- •Нижегородский государственный
- •Архитектурно-строительный университет
- •С. В. Соболь, а. К. Битюрин, а. В. Февралев, н. П. Сидоров
- •Городская гидротехника
- •Содержание
- •Введение
- •1. Общие сведения о гидротехнических сооружениях
- •1.1. Понятие о гидротехнических сооружениях
- •1.2. Виды гидротехнических сооружений
- •1.3. Гидротехнические сооружения городов
- •2. Водоподпорные сооружения
- •2.1. Типы водоподпорных сооружений
- •2.2. Конструкции водоподпорных сооружений
- •2.3. Проектирование водоподпорных сооружений
- •2.3.1. Тип плотины и ее класс
- •2.3.2. Проектирование поперечного профиля плотины
- •2.3.3. Фильтрационный расчет плотины
- •2.3.4. Расчет устойчивости низового откоса плотины
- •3. Водосбросные сооружения
- •3.1. Типы водосбросных сооружений
- •3.2. Конструкции водосбросных сооружений
- •3.3. Проектирование водосбросных сооружений
- •3.3.1. Гидравлический расчет башенного водосброса
- •3.3.2. Гидравлический расчет быстротока
- •5.3. Расчет гасителя энергии потока воды
- •4. Водоспуски и водовыпуски
- •4.1. Типы водоспусков и водовыпусков
- •4.2. Конструкции водоспусков и водовыпусков
- •4.3. Проектирование водоспусков и водовыпусков
- •5. Водохранилища
- •5.1. Основные параметры водохранилищ
- •5.2. Потери стока из водохранилищ
- •5.2.1. Потери стока на дополнительное испарение
- •5.2.2. Потери стока на фильтрацию
- •5.2.3. Потери стока на льдообразование
- •5.3. Обеспеченность гарантированной отдачи водохранилища и санитарные попуски
- •5.4. Определение параметров водохранилищ
- •5.5. Использование водохранилищ
- •5.5.1. Использование водохранилищ для водоснабжения
- •5.5.2. Использование водохранилищ для энергетики
- •5.5.3. Использование водохранилищ для рыбного хозяйства
- •5.5.4. Использование водохранилищ для рекреации
- •5.6. Пруды в лесопарковой зоне города
- •5.6.1. Назначение прудов
- •5.6.2. Виды водных рекреаций
- •5.6.3. Состав сооружений пруда
- •6. Основы гидрологии рек
- •6.1. Общая характеристика рек
- •6.2. Уровенный режим
- •6.3. Зимний режим
- •6.4. Годовой сток и его внутригодовое распределение
- •6.5. Максимальный сток воды половодья и паводков
- •6.6. Минимальный сток воды
- •6.7. Зависимость расхода воды в реке от уровня
- •6.8. Твердый сток реки
- •7. Берегозащитные и берегоукрепительные сооружения
- •7.2. Берегоукрепительные сооружения
- •7.3. Набережные
- •8. Защита территорий от оползневых явлений
- •8.1. Общие положения
- •8.2. Противооползневые сооружения и мероприятия
- •9. Защита территорий от затопления и подтопления
- •9.1. Общие положения
- •9.2. Защита от затопления
- •Обвалование территорий
- •Искусственное повышение поверхности территории
- •Регулирование и отвод поверхностных вод с защищаемой территории
- •9.3. Защита территории от подтопления
- •2.2. Состав сооружений и компоновка гидроузлов
- •Библиографический список
- •Литература (из методички вс)
5.5.2. Использование водохранилищ для энергетики
Развитие современной энергетики невозможно без создания водохранилищ. В них нуждаются как гидравлические (ГЭС) и гидроаккумулирующие (ГАЭС), так и тепловые (ТЭС) и атомные (АЭС) электростанции.
Небольшие гидроэнергетические водохранилища осуществляют, как правило, суточное и недельное регулирование стока, реже − сезонное и многолетнее регулирование.
Регулирование стока позволяет увеличить гарантированную мощность ГЭС, общую выработку энергии и степень энергетического освоения стока, что повышает эффективность использования гидроэнергоресурсов [Копосов, 2009].
Водохранилища ГАЭС называют бассейнами. Обычно верхний бассейн создается на необводненных участках, а нижний – на небольшом водотоке.
Поскольку ГАЭС предназначается для регулирования суточной неравномерности электропотребления, объемы бассейнов получаются сравнительно малыми.
Для тепловых и атомных электростанций водохранилища выполняют функцию прудов-охладителей конденсаторов турбин. Эти пруды также являются небольшими.
5.5.3. Использование водохранилищ для рыбного хозяйства
Развитие промышленности, сельского хозяйства, а также преобразование режима рек водохранилищами − все это оказывает влияние на рыбное хозяйство внутренних водоемов.
