Книги / 1bryzgalov_v_i_gordon_l_a_gidroelektrostantsii
.pdfНа (Бразилия
рис. |
1.3 представлен |
|
- |
Парагвай) и ГЭС Три |
|
|
|
|
внешний |
вид ГЭС Итайпу на р. Парана |
Ущелья ( |
проект), строящаяся в Китае. |
Есть
все
основания
считать,
что
в
ближайшей
перспективе
обществом
в
нашей
стране
будет
вновь
востребовано
строительство
гидроэлектростанций,
к этому области
есть все предпосылки, продиктованные рыночными условиями в топливообеспечения. Поэтому возникнет необходимость и в уни¬
версальных
специалистах
,
обладающих
широким
кругом
знаний
в
области
гидротехники
и
энергетики
(
гидроэлектроэнергетики
)
,
связанных
нераз
¬
рывным
технологическим
процессом
на
промышленном
предприятии
-
гидроэлектростанции.
Молодой |
инженер- |
выпускник |
станции» должен уметь: |
|
|
по
специальности
«
Гидроэлектро¬
проектировать
и
строить
гидротехнические
сооружения
ГЭС,
-
монтировать гидротурбинное, гидромеханическое
оборудование ГЭС и его налаживать,
и
электротехническое
- эксплуатировать гидротехнические
тельное оборудование ГЭС.
сооружения
,
основное
и
вспомога
¬
Изучению
специальных
курсов,
посвященных
гидротехническим
сооружениям, оборудованию
гидротурбинам, |
гидрогенераторам, |
и системам управления, т.е. всему тому, |
|
электротехническому что объединяет в себе
гидроэлектростанция
,
предшествуют
общетеоретические
и
общепрофес
¬
сиональные
дисциплины,
без
знания
которых
невозможно
изучить
спе
¬
циальные
курсы.
К общетеоретическим
предшествующим специальным
и общепрофессиональным |
дисциплинам, |
|
, |
курсам, относятся, в частности, математика |
|
физика, геодезия, механика, геология
инженерная графика, материаловедение, |
техническая |
и гидрогеология, гидравлика и гидрология, |
строительные |
конструкции,
основания
и
фундаменты,
теоретические
основы
электротехники,
электроэнергетика
,
электромеханика,
гидравлические
машины
,
электрические
машины
,
электрические
измерения,
техника
электробезопасности
и
др.
Задача
настоящего
курса
«Гидроэлектростанции»
-
дать
возможность
студенту, изучившему общетеоретические и специальные дисциплины,
значимость комплекса знаний в своей будущей профессии.
понять
Современная
гидроэлектростанция
представляет
собой
сложный
природно-технический
комплекс
.
Однако
в
этом
комплексе
можно
выделить
несколько
основных
,
определяющих
элементов,
без
которых
существование
ГЭС невозможно. Это плотина - основное гидротехническое сооружение
турбина и генератор - основное гидросиловое оборудование ГЭС
, ,
преобразующие
энергию
воды
в
электрическую,
а
также
распределительные
устройства и отходящие от него линии электропередачи |
|||
оборудованием, |
обеспечивающие |
распределение |
и |
электроэнергии |
от производителя (ГЭС) к потребителю. |
||
с сопутствующим транспортировку
8
Проследим, как эти элементы совершенствовались и видоизменялись и какую роль они играли в развитии цивилизации.
1.1.1. Ирригационные цивилизации (ирригация- искусственное орошение)
Принято развитие человека как вида делить на два периода -
доисторический и исторический. Выдающийся мыслитель XX века Карл Ясперс* ) в своем труде «Истоки истории и ее цель» таким образом определил
характерные черты доистории и истории:
«Доисторическое становление человека - формирование человека как
«вида со всеми его привычными склонностями и свойствами, со всей присущей
ему сферой бессознательного... Результатом доисторического становления
является то, что наследуется биологически, что, следовательно, способно
устоять при всех катастрофах истории...
История возникает лишь там, где есть осознание истории, традиция,
документация, осмысление своих корней и происходящих событий.
Исторические приобретения тесно связаны с традицией, они передаются и
поэтому могут быть утеряны. То, что утвердилось в мире людей во взлетах
творческого созидания, а затем посредством передачи последующим
поколениям формировало и изменяло феномен человека, настолько связано с
этой передачей, что без нее, поскольку это не передается биологически, может
полностью исчезнуть, и тогда останутся только конституциональные* 4)
свойства человека.»
