Лекция №10 Тема: водопроводные сооружения (плотины) и их классификация

ПЛОТИНА, массивная перемычка, возводимая для удержания водного потока, основное гидротехническое сооружение при использовании и регулировании водных ресурсов. Уже в доисторические времена в Египте, Месопотамии и других районах обитания человека строились простейшие плотины в виде насыпей из земли и камней. На протяжении многих веков устройство плотин определялось соображениями, почерпнутыми только из практического опыта, и лишь в 1853 французский инженер Де Сазилли теоретически обосновал их конструктивные принципы.

Водосливные плотины возводятся, чтобы повысить уровень воды в реке или отвести водоток, что обычно необходимо при строительстве электростанций, для обеспечения судоходства или орошения земель. Глухими плотинами (без пропуска воды) перегораживают водоток и создают водохранилища, предназначенные для обеспечения городов водой или электроэнергией либо для ирригационных целей и т.п. У многих плотин этого типа верхняя часть устраивается так, что при необходимости может служить водосбросом. Плотина противодействует напору воды либо собственным весом (гравитационные плотины), либо своей конструкцией, силовые элементы которой обеспечивают устойчивость всего сооружения (арочные, контрфорсные плотины). Гравитационные плотины делают в виде каменной кладки, бетонных заграждений, земляного или скального (щебневого) заполнителя; другие плотины строят из бетона, железобетона, стальных конструкций или лесоматериалов.

Рисунок 3. Схемы бетонных плотин: а — гравитационной; б — арочной; в — контрфорсной; 1 — верховая грань; 2 — бык; 3 — затвор; 4 — гребень водослива; 5 — носок; 6 — водоспуск; 7 — низовая грань; 8 — плоское напорное перекрытие; 9 — контрфорс; 10 — балки жёсткости; 11 — противофильтрационная завеса; 12 — дренаж.

Рисунок 4. Низконапорная водосливная плотина: 1 — флютбет; 2 — бык; 3 — затвор; 4 — водобой; 5 — рисберма; 6 — понур; 7 — шпунт; 8 — дренаж.

 

Рисунок 5. Плотины

Рисунок 6. Отдельные части и элементы водосливной плотины с анкерным понуром на нескальном основании.

1 - пазремонтного затвора; 2 - паз рабочего затвора; 3- промежуточный бык; 4 -дренажная галерея; 5 - низовой участок фундаментнойплиты; 6 - гасители энергии; 7 - водобой; 8 - рисберма; 9- предохранительный ковш; 10 -переходное деформируемое крепление; 11- горизонтальный дренаж водобоя и рисбермы; 12 - дренажные колодцы; 13- обратный фильтр; 14 - вертикальный дренаж основания; 15- горизонтальный дренаж фундаментной плиты; 16 - верховойподплотинный шпунт; 17 -горизонтальный дренаж понура; 18 -понурный шпунт; 19 - надшпунтоваябалка; 20 - крепление пригрузки; 21 - пригрузка понура; 22- анкерный понур; 23 - гибкий участок анкерного понура; 24- верховой участок фундаментной плиты; 25 - водослив; 26- гребень водослива

2-2

Рисунок 7. Схемы расположения уплотнений в постоянных деформационных швах плотин на скальном (а, б) и нескальном (в, г) основаниях

Рисунок 8. Основные виды водосбросных плотин на нескальном основании

а - водосливная; б - с глубинными водосбросами: в - двухъярусная

Рисунок 9. Основные виды плотин на скальных основаниях