- •Типтік оқу бағдарлама
- •Гидротехникалық құрылымдар
- •050810 – «Мелиорация, жерді баптау және қорғау»
- •Мазмұны
- •Түсініктеме
- •Пререквизиттер
- •Постреквизиттер
- •Гидротехникалық құрылымдардың маңында болатын су сүзілісі
- •2. Су тірейтін гидротехникалық құрылымдардың орнықтылығы және беріктігі
- •3. Бөгеттер
- •4. Бөгеттердің маңындағы су өткізетін құрылымдар
- •Гидротехникалық қақпақтар (қақпалар) және механикалық жабдықтар
- •Өзен топтарын құрастыру
- •Топтардың құрамындағы арнайы гидротехникалық құрылымдар және қондырғылар
- •Тәжірибелік сабақтардың болжамды тақырыптар тізімі
- •Лабораториялық сабақтардың болжамды тақырыптар тізімі
- •Курстық жобалауға ұсынылатын тақырыптар
- •Әдебиеттер
- •Қосымша:
- •Типтік оқу бағдарлама
- •Гидротехникалық құрылымдар
- •050805 – «Су ресурстары және суды пайдалану»
- •Мазмұны
- •Түсініктеме
- •Пререквизиттер
- •Постреквизиттер
- •Гидротехникалық құрылымдардың маңында болатын су сүзілісі
- •2. Су тірейтін гидротехникалық құрылымдардың орнықтылығы және беріктігі
- •3. Бөгеттер
- •4. Бөгеттердің маңындағы су өткізетін құрылымдар
- •Гидротехникалық қақпақтар (қақпалар) және механикалық жабдықтар
- •Өзен топтарын құрастыру
- •Топтардың құрамындағы арнайы гидротехникалық құрылымдар және қондырғылар
- •Тәжірибелік сабақтардың болжамды тақырыптар тізімі
- •Лабораториялық сабақтардың болжамды тақырыптар тізімі
- •Курстық жобалауға ұсынылатын тақырыптар
- •Әдебиеттер
- •Қосымша:
- •Лекция №1 Гидротехникалық құрылымдар (гтқ)
- •1Сұрақ. Су шаруашылығы және оның салалары
- •Лекция №2 Гидротехникалық құрылымдарды (гтқ) топтастыру, су торабтары жүйелері
- •1Сұрақ. Гтқ топтастыру.
- •2Сұрақ. Су торабтары және су жүйелері, оларды топтастыру
- •3Сұрақ.Флютбеттің құрамының бөліктері және флютбетке әсер ететін күштер
- •Гидротехникалық құрылымдардағы (гтқ) курстық және дипломдық жобалауға қойылатын негізгі талаптар
- •1 Сұрақ. Жобалау туралы жалпы түсініктер. Негізгі ережелер мен нормалар
- •2 Сұрақ. Жобалауға қойылатын талаптар
- •Биіктігіне, табанының түріне, апат нәтижелеріне байланысты су ұстағыш гидротехникалық құрылымдардың кластары.
- •Мелиоративтік мақсаттағы өзен су қоймасының су тораптарын жобалау
- •Сурет 4.1. Су қоймасының жоспары және нобайлық ұзына бойы қимасы
- •Топырақ бөгеттерінің жақтаулары мен типін таңдау.
- •Лекция №5 Топырақ бөгетінің көлденең қимасын құрастыру және түрлері
- •Лекция №6 Гидротехникалық құрылымдағы сүзілу өтімділігін анықтау
- •Сұрақ. Сүзгілік есептеулер, негізгі тәсілдері
- •Түзету коэффициенттерінің мәндері.
- •Сурет 6.1. Бөгет денесінен өтетін толық сүзілу өтімділігін анықтауға арналған есептік схема.
