Mis hüdrotehnika. Hüdraulilised konstruktsioonid: mis see on, projekteerimise ja arvutamise üldised standardid

Hüdraulilised konstruktsioonid

kasutamiseks mõeldud ehitised veevarud(jõed, järved, mered, põhjavesi) või veeelemendi hävitava mõju vastu võitlemiseks. Olenevalt G. asukohast koos. võib olla meri, jõgi, järv, tiik. Eristada ka maapealset ja maa-alust G. of page. Vastavalt veemajanduse teenindatavatele harudele G. s. Seal on: veeenergia, melioratsioon, veetransport, puidu rafting, kalandus, veevarustuseks ja kanalisatsiooniks, veevarude kasutamiseks, linnade heakorrastamiseks, sportlikuks otstarbeks jne.

Eristada G.-ga. üldine, mida kasutatakse peaaegu igat tüüpi veekasutuseks, ja spetsiaalne, mis on ehitatud veemajanduse ühe haru jaoks. Lehe üldisele G.-le. hõlmavad: vee kinnihoidmist, veevarustust, reguleerimist, veevõttu ja mahavoolu. Vett hoidvad konstruktsioonid tekitavad surve või veetasemete erinevuse konstruktsiooni ees ja taga. Nende hulka kuuluvad: tammid (kõige olulisem ja levinuim hüdroelektrijaama tamm), mis blokeerivad jõesänge ja jõeorge, mis tõstavad ülesvoolu kogunenud veetaset; rannikuterritooriumi tara piiramine ja selle üleujutuste vältimine üleujutuste ja jõgede üleujutuste ajal, loodete ja tormide ajal meredel ja järvedel.

Veevarustuskonstruktsioonid (veetorud) on ette nähtud vee ülekandmiseks kindlaksmääratud punktidesse: kanalid, hüdrotehnilised tunnelid (vt Hüdrotehniline tunnel), lõõrid (vt alus), torustikud. Mõned neist, näiteks kanalid, tänu looduslikud tingimused nende asukoht, sideliinide ületamise vajadus ja tööohutuse tagamine nõuavad teiste G. koos., Unitedi ehitamist kanalitele spetsiaalsesse konstruktsioonide rühma (Aqueduct ja, Dyukery, sillad, parvlaevaületuskohad, tõkked , väravad, Spillway, Shugosbros jne).

Reguleeriv (paranduslik) G. koos. loodud muutma ja täiustama looduslikud tingimused vooluveekogude vooluhulk ning jõekanalite ja kallaste kaitse erosiooni, settimise, jäämõjude jms eest. Jõgede reguleerimisel joajuhtimisseadmed (pooltammid), kilbid, tammid jne, kaldakaitsekonstruktsioonid, jääjuhtimine ja jää -kasutatakse kinnituskonstruktsioone.

Veevõtu (veehaarde) konstruktsioonid on paigutatud nii, et need võtavad vett veeallikast ja suunavad selle veetorusse. Lisaks sellele, et nad tagavad tarbijate katkematu veevarustuse õiges koguses ja õigel ajal, kaitsevad need veevarustusrajatisi jää, muda, setete jms sissepääsu eest.

Väljalaskekonstruktsioone kasutatakse liigse vee väljajuhtimiseks reservuaaridest, kanalitest, survebasseinidest jne. Need võivad olla kanali- ja rannikuäärsed, pinnapealsed ja sügavad, võimaldades reservuaaride osalist või täielikku tühjendamist. Eraldatud (tühjendatava) vee koguse reguleerimiseks tuleb varustada lekkeid hüdraulilised väravad(Vt Hüdrauliline tihend). Väikeste veeheitmete korral kasutatakse ka automaatseid ülevooluteid, mis lülituvad automaatselt sisse, kui ülemise veise tase tõuseb üle etteantud taseme. Nende hulka kuuluvad avatud paisud (ilma väravateta), automaatsete väravatega ülevooluavad, sifooni ülevooluavad.

Eriline G. koos. - veeenergia kasutamise rajatised - hüdroelektrijaamade hooned (vt hüdroelektrijaam), penstops jne; veetranspordirajatised - laevatatavad Lukud, Laevatõstuk ja, Tuletorn jm.. konstruktsioonid vastavalt laeva läbipääsu olukorrale, paadid, palkide kaatrid jms; sadamarajatised - mutid, lainemurdjad, muulid, sildumiskohad, dokid, ellingud, slipid jne; melioratiiv - magistraal- ja jaotuskanalid, niisutus- ja kuivendussüsteemide lüüsiregulaatorid; kalandus - kalapääsud, kalaliftid, kalatiigid jne.

Paljudel juhtudel ühendatakse üld- ja eriehitised ühte kompleksi, näiteks ülevalve ja hüdroelektrijaama hoone (nn kombineeritud hüdroelektrijaam) või muud ehitised, mis täidavad korraga mitut funktsiooni. Veemajandusmeetmete rakendamisel moodustavad ühise eesmärgiga ühendatud ja ühes kohas asuvad G. s. kompleksid, mida nimetatakse ühikuteks G. s. või veevärk (vt Veevärk). Mitmed hüdrosõlmed moodustavad veemajandussüsteeme, näiteks energia, transport, niisutus jne.

Kooskõlas nende tähtsusega G. rahvamajandusele. (hüdrotehnilise ehituse objektid) jagunevad NSV Liidus kapitali järgi 5 klassi. Lehe G. põhikonstandid kuuluvad 1. klassi. hüdroelektrijaamad võimsusega üle 1 miljoni kw; 2.-ni - hüdroelektrijaamade ehitamine võimsusega 301 tuhat - 1 miljon kuupmeetrit. kW, rajatised ülimatel siseveeteedel (näiteks Volga jõel, V. I. Lenini nimeline Volga-Doni kanal jne) ja jõesadamate rajatised, mille laevaliikluse kaubakäive on üle 3 miljoni konventsionaalse t; 3. ja 4. klassini - hüdroelektrijaamade ehitamine võimsusega 300 tuhat tonni. kW ja vähem, ehitised põhilistel siseveeteedel ja kohalikel marsruutidel, jõesadamate rajatised kaubakäibega 3 miljonit tinglikult t ja vähem. Lehekülje ajutised G. kuuluvad 5. klassi. Maaparandusehitusobjektid jagunevad ka kapitali suuruse järgi 5 klassi. Sõltuvalt klassist määratakse projektides kindlaks gaasijuhtmete töökindluse aste, st nende tugevus- ja stabiilsuspiirid, määratakse hinnanguline maksimaalne veetarbimine, ehitusmaterjalide kvaliteet jne. Peale selle, vastavalt kapitaliklassile G. s. määratakse mõõdistus-, projekteerimis- ja uurimistöö maht ja koosseis.

Lehekülje G. iseloomulikud tunnused. on seotud mõjuga lehekülje G.-le. veevool, jää, sete ja muud tegurid. See mõju võib olla mehaaniline (staatilised ja hüdrodünaamilised koormused, pinnase sufusioon jne), füüsikaline ja keemiline (pinnahõõrdumine, metalli korrosioon, betooni leostumine), bioloogiline (puitkonstruktsioonide mädanemine, puidu kulumine elusorganismide poolt jne). G. s. ehitamise tingimused. on keerulised konstruktsioonide läbimise vajadus nende ehitamise ajal (tavaliselt mitu aastat), nn. ehituskulud jõe, jää, parvetatud metsamaterjali, laevade jne ehitamiseks G. koos. vaja ulatuslikku mehhaniseerimist ehitustööd. Kasutatakse valdavalt monoliitseid ja kokkupandavaid monoliitseid konstruktsioone, harvemini kokkupandavaid ja standardseid, mis on tingitud erinevatest mittekorduvatest looduslike tingimuste kombinatsioonidest - topograafilised, geoloogilised, hüdroloogilised ja hüdrogeoloogilised. Hüdrogeoloogiliste süsteemide, eriti vett hoidvate süsteemide mõju ulatub suurele territooriumile, kus teatud maa-alad on üle ujutatud, põhjavee tase tõuseb, kaldad varisevad jne. Seetõttu nõuab selliste rajatiste ehitamine kvaliteetset tööd ja konstruktsioonide suurt töökindlust, sest. G. õnnetused. põhjustada tõsiseid tagajärgi – inimohvreid ja kaotusi materiaalsed varad(näiteks Malpasse tammi õnnetused Prantsusmaal ja Vayonti veehoidla Itaalias tõid kaasa inimohvreid, linnade, sildade ja tööstusrajatiste hävimise).

G. paranemine koos. seotud hüdrotehnika edasiarendamisega (vt Hüdraulikaehitus), eelkõige vee mõju konstruktsioonidele ja nende vundamentidele teoreetilised ja eksperimentaalsed uuringud (voolude ja konstruktsioonide hüdraulika, filtreerimine), kiviste ja mitte-kivide käitumise uurimisega. kivised pinnased vundamendina ja konstruktsioonide materjalina (Pinnamehaanika, Tehniline geoloogia) uute G. s. tüüpide ja kujunduste väljatöötamisega. (kerged kõrgsurvetammid, loodete hüdroelektrijaamad jne), mis nõuavad nende ehitamiseks vähem aega ja raha.

V. N. Pospelov.

Suur Nõukogude entsüklopeedia. - M.: Nõukogude entsüklopeedia. 1969-1978 .

Vaadake, mis on "hüdraulilised struktuurid" teistes sõnaraamatutes:

hüdrokonstruktsioonid- hüdraulilised rajatised: ehitised, mida mõjutavad veekeskkond mõeldud veevarude kasutamiseks ja kaitseks, ennetamiseks kahjulikud mõjud veed, sealhulgas vedelate jäätmetega saastunud veed, sealhulgas tammid, ... ... Normatiivse ja tehnilise dokumentatsiooni terminite sõnastik-teatmik

Hüdraulilised konstruktsioonid- tammid, hüdroelektrijaamade ehitised, ülevalamised, vee väljalaske- ja väljalaskekonstruktsioonid, tunnelid, kanalid, pumbajaamad, laevalüüsid, laevatõstukid; konstruktsioonid, mis on kavandatud kaitsma üleujutuste, ranniku ja põhja hävitamise eest ... ... Ametlik terminoloogia

Suur entsüklopeediline sõnaraamat

hüdrokonstruktsioonid- Ehitised, mis on mõeldud veeressursside kasutamiseks või vee kahjulike keskkonnamõjude vältimiseks, näiteks tamm, veehoidla. hüdroehitised Erinevat tüüpi ehitised (tammid, kanalid, torustikud, ... ... Geograafia sõnaraamat

Vt Hüdraulikakonstruktsioonid EdwART. Eriolukordade ministeeriumi terminite sõnastik, 2010 ... Hädaolukordade sõnastik

Tammid, hüdroelektrijaamade ehitised, ülevoolu-, vee- ja väljalaskekonstruktsioonid, tunnelid, kanalid, pumbajaamad, laevalüüsid, laevatõstukid; konstruktsioonid, mis on kavandatud kaitsma üleujutuste ja ranniku hävimise eest ... ... Ökoloogiline sõnastik

Tammid, hüdroelektrijaamade ehitised, ülevoolu-, vee- ja väljalaskekonstruktsioonid, tunnelid, kanalid, pumbajaamad, laevalüüsid, laevatõstukid; konstruktsioonid, mis on kavandatud kaitsma üleujutuste ja ranniku hävimise eest ... ... Äriterminite sõnastik

HÜDROTEHNILISED STRUKTUURID- (nende eest hoolitsemine) kalakasvandustes konstruktsioonide süstemaatiline ülevaatus, samuti nende kaitsmine kahjustuste ja hävimise eest, teostavad hüdrotehnikainsener ja kalakasvataja. Igal aastal G. koos. kontrollib komisjoni, mis moodustab defektse ... ... Tiigikalakasvatus

Mõeldud veeressursside kasutamiseks, samuti veeelemendi hävitava mõju vastu võitlemiseks. Olemas on hüdroehitised: vettpidavad (tammid, tammid jne), vett vedavad (kanalid, torustikud, tunnelid jne), ... ... entsüklopeediline sõnaraamat

Veevarude kasutamine on läbi aegade olnud üks inimelu säilitamise põhitingimusi. Nende vajadust ei määra mitte ainult joogivajadus, vaid ka majanduslik ja tänapäeval üha sagedamini tööstuslikud ülesanded. Veeallikate kasutamise reguleerimise tagavad hüdroehitised, millel on erinevad vormid ja funktsionaalne sisu.