Кроме биологического формирования человека как вида, к основным
вехам доистории К. Ясперс относит:
-использование огня и орудий;
-появление речи;
-проявление насилия над самим собой, например, посредством табу (запретов);
-образование групп и сообществ, осознание смыслового значения
объединения в группы и сообщества;
-формирование жизни посредством образов и мифов; осознание своего
бытия.
Примечание. Существует большое количество систем, где
предлагаются несколько иные основополагающие признаки истории и
доистории. В свое время господствовала система, разработанная Ф. Энгельсом в его труде «Происхождение семьи, частной собственности и
’> Карл Ясперс (1883-1969). Врач-психиатр, психолог, философ. Один из создателей нового направления в философии,
изучающего внутренний мир человека.
Конституциональный (лат.), связанный с состоянием организма.
9
|
», |
где |
развитие |
государства |
|
. |
|
развитием |
производства |
||
|
|
|
|
общества
связывалось
исключительно
с
Переход |
от доистории |
|
|
: |
|
|
|
|
вополагающими |
событиями |
|
|
||
к
истории
К.
Ясперс
связывает
с
четырьмя
осно
¬
-
организация |
ирригационных |
, Инда; |
|
Хуанхэ |
|
систем
в
долинах
Нила,
Тигра
и
Евфрата,
- -
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
||
открытие |
письменности |
|
|
свое |
единство, с общим языком, |
|||||
|
|
|
, осознающих |
|||||||
возникновение |
народов |
|||||||||
|
в |
|||||||||
|
империй (сначала с центром |
|||||||||
, появление |
мировых |
|||||||||
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|||||||
культурой |
и мифами |
|
|
|
|
|
|
|||
); |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Месопотамии |
|
|
|
|
|
|
|
|||
-
использование
лошади.
|
Среди |
|
четырёх |
основополагающих |
событий |
перехода от |
доистории |
к |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
организацию |
ирригационных |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
место поставил |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
. Ясперс |
на первое |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
истории К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зародились |
по |
|
берегам |
больших |
рек. |
|||||||||||||||||||||||||||
систем |
. |
|
Первые |
|
цивилизации |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
оставляли |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
посевы |
и ежегодно |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
, |
эти реки поили |
влагой |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
Периодически |
разливаясь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
тем |
|
|
|
|
, |
истощение |
|
почвы. |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
самым |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
новый |
плодородный слой |
|
|
|
|
|
предотвращая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
в |
||||||||||||||||||||||||||
ила |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
Однако |
в |
многоводные годы |
разливы рек |
были зачастую разрушительными |
|
, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
удаленных |
|
от |
рек |
||||||||||
маловодные |
годы |
воды |
не |
|
хватало. |
Освоение |
земель |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
воды |
- водохранилищ, а, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
каналов и накопителей |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
требовало |
строительства |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
стоков рек |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
регулирования |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
плотин. Необходимость |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
, |
возведения |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
следовательно |
|
|
|
|
|
|
|
|
усилий |
многих |
|
людей и |
вела |
к |
централизации |
и |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
требовала |
|
объединения |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
аппарата. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
созданию |
управленческого |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Почти |
одновременно |
со |
строительством |
первых ирригационных |
систем |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
гт. |
|
до н.э., |
возникает |
четыре |
великих |
цивилизации |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2500 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
приблизительно |
в 3000- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
: |
шумерская |
в Месопотамии |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
, часто |
называемые |
|
ирригационными |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
древности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тигра |
и |
|
|
|
|
|
, древнеегипетская |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) |
по берегам |
Евфрата |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
(самая |
древняя |
из известных |
|
|
|
|
|
досанскритская |
по берегам |
|
|
Инда |
и |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
по берегам |
Нила, |
древнеиндийская |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
китайская |
|
по |
берегам |
Хуанхэ. |
|
|
|
|
|
|
же |
местах |
рождается письменность |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
время в этих |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Примерно |
в это |
же |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н.э. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
э. в |
|
|
|
, |
к |
2000 |
г. |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
(приблизительно |
к |
3300 |
|
г. |
до |
|
|
|
|
|
, |
к 3000 |
г. до |
н. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
в Шумере |
|
же |
местах |
рождаются |
|
первые |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
до н.э. |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
). |
Несколько |
позже в |
этих |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
в Китае |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
мировые |
империи и |
появляются |
первые |
письменные |
источники |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
историков |
проводит |
рубеж между доисторией и |
историей |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Большинство |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
перехода |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
г. |
до |
н.э. |
Одним |
из определяющих |
факторов |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
приблизительно |
на 3000 |
|
|
|
|
развития было строительство |
ирригационных |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
человечества |
|
в |
новую |
фазу |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
систем. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1.1.2.