- •Сенімділік коэффициенттерінің мәндері, Кс
- •Арынның орташа алмағайып градиенттерінің мәндері
- •Арынның орташа алмағайып градиенттерінің мәндері
- •Сурет 6.2. Топырақты бөгеттің кері сүзгілерін таңдау графиктері:
- •Лекция №7 Топырақты бөгеттердің беткейдің орнықтылығы мен шөгуін (отыруын) есептеу
- •Сырғу қиысығын тұрғызу үшін
- •Топырақты бөгеттің беткейіне әсер ететін күшті есептеу
- •Және с-нің рұқсатты мәндері
- •Сурет 7.2. Майысқақ экранның орнықтылығының есептік схаемасы.
- •Сурет 7.3. Топырақты бөгет негізінің шөгуін есептеуге арналған схема:
- •Біркелкі таралған жүктемелердің қарқынының үлесіне алынған кернеуінің мәні.
- •Үшбұрыш бойынша өзгеретін, р қарқынының үлесімен есептелетін кернеуінің мәні
- •Лекция №8 Су жіберуші құрылымарды жобалау
- •Сурет 8.3.Мұнаралы су жібергіш:
- •2.1.Арынды металл құбыр типтегі су жібергіштерді есептеу
- •Құбырдың диаметрін анықтау
- •2.2.Арынсыз құбыр типіндегі су жіберуді есептеу
- •П.Г.Киселев бойынша беткейдің салыну коэффициенті мен рұқсат етілген шаймайтын жылдамдықтар мәндері
- •2.3.Мұнаралы су жібергішті есептеу
- •Лекция №9 Суқашыртқы ғимараттарды жобалау
- •2.1.Ашық су қашыртқылар
- •Сурет 9.1.Ашық су қашыртқылар:
- •2.3.Жабық су қашыртқылар.
- •Лекция №10 Су қашыртқы ғимараттардың гидравликалық есебі
- •1.1. Есептеу тәртібі.
- •Сурет 10.1. Орлы су қашыртқының есептік схемасы
- •2.1. Есептеу тәртібі.
- •Тезағардағы судың қалыпты тереңдігін (h0) анықтау.
- •Лекция №11 Сағалық (суалғыш) ғимараттар
- •1.1. Саға туралы түсінік, сағалық ғимараттардың мақсаттары және жіктелуі (классификациясы).
- •Ғимарттардың орналасу орнын таңдау:
- •Өзен пішінінің параметрлерін (r және m) анықтау
- •Дәрежелік көрсеткіштер (у)мен арнаның кедір-бұдырлық коэффициентін (n) анықтау
- •4.1.Бөгетсіз сағалар туралы жалпы мәліметтер
- •Сағаның схемасы:
- •4.2. Суды маңдайалдынан алатын бөгетсіз су тораптары
- •4.3. Бөгетсіз сағалық су торабының басты ғимараттары
- •4.4. Бөгетсіз сағалық су тораптарының есептеулері
- •Лекция №12 Бөгетті сағалық су тораптары
- •Судың есептік ең жоғарғы өтімділігінің жыл сайынғы қамтамасыздығы
- •3.1. Бөгеттік сағада өзен арнасын реттеу
- •А орнықтылығының параметрі
- •Сурет 12.1. Тіке сызықты (а) және қисық сызықты (б) учаскелерде арнаны реттеу схемасы
- •4.1. Арна мен ағынның морфологиялық элементтерін анықтау
- •Тосқындардың гидравликалық ірілігін анықтау
- •Сурет 12.2 Сипатты көлденең қималар
- •Лекция №13 Сұқпалар жайлы жалпы мәліметтер
- •2. Көтеру, отырғызу және сұқпаны ұстап тұру күштерін есептеу.
- •Беттік сұқпаларға түсетін гидростатикалық қысымдардың тең әсерлік күштерін анықтауға арналған формулалар
- •Сурет 13.3. Ригельдің геометриялық өлшемдері.
- •3.1. Сұқпаның қаптауын есептеу.
- •Сурет 13.4 Тіреуіш торлардың схемасы.
