Primjeri struktura za zadržavanje vode. Hidraulične konstrukcije: što je to, opće norme za projektovanje i proračun

U skladu sa članom 4. Federalnog zakona "O sigurnosti hidrauličnih konstrukcija", Vlada Ruske Federacije odlučuje:

1. Utvrditi da se hidraulične konstrukcije dijele na sljedeće klase:

Klasa I - hidraulične konstrukcije izuzetno visoke opasnosti;

Klasa II - visokorizične hidraulične konstrukcije;

III klasa - hidraulički objekti srednje opasnosti;

IV klasa - hidraulične konstrukcije male opasnosti.

2. Odobreti priložene kriterije za klasifikaciju hidrotehničkih objekata.

3. Utvrditi da ako se hidraulični objekat u skladu sa kriterijumima odobrenim ovom rezolucijom može svrstati u različite klase, takav hidraulični objekat spada u najvišu od njih.

Kriterijumi za klasifikaciju hidrauličnih konstrukcija
(odobreno uredbom Vlade Ruske Federacije od 2. novembra 2013. br. 986)

1. Klase hidrauličnih konstrukcija, u zavisnosti od njihove visine i vrste temelja tla:

Hidraulička konstrukcija Osnovni tip tla Visina hidrauličke konstrukcije
(metri)
Klasa I Klasa II III razred IV razred
1. Brane od zemljanih materijala A više od 80 od 50 do 80 od 20 do 50 manje od 20
B više od 65 od 35 do 65 od 15 do 35 manje od 15
V više od 50 od 25 do 50 od 15 do 25 manje od 15
2. Betonske brane, armirani beton; podvodne konstrukcije zgrada hidroelektrana; Brodske brave; brodske dizalice i druge konstrukcije uključene u stvaranje tlačnog fronta A više od 100 od 60 do 100 od 25 do 60 manje od 25
B više od 50 od 25 do 50 od 10 do 25 časova manje od 10
V više od 25 od 20 do 25 od 10 do 20 manje od 10
3. Potporni zidovi A više od 40 od 25 do 40 od 15 do 25 manje od 15
B preko 30 od 20 do 30 od 12 do 20 časova manje od 12
V više od 25 od 18 do 25 od 10 do 18 sati manje od 10
4. Morski privezni objekti glavne namjene A B C više od 25 od 20 do 25 manje od 20 -
5. Pomorske zaštitne strukture u luci; obalne utvrde; brane za vođenje tokova i brane za zadržavanje nanosa i drugo A B C - više od 15 15 ili manje -
6. Ogradne konstrukcije za skladištenje tečnog otpada A B C više od 50 od 20 do 50 od 10 do 20 manje od 10
7. Konstrukcije ograde; konstrukcije za zaštitu od leda A B C više od 25 od 5 do 25 manje od 5 -
8. Suhi i utovarni dokovi; kamere za utovar A - više od 15 15 ili manje -
B, C - više od 10 10 ili manje -

Napomene: 1. Tla se dijele na: A - kamena; B - peskovita, krupnozrnasta i glinasta u čvrstom i polučvrstom stanju; B - glinena voda zasićena u plastičnom stanju.

