известно, что разработка каменных карьеров обходится дорожегрунтовых; однако дальнее расположение грунтовых карьеров или необходимость переработки их материалов часто изменяют соотношение стоимостей в обратную сторону.
Коренное изменение в стоимостные показатели вносит использование материалов из полезных выемок; очень часто
это обстоятельство решает выбор вида плотины.
Кроме того, на выбор типа плотины большое влияние оказывают состав и физико-механические свойства каменного материала для призм и фильтрационные свойства грунта для противофильтрационного элемента, а также температурные и влажностные условия района строительства и сейсмичность.
При таком многообразии факторов выбор типа плотины, разумеется, следует осуществить путем подробного рассмотрения и технико- экономического сопоставления наиболее приемлемых вариантов.
Из практики плотиностроения следует, что из всех видов каменно-земляных плотин самыми универсальными являются плотины с ядром или с центральной грунтовой призмой, позволяющие широко применять принцип зонального расположения камня и грунта в теле плотины. по такому принципу запроектировано большинство высоких и сверхвысоких плотин из местных материалов.
|
|
|