- •3.2. Сұқпа ригельдерін есептеу
- •Лекция №14 Балыққорғағыш құрылымдар
- •1. Су қабылдағышты есептеу
- •2. Тосқын тұтқыш галереяны есептеу
- •Лекция №15
- •4.2. Гидротехникалық ғимараттар жұмыстарының жағдайлары
- •4.3. Гидротехникалық ғимараттардың беріктілігі
- •4.4.Пайдалану процесінде ғимараттар жұмысын
- •4.5. Су қоймасы пайдалану
- •4.5.1. Пайдаланудағы табиғат қорғау іс шаралары
- •4.5.2. Акватория бойынша негізгі пайдалану іс шаралары
- •4.5.3. Су қоймаларындағы бақылаулар
- •4.6. Өзендегі бас сағалық су тораптарының пайдалану
- •4.6.1. Бас сағалық тораптардағы техникалық пайдалану
- •4.6.2. Су қашыртқы бөгеттердің аралықтарының және бас
- •4.6.3. Жоғарғы және төменгі бьефтердің тосқындармен бітелуімен
- •Гидротехникалық құрылымдар пәнінен
- •Модульдің сұрақтары.
- •Эксперименттік қондырғы
- •Эксперименттік бөлімдердің орындалу тәртібі
- •Кәрізбен біртекті топырақ бөгеті арқылы сүзуді зерттеу
- •Өзекпен топырақ бөгеті арқылы сүзуді зерттеу
- •Суөткізгіш құрылымдар
- •Үш сатылы құламаны зерттеу
- •Екінші сатыны есептеу
- •Тезағардың жұмыстарын зерттеу
- •Флютбеттің сүзілуін фск әдісімен зерттеу.
- •Фск әдісі бойынша аналитикалық есептеу
- •Гидротехникалық құрылымдар пәні бойынша қазақ – орыс терминологиялық сөздік
- •Глоссарий
- •Гидротехникалық құрылымдар пәнінен
- •Модульдің сұрақтары.
Лекция №1 Гидротехникалық құрылымдар (гтқ)
1Сұрақ. Су шаруашылығы және оның салалары
Су шаруашылығы деп жердің бетіндегі және астындағы су қорларын есепке алатын, оқып – танитын және кешенді пайдаланылатын, оған қоса суды қорғайтын және оның зиянкестігімен күресетін, сонымен қатар тасқын және топан сулармен айналысатын халық шаруаышылығының салаларын айтады.
Су шаруашылығының салаларына жататындар:
Гидротехникалық (инженерлік) мелиорация (жерді суармалау және құрғату, жайылымдарды суландыру және ауыл шаруашылықты сумен қамту).
Гидроэнергетика
Су көлігі (кеме қатынасы және сал ағызу)
Сумен қамту және суды әкету (канализация)
Жер қойнауындағы суларды пайдалану (барлық өсіру және аулау, тұз өндіру және т.б)
Тасқын сулармен күресу үшін ағынды реттеу.
2-сұрақ. Су қорлары. Өзендердегі су қорлары. Жер астындағы су қорлары
Су қорлары кең мағынаны білдіреді. Ол жер бетінде әр түрлі сулардың орналасуы, яғни жер беті мен астындағы және атмосферада. Ал шектеп қарасақ ол бір территорияның (ауданның) үсті мен жер асты су ресурстарының қорлары.
Жер шарының жалпы ауданының 510 млн.км2, әлем мұхитына 361,3 млн.км2, келеді, немесе 71 %. Жер бетіндегі су қорлары өзен ағындары түрінде әлем мұхитына құйылып жатса, оларды шеткі ағынның облыстары деп санауға болады (78 %). Жер беті тараулары, әлем мұхитына шығатын ағындарға ие болмаса, ішкі ағынның облыстары деп аталады (22 %). Жердің жалпы су қорлары 1386 ∙106 км3 (1.1 – кесте). Бұдан жалпы тұщы су көлемі 35 ∙ 106 км3, яғни 2,5 % айналасында. Тұщы су қорларының пайызы аз болғанымен адам баласының өміріне, іс – тіршілігіне маңызы зор. Ең қарқынды (интенсивно) өзен сулары қолданылады, олар басқа су объектілеріне қарағанда су айналым арқылы тез қайта қалыптасады. Тұщы су қорларының пайызы өзендер бойынша 0,006 %-ті құрайды.