2. Visina hidrauličke konstrukcije i procjena njene osnove određuju se prema podacima projektne dokumentacije.

3. Na pozicijama 4 i 7 umjesto visine hidrauličke konstrukcije uzima se dubina temelja hidrauličke konstrukcije.

2. Klase hidrauličnih konstrukcija u zavisnosti od njihove namjene i uslova rada:

Hidraulička konstrukcija
1. Zadržavanje hidrotehničkih objekata melioracionog vodovoda sa zapreminom akumulacije, miliona kubnih metara. m:
preko 1000 I
od 200 do 1000 II
od 50 do 200 III
50 ili manje IV
2. Hidraulički objekti hidrauličnih, pumpnih, plimnih i termoelektrana instalisane snage, MW:
preko 1000 I
od 300 do 1000 II
od 10 do 300 III
10 ili manje IV
3. Hidraulične konstrukcije nuklearnih elektrana, bez obzira na kapacitet I
4. Hidraulički objekti i plovni kanali na unutrašnjim plovnim putevima (osim hidrauličnih objekata riječnih luka):
superhighway II
deblo i lokalnog značaja III
5. Hidraulički objekti melioracionih sistema sa površinom navodnjavanja i odvodnje koju opslužuju objekti, hiljada hektara:
preko 300 I
od 100 do 300 II
od 50 do 100 III
50 ili manje IV
6. Kanali za integrisano vodoprivredu i hidraulički objekti na njima sa ukupnim godišnjim obimom vodosnabdijevanja miliona kubnih metara. m:
preko 200 I
od 100 do 200 II
od 20 do 100 III
manje od 20 IV
7. Pomorske zaštitne hidraulične konstrukcije i hidraulične konstrukcije morskih kanala, morskih luka sa obimom prometa tereta i brojem poziva brodova u plovidbu:
preko 6 miliona tona suhih tereta (preko 12 miliona tona tekućeg tereta) i preko 800 poziva I
od 1,5 do 6 miliona tona suhih tereta (od 6 do 12 miliona tona rasutog tereta) i od 600 do 800 poziva II
manje od 1,5 miliona tona suhih tereta (manje od 6 miliona tona tekućeg tereta) i manje od 600 poziva brodova III
8. Pomorske zaštitne hidraulične konstrukcije i hidraulične konstrukcije brodogradnje i brodoremontnih preduzeća i baza, zavisno od klase preduzeća II, III
9. Ograđivanje hidrauličnih konstrukcija riječnih luka, brodogradnje i brodoremontnih preduzeća III
10. Hidraulički objekti riječnih luka sa prosječnim dnevnim prometom tereta (konv. tona) i prometom putnika (konv. putnika):
preko 15000 konv. tona i preko 2000 konv. putnika (kategorija luke 1) III
3501 - 15000 konv. tona i 501 - 2000 konv. putnika (kategorija luke 2) III
751 - 3500 konv. tona i 201 - 500 konv. putnika (kategorija luka 3) III
750 i manje konv. tona i 200 ili manje konv. putnika (4 lučke kategorije) IV
11. Hidraulične konstrukcije za priveze na moru, hidraulične konstrukcije željezničkih prelaza, sistemi lakših nosača pri prometu tereta, milion tona:
preko 0,5 II
0,5 i manje III
12. Privezne hidraulične konstrukcije za nanošenje slojeva, međuplovne popravke i snabdijevanje brodova III
13. Privezne hidraulične konstrukcije brodogradnje i brodoremontnih preduzeća za plovila praznog deplasmana, hiljada tona:
preko 3.5 II
3,5 i manje III
14. Izgradnja i podizanje i porinuće hidrauličnih konstrukcija za brodove lansirne težine, hiljada tona:
preko 30 I
od 3,5 do 30 II
3,5 i manje III
15. Stacionarne hidraulične konstrukcije pomagala za navigaciju I
16. Privremeni hidraulički objekti koji se koriste u fazama izgradnje, rekonstrukcije i remonta trajnih hidrotehničkih objekata IV
17. Hidraulične konstrukcije zaštite obale III

Napomene: 1. Klasa hidrauličnih objekata hidroelektrana i termoelektrana instalisane snage manje od 1000 MW, navedenih u poziciji 2, povećava se za jedan ako su elektrane izolovane od elektroenergetskih sistema.

2. Klasa hidrauličkih objekata navedenih u poziciji 6 povećava se za jedan za kanale za transport vode u sušne krajeve u uslovima teškog planinskog terena.

3. Klasa hidrauličkih konstrukcija dionice kanala od čeonog vodozahvata do prvog regulacionog rezervoara, kao i dionica kanala između regulacionih rezervoara, predviđenih položajem 6, smanjuje se za jedan ako se dovod vode do glavne vode potrošača prilikom likvidacije posljedica havarije na kanalu može se obezbijediti regulacionim kapacitetima rezervoara ili drugih izvora.

4. Klasa hidrauličkih objekata riječnih luka navedenih u poziciji 10. povećava se za jedan ako oštećenje hidrotehničkih objekata riječnih luka može dovesti do vanrednih situacija federalnog, međuregionalnog i regionalnog karaktera.

5. Klasa hidrauličnih konstrukcija navedenih u pozicijama 13 i 14 povećava se za jedan u zavisnosti od složenosti brodova u izgradnji ili popravku.

6. Klasa hidrauličnih konstrukcija navedenih u poziciji 16 povećava se za jedan ako oštećenje takvih hidrauličkih konstrukcija može dovesti do uzbune.

7. Klasa hidrauličnih objekata iz pozicije 17. povećava se za jedan ako oštećenje hidrotehničkih objekata zaštite obala može dovesti do vanrednih situacija federalnog, međuregionalnog i regionalnog karaktera.

