6. Массивные и облегчённые гравитационные плотины. Их преимущества и недостатки.

Гравитационные плотины – сопротивляются внешним воздействиям за счет собственного веса, создающего силы сопротивления сдвигу по основанию.

Типы гравитационных плотин:

· Массивные

· С расширенными швами

· С полостью у основания

· С полостями, заполненными балластом

заанкеренная в основании

Массивные гравитационные плотины обладают рядом достоинств:

· Просты по конструкции и условиям возведения

· Удобны для осуществления пропусков больших расходов

· Надежны при любой высоте и любых климатических условиях

Недостатки:

· Значительный Q бетона

· неполное применение прочности материала, особенно в плотинах более 100 м

· недостаточная монолитность тела вследствие появления в бетоне температурных и усадочных деформаций

7. Общие сведения о контрфорсных плотинах. Их классификация.

2. Контрфорсные плотины – это напорные перекрытия, опирающиеся на вертикальные стенки – контрфорсы, которые передают нагрузку от перекрытия на основание.

По типу напорного перекрытия:

• массивно-контрфорсные с массивными оголовками

• с плоскими перекрытиями – плитами

• с арочными перекрытиями или многоарочные.

По типу контрфорсов:

• Одиночные

• Сдвоенные

Давление воды наносы и др. нагрузок передается ч/з контрофорсы на основание либо через фундаментную плиту (в случае слабых оснований), либо непосредственно ( когда основание – скала).

Профиль плотины характеризуются наклоном верховой грани, как и гравитационные плотины, они сопротивляются действию горизонтального давления воды за счет сил сопротивления сдвига по основанию, однако для обеспечения их устойчивости требуется меньшая масса. Вследствие вовлечения в работу на сдвиг пригрузке напорной грани водой и практически полного снятия противофильтрационного давления в основании.

Экономия бетона при строительстве составляет 20 – 40 %.

8. Общие сведения об арочных плотинах. Их классификация.

Бетонные арочные плотины.

Криволинейные в плане водонапорные сооружения, работающие как свод или оболочка и сопротивляются действию основных нагрузок упором в берега.

Экономия бетона по ср. с гравитационными – 35 – 65 %.

Классификация:

1. По коэффициенту стройности :

• тонкие β < 0,2

• толстые 0,2 – 0,35

• арочно-гравитационные 0,35 – 0,65 (СШГЭС с = 0,44)

2. по очертанию:

А) цилиндрическая с кривизной только в горизонтальном направлении

Б) с двоякой кривизной

3. по характеру сопряжения с основанием:

• с упругой заделкой пят

• с контуром (периметральным швом)

• со швами надрезами.

• с пробкой

• с береговыми устоями

4. по форме ущелий

• Треугольная, трапеционная

• Симметричном или несимметричном ущелье

• В узком ущелье L – долина плотины по гребню

• В широком ущелье

Геологические условия арочных плотин должны обеспечить возможность передачи значительных усилий плотины на берега поэтому берега в створе плотины должны быть сложены прочной монолитной, малодеформированной скалой.

9. Заанкеренные плотины. Преимущества и недостатки этого типа плотин.

Заанкеренные плотины сопротивляются сдвигу в значительной мере благодаря заделке конструкции в основание при помощи устройства свайного или шпунтового фундамента, глубокого зуба, стальных тросов и др.

10. Основные типы водопропускных сооружений. Расчётный расход, подлежащий через эти сооружения в период эксплуатации.

Водопропускные сооружения подразделяются на два вида: водосбросы и водоспуски.

Водосбросы — устраиваются для пропуска: воды из В.Б. в Н.Б. в паводок для поддержания расчетных уровней воды в В.Б.; льда, шуги и других плавающих предметов в Н.Б.

Водоспуски — устраиваются для пропуска: полезных расходов воды из В.Б. в Н.Б., диктуемых водохозяйственными и санитарными требованиями; полного или частичного опорожнения В.Б. в заданный срок в целях ремонта ГТС, расположенных в В.Б.; для промыва наносов, отложившихся перед сооружением. Входное отверстие водоспуска располагается ниже отметок, обеспечивающих сработку верхнего бьефа.