1.1. кесте.
Әлем су қорлары (әлем су тереңдігі және Жердің су қорлары)
Судың түрлері |
Көлемі, км3 |
Әлем запасының пайызы, % |
|
Жалпы су қорларынан |
Тұщы су қорларынан |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
Әлем мұхитының сулары |
1338000000 |
96,5 |
- |
|
1053000 |
0,76 |
30,1 |
Мұздықтар мен мәңгі қарлар |
24064100 |
1,74 |
68,7 |
Көлдердің су қорлары (тұщы) |
91000 |
0,007 |
0,26 |
Батпақ сулар |
11470 |
0,0008 |
0,03 |
Өзен арналарындағы сулар |
2120 |
0,0002 |
0,006 |
Биологиялық су |
1120 |
0,0001 |
0,003 |
Атмосферадағы су |
12900 |
0,001 |
0,04 |
Жалпы су қорлары |
1385984610 |
100 |
- |
Тұщы сулар |
35029210 |
2,53 |
100 |
Пайдалануы бойынша екінші орынға жер асты су қорларын, ал үшінші орынға көлдің суларын қабылдауға болады.
Жыл сайын қайта құрылып жатқан табиғи жер асты су қорлары белсенді мен шамалы белсенді су алмасу зоналарының өзендерге құйылып жататын жылдық асты ағынына тең. Жер шары бойынша өзеңдердің жер асты су қорларынын шамасы 30% жақын.
ТМД елдеріндегі су қорлары W= 47000 км , оның ішінде 80пайыз –Обь, Енисей, Лена және Амур өзеңдеріне келеді, 15...17% -Волга, Днепр, Дон,
5...3% -Аму-Дария, Сырдария, Ертіс.
Қазақстанның су қорлары W = 100.110 км Қазақстанда 7557 өзендер бар. Қазақстанда бар болғаны 14 өзеннің ұзындығы 500 км асады. ( Сырдария, Іле, Жайық, Ертіс). ТМД елдеріндегі жер астындағы W = 1,04 мың. км/ жыл.
Қазақстандағы жалп оны болжанданған және барланған жер асты суларының қоры 45 км немесе 1450 м/с оның ішінде 2002 ж-ың 1 қаңтарына бекітілгені 16,04 км немесе 468 м/с.
Біздің мемлекетіміздің қайта құрылуына байланысты су қорлары шектеулі деп санауға болады.
Суқорларының географиялық орналасуы континенталдық құрғау ауа райы және жер бедері ерекше қалыптасуына және режиміне бағыттайды, су қорларының территория бойынша және жылдық маусымдар бойынша бірқалыпсыз таралуына себебін келтіреді.
Мемлекетті сумен қамтамасыз етудің негізгі мәселесі су жартысынан астамы (үстіңгі су қорлары) шекараның әр жағында құрылуында болып отыр. Жер асты сулары үстінгі су қорлары сияқты территория бойынша бірқалыпсыз таралуына байланысты сапа бойынша әр түрлі болып байқалады.
Саясаттың жаңа шарттары және табиғи-климаттық жағдайлар халық шаруашылық салалары мен аудандардың көбісіне су жеткізу мәселесін күрделі қиындатады. Су қорларын пайдалану мен тұтыну бойынша халықшаруашылық салалары келесі шамалар бойынша бөлінеді:
судың негізгі тұтынушысы ауыл шаруашылығы, барлық пайдаланылып жатқан су қорларының 75% пайдаланады;
өнеркәсіптік пайдалану- 18-22%
коммуалдық – тұрмыстық жағдайларына 7% шамасында.
Көп жыл бойы халықты сапалы ауыз сумен қамтамасыз ету 75%құрайды, бірақ соңғы жылдары ауыз су мәселесі орталықтандырылмағандықтан, құдық (децентрализованный), ашық суат және арықтардың суларын пайдалану деңгейі өсіп жатыр.