Плотины
древности
Древнейшие |
плотины |
строились |
с целью |
образования |
ирригационных |
||||||
|
в Египте (200 |
миль |
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||||
. В 1885г. немецкие |
археологи |
обнаружили |
|||||||||
|
|||||||||||
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||||
водохранилищ |
|
Садд |
эль Кафара. Первое |
упоминание |
об этой плотине |
||||||
) плотину |
|||||||||||
|
|
||||||||||
южнее |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Каира |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10
имеется плотина
у Геродота. Норман Смит, автор
Садд эль Кафара- древнейшая
книги «История плотин» считает, что
из известных. Ее строительство одни
историки относят к третьей |
||
2750 г.г. до н.э.), другие |
- |
к |
|
|
|
или четвертой
3200 г. до н.э.
династии Плотина
в Египте (между 2950 и
представляла собой две
параллельных
стены
из
каменной
кладки,
пазуха
между
стенами
была
заполнена |
каменной наброской. Длина плотины по |
|
высота |
12 |
м. Плотина создавала водохранилище |
более 2 |
млн. кубометров. |
|
гребню в Вади
111 м, максимальная
эль-Гарави обьёмом
Историки полагают, началось в бронзовом веке,
что в Месопотамии строительство плотин также одновременно с Египтом, а возможно, и раньше.
Однако
древнейшая
плотина
из
каменной
кладки
,
обнаруженная
в
Месопотамии, построена в Ассирии при Сеннахерибе (694 г. до н.э.). Первая |
||
крупная плотина из каменной кладки Нахр эль-Аси, строительство которой |
||
датируется 1500 г. до н.э., была обнаружена несколько южнее |
- |
на территории |
нынешней Сирии. |
|
|
В
древнем
Китае
строительство
каналов
и
плотин
приобрело
широчайший
размах.
Отношение
китайцев
к
первым
гидротехникам
характеризует
легенда
о
Великом
Юе.
Для
китайцев
Великий
Юй
-
историческая личность. Для европейцев - собирательный образ древнего |
|
строителя. Император Яо в 2283г. до н.э. поручил |
Юю руководство всем |
водным строительством Срединной империи. После |
смерти Яо императором |
был избран Юй. Легенда о великом Юе превратилась в Китае в культ. По сей |
|
день на берегах китайских посвященные Юю.
рек
и
каналов
стоят
многочисленные
храмы
,
Масштабы ирригационного строительства в древнем Китае |
поражают |
воображение даже при современном развитии строительной техники. Так,
около 250 Миньцзян
г. до н.э. в Китае,
было орошено 50
в пустынной территории Сычуаня водами реки
тыс. кв. км. Монголы, завоевав Китай, не только
не
разрушили,
но
и
поддержали
гидротехническое
строительство.
Так,
при
хане
Хубилае
была
осуществлена
вековая
мечта
китайцев
о
соединении
каналом
бассейнов Хуанхэ
более 1000 км и
и Янцзы. Канал между Пекином
был построен в 1289-1293 гг.
и Ханьчжоу
Очевидцем,
имел длину описавшим
завершающую часть строительства, был знаменитый |
путешественник |
|
Поло. Главным строителем последнего участка длиной 130 |
км был Куо |
|
стройке работало более 20 тыс. рабочих. |
|
|
Марко Чо. На
Большое конструкция, как
влияние на
свод (арка).