Üldteave hüdrotehnika kohta

Üldises mõttes võib hüdrotehnilist objekti kujutada kui mis tahes funktsionaalset struktuuri või struktuuri, mis ühel või teisel viisil suhtleb veega. Need võivad olla mitte ainult inimese loodud insenerisüsteemid, vaid ka looduslikud regulaatorid, mis on algselt looduse poolt loodud, kuid hiljem inimeste poolt ära kasutatud. Milliseid ülesandeid täidavad kaasaegsed hüdroehitiste objektid? Peamisi saab esindada järgmiselt:

• Veevarude kasutamiseks mõeldud ehitised. Reeglina on tegemist veevarustuse kommunikatsioonide ja seadmetega objektidega.
• Veekaitserajatised. Kompleksid, mille infrastruktuuris saab täita mitmeid ülesandeid. Selliste objektide puhul on levinumad kasutuspiirangud ja hüdroloogilisele keskkonnale avaldatavad mõjud, et vältida kahjulikku mõju sellele.
• Tööstushooned. Tehnilised süsteemid, milles veeringlust saab kasutada energiaallikana.

Loomulikult on see vaid osa funktsioonidest, mida hüdrotehnika täidab. Seda juhtub harva, kui sellistele struktuuridele määratakse üks või kaks ülesannet. Tavaliselt suured kompleksid toetada korraga mitut töövoogu, sealhulgas keskkonna-, kaitse-, regulatiivset jne.

Hüdrotehnika põhi- ja kõrvalehitised

Alustuseks tasub kindlaks määrata põhiklassifikatsioon, milles on püsivad hüdrokonstruktsioonide tüübid ja ajutised. Määruste kohaselt kuuluvad esimesse rühma põhi- ja kõrvalobjektid. Põhistruktuuride osas mõistetakse nende all tehnilist infrastruktuuri, mille hävimine või kahjustamine võib kaasa tuua hüdroressurssidega teenindatava majanduse normaalse toimimise seiskumise. See võib olla niisutussüsteemi veevarustuse seiskamine, elektrijaamade seiskumine, laevanduse vähenemine jne. Oluline on arvestada, et hüdroloogiliste turbiinide energia võib teenindada terveid ettevõtteid (mere-, laevaremont, küte) . Sellest tulenevalt häirib veevarustuse peatamine selliste rajatiste tööd.

Sekundaarehitiste kategooriasse kuulub hüdrotehnika, mille hävimine või kahjustamine ei too kaasa ülaltoodud tagajärgi. Näiteks kui peamised hüdroehitised varustavad ettevõtteid tootmisressurssidega, siis sekundaarsed saavad osaleda selle protsessi reguleerimises ilma tulemust oluliselt mõjutamata.

Samuti tasub mainida ajutiste konstruktsioonide omadusi, mida kasutatakse remonditööde ajal. Kui rõhu langus toimus näiteks samas peamises veevärgis, peab hooldusmeeskond koos projekteerijaga looma tehnilised tingimused probleemi kõrvaldamiseks. Selle probleemi lahenduseks võib olla ajutise hüdroelektrikompleksi töö korraldamine.

Klassifikatsioon ressursiga suhtlemise viisi järgi

Sama ülesannet saab täita erinevatel viisidel. Nagu juba märgitud, on üks kompleks võimeline toetama mitut funktsionaalset protsessi, kuid põhimõtteliselt erinevad reservuaari või äravooluga suhtlemise tingimused ja vastavalt ka konkreetse funktsiooni toimimise olemus. Nende omaduste järgi eristatakse järgmisi struktuure:

• Vett hoidev. Mõeldud vooluveekogude blokeerimiseks, veehoidla või tiigi tarastamiseks veesurve tõttu. Vooluveekogu hindamisel märgitakse tase veejaama kohal (ülesvoolu) ja allpool - allavoolu. Nende tasemete erinevust nimetatakse surveks hüdroloogilisele struktuurile.
• Multifunktsionaalsed melioratsioonijaamad. Need võivad olla väljalaskeavad, lukud, tammid ja veeseparaatorid. Selle rühma sees on toodud ka hüdrokonstruktsioonide klassifikatsioon, mille järgi eristatakse liidese- ja blokeerimiskomplekse.
• Sanitaartehnilised tööd. Tavaliselt võrgutaristu, mis koosneb kanalitest, tunnelitest, torustikest, veealustest. Nende ülesanne on lihtne – ressursi toimetamine kogumispunktist veehoidlasse või lõplikku veekasutuskohta.
• Vee tarbimine. Nad koguvad samadelt draividelt ressurssi tarbijateni transportimiseks.
• Spillway. Erinevalt sisselaskekonstruktsioonidest eemaldavad sellised jaamad ainult liigse vee. Nende objektide hulka kuuluvad sügavad lekketeed, äravoolukanalid, vee väljalaskeavad jne.
• Reguleerivad. Need kontrollivad voolu koostoimet kanaliga, takistades vee väljumist tarast, erosiooni ja settimist.

Ohtlikud hüdroseadmed

Sellesse struktuuride rühma võivad kuuluda kõigi hüdrorajatiste esindajad, olenemata eesmärgist. Ohtlik jaam võib olla tingitud suurest avariiohust, peremeheta olekust, välistegurite mõjul ohutsoonis viibimisest jne. Ohtlike objektide nimekirjad koostavad Hädaolukordade Ministeeriumi spetsialistid ja ministeeriumi töötajad. Rosprirodnadzor. Iga piirkonna jaoks viiakse läbi põhjalik audit koos ohtu kujutavate objektide tuvastamisega. Ohtlikud hüdroehitised tuvastatakse pärast järgmiste toimingute tegemist:

• Objekti morfomeetrilised omadused tuvastatakse ja täpsustatakse.
• Määratakse konstruktsiooni tehniline seisukord ja ohutuse aste.
• Määratakse kindlaks õnnetuse korral (näiteks pärast paisukeha hävimist) tekkida võiv kahju suurus.
• Objekti ümbritseva ala tsoneerimine viiakse läbi alaga, mis sõltub konkreetse ehitise riskiastmest ja ohust.

Pärast objekti ohtlikuks tunnistamist korraldatakse selle vaatlus ning koostatakse hooldus-, tehniliste remondi- ja taastamistööde ajakava, mille eesmärk on ohu kõrvaldamine või minimeerimine.

Üld- ja erihüdraulilised rajatised

Üldrajatiste all mõistetakse enamikku reguleerimise, veevarustuse, veevõtu- ja ülevoolujaamadega seotud hüdrotehnilisi objekte. Neid ühendab nende funktsioonide täitmise üks põhimõte, mida saab tehnoloogiliselt peale suruda erinevad tingimused operatsiooni.

Spetsiaalsed hüdrotehnilised objektid on omakorda mõeldud kasutamiseks kitsastes piirkondades, kus on vaja arvestada seadmete rakenduse spetsiifikat. See kehtib nii projekteerimise nüansside, ehitusnõuete kui ka hüdrauliliste ehitiste otsese käitamise kohta. Selliste objektide näiteid näitab hästi veetranspordi infrastruktuur:

• Saatmislukud.
• Rajatised merevarustuse hoolduseks.
• Laevad ja sildumiskohad.
• Lesospuski.
• Laevatõstukid.
• Ellings.
• Dokid.
• Lainemurdjad jne.

Kalatööstuses on kasutusel kalatiigid, kalaliftid ja kalapääsud. Sotsiaal- ja meelelahutusinfrastruktuuris võivad need olla basseinide ja akvaariumidega veepargid. Igal juhul on teenindustegevusel oma eripärad, mida võetakse arvesse isegi projekti väljatöötamise etapis. Eraldi tuleks aga vaadelda hüdrotehnika ehituse lähteülesannet.

Hüdrauliliste rajatiste projekteerimine

Projekteerimisdokumentatsioon sisaldab konstruktsioonide tehnilisi arvutusi, kasutatavate seadmete omadusi, samuti tulevase konstruktsiooni töötingimuste välivaatluste tulemusi ebasoodsate protsesside õigeaegseks tuvastamiseks ja võimalike defektide ilmnemiseks. Keskkonda tuleb igakülgselt ja igakülgselt hinnata, et õnnetusohtu juba eos ette näha ja võimalusel ära hoida.

Eelkõige sisaldab hüdrokonstruktsiooni projekt järgmisi andmeid:

• Objekti ja selle aluste diagnostiliste ja juhitavate näitajate loend, sealhulgas turvakriteeriumid.
• Keskkonnast konstruktsioonidele mõjutavate kontrollitavate toimingute ja koormuste loetelu.
• Visuaalsete ja instrumentaalsete vaatluste koosseis.
• Juhtimis- ja mõõteseadmete tulemused ja töötingimused.
• Tehnilised ja konstruktsioonilised lahendused ning objekti elementide oleku plokkskeem, samuti teave konstruktsiooni käitumise ennustamiseks tehislike ja looduslike teguritega suhtlemisel.

Erilist tähelepanu pööratakse ohutuskriteeriumidele, mille alusel tehakse otsuseid ka teatud omadustega seadmete kasutamise kohta. Lisaks täiendavad püsivaks tööks mõeldud hüdrauliliste ehitiste põhitüüpe hädaabiprojektid. See dokumentatsioon kirjeldab eelkõige hädaolukordade ennetamiseks mõeldud meetmeid.

Turvanõuded

Hüdrorajatise ohutus tagatakse projekti väljatöötamise hetkest ja kogu tööperioodi jooksul vastava deklaratsiooni nõuete alusel. See on põhidokument, mis näitab ära riskid, ohud ja töönüansid, millega hoolduspersonal peab arvestama. Hüdroehitiste ohutuse peamised nõuded hõlmavad järgmist:

• Vastuvõetava õnnetusohu taseme säilitamine.
• Konstruktsioonide ja seadmete regulaarne diagnostika koos hilisemate korrigeerimistega ohutusdeklaratsioonis.
• Käitise töö järjepidevuse tagamine.
• Kaitsevahendite ja ehitiste tehnilise kontrolli korraldamise meetmete hooldus.
• Objekti võimalike ohtude jälgimine.

Hüdroehitiste ehitus

Kõigepealt määratakse ehitustööde tootmisvahendid. Protsessi mehhaniseerimise astme küsimus on põhiline, kuna enamikul juhtudel viiakse hüdrotehniliste jaamade projektide elluviimine läbi spetsiaalse varustuse toel. Ehituse esimestes etappides tehakse mullatöid buldooserite, kallurautode, laadurite ja ekskavaatoritega, mis võimaldavad teil kiiresti varustada kaevikuid, süvendeid, kaevu ja lihtsalt tööplatsi puhastada.

Mõnel juhul tehakse pinnase tihendamine. Näiteks mullakausiga reservuaaride loomisel. Sarnased toimingud tehakse puhastatud pinnasel kihtidena spetsiaalsete rullide abil. Väiksematel kohtadel võib kasutada diisel- või bensiini rammereid. Eksperdid soovitavad siiski käsitööriistadest mehaanika kasuks loobuda. Soovitus ei ole seotud mitte niivõrd töövoo tempo kiirendamisega, vaid tulemuse kvaliteediga. Ja see kehtib eriti hüdroehitiste ehitamise kohta ehitise ehitamise põhietapil. Betoonitöödel on vaja kvaliteetset tugevdamist rihmaga, juhendmaterjalide kasutamist ja veekindlate plastifikaatorite lisamist.

Viimases etapis viiakse läbi konstruktsiooni insenertehniline paigutus. Paigaldatakse funktsionaalsed sõlmed, tehnilised seadmed ja rajatakse kommunikatsioonid. Kui me räägime autonoomsest jaamast, siis kasutatakse mittelenduvaid generaatoreid, mis nõuavad ka kompleksi infrastruktuuris sobivaid isolatsioonitingimusi.