Водосбросы. Разновидности водосбросов

По расположению в гидроузле водосбросы бывают:

1. в теле плотины;

2. вне тела плотины (береговые).

Водосбросы в теле плотины устраиваются трубчатыми или открытыми. Их располагают в русле реки или в пойме. Применяются при малых и средних напорах.

Трубчатые водосборосы имеют: головную часть, оборудованную в виде водослива или башни с затворами; донную трубу; выходной оголовок с устройствами для гашения энергии потока; водобойными колодцами, трамплинами и др.

Водосбросы в теле плотины (береговые) выполняют в виде открытых каналов, туннелей, шахт.

Береговые водосбросы состоят из трех основных частей:

• подводящего канала;

• водослива;

• водоотводящего устройства.

Водоспуски. Виды водоспусков

Так же, как и водосбросы, водоспуски устраиваются:

1. в теле плотины;

2. вне тела плотины (береговые).

В теле плотин устраиваются трубчатые водоспуски, к береговым относятся туннельные водоспуски.

Трубчатые водоспуски

Трубчатые водоспуски: применяют при малых и средних напорах. Выполняют их из одной или нескольких труб, снабженных затворами, и устройств для приема воды и управления затворами: в виде башни или камеры, расположенной в галерее. Водоспуски с башнями на называются башенными, а с камерой — безбашенными. Большее распространение получили башенные водоспуски.

Береговые водоспуски

Туннельный водоспуск — по форме и условиям работы аналогичен трубчатому водоспуску. Отличие состоит в том, что туннельные водоспуски возводят в берегах в скале.Роль водопроводящего тракта выполняет здесь туннельная выработка. Водоспуск можно устраивать как с трубопроводами в туннеле, так и без них. Так же он может работать как в безнапорном, так и в напорном режиме — при пропуске воды по туннелю; при пропуске воды по трубам — только в напорном режиме. Водоспуски имеют затворы, которыми управляют из башни, расположенной перед туннелем, или из вертикальной шахты, пробитой в скале, или из специальной камеры, выполненной в туннеле. При необходимости (например, скала слабая) устанавливают облицовку туннеля (бетон, ж/б).

Береговой водосброс в виде многоступенчатого перепада

— Применяются при значительных уклонах местности. Струя, падающая с вышележащей ступени, гасит свою энергию частично за счет затопления на ступени прыжка. Для усиления эффекта гашения энергии ступени выполняются с небольшим обратным уклоном или в виде водобойного колодца. Ступени перепада отделяются друг от друга вертикальными швами (с противофильтрационным уплотнением) для снятия температурных напряжений и для независимой осадки ступеней при нескальном основании. Горизонтальные участки перепада выполняются с небольшим обратным уклоном или в виде водобойного колодца.

Шахтный водосброс с водосливом в виде лепестка

Главной частью шахтного водосброса является вертикальная или круто наклонная шахта. Вода в шахту поступает через водослив поверхностный кольцевой, неполный кольцевой или иного в плане очертания. Шахтные водосбросы применяются на гидроузлах среднего и большого напора, в основном при скальных основаниях. Лепестковый водослив позволяет получить водосливной фронт большей длины и позволяет обеспечить сброс воды без значительных колебаний уровня воды в В.Б.

Сифонные водосбросы

Работа сифона: На уровне НПУ В.Б. находятся гребень водослива и воздушное отверстие. При повышении уровня выше НПУ воздушное отверстие затопляется водой. Вода начинает переливаться через гребень сифона. Далее струя отходит от стенки сифона и ударяется о противоположную стенку. Образуется замкнутая воздушная полость. Затем воздух из этой полости отсасывается струей воды, сифон полностью заполняется водой (заряжается) и работает под напором. При снижении уровня в В.Б. до отметки воздушного отверстия, воздух поступает в сифон и он разрядится. Уровень понизится до НПУ. Сифонный водосброс работает автоматически.