плотиностроение |
оказала |
такая |
инженерная |
||
Свод (арка) |
- |
прообраз арочных плотин. Первые |
|||
|
|
|
|
|
|
бочарные своды из кирпича (700 г. до |
н.э.) |
обнаружены |
в |
Месопотамии |
|||
(Ассирии). Еще раньше (примерно 1500 |
г. до |
н.э.) родственная конструкция |
|||||
(купол) впервые встречается в Микенах |
(Греция) |
- |
так называемая |
гробница |
|||
|
|
|
|
|
|
||
Аганемнона. Арочные конструкции широко применялись в Древнем |
Риме при |
||||||
возведении акведуков (сооружение с водоводом) и мостов (рис. 1.4). |
|
||||||
11
Iff
К
|
С |
|
XVI |
|
века |
начинается |
|||||||
строительство |
|
арочных |
плотин |
в |
|||||||||
средневековой |
|
Европе: |
Испании |
и |
|||||||||
|
|
|
|||||||||||
Италии. Строительство |
ирригационных |
||||||||||||
|
, по |
||||||||||||
систем и |
плотин |
пришло в |
|||||||||||
Испанию |
|
|
|||||||||||
всей |
|
|
|
|
|
, с |
мусульманского |
||||||
видимости |
арабской экспансией |
||||||||||||
Востока |
вместе |
|
с |
||||||||||
в |
|
|
. |
|
Первое |
|
письменное |
||||||
Европу |
о |
|
|
старейшей арочной |
|||||||||
упоминание |
|
|
|||||||||||
плотине |
|
Альманца |
|
Испании |
из |
||||||||
|
кладки |
относится к 1586 |
го |
|
|||||||||
каменной |
¬ |
||||||||||||
ду. Специалисты |
считают, что плотина |
||||||||||||
Альманца |
была возведена на 200 лет |
||||||||||||
Рис. 1.4 Акведук |
древности |
|
|
раньше |
|
первого |
письменного |
упоми¬ |
|||||||
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
нания. |
|
При высоте 16 м |
плотина |
||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
12 м. Это |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
, почти |
постоянную |
толщину |
||||||
Альманца имела |
относительно |
большую |
|
Альманца еще не представляли |
|||||||||||
свидетельствует |
|
, что строители |
плотины |
||||||||||||
о том |
|
|
. |
Вторая |
старейшая |
арочная |
плотина |
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
возможностей |
арочной конструкции |
|
высоте 23 м она |
имела переменную |
|||||||||||
Испании Елче была «более изящной» |
. |
При |
|||||||||||||
|
|
|
м у подошвы (место |
опирания |
|||||||||||
толщину от 9 м на гребне (верх плотины) до 12 |
|
||||||||||||||
плотины
на
своё
основание).
Высочайшая |
древняя |
плотина Испании Аликанте была |
построена |
в |
||||||||||||||||||||
1580-1594 гг. |
и представляла |
собой |
гравитационную |
(сопротивляющуюся |
||||||||||||||||||||
|
каменной |
кладки |
трапецеидального |
|||||||||||||||||||||
сдвигу собственным весом) |
стенку |
из |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
гребню 20 м, |
по |
|||||||||||||||||||
|
|
42 м, толщина по |
||||||||||||||||||||||
сечения. Максимальная высота плотины |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
подошве 34 м. В 1738 году плотина была |
реконструирована |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
) |
произвел |
расчеты |
старей |
||||||||||||||||||
|
|
|
инженер |
М. де Сазили (1853 |
||||||||||||||||||||
Французский |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
¬ |
|||
ших плотин |
Испании |
|
|
, Елче, |
|
Аликанте |
на |
прочность |
методами |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
Альманца |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
максимальные |
||||||||||||
сопротивления |
материалов |
. |
Согласно |
|
этим |
|
расчетам |
|
||||||||||||||||
|
сил, |
возникающих |
в |
теле под |
||||||||||||||||||||
|
|
(мера |
внутренних |
|||||||||||||||||||||
напряжения |
сжатия |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
кг/см , в Аликанте |
|||||||||||||||||||
внешних нагрузок) в Альманца составили 6 |
||||||||||||||||||||||||
воздействием |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сжимающие напряжения |
на |
||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
- 14 кг/см . В современных бетонных плотинах |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шушенской ГЭС |
они превышают |
||||||||||||
порядок выше |
|
|
, в плотине Саяно- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
. |
Например |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
100
кг/см2
(10
МПа).
Сложную историю |
имеет древнейшая арочная |
плотина |
Италии Понте |
||||||||||||||||||
Альто, возведенная в узком ущелье |
в |
Доломитовых |
Альпах. «Первая очередь» |
||||||||||||||||||
и построена |
Франко |
|
|
|
г, |
||||||||||||||||
этой плотины была |
запроектирована |
Рекаматти в 1534 . |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
: |
|||||||||||
|
|
паводком. В 1550 г. плотина |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
а в 1542 г. была разрушена |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
была реконструирована |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
Впоследствии |
плотина |
|||||
каменная |
кладка выполнялась на цементном растворе |
|
|
||||||||||||||||||
|
надстраивалась |
(1613 |
г., 1752 г.до высоты 18 |
м, 1825 |
г. до высоты |
||||||||||||||||
неоднократно |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
м, 1887 |
г. до высоты 39 |
м при толщине |
всего 4,5 м). |
||||||||||||||
25 м, 1850 г. до высоты |
34 |
||||||||||||||||||||
Даже по современным |
представлениям |
эта плотина |
достаточно стройное и |
||||||||||||||||||
|
оценке |
плотин |
и в настоящее время |
используются |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
. При |
|||||||||||||||||
смелое сооружение |
|
|
отношение |
ширины |
по |
основанию к |
высоте |
||||||||||||||
|
|
|
стройности |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||
коэффициент |
( |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
12
плотины) и коэффициент смелости (отношение гидростатического давления |
||||
|
|
|
давление |
|
к массе или объёму строительного материала). Гидростатическое |
|
- |
||
|
этой |
|||
сила воды, действующая на поверхность |
тела перпендикулярно |
|||
поверхности. Ниже плотины Понте Альто сохранился древний арочный мост |
||||
из каменной кладки. Соседство плотины и моста иллюстрирует некоторое |
||||
, что |
арочная плотина |
- это |
свод, |
|
родство двух конструкций, показывает |
|
|
|
|
«
положенный
на
бок».