Жизнь наиболее ценных для промысла проходных и полупроходных рыб теснейшим образом связана с реками. Время пребывания в реке от момента входа в устье для прохода к местам нереста и до ската молоди в море составляет для некоторых видов проходных рыб 15…20 месяцев. Будучи важнейшим источником органических веществ, реки имеют важное значение в воспроизводстве рыбных запасов озер и при устьевых участков морей. Перераспределение водохранилищами речного стока во времени и по территории нарушает сложившиеся тысячелетиями условия существования и размножения рыб. Изменения претерпевают гидрологический, термический, гидрохимический и гидробиологический режимы. Изменяются условия передвижения, размножения и питания рыб.
Отдельные крупные водохранилища, и в особенности их каскады, заметно перераспределяют сток в низовьях рек между сезонами года. Изменения в режиме половодья вызывают сокращение нерестовых площадей, несвоевременное образование полоев (временных водоемов), пригодных для нереста, гибель икры и производителей на нерестилищах, совмещение сроков и мест икрометания разных видов рыб, уменьшение сроков пребывания молоди на местах нагула и преждевременное скатывание ее с нерестилищ. Отрицательные последствия зарегулирования стока рек водохранилищами особенно заметны в маловодные годы.
Компенсация отрицательных последствий сооружения крупных водохранилищ достаточно эффективно может быть произведена за счет создания рыбоводных хозяйств. Основными элементами этих хозяйств являются пруды различного назначения: выростные, нагульные, карантинные и др. Рыбоводные пруды являются малыми водохранилищами.
5.5.4. Использование водохранилищ для рекреации
В организации отдыха особая роль принадлежит водоемам. Занятия разнообразными видами отдыха и спорта (плавание, гребля, катание на яхтах, катерах, водных лыжах, рыбная ловля и т. п.), эстетическое воздействие береговых ландшафтов, смена впечатлений − все это позволяет считать водоемы природными лечебницами. Поэтому многие водохранилища, предназначенные для различных целей, описанных в предыдущих разделах, широко используются для рекреации [Авакян, 1990; Водохранилища, 1986; Авакян, 1976].
В последнее время рекреационному использованию водохранилищ уделяется большое внимание [Авакян, 1987; 1971; 1982; 1990; Васильев, 1988; 1974; Григорьева, 2005; Рекреационное, 1994; Рекреация, 1981; Салтанкин, 1974; Февралев, 2004]. Около половины Российских санаториев, домов отдыха, туристических баз и т. п. располагаются на их берегах. Наиболее используемыми для отдыха являются водохранилища Волжского каскада.
Использование водохранилищ для рекреационных целей составляет особенно большой интерес в силу следующих причин [Рекреационное, 1990; Водохранилища, 1986; Авакян, 1977; Акваториальное, 1976; Актуальные, 2002]:
1) водохранилища повышают рекреационную ценность и емкость многих районов, особенно бедных естественными водоемами, а в некоторых случаях служат ядром, создающим территориальные рекреационные системы;
2) большинство водохранилищ комплексного назначения создано и будет создаваться вблизи городов, небольшие водохранилища рекреационного назначения могут создаваться и в пределах городских территорий. На берегах водохранилищ проживает более 27 млн. человек городского населения и около 80 млн. горожан живет в пределах двухчасовой транспортной доступности. Т. е., свыше 50 % жителей городов (с населением более 20 тыс. чел.) имеют возможность использовать водохранилища для кратковременного отдыха, причем более половины из них как в будние, так и в выходные дни;
3) водохранилища могут быть созданы с учетом многих требований рекреационной деятельности;
4) водохранилища для рекреационных целей могут создаваться в наиболее благоприятных ландшафтно-климатических условиях;
5) водохранилища комплексного и целевого назначения, создаваемые в горных и северных районах, имеют в большинстве случаев хорошие подъездные пути, поэтому их проще использовать в рекреационных целях, чем озера;
6) благодаря наличию при строительстве гидроузлов базы индустрии и квалифицированных кадров строительство на берегах водохранилищ гостиниц, турбаз и других рекреационных объектов может осуществляться в короткие сроки; для целей рекреационного хозяйства могут быть использованы поселки строителей.
Рекреационная ценность водохранилищ и их отдельных участков характеризуется группой разнородных факторов, таких, как тип ландшафта, форма, глубина, площадь водного зеркала, уклон берегов, температура воды, удаленность от крупных городов, обеспеченность транспортной сетью.
Пруд в зоне Щелоковского пруда (г. Н. Новгород)
Цнянское водохранилище в г. Минске
Можайское водохранилище в Подмосковье
Патриаршие пруды, г. Москва