3. Klase zaštitnih hidrauličnih konstrukcija, u zavisnosti od maksimalnog pritiska na konstrukciju za zadržavanje vode:

Zaštićene teritorije i objekti Maksimalna glava dizajna
(metri)
Klasa I Klasa II III razred IV razred
1. Stambena područja (naselja) sa gustinom stambenog fonda na teritoriji mogućeg djelimičnog ili potpunog uništenja u slučaju udesa na vodozadržnoj strukturi,
1 sq. m po 1 ha:
preko 2500 preko 5 od 3 do 5 do 3 -
od 2100 do 2500 preko 8 od 5 do 8 od 2 do 5 do 2
od 1800 do 2100 preko 10 od 8 do 10 od 5 do 8 do 5
manje od 1800 preko 15 od 10 do 15 sati od 8 do 10 do 8
2. Objekti za rekreacijske i sanitarne svrhe (nisu uključeni u poziciju 1) - preko 15 od 10 do 15 sati manje od 10
3. Objekti s ukupnim godišnjim obimom proizvodnje i (ili) troškom jednokratnog skladištenog proizvoda, milijarde rubalja:
preko 5 preko 5 od 2 do 5 do 2 -
od 1 do 5 preko 8 od 3 do 8 od 2 do 3 do 2
manje od 1 preko 8 od 5 do 8 od 3 do 5 do 3
4. Spomenici kulture i prirode preko 3 do 3 - -

4. Klase hidrauličnih konstrukcija u zavisnosti od posledica mogućih hidrodinamičkih udesa:

Klasa hidrauličke konstrukcije Broj stalno nastanjenih ljudi koji mogu biti pogođeni udesom na hidrauličnom objektu (ljudi) Broj ljudi čiji životni uslovi mogu biti narušeni u slučaju nesreće na hidrauličnom objektu (ljudi) Iznos moguće materijalne štete bez uzimanja u obzir gubitaka vlasnika hidrauličke konstrukcije (milijuni rubalja) Karakteristike teritorije na kojoj nastaje vanredna situacija kao rezultat udesa hidrauličke konstrukcije
I više od 3000 više od 20.000 više od 5000 na teritoriji dva ili više konstitutivnih entiteta Ruske Federacije
II od 500 do 3000 od 2000 do 20.000 od 1000 do 5000 na teritoriji jednog subjekta Ruske Federacije (dvije ili više opština)
III do 500 do 2000 od 100 do 1000 na teritoriji jedne opštine
IV - - manje od 100 na teritoriji jednog privrednog subjekta

Pregled dokumenta

Utvrđeni su kriteriji za klasifikaciju hidrauličnih konstrukcija.

Postoje 4 klase njihove opasnosti: I klasa - konstrukcije izuzetno visoke opasnosti; II klasa - visoka opasnost; III klasa - srednja opasnost; IV klasa - hidraulične konstrukcije male opasnosti.

Klasifikacija se vrši u zavisnosti od visine hidrotehničkih objekata i vrste tla njihovih temelja, namjene i uslova rada, maksimalnog pritiska na vodozadržne konstrukcije i posljedica mogućih hidrodinamičkih havarija.

Ako se hidraulička konstrukcija može pripisati različitim klasama, dodjeljuje joj se najviša od njih.

Imajte na umu da se, uzimajući u obzir klasu, određuju mjere za osiguranje sigurnosti hidrauličke konstrukcije.

Vrste i klasifikacija kojih ukazuju na širok spektar njihove upotrebe. Bilo koja od ovih građevina se gradi na vodenim resursima - od rijeka i jezera do mora ili podzemnih voda - i neophodne su za borbu protiv destruktivne sile vodenog elementa. Svaki od sistema ima svoje karakteristike konstrukcije i rada.

Kako su klasifikovani?

Hidraulične konstrukcije su sistemi koji omogućavaju korisno korištenje ili sprječavanje štetnog djelovanja viška vode na okoliš. Svi savremeni slivovi, melioracije) nazivaju se "hidraulični objekti". Njihove vrste i klasifikacija, ovisno o karakteristikama instalacije i rada, su sljedeće:

  • more, jezero, rijeka ili bare;
  • zemlja ili podzemna;
  • opslužuje sektor voda;
  • koriste razne industrije.