В Древнем Риме появляются плотины не только из каменной кладки. |
|||||||
Одной из наиболее |
интересных римских плотин |
считается Прозерпина, |
|||||
верховой клин которой (часть |
|
) - грунтовый, а |
|||||
обращенная к водохранилищу |
|||||||
низовая часть- бетонная стена, облицованная камнем. Длина плотины свыше |
|||||||
400 м, максимальная |
высота |
4,5 м. Бетон - искусственный каменный |
|||||
материал, получаемый из смеси вяжущего материала - цемента с водой и |
|||||||
заполнителями |
( |
|
, |
щебень |
) после формирования |
смеси и её твердения. |
|
|
песок |
|
|
|
|||
В средние века плотины |
||
Западной Европы. В |
Италии |
, |
занимались Леонардо |
|
, |
да Винчи |
||
Малатеста. |
|
|
возводились практически во всех |
странах |
во Флоренции, проектированием |
плотин |
Джеральдо Мечини, в Милане - Доменико |
|
Первая земляная (грунтовая)
Франции, |
она |
разрушилась |
лишь |
плотина через
была 100
построена в
лет. Самый
1191 г. во крупный
гидротехнический комплекс средневековой Франции |
- |
канал, соединяющий |
||
|
|
|
|
, |
бассейны рек Средиземного моря и Атлантического океана Гаронны и Ауди |
||||
проектировал Леонардо да Винчи, приглашенный для |
этого в 1516 1519 |
гг. во |
||
|
- |
|
||
Францию. Этот канал длиной более 200 км был построен спустя 150 лет. |
||||
На рубеже XVIII и XIX веков (1790-1810 |
гг.) |
была построена первая |
||
многоарочная плотина Meer Fllum dam высотой |
12 м, |
состоящая из 21 |
арки |
|
радиусом 24 м каждая. В первой половине XIX века появились |
|
|||
|
|
|
гравитационные |
|
и
грунтовые
плотины
по
конструкции
близкие
к
современным.
Бетон, |
как строительный |
материал, был известен со времен Древнего |
|||||||||||
Рима. Однако |
в плотиностроении бетон |
и железобетон (сочетание бетона и |
|||||||||||
стальных стержней - |
арматуры) стали широко использоваться с начала XX |
||||||||||||
века. Этому предшествовало |
несколько важных |
|
|
. Во времена |
|||||||||
изобретений |
|
|
|||||||||||
промышленной революции |
в |
Англии |
был изобретен |
портланд цемент. |
|||||||||
- |
|
|
|||||||||||
Французский |
садовник |
Жозеф |
Менье |
изобрел |
в |
1867 |
г. железобетон. |
||||||
Французский |
инженер Эжен Фрейссине |
предложил в |
1917 |
г. вибрирование |
|||||||||
бетона |
( уплотнение бетонной смеси в момент укладки её |
в тело плотины). |
|||||||||||
После |
этого |
бетон |
и |
железобетон |
стали |
широко |
применяться |
в |
|||||
плотиностроении. Первая чисто |
бетонная плотина Сан Матео высотой 53 |
м, |
|||||||||||
длиной |
210 м была |
возведена в Калифорнии |
для |
водоснабжения |
Сан |
||||||||
|
- |
||||||||||||
Франциско |
в 1887 89 гг. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Россия
по
климатическим
условиям
не
нуждалась
остро
в
орошении
.
