Плотины
Плотина – гидротехническое водоподпорное сооружение, перегораживающее русло реки и удерживающее воду с одной стороны на более высоком уровне, чем с другой, т. е. создающее подпор. Примыкающая к плотине часть реки с более высоким уровнем называется верхним бьефом, с низким уровнем – нижним бьефом. Разность уровней воды называется напором.
Классификация плотин
По назначению плотины служат: для создания водного объекта в хозяйственных целях, напора на ГЭС, регулирования стока реки (водохранилища) во времени и обеспечения гарантированного водоснабжения, а также для создания судоходных глубин и др.
По возможности пропуска воды чрез створ различают плотины:
– глухие, непосредственно через которые вода не пропускается (в этом случае при необходимости подачи воды в нижний бьеф её пропуск осуществляют через береговые водопропускные сооружения, здание ГЭС, шлюзы или др. спец. сооружения);
– водосливные плотины (водосбросные).
По типу основного материала различают плотины из:
– земляные;
– каменной наброски и из сухой каменной кладки или габионов;
– каменно-земляные, в которых используются земля и каменная наброска;
– каменные, выполняемые из каменной (бутовой) кладки на растворе, широко распространённые в прошлом;
– бетонные и железобетонные (в которых в основном применён железобетон);
– деревянные и комбинированные из различных материалов.
Плотина – гидротехническое водоподпорное сооружение, перегораживающее русло реки и удерживающее воду с одной стороны на более высоком уровне, чем с другой, т. е. создающее подпор. Примыкающая к плотине часть реки с более высоким уровнем называется верхним бьефом, с низким уровнем – нижним бьефом. Разность уровней воды называется напором.
Классификация плотин
По назначению плотины служат: для создания водного объекта в хозяйственных целях, напора на ГЭС, регулирования стока реки (водохранилища) во времени и обеспечения гарантированного водоснабжения, а также для создания судоходных глубин и др.
По возможности пропуска воды чрез створ различают плотины:
– глухие, непосредственно через которые вода не пропускается (в этом случае при необходимости подачи воды в нижний бьеф её пропуск осуществляют через береговые водопропускные сооружения, здание ГЭС, шлюзы или др. спец. сооружения);
– водосливные плотины (водосбросные).
По типу основного материала различают плотины из:
– земляные;
– каменной наброски и из сухой каменной кладки или габионов;
– каменно-земляные, в которых используются земля и каменная наброска;
– каменные, выполняемые из каменной (бутовой) кладки на растворе, широко распространённые в прошлом;
– бетонные и железобетонные (в которых в основном применён железобетон);
– деревянные и комбинированные из различных материалов.
Рисунок – Земляная плотина
Рисунок – Каменная плотина
Рисунок – Железобетонная плотина
Рисунок – Деревянная плотина
По способу обеспечения устойчивости плотины разделяются на:
– гравитационные плотины нагрузка воспринимается силами трения тела плотины по основанию;
– арочные плотины нагрузка передаётся на берега створа плотины за счёт арочного эффекта;
– купольные нагрузка передаётся на берега и дно реки.
По высоте создаваемого напора принято выделять:
– низконапорные с напором менее 25 м;
– средненапорные от 25 до 75 м;
– высоконапорные более 75 м;
– сверхвысоконапорные более 150 м.
По характеру основания различают плотины, построенные на мягких грунтах (проницаемых, нескальных) и на скальных грунтах. От вида грунта основания зависит характер фильтрации воды под плотиной, способ расчёта параметров фильтрации потока и выбор средств предотвращения фильтрации, т. е. свойства грунта влияют на устойчивость плотины и возможность создания максимального напора.
Бетонные гравитационные плотины широко распространены во всём мире благодаря простоте конструкции и способам возведения, надёжности в любых природных условиях. С 1934 для повышения прочности бетонных плотин и усиления их связи с основанием применяются анкеры (стальные тросы, опущенные в спец. скважины в теле плотины и в основании, зацементированные на глубине 22–24 м от подошвы плотины). В большом количестве в мире строятся облегчённые бетонные контрфорсные плотины.