Hüdrotehnika töö

Teeninduspersonali põhitegevus on seotud objekti tehnilise seisukorra optimaalse taseme hoidmisega, samuti selle põhifunktsioonide jälgimisega. Mis puudutab esimest tööosa, siis see taandub kulumaterjalide uuendamise, seadmete diagnoosimise, side jne ülesannetele. Eelkõige kontrollivad operaatorid toitevõrkude, sõlmede tehnilist seisukorda ja konstruktsioonimaterjalide terviklikkust. Tõsiste rikete või kahjustuste avastamisel nõuavad hüdroehitiste tööeeskirjad remondi- ja taastamismeetmete jaoks eraldi projekti koostamist, arvestades olemasolevaid materjalivarusid.

Operatiivülesannete teine ​​osa keskendub juhtimisfunktsioonidele. Automaatika, side ja telemehaanika abil reguleerib teine ​​​​operaatorite meeskond konstruktsiooni ja selle funktsionaalplokkide tööd, tuginedes juhtimistoimingutele vastavalt standardparameetritele lubatud koormustega.

Hüdroehitiste rekonstrueerimine

Konstruktsioonide vananemisprotsessid ja suurenevad nõuded objekti funktsionaalsele ja võimsuspotentsiaalile toovad paratamatult kaasa moderniseerimise vajaduse. Reeglina kuuluvad peamised töömoodulid ja sõlmed rekonstrueerimisele ilma nende tööd katkestamata. See sõltub aga kavandatavate muudatuste olemusest. Igal juhul viiakse läbi hüdroehitiste uuring rekonstrueerimise võimaluse osas. Lõppeesmärgid võivad olla rajatise vundamendi töökindluse tõstmine, läbilaskevõime suurendamine, pumpamisseadmete võimsuse suurendamine jne. Seejärel teostatakse konkreetseid toiminguid, mis on seotud konstruktsiooni tehniliste ja tööomaduste muutumisega. Ülesanded saavutatakse pinnase tugevdamise, ehitusmaterjalide väljavahetamise ja uute konstruktsioonielementide lisamisega.

Hüdraulikaehitus ja keskkonnakaitse

Juba projekteerimisetapis koos ohutusdeklaratsiooniga koostatakse aruanne meetmete kohta, mis töö käigus peavad kaasa tooma keskkonnaolukorra paranemise. Esialgu hinnatakse looduskeskkonna olukorda ning edaspidi teevad arendajad tervikliku kohanduse loodusobjektide kaitse säilitamiseks pärast projekti elluviimist. Eelkõige töötatakse välja biotehnilisi meetmeid, mille eesmärk on kaitsta elanikkonda hüdroehitiste õnnetuste eest ja luua tingimused negatiivsete töötegurite neutraliseerimiseks.

Erilist tähelepanu pööratakse ehituskonstruktsioonide ja -seadmete mõjule hüdroloogilistele ressurssidele. Näiteks reservuaarides valmistatakse vedelate jäätmete ladustamiseks või kõrvaldamiseks ette spetsiaalsed voodid. Iga rajatis sisaldab ka tehnilisi vahendeid keemiliselt ohtlike või lihtsalt määrdunud ainete allikate kõrvaldamiseks. Keskkonnafooni pidevaks jälgimiseks täiendatakse hüdroehitiste infrastruktuuri vee- ja õhukeskkonna bioloogilisi ja keemilisi näitajaid fikseerivate mõõteriistadega. Seda tüüpi peamised omadused hõlmavad värvi, hapniku küllastumist, teatud elementide kontsentratsiooni, sanitaarnäitajaid jne.

Järeldus

Hüdroloogiliste rajatiste kõrge vastutuse määrab nende rakendusalade laius ja lahendatavate ülesannete olulisus. Hüdrokonstruktsioonid toimivad reeglina ainult suurte tootmis- ja majandustsüklite tööahela lülina. Kuid ülimalt olulised võivad olla ülimad eesmärgid, mis selliste objektide toel saavutatakse. Näiteks energeetika, maaparandus, transport, veevarustus on vaid mõned valdkonnad, kus veeressursse kasutatakse.

Artikkel 4 föderaalseadus"Hüdrorajatiste ohutuse kohta" Valitsus Venemaa Föderatsioon otsustab:

1. Tehke kindlaks, et hüdroehitised jagunevad järgmistesse klassidesse:

I klass - ülikõrge ohuga hüdroehitised;

II klass - kõrge riskiastmega hüdroehitised;

III klass - keskmise ohuga hüdroehitised;

IV klass - madala ohutasemega hüdroehitised.

2. Kinnitada lisatud hüdrotehniliste ehitiste klassifitseerimise kriteeriumid.

3. Kehtestada, et kui hüdroehitist saab vastavalt käesoleva otsusega kinnitatud kriteeriumidele määrata erinevatesse klassidesse, siis selline hüdroehitis kuulub neist kõrgeimasse.

Hüdroehitiste klassifitseerimise kriteeriumid
(kinnitatud Vene Föderatsiooni valitsuse 2. novembri 2013. a määrusega nr 986)

1. Hüdroehitiste klassid olenevalt nende kõrgusest ja aluspinnase tüübist:

Märkused: 1. Mullad jagunevad: A - kivimid; B - liivane, jämedateraline ja savine tahkes ja pooltahkes olekus; B - savi veega küllastunud plastilises olekus.

2. Hüdroehitise kõrgus ja selle vundamendi hinnang määratakse vastavalt projektdokumentatsioonile.

3. Asendites 4 ja 7 võetakse hüdrokonstruktsiooni kõrguse asemel hüdrokonstruktsiooni aluse sügavus.

2. Hüdroehitiste klassid sõltuvalt nende otstarbest ja töötingimustest:

Märkused: 1. Positsioonis 2 näidatud alla 1000 MW installeeritud võimsusega hüdro- ja soojuselektrijaamade hüdroehitiste klassi suurendatakse ühe võrra, kui elektrijaamad on energiasüsteemidest isoleeritud.

2. Asendis 6 näidatud hüdroehitiste klassi suurendatakse ühe võrra kanalite puhul, mis transpordivad vett kuivadesse piirkondadesse keerulise mägise maastiku tingimustes.

3. Asendis 6 sätestatud kanalilõigu hüdroehitiste klassi peaveehaardest kuni esimese reguleerimisreservuaarini, samuti reguleerimismahutite vaheliste kanalilõikude klassi vähendatakse ühe võrra, kui veevarustus magistraaltorusse. veetarbijat saab kanalil toimunud avarii tagajärgede likvideerimise perioodil tagada reguleerivate reservuaaride või muude allikate arvelt.

4. Asendis 10 nimetatud jõesadamate hüdroehitiste klassi suurendatakse ühe võrra, kui jõesadamate hüdroehitiste kahjustused võivad põhjustada föderaalset, piirkondadevahelist ja regionaalset laadi hädaolukordi.

5. Positsioonides 13 ja 14 märgitud hüdroehitiste klassi suurendatakse ühe võrra, olenevalt ehitatavate või remonditavate laevade keerukusest.

6. Asendis 16 nimetatud hüdroehitiste klassi suurendatakse ühe võrra, kui selliste hüdroehitiste kahjustus võib põhjustada avarii.

7. Positsioonis 17 nimetatud hüdroehitiste klassi suurendatakse ühe võrra juhul, kui kaldaid kaitsvate hüdroehitiste kahjustused võivad põhjustada föderaalset, piirkondadevahelist ja piirkondlikku laadi hädaolukordi.

3. Kaitsehüdrauliliste konstruktsioonide klassid, sõltuvalt maksimaalsest survest vettpidavale konstruktsioonile:

4. Hüdroehitiste klassid sõltuvalt võimalike hüdrodünaamiliste õnnetuste tagajärgedest:

Dokumendi ülevaade

Kehtestatud on hüdrotehniliste ehitiste klassifitseerimise kriteeriumid.

Eraldatakse 4 nende ohtlikkuse klassi: I klass - ülikõrge ohuga konstruktsioonid; II klass - kõrge oht; III klass - keskmine oht; IV klass - madala ohutasemega hüdroehitised.

Klassifikatsioon tehakse sõltuvalt hüdroehitiste kõrgusest ja nende aluste pinnase tüübist, otstarbest ja töötingimustest, maksimaalsest survest vettpidavatele konstruktsioonidele ning võimalike hüdrodünaamiliste avariide tagajärgedest.

Kui hüdrokonstruktsiooni saab omistada erinevatesse klassidesse, määratakse see neist kõrgeim.

Pange tähele, et klassi arvesse võttes määratakse meetmed hüdrokonstruktsiooni ohutuse tagamiseks.

Saada oma head tööd teadmistebaasi on lihtne. Kasutage allolevat vormi

Üliõpilased, magistrandid, noored teadlased, kes kasutavad teadmistebaasi oma õpingutes ja töös, on teile väga tänulikud.

Majutatud aadressil http://www.allbest.ru

1. Üldsätted

Teaduse ja tehnika haru, mis spetsiaalsete konstruktsioonide, seadmete ja seadmete komplekside väljatöötamise kaudu tegeleb veeressursside kasutamisega ja võitleb nende kahjulike mõjudega, nimetatakse hüdrotehnikaks.

Hüdraulikaehituses määrati kindlaks järgmised peamised rakenduse harud:

veeenergia kasutamine, mille käigus liikuva (langeva) vee energia muundatakse mehaaniliseks ja seejärel elektriliseks;

maaparandus (parandamine) kuivade alade niisutamise (niisutamise) ja märgalade kuivendamise teel, samuti vee kahjulike mõjude eest kaitsmisega (üleujutus, üleujutus, erosioon jne);

veetransport - jõgede ja järvede laevatatavate tingimuste parandamine, sadamate, lüüside, kanalite jms rajamine;

asustatud alade ja tööstusettevõtete veevarustus ja kanalisatsioon.

Kõik loetletud hüdrotehnika harud ei ole isoleeritud, vaid on omavahel tihedalt seotud ja läbi põimunud. täielik lahendus veemajanduse probleemid.

Vastavalt otstarbele jagunevad hüdroehitised üld- ja eriotstarbelisteks. Esimesed, mida kasutatakse kõigis hüdrotehnika harudes, hõlmavad: veetõstekonstruktsioone, mis tekitavad survet ja hoiavad seda - tammid, tammid jne; truubid, mis on mõeldud kasuliku vee sissevõtuks või liigse vee ärajuhtimiseks; vett vedavad - kanalid, kandikud, torustikud ja tunnelid; reguleeriv - kanalite reguleerimiseks, pankade kaitsmiseks erosiooni eest jne; konjugeerimine, serveerimine basseinide ja erinevate hüdrostruktuuride konjugeerimiseks - tilgad, kiired hoovused, tugipostid, eraldi pullid; jää- ja lörtsi- ja nanoeemaldus. Spetsiaalsed hüdraulilised rajatised, mida kasutatakse ainult teatud tingimustel, on: hüdroenergia - hüdroelektrijaamade masinahooned, ümbersuunamisrajatised; veetransport - lüüsid, kanalid, sadamarajatised; hüdromeliatsioon - veevõtukohad, torustikud, puhastusseadmed.

Hüdroehitised püstitatakse tavaliselt ehitiste kompleksina, mille hulka kuuluvad veetõste-, truubi-, drenaaži-, transpordi-, energeetika- jne. Sellist konstruktsioonide kompleksi nimetatakse hüdroelektrikompleksiks. Olenevalt otstarbest võivad olla energia-, niisutus- või laevatatavad (transpordi) hüdroelektrijaamad. Enamasti ehitatakse aga kompleksseid hüdroelektrijaamu, mis lahendavad korraga mitu veemajandusprobleemi.

Hüdrotehniline ehitamine loob intensiivse insenertehnilise mõju looduslikele tingimustele, muutes ümbritseva territooriumi erosiooni aluse asendit veehoidla kohas, põhjustades põhjavee juurdevoolu ja liikumise tingimuste muutumist, aktiveerides nõlvaprotsesse (maalihked), muutes piirkonna mikrokliima jne. Lisaks võib suure veevaruga reservuaaride loomine õnnetuse korral põhjustada ehitise all oleva jõeoru katastroofilisi üleujutusi. Kõik see nõuab hüdroelektrijaamade asukoha piirkonna eriti hoolikat uurimist.

Projekteerimise käigus lähtutakse ehitiste eesmärgist ja spetsiifilistest looduslikest tingimustest hüdroelektrikompleksi põhikonstruktsioonide asukoha, paigutuse, veeehitiste tüübi ja parameetrite valiku, veekogude sügavuse kõige ratsionaalsem joondamine. aluskivimite sisestamine ja toetamine, liides kivimassiga oru külgede ristmikel, samuti ehitustööde tegemise skeemid.

