Вопрос 32. Основные понятия о гидротехнических сооружениях. Типы гэс. Геодезические работы на разных стадиях проектирования гидротехнических сооружений.

Гидротехнические сооружения предназначаются для использования водных ресурсов с целью решения ряда народохозяйственных задач. Совокупность нескольких гидротехнических сооружений (энергетических, водоподъемных, водопропускных, транспортных и др.) для совместного решения комплексных задач называют гидроузлом. Типы гидроузлов: Низконапорные, состоящие обычно из плотин, здания ГЭС и шлюза. Такие гидроузлы строят на равнинных реках с плотинами высотой не более 25 м. Приплотинные гидроузлы строят по той же схеме, что и низконапорные, но машинное отделение ГЭС вынесено в нижний бьеф за пределы напорного фронта. Вода к турбинам подводится с помощью турбинного трубопровода. Такие гидроузлы строят низконапорные, средненапорные и высоконапорные, а плотины для создания напора могут быть самых разнообразных типов. Деривационные гидроузлы отличаются от первых двух схем тем, что плотины строят небольшой высоты ниже водозабора или совмещенной с ним. При избытке воды в реке возможен и бесплотинный водозабор. В качестве деривационных сооружений могут служить открытые водоводы в виде лотков и каналов, но в условиях горного рельефа устраивают тоннели. Составными частями крупного гидроузла являются: 1) плотина железобетонная с водосливом и глухая земляная; 2) гидроэлектростанция (ГЭС); 3) сооружения для прохода судов (аванпорт, шлюзы или судоподъемники, судоходные каналы); 4) сооружения для пропуска рыбы (рыбоподъемники, ступенчатые рыбоходы); 5) водохранилище с водозаборами и магистральными каналами для орошения земель и водоснабжения. По возможности гидроузел используют как мостовой переход, проектируя по нему железную и автомобильную дороги. Плотина делит реку на две части - верхний и нижний бьефы, образует в верхнем бьефе водохранилище и создает напор Н как разность уровней верхнего и нижнего бьефа. На равнинных реках обычно строят массивные гравитационные плотины прямолинейного типа. На горных реках возводят арочные криволинейные плотины, работающие как система упругих арок, опирающихся на скальные берега. Типы ГЭС: 1. напорная ГЭС. Использует энергию падующей воды. Основная хар-ка напор –разность верхнего и нижнего бьефа. Строятся на реках. 2. Приливные/ отливные ГЭС. Используют энергию прилива (отлива). Строятся на пологих морских берегах в тех местах, где высота прилива максимальна. 3. Аккумулирующие ГЭС. Предназначены для снижения нагрузки на электросети в пиковые часы (днём). Строятся на искусственных водохранилищах. Сущность: днём ГЭС работает как обычная, используя энергию падующей воды, а ночью, когда электросети мало загружены, с помощью электронасосов перекачивают обратно воду. Гидротехнические сооружения проектируются в две стадии: тех. проект и рабочие чертежи, при этом гл. роль принадлежит внестадийному этапу – технико-экономическому обоснованию проекта. На этапе внестадийного проектирования изучают условия режима реки на всем протяжении; на продольном профиле реки намечаются отдельные ступени каскада и определяются наивыгоднейшие подпорные отметки и в первом приближении основные параметры ГЭС: мощность и годовая выработка электроэнергии. Намечают приближенную компановку гидротехнических сооружений; определяют площади затопления и объемы водохранилищ, устанавливают размер компенсаций, возникающих при эвакуации промышленных и жилых объектов из зоны затоплений; опред. ориентировочную ст-ть и сроки строительства. Для составления технического проекта выполняется наибольший объем инженерно-геодезических работ. Выбор оптимального створа и размещение сооружений гидроузла осуществляют на планах в М 1:2000-5000 с сечением рельефа горизонталями ч/з 0,5-1 м. На проектируемом участке каскада составляют подробный профиль реки по данным промеров глубин в М 1:25000-100000. По створам плотин каскада производится промер глубин реки и составляют профили по поперечникам. При составлении продольного профиля больших рек, падение на 1 км которых часто достигает 5-10 см, требует проложение вдоль них ходов нивелирования I-II классов. Производится комплекс ИГ работ по привязке инж.-геологич. выработок, по трассированию линейных сооружений, по съемке площадок под разработку карьеров строительных материалов, для размещения жилых поселков, производственных баз и др. Для составл.рабочих чертежей здания ГЭС, головных узлов в деривационных установках, камер и голов судоходных шлюзов, участков примыкания плотин к берегам, насосных и водозаборных станций, подводящих и отводящих каналов, дюкеров, пристаней, детальной застройки жилых поселков и т.п. используют топосъемку в М 1:500-1000 с сечением рельефа ч/з 0,5-1 м. В этой же стадии проектирования выносят на местность запроектированный контур водохранилища, а также окончательные варианты трасс подъездных ж/д и автомобильных путей, линии электропередач и связи, подземных инженерных сетей и др. производят подробные технические изыскания линейных сооружений. При вынесении проектов гидротех. сооруж. в натуру требуется строгое соблюдение проектных высот и уклонов объектов, расположенных на значительной территории и связанных м/у собой и с водотоками гидротехническими расчетами. Это вызывает необходимость построения на местности высокого класса нивелирной основы, уравненной в единой абсолютной системе высот