Земляные плотины просты по конструкции, их строительство возможно в очень широком диапазоне геологических условий; при возведении могут широко применяться местные строительные материалы, обеспечивается почти полная механизация труда и сокращение трудозатрат. Земляные плотины можно считать самым распространённым типом водоподпорного сооружения. По конструкции земляные плотины бывают однородными, возводимыми без спец. противофильтрационных элементов, и неоднородными, тело которых состоит из грунтов двух или нескольких видов. По методам производства работ земляные плотины делят на насыпные плотины, намывные плотины, набросные плотины, взрывонабросные, из сухой кладки камня.
В деревянной плотине действующие нагрузки воспринимаются деревянные элементами, а устойчивость против сдвига обеспечивается закреплением сооружения в основании и загрузкой балластом из грунтовых материалов. Деревянные плотины, как правило, устраиваются водосливными.
Мягкие конструкции могут широко применяться при строительстве плотин малых напоров; мягкие подпорные сооружения подразделяются на сооружения, наполняемые водой, воздухом или водой и воздухом, мембранные и комбинированные. Для мягких оболочек используют резинотканевые, плёночнотканевые и плёночные материалы.
В стальных плотинах, которые по существу являются контрфорсными, наклонная напорная грань выполнена из стали, а контрфорсы или сквозные фермы, являющиеся опорными конструкциями, выполняются как из стали, так и из железобетона.
– гравитационные плотины нагрузка воспринимается силами трения тела плотины по основанию;
– арочные плотины нагрузка передаётся на берега створа плотины за счёт арочного эффекта;
– купольные нагрузка передаётся на берега и дно реки.
По высоте создаваемого напора принято выделять:
– низконапорные с напором менее 25 м;
– средненапорные от 25 до 75 м;
– высоконапорные более 75 м;
– сверхвысоконапорные более 150 м.
По характеру основания различают плотины, построенные на мягких грунтах (проницаемых, нескальных) и на скальных грунтах. От вида грунта основания зависит характер фильтрации воды под плотиной, способ расчёта параметров фильтрации потока и выбор средств предотвращения фильтрации, т. е. свойства грунта влияют на устойчивость плотины и возможность создания максимального напора.
Бетонные гравитационные плотины широко распространены во всём мире благодаря простоте конструкции и способам возведения, надёжности в любых природных условиях. С 1934 для повышения прочности бетонных плотин и усиления их связи с основанием применяются анкеры (стальные тросы, опущенные в спец. скважины в теле плотины и в основании, зацементированные на глубине 22–24 м от подошвы плотины). В большом количестве в мире строятся облегчённые бетонные контрфорсные плотины.
Земляные плотины просты по конструкции, их строительство возможно в очень широком диапазоне геологических условий; при возведении могут широко применяться местные строительные материалы, обеспечивается почти полная механизация труда и сокращение трудозатрат. Земляные плотины можно считать самым распространённым типом водоподпорного сооружения. По конструкции земляные плотины бывают однородными, возводимыми без спец. противофильтрационных элементов, и неоднородными, тело которых состоит из грунтов двух или нескольких видов. По методам производства работ земляные плотины делят на насыпные плотины, намывные плотины, набросные плотины, взрывонабросные, из сухой кладки камня.
В деревянной плотине действующие нагрузки воспринимаются деревянные элементами, а устойчивость против сдвига обеспечивается закреплением сооружения в основании и загрузкой балластом из грунтовых материалов. Деревянные плотины, как правило, устраиваются водосливными.
Мягкие конструкции могут широко применяться при строительстве плотин малых напоров; мягкие подпорные сооружения подразделяются на сооружения, наполняемые водой, воздухом или водой и воздухом, мембранные и комбинированные. Для мягких оболочек используют резинотканевые, плёночнотканевые и плёночные материалы.
В стальных плотинах, которые по существу являются контрфорсными, наклонная напорная грань выполнена из стали, а контрфорсы или сквозные фермы, являющиеся опорными конструкциями, выполняются как из стали, так и из железобетона.