Первые сведения
относятся к XIV
о строительстве плотин на Руси для водяных мельниц веку. Одно из первых письменных упоминаний о них
13
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1389 |
, |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, датированном |
годом |
|
||||||||
приводится |
в |
завещании |
|
князя |
Дмитрия Донского |
|
|
|
. |
Интенсивное |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
в котором говорится |
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
мельницах на реках Яузе и Ходынке |
|
|
Петре I. |
|||||||||||||||||||||||
строительство |
|
плотин началось в России |
в восемнадцатом |
веке, при |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
для |
водоснабжения |
горно- |
металлургических |
, |
|||||||||||||||||
Плотины |
сооружались |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
до 200 |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
. Специалисты |
|
насчитывают |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
, |
текстильных |
предприятий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
лесопильных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, Тулой, на |
Урале |
||||||
, возведенных |
в |
XVIII |
веке в России под |
Москвой |
|
|
|
|
|
, |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
плотин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
плотин, построенных |
в |
|
|
|
, выделяется |
|||||||||
|
|
|
|
. Среди первых |
|
|
России |
|
|
|
||||||||||||||||
Алтае, в Забайкалье |
|
|
плотина высотой 18 |
м. |
В |
это же |
|
|
|
, одновременно |
||||||||||||||||
Змеиногорская |
земляная |
время |
|
|
|
|
, |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
с созданием флота, в |
России |
начинается |
строительство |
судоходных |
систем |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
- начале XIX |
веков |
сооружаются |
|||||||||||||||||||||||
соединивших |
бассейны |
разных рек. В XVIII |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
, |
Вышневолоцкая |
и |
Мариинская (перестроенная |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
, Северо-Двинская |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Тихвинская |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) водные системы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
в XX веке в Волго-Балтийскую |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
1.1.3.
Гидротехника
Гидротехника |
в |
самом начале развития |
использовалась |
для |
целей |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
обширная область |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
по |
настоящее время |
|
гидротехника- |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
. С XIX века |
и |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
ирригации |
|
|
|
в себя строительство и |
эксплуатацию |
сооружений |
для |
|||||||||||||||||||||||||||||
, |
включающая |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
техники |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, среди которых |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
водопользователей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
-водопотребителей |
и отраслей- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
ряда отраслей |
|
является |
производство |
электрической |
|
|
энергии |
на |
||||||||||||||||||||||||||||
наиважнейшей |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
ведёт |
также |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
того, |
гидротехника |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
. Кроме |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
гидравлических |
электростанциях |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
наводнения |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
борьбу с водой |
как разрушительной стихией, |
предотвращает |
|
|
|
|
|
|
|
, |
||||||||||||||||||||||||||
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
размыв берегов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
рек и морей волнами и течениями |
|
воды) включает |
в себя: |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
Водопотребление |
(безвозвратное |
использование |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
хозяйственно |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
орошение |
); |
б) |
водоснабжение |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
а) ирригацию (искусственное |
¬ |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
питьевое |
и техническое |
(включая |
техническое |
водоснабжение |
тепловых |
и |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
атомных |
электростанций |
). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, но |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, использующими |
|
|
|||||||||||
Основными |
водопользователями |
(предприятиями |
|
|
|
современного |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
) являются |
такие отрасли |
||||||||||||||||||||||||||||
не потребляющими воду |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
безвозвратно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
включая |
|||||||||||||||||
|
|
как: |
а) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; б) |
водный |
транспорт ( |
|
|
|
|
||||||||||||||||
хозяйства |
гидроэлектроэнергетика |
|
|
(отдых) |
и др |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; г) |
рекреация |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
); в) рыбное |
хозяйство |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
лесосплав |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
водных |
ресурсов |
меняется |
профиль |
||||||||||||||||||||
С развитием видов использования |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
из них в настоящее |
время |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. Важнейшими |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
гидротехнических |
специальностей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
являются
:
-
водоснабжение
и
канализация
(водоотведение);
-
гидромелиорация
(орошение
и
осушение
земель);
|
|
|
; |
- |
гидротехнические |
сооружения |
гидроэлектростанций |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
- |
строительство |
водных |
путей и портов |
гидротехники |
||
|
|
современной |
||||
|
Основные |
направления |
||||
|
|
|||||
|
|
|
||||
обозначены |
на рис. 1.5: |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
схематично
14
S |
о |
|
|
О |
|
О |
. г |
|
§ |
I |
? |
о |
||
i l l |
||
u w |
Э |
|
Рис.
Г И Д Р
|
1 |
|
|
) |
|
|
ал |
|
|
М |
|
'З |
|
|
|
5 |
|
|
§ |
|
* |
1 |
|
|
||
1.5 |
Основные |
|
О Т Е Х Н
о |
|
|
£ |
й |
|
§ |
||
|
||
г> |
|
|
а |
|
|
g |
W |
|
U |
я |
направления в
И К А
|
S |
|
|
|
, |
|
5 |
|
I I |
|
|
И |
в |
|
|
|
* |
гидротехнике
О
в g
ал ов§ *
Таким
образом,
гидротехнические
сооружения
ГЭС
являются
составной
частью
более
общей
отрасли
техники
-
гидротехники.
