Глава 6. Гидродинамические аварии

6.1.Водные ресурсы и водное хозяйство страны. Классификация плотин

Вода играет большую роль в народном хозяйстве и жизни человека. Запасы воды на Земле велики. Это воды озер, морей и океанов; воды речного стока; грунтовые воды. Вода распределяется неравномерно по земной поверхности и во времени, а также может быть различного качества. Имеются засушливые районы страны и районы, страдающие от избыточного увлажнения земной поверхности. Весной часто избыток воды причиняет ущерб народному хозяйству, в другое же время года в этом же районе может оказаться недостаток воды.

В связи с отмеченной неравномерностью распределения воды часто приходится проводить ряд дорогостоящих инженерных мероприятий, преследующих цель получить воду в данном месте и в определенном ее количестве в определенный момент времени.

Совокупность такого рода инженерных мероприятий образует определенную часть народного хозяйства, называемую водным хозяйством. Различают следующие четыре основные отрасли водного хозяйства:

1. Гидроэнергетика, т.е. использование движущей силы воды как источника энергии.

2. Водный транспорт, т.е. использование воды в качестве путей сообщения.

3. Водоснабжение и канализация населенных мест.

4. Водные мелиорации: использование воды для орошения земель (ирригация); отвод избыточных грунтовых вод с территории (осушение); использование воды для так называемого обводнения земель, т.е. устройство отдельных водоемов сельскохозяйственного назначения.

Следует подчеркнуть, что один и тот же водный поток может быть применен в народном хозяйстве многосторонне. Например, одна и та же река может быть использована как источник энергии, водный путь, для орошения земель, ведения рыбного хозяйства и т.д.

Отсюда вытекает важный принцип комплексности водохозяйственных мероприятий. Примером комплексного решения водохозяйственной проблемы является строительство (1932 – 1937гг.) канала им. Москвы, сооружение которого обеспечивает судоходство между Москвой-рекой и Волгой, водоснабжение Москвы, получение электрической энергии на ряде гидростанций, улучшение санитарных условий столицы и др.

Общие понятия о гидротехнических сооружениях и их классификация

Гидротехническим сооружением называется инженерное сооружение, построенное для решения тех или других водохозяйственных задач.

Все гидротехнические сооружения (ГТС) делятся на две категории:

1. Общие ГТС, применяемые в двух или нескольких различных отраслях водного хозяйства.

2. Специальные ГТС, используемые только в одной отрасли водного хозяйства.

Общие ГТС	Специальные ГТС
Водоподпорные – создающие подпор воды, например, в русле реки (сюда относятся плотины и некоторые дамбы, работающие как плотины)	Гидроэнергетические – здаия ГЭС, уравнительные резервуары, строящиеся при ГЭС и т.д.
Водопроводящие – искусственные русла (каналы, туннели, лотки, трубопроводы)	Гидросооружения водного транспорта – судоходные шлюзы, судоподъемники, пристани, набережные, маяки, лесосплавные лотки и т.д.
Регуляционные – устраиваемые с целью регулирования режима водного потока, защиты дна и берегов его от размыва и т.д.	Гидросооружения водоснабжения и канализации – особые водоподъемники, насосные станции, очистные сооружения и т.д.
	Гидросооружения для целей инженерных мелиораций – гидромелиоративные сооружения (особые водоподъемники, шлюзы-регуляторы, дренажные устройства и т.д)
	Сооружения рыбного хозяйства – рыбоходы, рыбоводные пруды и т.д.

Наиболее важным типом общего гидросооружения является плотина с водопропускными и другими устройствами, создаваемыми при ней.

В связи с комплексностью решения водохозяйственных проблем и по целому ряду других соображений очень часто некоторые перечисленные выше гидросооружения приходится группировать в соответствующие комплексы. Такие комплексы гидросооружений называют гидроузлами. Особенно сложными бывают речные гидроузлы на равнинных реках; в них обычно входят плотина, здание ГЭС, судоходный шлюз, тот или другой водозабор (например, для орошения земель) и т.д.