Кәзіргі кезеңде Қазақстандағы сумен қамтамасыз ету және канализация жүйелері сындарлы жағдайда тұрғанын айтсақ қателеспейміз: жүйелерді сумен қамтамасыздаңдыру және қоқыс суларды өңдеу сапасы шамалы. Аталған себептердің салдарынан халықтың ауру- сырқаттары қөбейіп жатыр.
Су қорларының шектеулігі, территориялық және маусымдық бірқалыпсыз таратылуы, құрғақ жылдардың жиі қайталанғыштық, су үшін бақталастық потенциалды дауласу ошақтарды қалыптастыруға апарады.
Республикада сегіз су шаруашылық алабтары бар (Су шаруашылық Алабының Басқаруы –(САБ) Бассейн Водо хозяйственное Управление –(БВУ).
Қазақстан Республикасының өзен ағынының қорлары: Р= 100,5 км/ж Р = 58,2 текше километр жылына, яғни 50 % қамтамасыздықта немесе орташа сулылығы болғанда Республикада 100,5 км/ж құрылады, ал сулылығы аз жылдарда (90% қамтамасыздықта) 58,2 км/ж қалыптасды.
Су шаруашылық Алабының Басқармасының негізгі міндеті алаптағы қорларын пайдалану, оның ішіне кіретіндер:
Су пайдаланушылардың арасында су көлемін тарату;
су алу және сумен қамтамасыз ету жоспарын қарастыру;
арнайы сумен қолдануға рұқсат қағазымен лицензияны беру;
су қоймаларының жұмыс режимін, су тұтыну лимитін анықтау,олардың орындалуын бақылау;
алаб бойынша шапшандық су шаруашылық жоспарын құрастыру.
Әр облыстағы Су Қорлрының Комитетінде (СҚК) – Комитет по Водным Ресурсам (КВР), Республикалық Мемлекеттік Кәсіпорындар бар. Олардың басты міндеттері су шаруашылық объектілерін қамтамасыз ету және эксплуатация мәселелерін шешу.
СҚК ішіне Гидрогеолого- мелиоративтік экспедициялар(ГГМЭ) және мемлекеттік мекеме (ММ) «Казагромелиосушар».
Егерде Совет Одағы кезінде Орта Азияның территориялары жеткілікті болып саналса, кәзіргі уақытта бұл аймақтарда тұрақсыздық пен халық аралық саяси күрделі мәселе пайда болып отыр.
Соңғы оң жылдықта, жиналған мәселелерге қарамастан, Мемлекетіміз қиын жағдайлардан шығу үшін белсенді әрекет жасауда. Мысалы 2002 жылдан бастап экономиканын су секторын қаржыландыру процесі қайта жасалынып жатыр, республиканың 2320 млн. теңге бөлінді, 2003 жылы бұл цифр 6000 млн. теңгеге жетті. «Ауыз су» салалық бағдарлама қабылданды. Бұл бағдарламаны іске асыру үшін 2010 жылға дейін инвестицияның көлемі 115,1 млрд. теңгені құрайды.
Регионалдық су стратегиясының және саясаттың приоритеттік мақсаты, өзен жүйесінің табиғи потенциалы мен экологиялық қауіпсіздігі үшін ұлттық ұйғарылған әрекеттерін жүзеге асыру.
Қазақстандық су қорларының орташа 100,5 км/ж құрайды, оның ішіндегі 56,3 км/ж республика территориясында құралады, ал қалған 44,0 км. /ж көршілес мемлекеттерден ағылып келеді.Мысалы: Қытайдан -18,9 Өзбекстаннан -14,6, Ресейден -7,5 және Қырғызстаннан -3,0 км/ж . Соңғы 30...35 жылдардың мерзімінде орта көпжылдық өзен ағыны 25 км/ж көрсеткішпен көп байқалады, бұның негізгі себебі шектес территориядан ағылып келетін шекаралық су қорларының азаюы.
Өзеннің төменгі ағысына жалпы экологиялыялық және жіберілістердің жалпы көлемін, шекарадан кететін су көлемін, су қоймалардың және арналардың су ысырабын есепке алсақ 58 км/ж. құрайды. Сол себептен су қорларын тиімді пайдалануға кететін көлем 43,5 км/ж бағаланады.