Tammide ajalugu näitab, et need, mille hävimine põhjustas kohutavaid katastroofe, varises 2/3 juhtudest kokku mitte arvutuste või materjali valiku vigade tõttu, vaid vundamentide vigade tõttu - kehval pinnasel, sageli veega küllastunud. , mis tulenes ebapiisavast teadlikkusest aluspinnaste geoloogiliste ja hüdrogeoloogiliste tingimuste kohta. Selle näiteks on õnnetus Itaalias Vaionti veehoidlas.

1959. aastal teatasid Itaalia hüdroinsenerid L. Semenza, N. Biadene, M Panchini VI suurte tammide kongressil maailma kõrgeimast kaartammist jõel. Vaiont, 265,5 m kõrgune (70 km Veneetsiast põhja pool). Aruanne käsitles väga üksikasjalikult tammi konstruktsioonilisi iseärasusi. Üleujutusvee ärajuhtimiseks paisu harjale rajati 10 auguga, iga 6,6 m pikkune ülevool, kaks tunnelit ja üks alumine ülevool. Tammi vundamendi tugevdamiseks on ette nähtud kivimi piirkondlik vuukimine puurimismahuga 37 000 m3. Paisu alla ja kallastele imbumise vältimiseks paigaldati vuugisõel puurmahuga 50 000 m3. Tammi arvutus viidi läbi 4 analüütilise meetodiga (iseseisvad kaared, katsekoormused jne). Lisaks uuriti paisu konstruktsiooni kahel mudelil Bergamos asuvas instituudis (mõõtkavas 1:35). Mudelkatsed võimaldasid tammi kergendada selle paksuse mõningase vähenemise tõttu. Geoloogiliste tingimuste kohta öeldi vaid, et Vayonti org koosneb Ida-Alpidele iseloomulikest lubjakividest ja dolomiitidest, et kihid langevad jõest ülesvoolu ja see on soodne paisu toestamiseks (joon. 1).

Tammi ehitus lõpetati 1960. aastal ja 9. oktoobril 1963 üks enim kohutavad katastroofid hüdrotehnilise ehituse ajaloos, mille tagajärjel hukkus üle 2600 inimese. Põhjuseks oli veehoidlat tabanud maalihe. Maailma kõrgeim õhuke kaartamm säilis, kõik projekteerijate arvutused osutusid õigeks. Nagu katastroofijärgne materjalide analüüs näitas: geoloogid ei arvestanud sellega, et lubjakivikihid moodustavad sünklinaalse kurru, mille telg langeb kokku oru suunaga. Samal ajal lahkab põhjatiiba rike. 1960. aastal tekkis vasakkaldal tammi lähedal maalihe mahuga 1 mln m3.

Aastatel 1960-1961. 2-kilomeetrine katastroofiline ülevoolutunnel purunes, kui maalihked jätkuvad. Varinguprotsesside arengu jälgimiseks pandi paika geodeetiliste etalonide võrgustik, kuid nagu selgus, etalon põhilist libisevat pinda ei lõikanud. Aastatel 1961-1963 täheldati pidevat gravitatsioonilist roomamist. 9. oktoobril 1963 hilisõhtul liikus veehoidlasse 30 sekundiga 240 miljonit m3 mulda kiirusega 15-30 m/s. Hiiglaslik, 270 meetri kõrgune laine ületas 10 sekundiga veehoidla 2-kilomeetrise veehoidla, ajas üle tammi ja pühkis kõik oma teelt minema, kukkus orgu. Seismilised värinad registreeriti Viinis ja Brüsselis.

Riis. 1. Jõe oru geoloogiline läbilõige. Vaiont (Itaalia): 1 - ülemine kriidiaeg; 2 - alumine kriit; 3 - malm; 4 - koer; 5 - layas. Numbrid ringides: 1 - peamine liugpind; 2 - langenud plokk; 3 - viga; 4 - liustikuoru põhi; 5 - iidsete pragude suund; 6 - noorte pragude suund; 7 - reservuaar

2. Veevärk

Tasasel jõel asuv hüdroelektrijaam sisaldab hüdroelektrijaama. Hüdroelektrijaama turbiinide töötamiseks on vaja mitte ainult pidevat veevoolu, vaid ka pead - ülemise ja alumise basseini tasemete erinevust, s.o. jõelõigud hüdroelektrijaamast üles- ja allavoolu. Surve kontsentreeritakse paisu või muu vettpidava konstruktsiooni ehitamise ja reservuaari täitmise tulemusena kasutamiseks mugavasse kohta. Need kaks elementi on hüdroelektrikompleksi olulised komponendid. Veehoidla on vajalik ka jõe ebaühtlase voolu reguleerimiseks, viies selle kooskõlla veetarbimisega, s.o. antud juhul hüdroelektrijaama elektrikoormuse graafikuga. Kõrgveeliste madalsoojõgede hüdroelektrijaamad asuvad nende kanalis ja neid nimetatakse kas kanali madalrõhu- või paisulähedaseks, kui rõhk on piisavalt suur.

Kuna reservuaaris ei ole majanduslikult otstarbekas akumuleerida haruldasi suurveeuputusi ning kuna elektrienergia tarbimine, s.o. veevaru kasutamine võib avarii tõttu katkeda, hüdroelektrikompleksil peab lisaks turbiinidele olema ülevalve vee juhtimiseks ülesvoolust allavoolu, et vältida veehoidla ülevoolu ja vee ülevoolu läbi paisu. sellest tulenevad hävitavad tagajärjed. Vee läbimine allavoolu võib hüdroelektrijaama plokkide seiskamise korral lisaks turbiinidele osutuda vajalikuks ka siis, kui reservuaar ei ole täitunud, kui selle vee vooluta, allavoolu asuvad veekasutajad. jõgi – kahju saavad hüdroelektrijaamad, veetransport, niisutussüsteemid jne. Selle probleemi lahendamiseks ehitatakse hüdroelektrikompleksi osana sügavate aukudega truubid – vee väljalaskeavad.

Vee läbimine allavoolu võib olla vajalik ka veehoidla tühjendamiseks hüdroelektrijaamade kontrollimiseks ja parandamiseks. Seejärel tuleks selle koostises ette näha sügavate või põhja aukudega ülevoolud. Suure koguse vee varustamiseks selle põhieesmärgil - hüdroelektrijaama turbiinidesse, pärast selle puhastamist ohtlikest osadest - jääst, mudast, settest, allapanust jne, on vaja spetsiaalseid konstruktsioone - veevõtukohti.

Hüdroelektrijaam võib asuda mägijõel mitte tammi juures, vaid allavoolu kaldal; vesi antakse talle veehaardest spetsiaalse torustiku kaudu ja juhitakse sealt jõkke ka spetsiaalse toru kaudu, mida koos nimetatakse tuletamiseks ja eraldi - sisse- ja väljalasketuletusteks. Tuletusseadme otstarve on sama, mis paisu konstruktsioon, rõhu kontsentratsioon selle mugavaks kasutamiseks. Mägijõgedes langeb vesi suure pinnakaldega, hajutades oma potentsiaalset energiat. Piki rannikut rajatud minimaalse kaldega kanal toob hüdroelektrijaama vett, mille pinnatase erineb vähe ülesvoolu tasemest.

Selle tulemusena kasutab jaam suuremat survet, suurema jõelõigu langemist, mitte ainult paisu tagaveest, vaid ka jõe ja kanali nõlvade erinevusest. Suunava tuletamise roll on sarnane; veetase selles erineb jõe veetasemest tuletamise lõpus vähe, nii et hüdroelektrijaama lähedal asuva suunava derivatsiooni alguses on tase madalam kui läheduses paralleelvoolulises jões. Nii omandab jaam veelgi suurema surve, kasutades ära täiendava jõelõigu langust. Hüdroelektrijaamade tuletised on suure ulatusega, seetõttu hõlmavad need peaseadet tammi, ülevoolu ja veevõtuavaga, jaamaüksust survebasseiniga, mis lõpetab sisselasketuletuse, torustikud, mis varustavad turbiinid veega, ja hüdroelektrijaama. ja eelnevalt mainitud tuletuselemendid.

Riis. 2. Jõejooksu madalrõhu hüdroelektrikompleks hüdroelektrijaama ja laevalüüsiga

Joonisel fig. 3 on kujutatud lühikese ümbersuunamiskanaliga hüdroelektrijaama mägijõel. Peaüksus sisaldab betoonist ülevoolutammi, veevõtukohta koos settepaagiga. Jaama ristmik sisaldab survebasseini ja tühikäigu ülevoolu. Joonisel fig. 9 kujutab osaliselt läbilõikena maa-alust hüdroelektrijaama tunnelisuunalise ümbersuunamisega. Näha on kõrge ülevoolutamm, süvaveehaare, samuti tuletise rõhu sisselaskeosa lõpus olev tasandusreservuaar.

Riis. 3. Hüdroelektrijaam koos ümbersuunamiskanaliga

Paisu olemasolul peaks hüdroelektrikompleks sisaldama lekkeid, samuti navigeerimiseks vajalikke vee väljalaskekohti. Mõlemad funktsioonid on sageli ühendatud ühes struktuuris. Paisu ehitamise tulemusena tekib basseinide vahel erinevus (tasemete erinevus), mille ületamiseks vajavad laevad, nii ülesvoolu kui ka allavoolu sõitvad laevad navigatsioonivõimalusi (lüüsid, laevatõstukid. Tihti ehitatakse sadam kõrvale tormilainete eest kaitstud akvatooriumiga hüdroelektrikompleks, kaid, tagavesi laevade talvitamiseks.

Navigatsioonipääsule lähenevad kanalid, ülemine ja alumine, moodustavad omamoodi tuletise, mida mööda laevad liiguvad, kuid vett voolab vähe, et täita ja tühjendada laevade lukustamise käigus lüüsikamber. Mõnikord omandavad need kanalid märkimisväärse pikkuse, kui on vaja mööda sõita laevaliikluse jaoks ebamugavast jõelõigust - sirgendada järsku kurvi, mööduda kärestikust. Suure pikkusega ja paljude lüüsidega kanalid ühendavad omavahel erinevaid jõgesid.

Veeressursside kasutamine põllumajandusmaade niisutamiseks ja kuivade territooriumide kastmiseks nõuab oma hüdroehitiste komplekside ehitamist, seab oma nõuded jõevoolu reguleerimisele. Niisutatava maa pindala on tavaliselt väga suur ja sellel asuvaid hüdroehitisi on nii palju, et nende kompleksi ei saa nimetada hüdroelektrikompleksiks, neid nimetatakse niisutussüsteemiks. Kasutatud jõel kompaktselt paiknev ehitiste osa, osana tammist, mis moodustab jõe vooluhulka reguleeriva veehoidla, üleujutuste läbipääsu, veehaarde ja kastmisveest setete settimise kaevu, nimetatakse niisutussüsteemi peasõlmeks.

Peasõlmest niisutatud maadeni tarnitakse vett peamise veetoru, enamasti kanali kaudu. Selle pikkust mõõdetakse kümnetes ja sadades kilomeetrites, sellelt hargnevad teelt edasi turustajad, nendest vihmutid. Kasutamata jääkvesi põldudelt kogutakse kollektorite abil kokku ja juhitakse vooluveekogusse. Kui osa niisutatavatest maadest asub peakanalis veetasemest kõrgemal, varustatakse nende maade veega pumbajaamad. Regulaatorid, tilgad, jäätmehoidlad jms asuvad niisutusvõrgul endal.

Drenaažisüsteemid maa liigniiskusega piirkondades, soode levik ei nõua loomulikult tammide ehitamist. Nende süsteemide konstruktsioonide kompleks sisaldab drenaaži, väikeseid ja suuri kanaleid, erinevaid drenaaživõrgu struktuure; vooluveekogudel tehakse õgvendustöid (õgvendamine, puhastamine, süvendamine, ranniku tammid). Drenaažisüsteem võib olla raskusjõu toitega, kuid liiga tasase maastiku korral võib vaja minna pumbajaamu võrku ja vee vooluveekogusse pumpamiseks.

