3. Гидротехнические сооружения

Гидротехнические сооружения классифицируются по основным признакам - категории надежности (сроку службы и капитальности) и целевому назначению.

Основой любого гидротехнического сооружения (гидроузла) является плотина.

Плотины по материалам, из которых их возводят, подразделяют на грунтовые (земляные, каменно-земляные, каменные), бетонные, железобетонные, деревянные, металлические, тканевые и комбинированные. Наибольшее распространение получили грунтовые плотины .

Основные типы плотин и их устройство приведены на рис.3-6.

Рис. 3. Насыпные, земляные плотины:

а – из однородного грунта; б – то же, с экраном;

в – то же с ядром; г – е – смешанного типа;

А – водонепроницаемое основание ; В – зуб; С – экран;

D – водопроницаемый слой; Е – шпунт; F – ядро;

1 – глина, суглинок; 2 – песок; 3 – гравий; 4 – супесь; 5 – камень;

6 – дренажный банкет; 7 – крепление откоса

Рис. 4. Типы намывных плотин:

а, б – однородные; в, г – неоднородные;

д, г – однородные или неоднородные с частично намывным профилем;

1 – крепление верхового откоса; 2 – дренажный банкет;

3 – ядро; 4 – промежуточная зона; 5 – боковая зона;

6 – центральная мелкопесчаная зона; 7 – каменно-набросная призма;

8 – пригрузка из крупнообломочного грунта

Рис. 5. Каменно-земляные(а...д) и каменно-набросанные (е – ж) плотины:

а – с грунтовым экраном; б – с наклонным ядром; в – с вертикальным ядром;

г – с верховой грунтовой призмой; д – с центральной грунтовой призмой;

1 – грунтовой экран; 2 – защитная пригрузка; 3 – крупнообломочный грунт;

4 – обратный фильтр (переходная зона); 5 – наклонное ядро; 6 – вертикальное ядро; 7 – верховая грунтовая призма; 8 – центральная грунтовая призма;

9 – негрунтовой экран; 10 – подэкранная кладка; 11 – крупнообломочный грунт; 12 – диафрагма

Рис. 6. Основные типы бетонных и железобетонных плотин

на скальных основаниях:

гравитационные: а) – массивные; б) – с расширенными швами; в) – с продольной полостью у основания; г) – с экраном на напорной грани; д) – с анкеровкой в основании; е) – массивно-контрфорсная; ж) – многоарочная; з) – с плоскими перекрытиями; 1– расширенный шов; 2 – продольная полость; 3 – экран;

4 – передняя стенка; 5 – массивные оголовки; 6 – контрфорсы;

7 – арочное перекрытие; 8 – плоское перекрытие

Гидротехническое сооружение, предназначенное для отбора воды из источника, называются водозаборными сооружениями (водозаборами). Водозаборы могут быть устроены на берегу (береговые водозаборы), а также в теле плотины рис.7.

Рис. 7. Схема водозабора в теле плотины:

1 – водоприемные галереи; 2 – бык плотины; 3 – устои; 4 – тело плотины;

5 – решетки; 6 – ремонтные шандоры; 7 – лебедки; 8 – щит; 9 – гравиеловка;

10 – сбросной лоток

4. Контрольные задания и вопросы Исходные данные

Контрольные задания состоят из задач и теоретических вопросов, каждый студент отвечает на вопросы и решает задачи только своего варианта. Номер варианта выбирается по последней цифре зачетной книжки (табл. 2).

Таблица 2

Таблица исходных данных

Номер варианта	Наименование водотоков (реки)	Объем водохранилища	Номера теоретических вопросов
1	р. Усманка	5 млн ^3	1, 20, 24, 34, 45
2	р. Битюг	15 млн ^3	10, 16, 21, 40
3	р. Хопер	10 млн ^3	6, 11, 27, 37, 48
4	р. Воронеж	25 млн ^3	2, 13, 22, 36, 41
5	р. Дон от г. Воронеж до г. Ростова	30 млн ^3	4, 14, 25, 35, 47
6	р. Дон от истока до г. Саратова	35 млн ^3	3, 12, 23, 33, 43
7	р. Онета	25 млн ^3	5, 15, 26, 31, 42
8	р. Волга от истока до г. Саратова	50 млн ^3	7, 17, 28, 38, 44
9	р. Савала	15 млн ^3	8, 18, 29, 32, 46
10	р. Дон от г. Ростова до устья	40 млн. ^3	9, 19, 30, 39, 49

В практической части задания необходимо для каждого конкретного вопроса и решения соответствующего варианта рассчитать:

1. Площадь водосбора речного бассейна.

2. Годовой поверхностный сток.

3. Годовой сток взвешенных наносов.

4. Годовой сток влекомых наносов.

5. Время заиливания мертвого объема водохранилища.