№32: Гидротехнические сооружения и их классификация. Гидродинамические аварии и их причины.

К гидротехническим сооружениям (TTC) относятся сооружения напорного фронта и естественные плотины (плотины, шлюзы, дамбы, оросительные системы, перемычки, запруды, каналы, ливневая канализация и др.), создающие разницу уровней воды до и после них, предназначенные для использования водных ресурсов, а так же для борьбы с вредными воздействиями вод.

Плотина — искусственное водоподпорное сооружение или природное (естественное) препятствие на пути водотока, создающее разницу уровней в своем верхнем и нижнем бьефе по руслу реки; является важным типом общего гидросооружения с водопропускными и другими устройствами, создаваемыми при ней.

Искусственные плотины создаются человеком для своих нужд; это плотины гидроэлек-тростанций, водозаборов в ирригационных системах, дамбы, перемычки, запруды, создающие водохранилище в своем верхнем бьефе. Естественные плотины являются результатом действий природных сил: оползней, селей, лавин, обвалов, землетрясений.

Бьеф — участок реки между двумя соседними плотинам и на реке или участок канала между двумя шлюзами.

Верхний бьеф плотины — часть реки выше подпорного сооружения (плотины, шлюза).

Нижний бьеф – часть реки ниже подпорного сооружения.

Рисберма — укрепленный участок русла реки в нижнем бьефе водосбросного гидротехнического сооружения, защищающий русло от размыва, выравнивающий скорость потока.

Водохранилища могут быть долговременными или кратковременными. Долговременное естественное водохранилище образуется из-за перекрытия рек обвалом твердых скальных пород.

Кратковременные искусственные плотины сооружают для временного изменения направления русла реки при строительстве ГЭС или других гидротехнических сооружений.

Они возникают в результате перекрытия реки рыхлым грунтом, снегом или льдом(заторы,

запоры).

Как правило, искусственные и естественные плотины имеют водостоки: для искусственных плотин–направленные, для естественных– случайно образованные (стихийные).

Существует несколько классификаций гидротехнических сооружений.

По месту расположения ГТС делятся:

• на наземные(прудовые, речные, озерные, морские);

• подземные трубопроводы, туннели.

По характеру и цели использования выделяются следующие виды ГТС:

• водно-энергетические;

• для водоснабжения;

• мелиоративные;

• канализационные;

• водно-транспортные;

• декоративные;

• лесоплавильные;

• спортивные;

• рыбохозяйственные.

По функциональному назначению ГТС классифицируются следующим образом:

• водоподпорные сооружения, создающие напор или разность уровней воды перед сооружением и за ним(плотины, дамбы);

• водопроводящие сооружения (водоводы), служащие для переброски воды в заданные пункты (каналы, туннели, лотки, трубопроводы, шлюзы, акведуки);

• регуляционные (выправителъные) сооружения, предназначенные для улучшения условий протекания водотоков и защиты русел и берегов рек(щиты, дамбы, полузапруды, берегоукрепительные, ледонаправляющие сооружения);

• водосбросные сооружения, служащие для пропуска излишков воды из водохранилищ, каналов, напорных бассейнов, которые позволяют частично или полностью опорожнять водоемы.

В особую группу выделяют специальные гидротехнические сооружения:

• ГТС для использования водной энергии–здания ГЭС и напорные бассейны;

• ГТС для водного транспорта–судоходные шлюзы, бревноспуски;

• мелиоративные ГТС–магистральные и распределительные каналы, шлюзы, регуляторы;

• рыбохозяйственные ГТС–рыбоходы, рыбоводные пруды;

• комплексные ГТС(гидроузлы) –ГТС, объединенные общей сетью плотины, каналы, шлюзы, энергоустановки и т. д.

Гидродинамическая авария — происшествие, связанное с выходом из строя (разрушением) гидротехнического сооружения или его частей и последующим неуправляемым перемещением больших масс воды.

На ГТС постоянно воздействуют водный поток, колебание температуры, льды, наносы,

статические и гидродинамические нагрузки, происходит истирание поверхности, коррозия металлов, выщелачивание бетона, гниение древесных конструкций(или их истачивание живыми организмами). Поэтому со временем растет вероятность разрушения того или иного сооружения и затопления водой прилегающей территории.

Причинами гидродинамических аварий являются:

• результаты действия сил природы(землетрясения, ураганы, наводнения);

• износ и старение оборудования;

• воздействие человека(терроризм, нанесение ударов ядерным или обычным оружием по ГТС, крупным естественным плотинам);

• ошибки проектирования;

• некачественное выполнение строительных работ.

• размыв и перемещения больших масс грунта;

• перемещения с большими скоростями обломков разрушенных зданий и сооружений.