Гидротехника
кроме
ГЭС
включает
в
себя
все
виды
деятельности,
связанной
с
возведением
сооружений (гидроузлов) |
на водных объектах (энергетические, портовые, |
водозаборные, водопропускные, мостовые, судоходные и т.п. сооружения). |
|
Гидроузел - группа гидротехнических сооружений, объединенных по |
|
расположению и условиям |
их совместной работы. В зависимости от основного |
|
- |
назначения гидроузлы делятся на энергетические, водно транспортные, |
|
водозаборные и пр. |
|
Различают |
гидроузлы: |
низконапорные, |
отнесенная к единице веса, механическая энергия |
||
когда |
напор |
(удельная, |
воды в |
данной точке потока; |
|
измеряется как разность уровней воды до и после плотины) не превышает 10 м;
средненапорные, с напором 10-40 м; высоконапорные, с напором более 40 м.
Расширение
числа
водопользователей
и
водопотребителей
привело
к
тому, |
что |
большинство |
комплексные. |
||
современных
гидроузлов
сооружаются
как
В состав комплексных
назначения (например, плотины,
гидроузлов входят как сооружения общего
водосбросные сооружения), так и сооружения
отраслевого
назначения
,
которые
решают
задачи
энергетики
(
здания
ГЭС
),
водоснабжения (водозаборы),
рис. 1.6), рыбного хозяйства и
водного транспорта (шлюзы, судоподъемники т.д. В этой связи выделение гидротехнических
сооружений
ГЭС
в
обособленную
часть
гидротехники
носит
отчасти
искусственный характер, поскольку в комплексных
другие составные части гидротехники.
гидроузлах
присутствуют
15
4
I
Puc.
1.6
Судоподъемник
Красноярской
ГЭС
4
1 |
- |
судовозный путь; 2 |
- судовозная |
камера; 3 - судно в камере; |
||
- |
|
|
|
|
|
|
поворотный круг для разворота камеры (сопряжение путей круга |
||||||
|
|
|
|
, либо в сторону |
реки) |
|
|
|
либо в сторону |
водохранилища |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гидротехника |
является |
одной |
|
|
: |
||
|
|
|
|
строительного |
искусства, так как |
||
|
|
|
|
из
наиболее
сложных
отраслей
-
в силу уникальности каждого |
водотока |
гидротехнические |
сооружения |
|||||
, и каждый |
гидроузел |
|||||||
|
|
|
|
|
||||
практически не |
поддаются |
типизации и унификации |
|
|
||||
|
; |
|
|
|
|
|||
проектируется |
индивидуально |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
-
комплексное |
назначение |
гидроузла |
требует |
от |
|
гидротехников |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
строительства |
, взаимо |
|
|
|||||||||
изучения водотока и региона |
|
|
||||||||||||||||
комплексного |
¬ |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
многими |
профессиями (с |
|||||||||
действия |
с административными органами и со |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
, |
|
|
|
, экологами |
, |
энергетиками |
, |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
, |
сейсмологами |
геологами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
гидрологами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, по медицине |
, |
по |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
специалистами |
по гидросиловому |
оборудованию |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
, рекреации и |
т.д.); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
сельскому хозяйству |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
-
строительство |
гидротехнических |
сооружений |
ведется |
в руслах |
водотоков |
|||||||||||||||
|
|
задач, |
как пропуск |
половодий |
||||||||||||||||
|
|
|
таких сложных |
|||||||||||||||||
и требует |
решения |
|||||||||||||||||||
длительное |
||||||||||||||||||||
(ежегодно |
повторяющееся в один и |
тот же сезон |
достаточно |
|||||||||||||||||
|
|
снега) |
и паводков |
|||||||||||||||||
|
|
водности |
, например, за счет таяния |
|||||||||||||||||
увеличение |
реки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
например, |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
(кратковременное |
увеличение |
уровня воды в реке в результате |
|
за |
||||||||||||||||
русла |
и возведения |
сооружений |
||||||||||||||||||
дождей), |
осушения |
части |
||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||
перемычками |
(водонепроницаемое |
ограждение |
ГТС |
или места работ от |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
, восстановления |
или реконструкции); |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
затопления |
во |
время |
строительства |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
16
ч '
с
. -
- |
масштаб |
гидротехнических сооружений |
|
|
|
, |
|
что |
их |
строительство |
|||||||||||||||||||||||
таков |
|
|
|
|
|
на |
крупном |
||||||||||||||||||||||||||
|
изменяет |
климат и инфраструктуру целых |
регионов; авария |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
гидроузле может стать |
катастрофой регионального, национального и даже |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
межгосударственного |
масштаба - это |
требует |
от |
гидротехников |
особой |
|||||||||||||||||||||||||||
|
ответственности за |
техническую и |
экологическую |
безопасность |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гидротехнических сооружений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
