2.Основные понятия и классифи­кация ГТС.ГТС -сооружения, предна­значенные для использова­ния природ­ных вод и борьбы с вредным воздействием вод на окружающую среду (наводне­ния , селевые потоки и др.) .

Группа ГТС объединённых ус­ловием совместной работы и местопо­ложением наз. гидро­узлом.

Бьеф-часть водотока, примы­каю­щая к гидротехниче­скому сооруже­нию. Часть тер­рито­рии, расположенная выше створа гидроузла наз. ВБ, а за гидроузлом – НБ.

Отметка НПУ- отметка уровня воды в водохранилище, соот­ветст­вующая нормальному подпёртому уровню.

Отметка ФПУ- отметка уровня воды в водохранилище, соот­ветст­вующая форсированному подпёртому уровню.

Отметка УМО - уровень мёрт­вого объёма.

Вода в водохранилище не должна подыматься выше ФПУ и не должна опускаться ниже УМО.

Р азность уровня воды верхнего и нижнего бьефов наз. геомет­рическим напором.

,где и -глубины в ВБ и НБ.

ГТС классифицируются:

А)По обслуживаемой отрасли:

-мелиоративные, предназначенные для отвода дренажных вод, орошения и обводнения.

- энергетические, служащие для использования энергии воды.

-воднотранспортные (судоходные каналы и др.)

-рыбохозяйственные (рыбхоз, рыбопропускные сооруже­ния и др.)

-водопроводные и канализационные ГТС для целей водоснабжения и водоотведения.

Б)По целевому назначению и характеру выполняемыми функциями:

-регулировочные, предназначенные для регулирования воздействия водного потока на русло реки, канала (креп­ление откосами каналов, полузапруды)

-водопроводящие - для пропуска воды из одних пунктов в дру­гие(дюкера, акведуки, каналы)

-водозаборные- сооружения для забора подземных и наземных вод.

В)по срокам использования:

-постоянные- эксплуатируются длительный период (подразделяются на 4 класса:1,2,3,4 в зависимости от технических характеристик и значимости. Самый высо­кий 1 класс)

-временные- эксплуатируются в период строительства. Все времен­ные сооружения относятся к 5 классу.

Г)По восприятию напора: напорные и безнапорные.

Д)По величине напора: низконапорные(Н<10м), средне­напор­ные(10<H<50) и высоконапорные(Н>50 м).

Е)По конструкциям и материалам: земляные, бетонные, деревянные, металлические и тр.

6,19.Общие сведения о фильтрации. Элементы флют­бета.

Под фильтрацией понимают движение жидкости в по-ристой или трещиноватой среде. Пространство занятое фильтрационным потоком наз. областью фильтрации.

Ф ильтрационный поток имеет место при наличии разно­сти энергии в смежных сечениях и подчиняется закону Дарси: ,где - коэф. фильтрации; - гидравлический градиент =∆h/∆l

Фильтрационный расход линейно зависит от гидравли­ческого градиента , что характерно для ламинарного движения жидкости. В действительности область фильт­рации характеризуется различ­ными скоростями, что не подчиняется закону Дарси. В ГТС причи­ной фильтрации является разность уровней бьефов. Различают безнапор­ный и напорный фильтрационные потоки: если уровень грунтовых вод располагается ниже подошвы сооруже­ния, а само сооружение явл. Водопроницаемым, то движение наз. безнапорным.

Е сли УГВ совпадает с подошвой ГТС, выполненной из водонепро­ницаемого материала, то поток не имеет кривой депрессии и наз. напорным.

Важнейшей характеристикой фильтрации явл. водопро­ницаемость, т.е. способность пропускать через себя воду. Также характеризуется коэфф. фильтрации, который в расчётах принимается осреднённый. грунт считается водопроницаемым, если значение коэфф. фильтра­ции на два порядка ниже смежных слоёв грунта.

Элементы флютбета

Напорное движение грунтовых вод происходит в кон­такте с флют­бетом. К его основным элементам относят­ся: понур, водобой, рисберма.

1-Понур укрепляет русло перед сооружением. Понур всегда выполняется из водонепроницаемых материалов, что удлиняет путь фильтрации из ВБ в НБ под сооруже­нием и приводит к гашению напора, к уменьшению расхода и скорости фильтрационного потока. Длина понура L_пон=(1-5)Н₁. Толщина определяется по гидротех­ническим расчётам.

3-Водобой представляет собой отдельное сооружение, восприни­маю­щее удары падающей струи и нагрузки от мостовых строений. Водобой удлиняет путь фильтрации , снижая фильтраци­онный расход и скорость. Длину определяют по гидравлическому расчёту и условию размещения оборудования(примерно 2-4Н₁). Толщина определяется гидротехническим расчётом.

Рисберма выполняет следующие задачи:

-закрепляет русло реки или канала на контакте с водобоем

-создаёт свободный выход фильтрационного потока в НБ.

-тормозит приточные скорости

-защищает лежащий под рисбермой грунт от вымыва.

Дину назначают 2-4Н₂.

3.Нагрузки и воздействия на гтс.

При проектировании ГТС различают постоянные и временные нагрузки, а так же воздействия вод.

Постоянными наз. Нагрузки, действующие в приделах нормативов постоянно в течении всего периода эксплуа­тации. Временными наз. нагрузки, которые в отдельные периоды времени могут отсутство­вать. К ним относятся длительные, кратковременные и особые.

Различают физ.- хим. , биологическое, механическое воздействия на ГТС.

Физ- хим. Воздействия могут вызывать коррозию метал­лических конструкций, разрушение бетона, суффозию и тд.

Биологические воздействия определяются жизнедея­тельностью водных микроорганизмов, что приводит к гниению деревянных конструкций, зарастанию полости трубопровода.

Механическое воздействие проявляется в статическом и динамиче­ском воздействии воды.

G₁-собственный вес плотины; G₂-нагрузка от транспорта;

G₃- прегрузка на боковую грань со стороны ВБ;W_л-давление от льда; W_н- давление от наносов; W_ф- фильт­рационное давление.

Постоянные нагрузки включают собственный вес соору­жения G₁, вес вспомогательного и основного оборудова­ния, а также гидростатиче­ское давление со стороны ВБ

, -объёмная масса воды. . Противодавление воды:

, где - взвешивающее давление воды. , - ширина подошвы основа­ния плотины.

Временные длительные определяются действием наносов, кратко­временные включают действия льда, ветра, нагрузку от транспорта.

При расчёте ГТС важным является установление сочета­ния нагру­зок. Выбор расчётного сочетания зависит от класса капитальностей сооружений. Различают основное и особое сочетания. Основное вкл. постоянные, времен­ные длительные и кратковременные. Особое вкл. посто­янные, временные длительные, отдельные, кратковре­менные и одну из особых нагрузок.