§ 66, Виды гидротехнических сооружений

Н : ' ' Г 1 .

• Гидротехнические сооружения предназначены для использования водных ре­сурсов и для борьбы с разрушающим действием водной стихии.

По виду используемого естественного потока или водоема различают речные, озёрные и морские гидротехнические сооружения.

По характеру воздействия на водный поток или водоем гидротехнические сооружения подразделяются на водоподпорные, водопроводящие и регуляци­онные.

Водоподпорные испытывают на себе напор воды и удерживают ее перед со­бой. К ним относятся различные дамбы и плотины.

Водопроводящие служат для отвода или подвода воды из одних пунктов к: другим. К'ним относятся каналы, трубопроводы, гидротехнические туннели.

Регуляционные определяют условия протекания водных потоков в руслах, ограничивают насосы, размывы, регулируют действие волн, течений. К ним отно­сятся волнобои, льдозащитные стенки, берего- и дноуглубительные системы.

192

Кроме того, различают специальные гидротехнические сооружения: здания гидроэлектростанций (ГЭС), судоходные шлюзы, лесопропускные сооружения, портовые сооружения, мелиоративные сооружения, сооружения санитарной гид­ротехники, сооружения для рыбоводства и др.

Группа различных гидротехнических сооружений, объединенных по условиям их совместной работы и местоположению, составляет узел гидротехнических сооружений, или гидроузел.

Рис. 134. План сооружений гидроузла:

/ — нижний шлюз, 2 — водосливная плотина, 3 — гидроэлектрэстанция, 4 — земляная плотина, 5 — верхний шлюз, б — порт

Наибольшее количество сооружений обычно бывает у речных гидроузлов (рис. 134), нередко объединяющих в одном месте сооружения общего и специ­ального назначения: шлюзы 1, 6, плотины 2, 4, гидроэлектростанцию 3 и порт 6. Плотина — одно из наиболее распространенных и ответственных гидро­технических сооружений — перегораживает реку для подъема воды перед ней, сосредоточения напора в месте расположения сооружения, а также служит для создания водохранилищ. Запас воды в водохранилище используют для получе­ния электрической энергии на ГЭС, увеличения судоходных глубин в реке, водо­снабжения промышленных объектов и населенных пунктов, орошения земель и т, п. По своим размерам и конструктивной сложности плотины могут быть простейшие в виде небольших запруд или достигать высоты до 300 м и длины в несколько километров. По основному материалу, из которого состоит плотина, различают земляные, каменные, бетонные и железобетонные плотины. По конст­руктивным признакам бетонные и железобетонные плотины подразделяются на гравитационные, арочные, арочно-гравитациояные и контрфорсные.

Гидроэлектростанция — сложнейшее сооружение в составе гидро­узла. Если здание ГЭС размещают вблизи плотины, то такая ГЭС называется приплотинной. Если здание ГЭС, находясь в составе сооружений станционного узла, удалено от плотины, а вода к турбогенераторам подводится по специаль­ному каналу или тоннелю, то такая ГЭС называется деривационной,

193

Для строительства гидроэлектростанции в выбранном на реке месте необхо­димо создать напор, т. е. разность уровней воды перед плотиной (верхний бьеф) и после нее (нижний бьеф). Вместе с расходом (количество кубических метров

7—1 воды, протекающее через поперечное сечение реки в 1 с) напор определяет мощ­ность ГЭС.

На реках значительного протяжения обычно проектируют не одну, а целук> систему следующих одна за другой плотин. Такая система плотин и ГЭС назы­вается каскадом (рис. 135). Каскад проектируют таким образом, чтобы под­нятый у каждой плотины до проектной отметки нормальный подпорный уровень (НПУ) воды распространялся вверх по течению реки до соседней ГЭС. Поэтому без решения проблемы всего каскада невозможно говорить о строительстве ка­кой-то конкретной гидроэлектростанции.

Рис. 135. Каскад гидроэлектростанций (подчерк­нутые названия — действующие ГЭС, неподчерк­нутые — проектируемые)

Каналы по назначению разделяются на судоходные, оросительные (ирри­гационные), энергетические (деривационные), водопроводные, обводнительные, осушительные и лесосплавные. Часто каналы выполняют несколько функций и называются смешанными или комплексными, например канал им. Москвы, об­служивающий судоходпо-водопроводно-обводнительный водохозяйственный комп­лекс; Волго-Донской канал им. В. И. Ленина, сооружения которого решают одновременно вопросы судоходства, ирригации и энергетики.

Судоходные шлюзы служат для подъема (или спуска) судов с одного водного горизонта на другой.