3- сұрақ. Су қорларын кешенді пайдалану
Су шаруашылығының әр түрлі салаларының сұранысын ескере отырып су қорлары кешенді пайдаланылады.
Барлық суды пайдаланушылар пайдалану мақсатына байланысты түрде 2-ге бөлінеді: су пайдаланушылар және су тұ тұтынушылар.
Су пайдаланушылар: энергетиканы, су транспортын, балық шаруашылығын, рекреацияны ( спорт, туризм – демалыс) жатқызады.
Энергетика – ең ірі су тұтынатын сала. Гидроэлектростанцияларда су ағынның электр энергиясын өңдеп шығару үшін пайдаланылады. ГЭС- тің қжұмыс режимі тәуліктік, апталық және мезгілдік бір қалыпталадысыздығымен сипаталады.
Балық шаруашылығы – ол судың. сапасын қажетті тереңдікпен қамтамасыз етуді, ағыс жылдамдығын талап етеді.
Су тұтынуға халық шаруашылық саласы жатады. Бұл судың бір бөлігі қайтарымсыз пайдаланылып кетеді, өйткені су өңдірістік және ауыл шаруашылық өңімінің құрамына кіреді және пайдалану кезінде булану процесінде шығындалады. Бұл топқа өңдірістік және сумен қамту және ауыл шаруашылығы жатады.
Өңдірісті сумен қамту тәулік бойы суды бірқалыпты пайдалану графигімен сипатталады.
Өз кезегінде өңдірістік мекемелер лас ағын суды тастап, су қоймалары мен су көздерін ластайды.
Коммуналдық сумен қамту халықтың қажеттілігін, тұрмыстық қызмкет көрсету орындарының қажеттілігін қанағаттандырады және өртке қарсы мақсаттар үшін қызмет етеді.
Ауыл шаруашылығы- ең ірі тұтынушыларға жатады. Су жерді суармалау мен суландыруға шығындалады. Ауыл шаруашылығындағы ең басты су тұтынушы жерді суармалау болып табылады.
Халықтың көбеюі мен халық шаруашылығы саласының дамуына байланысты суды пайдалану масштабы ұлғайып келеді. Осыған байланысты су ресурстарын кешенді пайдалану және қорғау өзекті мәселе болып табылады.
Су ресурстарын пайдалануды жоспарлауда су шаруашылық перспективті құру маңызды орын алады.
Су тұтынушылардың мақсатына, құрамына байланысты ағынды реттеудің бірнеше түрі қолданылады. Олар негізгі үш көрсеткішіне байланысты топтастырлады: қабылдануы, ұзақтылғы және ағынды реттеу дәрежесі:
Қабылдануына байланысты су қоймас үш түрге бөлінеді: қосымша, ұстап қалатын ( тасқынға қарсы) және кешенді.
Ағынды реттеу ұзақтылығына байланысты мынадай түрлерге бөлінеді: тәуліктік, апталық, қысқа мерзімді, мезгілдік және көпжылдық
4- сұрақ. Су шаруашылық құрылысына қысқаша тарихи шолу, оның келешектегі дамуы.
Кеңес үкіметінің алғашқы күндерінен бастап гидротехниктік (мелиоративтік) құрылысқа үлкен көңіл бөлінді. Сонау 1918 жылы Түркістандағы Шу өзенінде суармалау жүйелерінің жұмыстарын ұйымдастыру декретіне В.И.Ленин қол қойған болатын. Қазіргі кезде Қазақстанда 169 су қоймасы пайдаланылуда, олардың пйдалы 1 млн. текше метр үлкен. Мысалы Қапшағай, Күрті және өте сирек кездесетін Медеу бөгеті және т.б.
Жуық арада ҚР Үкіметінің Қаулысымен 30-ға шамалас кішігірім ГЭС құрылыстарын салу қабылданды. Соның бірі, Шарын өзеніңдегі Мойнақ ГЭС-і.
