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, соответствующая полному объёму водохранилища.

Отметка ФПУ- отметка уровня воды в водохранилище, соот­ветст­вующая форсированному подпёртому уровню, максимально возможный уровень воды в водоёме ,наблюдаемый короткий период времени.

Отметка УМО - уровень мёрт­вого объёма, уровень при котором аккумулируются наносы.

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

Разность 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 (рыбопропускные сооруже­ния и др.)

-водопроводные и канализационные ГТС для целей водоснабжения и водоотведения.

Б)По целевому назначению и характеру выполняемыми функциями:

-водоподпорные(платины, дамбы)

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

-водозаборные- сооружения для забора подземных и наземных вод.

-водопропускные

-сопрягающие(перепады, быстротоки,консоли)

В)по срокам использования:

-постоянные- эксплуатируются длительный период

-временные- эксплуатируются в период строительства.

Г)По восприятию напора:

-напорные

- безнапорные.

Д)По величине напора:

-низконапорные(Н<10м)

- средне­напор­ные(10<H<50)

- высоконапорные(Н>50 м).

Е)По конструкциям и материалам:

-грунтовые

-бетонные

-деревянные

-каменные

-комбинированные

Ж) По значимости к объекту:

-основные

- второстепенные

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.

постоянные нагрузки:

G=γ*V_пл

Р₁,Р₂, Р₃-силы гидростатического давления воды

Р=ρ*g*h*w*L

W_н-сила давления наносов

W_н=0,5*γ_н*h_н²*tg(45+ )*L

W_взв-сила взвешивающего давления

W_взв=γ_в*l*H₂*L

W_ф- сила фильтрационного давления

W_ф=

Временные нагрузки:

-Вес транспорта

-Вес льда

-Сила ветровой волны

При расчёте ГТС важным является установление сочета­ния нагру­зок. Выбор расчётного сочетания зависит от класса капитальностей сооружений.