Veevarustuse - vee ärajuhtimise (kanalisatsiooni) komplekssed süsteemid on väga keerulised ja mitmekesised. Mitmekesisus oleneb peamiselt veetarbija tüübist – olme- või tööstusliku veevarustus. Paljud tööstusharud nõuavad pidevat suurte veemasside varustamist, näiteks tselluloosi- ja paberimassi, metallurgia-, keemia-, soojus- (ja tuuma-) elektrijaamad (jahutuskondensaatorite jaoks). Enne kui ülejäänud vesi, mille kvaliteet on muutunud (reovesi), juhitakse vooluveekogusse või tagasi tootmisse (tsirkulatsiooniveevarustus), tuleb see puhastada, desinfitseerida, jahutada jne. Integreeritud veevarustuse ja kanalisatsiooni osana süsteem, lisaks jõel asuvate rajatiste põhisõlmele ja veetorustiku võrgule tarbija juures on pumbajaamad ja vooluveekogust võetava vee puhastamise süsteem, aga ka keerulisem süsteem veekogust äravõetava vee puhastamiseks. tarbija.

3. Veehoidlad

Veehoidla - märkimisväärse mahutavusega tehisreservuaar, mis on tavaliselt moodustatud jõeorus vett hoidvate struktuuride abil, et reguleerida selle voolu ja edasist kasutamist rahvamajanduses. Tabelis. 1 näitab maailma suurimaid veehoidlaid.

Tabel 1. Maailma suurimad veehoidlad

Veehoidlas eristatakse järgmisi põhielemente ja tsoone (joonis 4).

Riis. 4. Veehoidla põhielemendid ja tsoonid. Režiimi põhielemendid: 1 - madal veetase kuni sulgvooluni; 2 - üleujutuse tase tagasivooluni; 3 - normaalne säilitustase; 4 - üleujutuse tase tagavee tingimustes

Hüdroelektrikompleksi (selle turbiinid, ülevoolud, põhjaavad, lüüsid) läbilaskevõime on majanduslikel ja harvem tehnilistel põhjustel piiratud. Seetõttu, kui veehoidlas toimub väga harvaesineva sagedusega vool (üks kord saja, tuhande või isegi kümne tuhande aasta jooksul), ei suuda hüdroelektrikompleks läbida kogu jõge voolavat veemassi. Nendel juhtudel tõuseb veetase kogu veehoidlas ja paisu juures, suurendades selle mahtu, mõnikord oluliselt; suureneb samal ajal läbilaskevõime hüdroelektrikompleks. Sellist taseme tõusu üle FSL-i harvaesinevate suurte üleujutuste ajal nimetatakse veehoidla taseme sunnimiseks ja taset ennast nimetatakse sunnitud hoidmiseks (FPU). Veetranspordiks või metsa parvetamiseks kasutatavatel reservuaaridel piirdub taseme langus navigatsiooniperioodil tasemega, mille juures jõelaevastik saab sügavuse seisundist tulenevalt tavapärast tööd jätkata. Seda taset, mis asub NPU ja ULV vahel, nimetatakse navigatsiooni vähendamise tasemeks (ONS). Veetasemed, eriti FSL-i ja FPU-s, tammi juures, veehoidla keskmises ja ülemises tsoonis ei ole samad. Kui tammi tase vastab FSL-i märgile, siis sellest eemaldudes tõuseb see esmalt sentimeetrite ja seejärel kümnete sentimeetrite võrra. Seda nähtust nimetatakse tagasivoolu kõveraks.

Lisaks suurele ja vaieldamatule kasule, mida veehoidlad pärast nende täitmist toovad, kaasnevad sellega kaasnevad, sageli negatiivsed tagajärjed. Nende hulka kuuluvad järgmised. Suurimat kahju rahvamajandusele põhjustavad territooriumide pidev üleujutamine neil asuvate asulate, tööstusettevõtete, põllumaade, metsade, maapõue, raua ja kiirteed, side- ja elektriliinid, arheoloogilised ja ajaloomälestised ning muud objektid. Püsivalt üleujutatud alad on alad, mis asuvad normaalsest säilitustasemest madalamal. Kahju põhjustab ka veehoidlate kallastel asuvate territooriumide ajutine üleujutus, mis ulatub normaalsest kuni sunnitud säilitustasemeni, kuid seda esineb harva (1 kord 100–10 000 aasta jooksul).

Põhjavee taseme tõus reservuaariga külgneval territooriumil põhjustab selle üleujutamist - soostumist, maa-aluste ehitiste ja kommunikatsioonide üleujutamist, mis on samuti kahjumlik.

Veehoidlate kallaste ümberkujundamine (töötlemine) lainete ja hoovuste toimel võib kaasa tuua suurte kasulike arenenud territooriumide hävitamise. Veehoidlate kallastel toimuvad või muutuvad aktiivsemaks maalihkeprotsessid. Jõel meresõidu ja metsaparvetamise tingimused muutuvad kardinaalselt, jõgi muutub järveks, sügavused suurenevad, kiirused vähenevad. Vähendatakse veetranspordiks vajalikke allsilla mõõtmeid.

Jõe talvine režiim muutub suuresti, jääkate veehoidlal pikeneb, muda kaob, kui oli. Hägusus väheneb, kui sete settib reservuaari.

Üleujutusest ja maa üleujutamisest põhjustatud kahjude hüvitamise meetmete hulgas viivad nad läbi linnade, töölisasulate, kolhooside ja tööstusettevõtete võõrandamist ja taastamist uutes üleujutamata kohtades. Nad kannavad eraldi teelõike, ehitavad üles oma lõuendi, tugevdavad muldkehade nõlvad jne. Ajaloo- ja kultuurimälestisi võõrandada või kaitsta ning kui see pole võimalik, siis uurida ja kirjeldada neid. Sildade avasid tõstetakse ja sillaületused ehitatakse ümber. Jõepaate asendab järvelaevastik, muti rafting asendub parve vedamisega. Toota veehoidla territooriumi metsaraiet ja metsaraiet. Viia lõpule mineraalide (näiteks kivisüsi, maagid, ehitusmaterjalid jne) või annavad võimaluse nende edasiseks arendamiseks reservuaari juuresolekul. Mõnikord osutub see majanduslikult otstarbekaks selle asemel, et eemaldada majandusobjekte ja asulad veehoidla üleujutusvööndist nende insenerkaitsemeetmete rakendamiseks.

Hüdrotehniliste ja melioratsioonimeetmete kompleks, mida ühendab nimetus insenerkaitse, hõlmab objektide ja väärtuslike maade muldkeha või tarastamist, üleujutatud või vallutatud alade kuivendamist drenaaži ja vee väljapumpamise abil, kallaste tugevdamist veehoidla teatud lõikudes. , jne.

4. Tammid

Pais on vooluveekogu tõkestav rajatis, mis toestab vee majapidamise omast kõrgemale tasemele ja koondab seeläbi ühte kohta kasutamiseks mugava rõhu ehk veetasemete erinevuse paisu ees ja taga. Tammil on oluline koht mis tahes survehüdroelektrikompleksi koostises.

Tamme ehitatakse erinevates kliima- ja loodustingimustes – põhjapoolsetel laiuskraadidel ja igikeltsa aladel, aga ka lõunas, troopilistes ja subtroopilistes vööndites, kõrge plusstemperatuuriga. Nende asukohaks on kõrgeveelised lamedad jõed, mis voolavad mittekivistest pinnastest - liivadest, liivsavidest, liivsavidest ja savidest koosnevates kanalites, aga ka sügavates kivistes kurudes voolavad mägijõed, kus sageli korduvad tugevad maavärinad. Looduslike tingimuste mitmekesisus, tammide loomise eesmärk, ehituse ulatus ja tehniline varustus on viinud nende tüüpide ja kujunduste mitmekesisuseni. Sarnaselt teistele ehitistele saab paisu klassifitseerida paljude kriteeriumide järgi, näiteks kõrguse, ehitusmaterjali, vee läbilaskvuse, tugikonstruktsioonidena toimimise jm järgi.

Hüdraulilised vettpidavad konstruktsioonid, mille hulka kuuluvad tammid, tajuvad erineva päritoluga, laadi ja kestusega jõude, mille kogumõju on palju suurem ja keerulisem kui jõudude mõju tööstuslik-tsiviiltüüpi hoonetele ja rajatistele.

Vett hoidvate konstruktsioonide töötingimuste mõistmiseks kaaluge betoontammi skeemi koos sellele mõjuvate peamiste koormustega. Nagu kõik pikendatud betoonkonstruktsioonid, lõigatakse tamm osadeks õmblustega, mis võimaldavad sektsioonidel temperatuuri mõjude, kokkutõmbumise ja sademete mõjul vabalt deformeeruda, mis takistab pragude teket. Järgmised jõud mõjuvad paisu igale lõigule pikkusega L, kõrgusega H ja laiusega piki alust B.

Tammisõigu G kaal määratakse selle geomeetriliste mõõtmete ja betooni erikaaluga g=rґg (teatavasti võrdub aine erikaal tema tiheduse ja vaba langemise kiirenduse korrutisega).

Riis. Joonis 5. Tänapäevaste tammide põikprofiilid võrreldes teiste ehitiste siluettidega (mõõtmed meetrites): 1 - Dnepr; 2 - Bukhtarma; 3 - Krasnojarsk; 4 - vennaskond; 5 - Charvak; 6 - Cheopsi püramiid; 7 - Toktogul; 8 - Chirkeyskaya; 9 - Sayano-Shushenskaya; 10 - Usoi ummistus; 11 - Nurek; 12 - Moskva Riiklik Ülikool; 13- Inguri

Filtreeriva vee surve paisu jalamile tekib surve all läbi paisu aluse pooride ja pragude kaudu voolava vee maa-aluse voolu tõttu ülesvoolust allavoolu. Selle jõu, mida nimetatakse vasturõhuks, ligikaudne väärtus on:

U=ґgBL,

kus H1, H2 on vee sügavused basseinides; g on vee erikaal; a on reduktsioonitegur, mis võtab arvesse vett mitteläbilaskvate seadmete ja drenaaži mõju tammi aluses.

Hüdrostaatiline veerõhk üles- ja allavoolu poolt määratakse valemitega:

W1 = gH12L/2; W2=gH22L/2.

Eespool loetletud jõud kuuluvad kõige olulisemate ja pidevalt tegutsevate jõudude kategooriasse. Lisaks neile võetakse vajalikel juhtudel spetsiaalsete valemite järgi arvesse lainete dünaamilist rõhku, jää rõhku, veehoidlasse ladestunud setteid, aga ka seismilisi jõude. Täiendavat mõju betoontammi tugevusele avaldavad ebaühtlased temperatuurikõikumised. Paisupindade jahtumine tekitab neis tõmbepingeid ning betoonis võivad tekkida praod, mis neile nõrgalt vastupanuvõimele peab. Loetletud jõudude ja veesurve tingimustes peab tamm olema tugev, nihkekindel ja veekindel (see nõue kehtib ka selle vundamendi kohta). Lisaks peab tamm olema ökonoomne, st. kõigist ülaltoodud nõuetele vastavatest valikutest tuleks valida minimaalsete kuludega variant.

Erilise koha hüdrotehnikas hõivavad küsimused, mis on seotud vee filtreerimisega ülesvoolust allavoolu. See nähtus on vältimatu ning hüdrotehnika ülesandeks on selle ennustamine ja korraldamine ning ohtlike või kahjumlike tagajärgede ennetamine insenertehniliste abinõude abil. Filtreerimisvoolude teed võivad olla: konstruktsiooni keha, isegi kui see on ehitatud betoonist; konstruktsiooni vundament, eriti kui see on mittekivine või purunenud kivim; kaldad kohtades, kus nendega külgnevad survestruktuurid. Filtreerimise kahjulikud tagajärjed on ebaproduktiivsed veekaod reservuaaridest, mida ei kasutata seega rahvamajanduslikel eesmärkidel, vasturõhk, mis vähendab aluse stabiilsusastet ning filtreerimishäired või pinnase tammi või mittekasutamise keha deformatsioonid. -kivivundament, eriti sufusiooni või tõusu kujul.