1.1.4. Гидроэлектроэнергетика |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
Гидроэлектростанция не только гидротехническое |
сооружение, но |
и |
||||||||||||||||||||||||||||||
предприятие |
по производству |
электрической |
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
энергии |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гидро |
|
||||||||||||||||||||||
|
Как |
|
|
|
|
|
|
производитель |
электрической |
|
энергии |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
предприятие- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
¬ |
|||||||
электростанция |
снабжена |
|
основным |
оборудованием - |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
||||||||||||||||||
|
|
гидротурбинами |
|||||||||||||||||||||||||||||||
гидрогенераторами, распределительными |
устройствами |
|
(РУ) |
и |
линиями |
||||||||||||||||||||||||||||
электропередачи |
(ЛЭП). |
|
Рассмотрим |
схематично |
историю |
развития |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
оборудования гидроэлектростанций |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
открытиям. |
||||||||||||||||||
|
Ирригация положила |
начало |
многим |
|
замечательным |
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. до |
.э.) |
|||||
Изобретатель рычага и автор знаменитого закона |
Архимед (287 212 гг |
|
н |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
Герои из |
|||||||||||||||||||||||
предложил первый насос - |
червячный винт. |
Известный математик |
|||||||||||||||||||||||||||||||
Александрии (умер в |
70 |
г. |
до н.э.) |
изобрел |
первый теодолит |
(прибор |
для |
||||||||||||||||||||||||||
измерения |
на |
местности |
горизонтальных и |
вертикальных |
углов). Нивелир |
||||||||||||||||||||||||||||
(прибор для |
определения |
высот точек земной |
поверхности относительно |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) появился |
еще |
раньше: |
первый |
гидронивелир |
- |
|||||||||||||||||||
некоторой |
избранной точки |
|
|
инженеру Ктесибию (около |
100 |
г. до |
н.э.) |
||||||||||||||||||||||||||
канава, заполненная водой. Римскому |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
приписывается |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. Великому |
художнику |
и |
||||||||||||||||
изобретение нагнетательного насоса |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
ученом) Возрождения |
Леонардо да Винчи- изобретение шлюза (сооружение |
||||||||||||||||||||||||||||||||
для подъёма, опускания судов |
с одного уровня воды на |
|
другой) со |
створными |
|||||||||||||||||||||||||||||
воротами (1495 |
г.). Первые шлюзы с опускными воротами появились несколько |
||||||||||||||||||||||||||||||||
раньше. Одни |
|
исследователи |
|
|
, что |
первый шлюз |
был |
построен |
в |
||||||||||||||||||||||||
|
считают |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в Милане |
в 1438 |
г. |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, что первый шлюз построили |
||||||||||||||||||||||
Нидерландах, другие полагают |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
чтобы доставить |
|||||||||||||||||||||
итальянцы |
Филиппо из Модены и Фиорованти |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
из Болоньи |
|
Китае |
считают |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
собора. |
В |
||||||||||||||
камни для |
строительства |
знаменитого |
Миланского |
|
, |
чем |
в Европе. |
|
|
|
|
, |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
что у них первые |
шлюзы |
появились на |
600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
лет раньше |
|
|
|
началось |
|
двумя |
|||||||||||||||||||||||||||
|
Использование |
воды |
как |
источника |
|
энергии |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
тысячелетиями |
|
, чем |
для ирригации. |
Первая водноэнергетическая |
|||||||||||||||||||||||||||||
позже |
|
|
|
|
|
(первичный двигатель с |
вращательным |
||||||||||||||||||||||||||
установка - водоподьемное колесо |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
движением рабочего органа |
- |
ротора (колеса), преобразующий |
в |
механичес |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
¬ |
||
кую |
работу энергию подводимой воды), была впервые описана в конце |
первого |
|||||||||||||||||||||||||||||||
века |
до н.э. |
римским |
инженером Ветрувием. |
Поначалу |
|
водяное |
|
колесо |
|||||||||||||||||||||||||
использовалось |
только |
в мукомольном деле. В средние |
века |
водяное |
колесо (в |
||||||||||||||||||||||||||||
последствии |
гидротурбина) |
стало универсальной энергетической установкой. |
|||||||||||||||||||||||||||||||
Великий математик и |
механик Леонард Эйлер |
в 1750-1754 гг. существенно |
|||||||||||||||||||||||||||||||
усовершенствовал водяное |
|
|
, расположив его |
горизонтально |
и поместив |
||||||||||||||||||||||||||||
колесо |
воды, таким образом |
, |
создав прообраз |
||||||||||||||||||||||||||||||
в камеру со |
специальным |
подводом |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
17