Sufusiooni nimetatakse tavaliselt filtreerimisvoolu eemaldamiseks väikesed osakesed suuremate osakeste vaheliste pooride kaudu; see esineb mittesidusatel (lahtistel) muldadel – ebaühtlaseteralise liivase, liivase-kruusalise. Keemilise sufusiooni käigus kivimitesse ladestunud soolad lahustuvad. Ülesvoolu all mõistetakse märkimisväärses koguses aluspinnase, mis koosneb sidustest kivimitest, nagu liivsavi, savi jne, eemaldamine survestruktuuri alt filtreeriva maa-aluse voolu abil allavoolu.

Käitise normaalse töö tagamiseks ja likvideerimiseks ohtlikud nähtused konstruktsiooni projekteerimisel nähakse ette ratsionaalne maa-alune vooluring (joonis 6). See saavutatakse, suurendades konstruktsiooni all olevat filtreerimisrada, luues ülesvoolu veekindla katte (ponura) ja võimsa veepausi allavoolu, asetades lehtvaiad või muud kardinad, hambad või muud meetmed.

Riis. 6. Filtrialusel asuva tammi skeem (S.N. Maksimovi järgi, 1974): 1 - tammi kere, 2 - veemurd, 3 - põll, 4 - ponur, 5 - voolujooned, 6 - lehtvaiad

Tammid mullamaterjalidest.

Iidne survehüdrauliliste ehitiste tüüp on pinnasematerjalidest tammid. Olenevalt kasutatavatest muldadest on paisud kas homogeensed või heterogeensed, põikprofiilis koosneb viimase keha mitut tüüpi muldadest. Homogeense muldtammi ehitamiseks kasutatakse erinevaid väheläbilaskvaid pinnaseid - liiv, moreen, löss, liivsavi, liivsavi jne. Tammi konstruktsiooni ja aluspinnaga liidese poolest on see kõige lihtsam tüüp. survestruktuurist.

Heterogeensed muldtammid jagunevad omakorda paisu ülemise nõlva küljelt laotud väheläbilaskvast pinnasest sõelaga paisudeks ja südamikuga tammideks, milles väheläbilaskev pinnas asub paisu keskel. tammi profiil. Pinnasüdamiku asemel võib kasutada mittepinnaseid membraane, mis on valmistatud asfaltbetoonist, raudbetoonist, terasest, polümeeridest jne. Nendest mittepinnasetest materjalidest saab valmistada ka sõelu.

Olenevalt töömeetodist on muldtammid lahtised, valatud pinnase mehaanilise tihendamisega ja alluviaalsed, püstitatud hüdromehhaniseerimise abil; Viimast maatammide püstitamise meetodit, eeldusel, et on olemas sobivad tingimused (veevarustus, energia ja varustus, sobiva pinnase koostise olemasolu jne), iseloomustab kõrge tootlikkus, ulatudes kuni 200 tuhande m3 / päevas.

Kivi- ja maatammid on püstitatud mahu põhiosas kivimurdjast; nende veekindlus saavutatakse väheläbilaskvatest pinnastest (savi jne) laotud sõela või südamiku ehitamisega. Kivi ja peeneteralise pinnase vahele on paigutatud pöördfiltrid - liiva ja kruusa üleminekukihid, mille peenus suureneb kivi poole, et vältida läbilaskmatute seadmete pinnase kokkusurumist.

Sellised tammid on leitud lai rakendus kõrgsurveveevärgis mägijõgedel. Niisiis, Nureki hüdroelektrijaama tammi kõrgus jõel. Vakhsh on 300 m.

Nende eeliseks võrreldes teist tüüpi tammidega on ehitusplatsil saadaoleva kivi ja pinnase kasutamine, põhiliste tööde (kiviviskamine ja pinnase täitmine) ulatuslik mehhaniseerimise võimalus, samuti piisav seismiline vastupidavus. Võrreldes teist tüüpi muldtammidega, iseloomustab kivi-muld-tammide järsem kalle, s.t. vähem materjali.

Kivi-maa tammi ja vundamendi väheläbilaskva kontakti väike laius muudab nende veekindla liidese konstruktsiooni keeruliseks. Kivise pinnase korral on vajalik lehtvaiamine või betoonkannuse ladumine, kivise pinnase korral paigaldatakse tsemendikardin, süstides tsemendimörti läbi puurkaevude kivipragudesse. Sellised liidesed hoiavad ära ohtlikud filtreerimisnähtused survestruktuuride aluses.

Kivitäite tammid ehitatakse kivide viskamise või täidisega ning nende veekindluse tagab ülemise nõlva sõel või profiili keskel olev diafragma, mis on ehitatud mittepinnasetest materjalidest (raudbetoon, puit, asfaltbetoon, teras, plast jne). Kivitammid ehitatakse kuivast müüritisest, mille jaoks on vaja ka deflektoreid, või mörditud müüritisest. Neid tamme ehitatakse praegu harva.

Kunstmaterjalidest tammid.

Puittammid on üks vanimaid survekonstruktsioonide tüüpe, mis pärinevad sadu aastaid tagasi. Nendes paisudes tajuvad peamised koormused puitelemendid ning nende stabiilsus nihke- ja hõljumise vastu tagatakse puitkonstruktsioonide alusesse kinnitamisega (näiteks vaiade löömisega) või kivi- või pinnaseballastiga laadimisega (kootud konstruktsioonides). Puidust tammid ehitatakse väikeste peade jaoks, 2-20 m.

Kangast tamme hakati püstitama suhteliselt hiljuti tänu vastupidavate veekindlate sünteetiliste materjalide tulekule. Kangastammide peamised konstruktsioonielemendid on kest ise, mis on täidetud vee või õhuga ja täidab värava (paisu) rolli, ankurdusseadmed kesta kinnitamiseks betoontoru külge, torusüsteem ja pumpamis- või ventilaatoriseadmed täitmiseks ja kesta tühjendamine. Kangastammide kasutusala ulatub harva üle 5 m rõhupiiri.

Betoontammid on laialdaselt kasutusel hüdrotehnilises ehituses. Need on ehitatud erinevatesse looduslikesse tingimustesse ja võimaldavad vee läbivoolu nende harjal asuvate spetsiaalsete avade kaudu (spillway tammid), mis on pinnasematerjalidest valmistatud tammide puhul võimatu või ebaratsionaalne. Nende struktuursed vormid on väga erinevad, mis sõltub paljudest teguritest. Grand Dixansi (Šveits) gravitatsioonitüüpi betoontammi kõrgeim kõrgus on 284 m.Venemaal Jenisseil kaargravitatsiooni tüüpi Sayano-Shushenskaya tamm on 240 m kõrgune tamm on kivise vundamendiga. Sviri ja Volga kaskaadi ülevoolutammid ehitati rasketes geoloogilistes tingimustes mittekivisele vundamendile. Kergbetoonist tammid tekkisid hiljem kui massiivsed ja on Venemaal suhteliselt vähe levinud. Konstruktsiooni järgi jagunevad betoontammid kolme tüüpi: gravitatsioon, kaar ja kontpuu. Nende tammide tuntuim tüüp on konttammid. Nende eelis massiivsete ees on väiksem betoonitöö hulk. Samal ajal vajavad nad vastupidavamat betooni, tugevdades seda armatuuriga.

Gravitatsioonitammid, mis puutuvad kokku peamiste hüdrostaatilise rõhu jõududega, tagavad piisava nihkekindluse, peamiselt tänu oma suurele omakaalule. Selleks, et võidelda vee filtreerimisega tammi põhjas, paigutatakse vuukimiskardinad (kivistesse vundamentidesse), vasardatakse lehtvaiad (mittekivistes vundamentides). Tammi stabiilsuse suurendamiseks korraldatakse drenaaž, korraldatakse õõnsused vasturõhu vähendamiseks ja rakendatakse muid meetmeid.

Kaarjas tammid on plaanilt kõverjoonelised, kumerusega ülesvoolu suunas; nad peavad vastu hüdrostaatilisele rõhule ja muudele horisontaalsetele nihkekoormustele, peamiselt tänu nende toetumisele vastu kuru kaldaid (või tugipunkte). Kaartammide rajamisel on kohustuslikuks nõudeks piisavalt tugevate ja kergelt painduvate kivimite olemasolu rannikualadel. Need tammid ei vaja sarnaselt gravitatsioonitammidele olulist betoonmüüritist, need on ökonoomsemad kui gravitatsioonitammid. Nende kaarekujuliste elementide kõverusraadiused suurenevad alt üles.

Kontrastammid koosnevad mitmest kontpuust, mille külgfassaadil on trapetsilähedane kuju, mis paiknevad üksteisest teatud kaugusel; kontpuud toetuvad survepea põrandatele, mis tajuvad ülesvoolu poolt mõjuvaid koormusi. Sillaületuskoha avaused toetuvad ülalt tugipostidele. Omakorda kannavad tugipuud koormuse alusele. Tuntumad on järgmised kontpuutammide sordid: massiivne kontpuu, lamedate lagedega, mitme kaarega. Kontrustammid on nii kurdid kui ka ülevalguvad. Need on ehitatud kivisele ja mittekivisele pinnasele; viimasel juhul on neil täiendav konstruktsioonielement vundamendiplaadi kujul, mille eesmärk on vähendada pingeid vundamendi pinnases. Et anda tugipostidele suurem seismiline vastupidavus põiki seismilistes tingimustes (üle jõe), on need mõnikord omavahel ühendatud massiivsete taladega.

Kontratammide eripäraks on suurenenud laius piki alust ja ülapinna kalle, mis toob kaasa asjaolu, et viimasele kandub veesurve oluline vertikaalne komponent, surudes tammi alusele ja andes sellele nihkejõu. stabiilsus, vaatamata vähenenud kaalule. Vasturõhk sellistes tammides on väiksem kui massiivsetel gravitatsioonitammidel.

Kontrustammid nõuavad vähem betoonmahtusid kui gravitatsioonitammid, kuid betooni kvaliteedi parandamise, armatuuri ja tööde keerukamaks muutmise kulu muudab need majandusnäitajatelt üsna lähedaseks. Kõrgeim kontpuu (mitmekaareline) tamm Daniel-Johnson 215 m kõrgune ehitati Kanadas.

5. Valgusteed

Hüdroelektrikompleksi osana on lisaks pimetammile suur tähtsus ka ülevooludel, s.o. seadmed liigse üleujutusvee kaadamiseks või kulude muuks otstarbeks ülekandmiseks. Hüdroelektrikompleksi lekete paigutamiseks on mitmeid erinevaid lahendusi.

Spillway sildeid saab paigutada kanali betoontammi harjale või jõe lammile; siis saab konstruktsioon ülevoolutammi kuju. Ülevalku saab korraldada tammist sõltumatult spetsiaalse rajatise kujul, mis paikneb rannanõlval ja seetõttu nimetatakse seda ranniku ülevooluks.

Nii paisu kehas kui ka kalda nõlval võib valgalasid asetada paisuharja lähedusse või sügavale eesvee tasemest allapoole. Esimesi nimetatakse pinnapealseteks, teist - sügavateks või põhjapoolseteks lekketeedeks.

Ülevoolutammide pinnaava võib olla avatud (ilma väravateta), kuid tavaliselt on neil väravad ülesvoolu veetaseme kontrollimiseks. Mahuti ülevoolu vältimiseks avatakse väravad osaliselt või täielikult, vältides veetaseme tõusu üle normaalse säilitustaseme (NSL) märgi. Vee läbipääsu tingimuste parandamiseks läbi paisu antakse selle harjale sile, ümar piirjoon, mis muutub seejärel järsult sukelduvaks pinnaks, mis lõpeb sabavee taseme lähedal teise vastupidise ümardusega, mis suunab voolu jõesängi. . Pullid jagavad kogu pikkuses ülevoolu mitmeks vahemikuks. Lisaks tajuvad pullid väravate veesurvet ning toimivad ka tõstemehhanismide ja väravate ning kallastevaheliste transpordiühenduste teenindamiseks mõeldud sildade toeks.

Läbi paisu juhitav vesi omab suurt potentsiaalset energiat, mis muundatakse kineetiliseks energiaks. Käimas on võitlus tammi kaudu välja lastud voolu hävitava energiaga erinevatel viisidel. Ülevoolutammi taga vett purustaval massiivsel betoonplaadil on energia neelajad paigutatud eraldi betoonmasside - kabe, muulide või raudbetoontalade - kujul. Mõnikord korraldatakse ülevoolutammi allavoolus pinnarežiim nii, et ülevalku alumisse ossa paigutatakse ripp ja varvas, millest suuremal kiirusel lahti murdes, vool koondub pinnale ja selle alla rull moodustub põhja lähedal mõõdukate pöördkiirustega.

Ülevoolutammide taha, mille põhjas on mittekivised kivid, veemurdude taha tehakse põll - kindlustatud läbilaskev lõik jõesängist.

Tavaliselt asuvad lekked kaldal hüdroelektrijaamades, mille tammid on valmistatud pinnasematerjalist, mis ei lase vett läbi harja voolata, samuti betoontammidega hüdroelektrijaamades kitsastes kurudes, kus kanali hõivab hüdroelektrijaam. tammi lähedal. Nende tüübid on väga mitmekesised. Enim kasutatakse pinnapealseid lekkeid, mille puhul väljavoolav oja voolab mööda ranniku pinda avatud süvendis. Need asuvad ühel või kahel kaldal, sageli tammi lähedal, ja neil on järgmised komponendid: sisselaskekanal, õige reostusava koos ülevoolude, muulide ja väravatega (või automaatne tegevus ilma väravateta), tühjenduskanal kiirena. vool või astmeline langus (kasutatakse harva). Rannaäärsed ülevooluteed on komplekteeritud veemurdmisseadmetega, mis on sarnased ülevoolutammide allavoolu - veekaevuga.

Kui kohalikud tingimused takistavad ümbersuunamiskanali jälgimist, võib selle asendada ümbersuunamistunneliga; saadakse tunnel-tüüpi rannikuäärne ülevool. Tunneli rannikuäärsetel ülevooludel on järgmised komponendid: sissevoolukanal, mis asub ranniku nõlva kõrgetel kõrgustel ülesvoolus, väljalaskekonstruktsioon ise koos väravatega ja väljalasketunnel, mis lõpeb kanali lõigu ja veemurdmisseadmega.

Sügavad ja põhjapoolsed lekketeed asuvad kõrgustel selle vooluveekogu põhja lähedal, millele hüdroelektrijaam rajatakse. Need on korraldatud järgmistel eesmärkidel: jõevoolu läbilaskmiseks tammi ehitamise ajal jõesängis (ehituslikud ülevoolud) ja mõnel juhul täieliku või osalise väljalaske läbimiseks. Nende peamised sordid on tunnel- ja torukujulised ülevoolud. Spillway tunnelid asuvad kivistes rannikumassiivides, mööda paisu, nende pikkus on mitusada meetrit, ristlõike mõõtmed on määratud voolukiirusega. Ehituslike ülevoolude ristlõike kuju on tavaliselt hobuserauakujuline. Ülejäänud tunnelid, mis töötavad kõrge rõhu all, on ümmarguse ristlõikega.

Hüdroelektrikompleksis paiknevad torukujulised ülevooluavad olenevalt paisu tüübist. Kui tamm on betoon (gravitatsiooniline, kontpuu või kaarjas), siis ülevoolud on torud, mis läbivad selle kere ülesvoolust allavoolu ja on varustatud väravatega. Kui tamm on muldne, paigutatakse tammi alla torukujulised ülevoolud, mis süvendavad need alusesse. Need on tornid, millest lähtuvad olenevalt rõhust ümmarguse või ristkülikukujulise ristlõikega teras- või raudbetoontorud. Need võivad olenevalt vooluhulgast olla üksikud või omamoodi "patareideks" kokku pandud. Torude sisse- ja väljalaskeosadesse asetatakse väravad ja juhtimismehhanismid.

Väravad ja liftid. Peaväravaid kasutatakse ülemise basseini väljavoolu ja veetaseme reguleerimiseks, samuti mõnel juhul metsa, jää, allapanu, setete läbimiseks. Need võivad truubid täielikult või osaliselt sulgeda. Väravate disain sõltub nende asukohast; pinnaavade aknaluugid, sageli suured, tajuvad suhteliselt väikest hüdrostaatilist rõhku; sügava auguga ventiilid, mis on palju väiksemad, kogevad kõrget hüdrostaatilist rõhku. Väravad on kõige sagedamini valmistatud terasest, väikese surve ja ummistunud aukude avadega - puidust, madala rõhuga mittekriitilistes konstruktsioonides, millel on suured avaused - kangamaterjalidest (riidest tammid). Hüdraulilistes konstruktsioonides on kõige levinumad tasapinnalised väravad, mis kujutavad endast kilbi kujulist metallkonstruktsiooni, mis liigub pullide ja tugipostide vertikaalsetes soontes. Lamevärava komponendid on: veekindel korpus, mis tajub ülesvoolu vee survet, seejärel talade, sõrestike ja tugikonstruktsioonide süsteem, mis veerevad või libisevad mööda spetsiaalseid soontesse põimitud siine. Luukide liikuva osa mass on üsna märkimisväärne, suurtel kõrgustel ja ulatustel ületab see 100 tonni, mis nõuab võimsaid tõstemehhanisme. Mehhanismide tõstejõu vähendamiseks kasutatakse segmentväravaid, mis nende tõstmisel ja langetamisel pöörlevad ümber pullidesse ja tugipostidesse paigaldatud hingede. Selliseid ventiile kasutatakse ka laialdaselt, kuid nende maksumus ületab tasapinnaliste ventiilide maksumust.

6. Vee sisselaskeavad

hüdroelektrijaama tammi tavaline veehoidla

Veevõtu eesmärk. Veevõtukohti nimetatakse veehaarderajatiste osadeks, mille põhieesmärk on veevõtt vooluveekogust (jõgi, kanal) või veehoidlast (järv, veehoidla); tegevust, milleks need on ette nähtud, võib nimetada veevõtuks.

Tarbija reguleerib tavaliselt vee voolu. Vee sissevõtt tuleks tagada mis tahes säilitustasemel – alates normaalsest (NCL) kuni madalaima – surnud mahu tasemeni (DSL).

Veevõtuseadme funktsioonid hõlmavad vee puhastamist lisanditest ja võõrkehadest.

Veevõtu konstruktsioonid. Veevõtu konstruktsioon ja varustus sõltuvad suuresti veevärgi tüübist ja veetorustiku tüübist – surve või survevaba. Seetõttu on veevõtukohtade konstruktsioonide ja seadmete ning nende toimimise kirjeldus võimalik ainult iga tüübi puhul eraldi. Veevõtukoha mõõtmeid iseloomustavad selle sisselaskeava mõõtmed, kus asuvad prügi säilitavad restid (sageli nimetatakse neid prügihoidvateks). Restide puhastamise hõlbustamiseks ja restide rõhukadude vähendamiseks eeldatakse, et voolukiirus sisselaskeava juures ei ületa 1,0 m/s. Suurte turbiinide veehaarde sisselaskepinda mõõdetakse sadades ruutmeetrites.

Seda tüüpi veevõtukoht, iga turbiini jaoks individuaalne, on tammimassis ristkülikukujuline auk, mis järk-järgult kitseneb ja muutub turbiini kanali ringikujuliseks osaks.

Sissepääsu ülemine osa on suletud raudbetoonseinaga - ULV alla langetatud visiir. Visiir tajub jää survet, hoiab kinni ujuvad esemed. Veevõtuava sissepääsu ette on paigaldatud riba terasvarrastest rest 1, et hoida kinni vees hõljuvat prahti, mis võib turbiini kahjustada. Töötamise ajal eemaldatakse veevõtukohale ja restile kogunenud praht mehaanilise reha, haaratsiga, kuna resti ummistumisel suureneb selle vastupidavus veevoolule oluliselt.

Pullides oleva resti taga on sooned värava 3 paigaldamiseks ja veevarustuse peatamiseks turbiini torusse. Kiirluugi hooldamiseks ja parandamiseks on selle ette paigutatud sooned 2 remondiluugi jaoks. Luugi juurde pääseb ülevaatusele ja parandamisele läbi kontrollluugi 6. Remondisiiber on lihtsam, kiirust ei nõua, ei kuku ojasse, vaid vaiksesse vette. Värava taha on paigutatud õhukanal 7 - toru turbiini kanali õhu varustamiseks, mis asendab turbiini kaudu väljuvat vett juhul, kui veevõtuava suletakse avariiremondi väravaga. Töö hõlbustamiseks püstitatakse veevõtukoha kohale hoone, mis on varustatud monteerimiskraanaga. Soodsates kliimatingimustes hoonet ei ehitata ja kasutatakse pukk-kraanat.

Peavärav reguleerib veevoolu vastavalt veetarbimise graafikule. Aknaluugi liikumine toimub hüdraulilise ajamiga.

Ülemise basseini taseme väikeste kõikumiste korral paikneb veehaarde struktuur ranniku kõrgetel kõrgustel, see on nn pinnapealne rannikuveehaare. Veehoidla laia töötasemete valiku korral on vaja korraldada sügav rannikuveehaare, asetades selle veidi alla ULV.

7. Veetorud

Torude eesmärk. Veehaardesse sattuv ja lisanditest puhastatud vesi tuleb jätta tarbijale vastavalt tarbimisgraafikule. Üks peamisi nõudeid torudele (surve ja mittesurve) on nende seinte veepidavus. Vett ei tohiks teel kaduda ja need kaod ei tohiks ümbritsevat ala uputada. Hüdroelektrijaama jaoks on vajalik ka see, et voolu potentsiaalne energia kaoks teel võimalikult vähe, selle vaba ehk piesomeetrilise pinna kalle oleks väike. Selleks peavad kanali seinad olema siledad, mida iseloomustab madal voolutakistus. Siledad seinad on vajalikud veetorustike ja niisutussüsteemide ning veevarustussüsteemide jaoks - mida kõrgemale vesi tuuakse, seda lihtsam on tagada selle raskusjõuvool tarbijateni, seda väiksemad on pumbajaamade tööks vajalikud energiakulud. Ainult transpordikanalite puhul ei oma seinte karedus tähtsust, kuna nende kiirused on väikesed või nulliga võrdsed.

Veetorude seinu ei tohiks voolukiirused ja lained maha uhtuda (lained tekivad näiteks siis, kui laevad liiguvad mööda kanaleid).

Toru ristlõike mõõtmed määratakse tehniliste ja majanduslike arvutuste alusel. Toru tüüp ja konstruktsioon määratakse samuti tehniliste ja majanduslike võrdluste põhjal. Sõltuvalt kanali otstarbest, selle suurusest, looduslikest tingimustest ning ehitus- ja töötingimustest võib toruna kasutada kanaleid, plaate, torustikke, tunneleid. Esimesed kaks tüüpi on survevabad, kolmas on surve; tunnel võib olla nii surve- kui ka survevaba (kui see pole ülevalt veega täidetud). Sageli saavutatakse optimaalne lahendus erinevat tüüpi torusektsioonide järjepideva kombinatsiooniga.

Lihtsaim ja odavaim torutüüp on tavaliselt kanal. Kanalid on levinud kõigis hüdrotehnika valdkondades. Soovitav on kanali trass panna plaanile nii, et vesi selles oleks süvendis, tammide kõrgus on väike. Ristlõike kuju on trapetsikujuline (mõnikord keerukama kujuga), nõlvade järsuse määrab nende stabiilsus; maapind ei tohi libiseda.

Kivises pinnases läheneb kanali ristlõige ristkülikukujulisele. Kanaliosa laius on suurem kui selle sügavus, et vähendada kanalist filtreerimisest tingitud veekadusid, suurendada vooluhulka ja vähendada voolutakistust, s.t. pinna kalle, kanali põhi ja nõlvad on kaetud vooderdusega, enamasti betooni või raudbetooniga. Voodri alla laotakse drenaažina kiht jämedateralist mulda (kruusa).

Tunnel on oma pikkuseühiku kohta kõige kallim torutüüp. Kui tunnel rajatakse nõrkadele, mittekivistele pinnastele, suureneb selle maksumus eriti. Sellega seoses saab seda eelistada pinnapealsetele tuletustüüpidele ainult siis, kui see on oluliselt lühem, võimaldab trassi sirgendada või kui ranniku nõlv, mida mööda trassi saab rajada, on pinnatuletuse jaoks vähe kasulik - väga konarlik maastik , suur järsus, maalihked, laviinid .

Majutatud saidil Allbest.ru

Sarnased dokumendid

Tööstuslike hüdrauliliste ehitiste klassifikatsioon. Hüdroehitiste projekteerimine. Erinevate tegurite mõju ehituskvaliteedile. Kaasaegsed ehitusmaterjalid. Meetmed vajaliku veekvaliteedi tagamiseks.

abstraktne, lisatud 21.03.2012


Ühtlustamise kontseptsioon - süstemaatiline metoodika hüdrotehniliste ehitiste projekteerimiseks. Tehniliste arvutuste põhiprintsiibid ja metoodika. Hüdroehitiste arvutamise tõenäosuslik meetod. Hüdrotehniliste ülesannete lahendamine tõenäosuslikus asenduses.

abstraktne, lisatud 11.01.2014


Hüdroehitiste klassifikatsioon ja nende rakendamine. Uurimis- ja arenduspuurimine. Saarte rajatised, platvormid sügavamale kui 50 m. Merealuste tootmissüsteemide konstruktsioonid. Jääkindlate nafta- ja gaasirajatiste käitamise kogemus.

abstraktne, lisatud 12.02.2012


Hüdroelektrikompleksi paigutus, erivoolu valik. Veekaevu projekteerimine. Paisuavade arvu ja laiuse valik. Paisuprofiilide disain. Lamedate aknaluukide seade ja rakendus. Hüdroehitiste tehniline ohutus.

kursusetöö, lisatud 29.07.2012


Hüdroelektrikompleksi ehituspiirkonna omadused. Tammiprofiili põhimõõtmete valik. Harja märgi määramine süvavee tsoonis. Nõlvad, kalded ja drenaažiseadmed. Muldtammi filtreerimisarvutus. Vee väljalaskeava projekteerimine.

kursusetöö, lisatud 25.04.2015


Äravoolu tekkimise füüsilised ja geograafilised tingimused. veekogud Krasnodari territoorium: jõed, järved, estuaarid, veehoidlad. Veekogude reostus. Mittetsentraliseeritud veevarustusallikate probleem. Hüdrorajatiste hetkeseis.

lõputöö, lisatud 20.07.2015


Berezovski veehoidla geograafiline asukoht. Rekonstrueerimiskoha insener-geoloogilised ja hüdrogeoloogilised tingimused. Veehoidla rekonstrueerimisel pinnasetööde mahu määramine ja projekteeritud ehitiste ehitamise korraldamine.

kursusetöö, lisatud 25.01.2015


Hüdrokonstruktsiooni põhikanali arvutamine, vedeliku ühtlase liikumise määramine Chezy valemi järgi. Hüdrauliliselt soodsaima lõigu kanali, sügavuste määramine etteantud vooluhulkade korral. Mitmeastmelise erinevuse arvutamine.

kursusetöö, lisatud 12.07.2009


Lineaarstruktuuride jälgimine. Lineaarkonstruktsioonide tehniliste ja geodeetiliste uuringute eesmärgid. Geodeetilised tööd lineaarside projekteerimisel ja rajatiste trasside rajamisel. Tee asendi määramine pikiprofiilis.

test, lisatud 31.05.2014


Projekteerimisala hüdroloogilised omadused. Mahuti kasulike, sund- ja surnud mahtude määramine. Tammijoonise valik, truubi trassid. Paisu plaani ja põikprofiili ehitus. Sisendkorgi arvutamine.

Hüdrauliline struktuur on konstrueeritud või looduslik ehitis veevarude kasutamiseks või vee hävitava mõju vastu võitlemiseks. Hüdraulilised konstruktsioonid on üldised ja erilised . Üldisi kasutatakse peaaegu igat tüüpi veekasutuseks: veehoidmiseks, veevarustuseks, reguleerimiseks, veevõtuks ja ülevooluks.

Vett hoidvad hüdroehitised tekitavad konstruktsiooni ees ja taga rõhu või veetasemete erinevuse. Nende hulka kuuluvad: tammid ja tammid (või vallid).

Tammid - kõige olulisem ja levinum hüdroehitiste tüüp. Need blokeerivad jõe kanaleid ja tekitavad piki jõesängi tasemeerinevust. Paisust ülesvoolu koguneb vesi ja moodustub tehis- või looduslik veehoidla. Jõe lõiku kahe kõrvuti asetseva tammi vahel jõel või kanali lõiku kahe lüüsi vahel nimetatakse basseiniks. Paisu ülesvoolu on tugistruktuuri kohal olev jõeosa ja tugikonstruktsioonist allapoole jäävat jõeosa nimetatakse allavooluks. Veehoidlad võivad olla pikaajalised või lühiajalised. Pikaajaline tehisreservuaar on näiteks hüdroelektrijaama tammist ülesvoolu asuv veehoidla, niisutussüsteem. Pikaajaline looduslik veehoidla võib tekkida jõe sulgumise tagajärjel pärast sellist hädaolukorda nagu kõvade kivimite kokkuvarisemine. Lühiajalised tehistammid luuakse selleks, et ajutiselt muuta jõe voolu suunda hüdroelektrijaama või muude hüdrotehniliste rajatiste ehitamise ajal. Lühiajalised looduslikud tammid tekivad jõe tõkestamisel lahtise pinnase, lume või jääga. Tammid piiravad rannikuala aiaga ja hoiavad ära selle üleujutuse üleujutuste ja jõgede üleujutuste ajal, merel ja järvedel tõusude ja tormide ajal.

Vett juhtivad hüdrokonstruktsioonid (veetorud) kasutatakse vee ülekandmiseks kindlaksmääratud punktidesse: kanalid, hüdrotehnilised tunnelid, kandikud, torustikud. Mõned neist, näiteks kanalid, nõuavad oma asukoha looduslikest tingimustest, sideliinide ületamise vajadusest ja tööohutuse tagamisest tulenevalt teiste hüdrotehniliste ehitiste ehitamist, mis ühendatakse kanalitel spetsiaalseks konstruktsioonirühmaks ( akveduktid, sifoonid, sillad, parvlaevaületuskohad, väravad, ülevoolud, nälkjad jne).

Reguleerivad (sirgestavad) hüdrokonstruktsioonid mõeldud vooluveekogude voolu looduslike tingimuste muutmiseks ja parandamiseks ning jõesängide ja kallaste kaitsmiseks erosiooni, settimise, jääga kokkupuutumise jms eest. Jõgede, tammide, joajuhikute (pooltammid, kilbid, tammid, piiravad šahtid, traaversid) reguleerimisel põhjakärestikud jne) .), kaldakaitsekonstruktsioonid, jääjuhikud ja jääkinnituskonstruktsioonid.

Veevõtu (veevõtu) hüdroehitised korraldatud võtma vett veeallikast ja suunama selle veetorusse. Lisaks sellele, et nad tagavad tarbijate katkematu veevarustuse õiges koguses ja õigel ajal, kaitsevad need veevarustuskonstruktsioone jää, muda, setete jms eest. Vee väljalaskehüdraulilised konstruktsioonid on mõeldud liigse vee väljajuhtimiseks reservuaaridest, kanalitest, rõhust basseinid jne. Need võivad olla kanali- ja rannikuäärsed, pinnapealsed ja sügavad, võimaldades veekogusid osaliselt või täielikult tühjendada. Väljapaisatava (välja lastud) vee hulga reguleerimiseks on hüdrauliliste väravatega varustatud ülevoolud. Väikeste veeheitmete korral kasutatakse ka automaatseid ülevooluteid, mis lülituvad automaatselt sisse, kui eesvee tase tõuseb üle etteantud taseme. Nende hulka kuuluvad avatud paisud (ilma väravateta), automaatsete väravatega ülevooluavad, sifooni ülevooluavad.

Spetsiaalne hüdrokonstruktsioon ehitatud ühe veetööstuse haru jaoks. Veetranspordiks: laevatatav lüüs, laevatõstuk, muuli, paat, puidust kaatris (palkkaater), tuletorn ja muud ehitised vastavalt laeva läbipääsu olukorrale, erinevad sadamarajatised (muulid, lainemurdjad, muulid, kaid, dokid, paadikuurid, ellingud jne). Hüdroenergia jaoks: HEJ hoone, survebassein jne. Hüdromelioratsiooniks: niisutus- või drenaaži (pea- või jaotus) kanal, drenaaž, niisutus- ja drenaažisüsteemi lukustus-regulaator, kollektor jne. Veevarustuseks ja kanalisatsiooniks: kork, pumbajaam , veesurvetorn ja veehoidla, jahutustiik jne. Kalakasvatuseks: kalatrepp, kalalift, kalatiik jne Ühiskondlikuks korraldamiseks: basseinid, veepargid, purskkaevud. Neid hüdrokonstruktsioone koos nende otsese otstarbega kasutatakse:

• kaitse üleujutuste ja veehoidlate kallaste, kallaste ja jõesängide põhja hävitamise eest;
• vedelate tööstusjäätmete hoidla (mäe-, metallurgia-, energeetika) ja põllumajandusettevõtete piirdeaed;
• kanalite erosioonikaitse;
• vältida vee ja vedelate jäätmete kahjulikku mõju.

Mõnel juhul kombineeritakse üld- ja erihüdraulilised rajatised ühte kompleksi, näiteks ülevoolu ja hüdroelektrijaama hoone (nn kombineeritud hüdroelektrijaam) või muud ehitised, et täita korraga mitut funktsiooni. Veemajandusmeetmete rakendamisel moodustavad ühise eesmärgiga ühendatud ja ühes kohas asuvad hüdroehitised komplekse, mida nimetatakse hüdroehitiste või hüdroelektrijaamade sõlmedeks. . Mitmed hüdrosõlmed moodustavad veemajandussüsteeme, näiteks energia, transport, niisutus jne. Sõltuvalt asukohast võivad hüdroehitised olla meri, jõgi, järv, tiik. Samuti on maapealsed ja maa-alused hüdroehitised.

Võimaliku ohu ja kapitaliväärtuse analüüsimiseks jaotatakse hüdroehitised kui hüdrotehnilise ehitusobjektid 5 klassi. 1. klassi kuuluvad peamised alalised hüdroelektrijaamad võimsusega üle 1 miljoni kW. 2. - hüdroelektrijaamade ehitamine võimsusega 301 tuhat - 1 miljon kW, rajatised peamistel siseveeteedel (näiteks Volgal, Volga-Doni kanal jne) ja jõe ehitamine sadamad , mille navigatsioonikaubakäive on üle 3 miljoni tingliku tonni . 3. ja 4. klassini - hüdroelektrijaama rajatised võimsusega 300 tuhat kW või vähem, rajatised peamistel siseveeteedel ja kohalikel trassidel, jõesadamate ehitamine kaubakäibega 3 miljonit tonni või vähem. 5. klassi kuuluvad ajutised hüdroehitised. Hüdrorajatiste õnnetusjuhtumid on mitmekesised. Kõige ohtlikumad neist on hüdrodünaamilised õnnetused.

Hüdroehitiste hädaolukordade vältimise abinõude väljatöötamisel määratakse nende ohuklassist olenevalt projektides nende töökindluse aste, s.o. ohutus- ja stabiilsusvarud, hinnanguline maksimaalne veekulu, ehitusmaterjalide omadused ja kvaliteet jne. Lisaks määratakse ohuklassi järgi mõõdistus-, projekteerimis-, uurimis- ja diagnostikatööde maht ja koosseis. Hüdroehitiste iseloomulikud tunnused on seotud veevoolu, jää, setete ja muude tegurite mõjuga sellele. See mõju võib olla mehaaniline (staatilised ja hüdrodünaamilised koormused, pinnase sufusioon jne), füüsikaline ja keemiline (pinnahõõrdumine, metalli korrosioon, betooni leostumine), bioloogiline (puitkonstruktsioonide mädanemine, puidu kulumine elusorganismide poolt jne). Hüdroehitiste rajamise tingimused muudab keeruliseks vajadus läbida konstruktsioonid nende ehitamise perioodil (tavaliselt mitmeks aastaks) sealse jõe, jää, parvetatud puidu, laevade jms ehituskulud nn. on üksikute maa-alade üleujutus, põhjavee taseme tõus, kallaste varing jne. Seetõttu nõuab selliste rajatiste ehitamine kvaliteetset tööd ning konstruktsioonide kõrget töökindlust ja ohutust, sest. õnnetused hüdroehitistel põhjustavad tõsiseid tagajärgi – inimohvreid ja materiaalsete väärtuste kaotust.