Savremeni hidraulički objekti su brane, i brane, i prelivi, i vodozahvati, i kanali. Općenito, svi sistemi koji su instalirani na

Zadržavanje vode

Hidraulične konstrukcije za zadržavanje vode su konstrukcije pomoću kojih možete napraviti glavu ili napraviti razliku ispred i iza brane. Stručnjaci kažu da se vodni režim u zoni rukavca mijenja u zavisnosti od klimatskih uslova regije. Konstrukcije za zadržavanje vode su najvažnije konstrukcije za brane, jer su jako opterećene zbog pritiska vode. Ako iznenada potporna konstrukcija za vodu pokvari, pritisak vode će biti teško kontrolirati, a to može dovesti do tužnih posljedica.

Vodovod

Vodovodne konstrukcije sastoje se od vodozahvata, prelivanja, drenaže i kanala. To su hidraulične konstrukcije koje služe za prijenos vode do određenih tačaka. Posebnu pažnju zaslužuju vodozahvatni sistemi koji uzimaju vodu iz akumulacije i dovode je do hidroenergetskih, vodovodnih ili navodnih objekata. Njihov zadatak je da osiguraju prolaz vode u vodovod u utvrđenoj zapremini, količini i kvalitetu u skladu sa rasporedom potrošnje vode. Ovisno o lokaciji, mogu postojati:

  • površina: zahvat vode se vrši na nivou slobodne površine;
  • duboko: voda se uzima ispod nivoa slobodne površine;
  • dno: voda se uzima iz najnižeg dijela vodotoka;
  • slojevito: s takvom strukturom, unos se vrši iz nekoliko nivoa vode - ovisi o njenom nivou u samom rezervoaru i o njegovoj kvaliteti na različitim dubinama.

Najčešće se hidraulične konstrukcije za zahvat vode postavljaju na rijekama. Fotografija pokazuje da takve strukture mogu biti visoke i niske.

Uhvati za različite rezervoare

U zavisnosti od vrste izvora, vodozahvati mogu biti riječni, jezerski, morski, akumulacijski. Među riječnim građevinama, najpopularniji su kopneni, plutajući kanali, koji se mogu kombinirati s crpnim stanicama ili montirati zasebno:

  • Obalni objekat se mora postaviti ako je obala strma. Takva konstrukcija su vodozahvatne hidraulične konstrukcije koje se sastoje od betona ili armiranog betona velikog promjera. Na fotografiji je prednji zid okrenut prema obali.
  • Kanalski sistemi se postavljaju i razlikuju se po glavi postavljenoj
  • Plutajuće konstrukcije su ponton ili teglenica s ugrađenim pumpama, preko kojih se voda uzima iz rijeke i cijevima dovodi do obale.
  • Sistemi za dovod vode sa kantom uzimaju vodu iz rezervoara sa kantom koja se nalazi na obali.

Regulatorno

Regulatorne hidraulične konstrukcije - što je to? Na drugi način se zovu strukture za ispravljanje, jer vam omogućavaju regulaciju toka rijeka. To se može postići izgradnjom konstrukcija za usmjeravanje i ograničavanje toka u samom kanalu i duž obala akumulacije. Zahvaljujući takvim sistemima, riječni tok se formira tako da se kreće relativno malom brzinom i na taj način održava plovni put sa unaprijed određenim minimalnim vrijednostima širine, dubine i zakrivljenosti. Ove hidraulične konstrukcije su popularne, čije su vrste i klasifikacija kako slijedi:

  • kapitalne strukture koje su dio opštih sistema za regulaciju rijeka i namijenjene dugoročnom korištenju;
  • lagane konstrukcije, koje se inače nazivaju privremenim i koriste se uglavnom na malim i srednjim rijekama.

Prve građevine se sastoje od brana, ogradnih bedema, brana i savršeno se nose s erozijom i destruktivnim djelovanjem vode. Strukture za regulaciju svjetlosti su zavjese, ograde od grmlja koje jednostavno usmjeravaju ili odbijaju tok uređaja.

Hidraulične konstrukcije za navodnjavanje

Vrste i klasifikacija sugeriraju podjelu prema prisutnosti brana - bez brana ili brana. Prvi sistemi podrazumevaju stvaranje veštačkog kanala, koji izlazi iz reke pod određenim uglom i uzima deo protoka vodotoka. Kako bi se spriječilo da talog sa dna uđe u kanal za navodnjavanje, takve strukture se nalaze na konkavnim dijelovima obale. Ako je potrošnja vode značajna, tada je potrebna izgradnja brana, koje zauzvrat mogu biti površinske ili duboke.

Propusti

Hidraulične konstrukcije propusta su brane i drenaže. Ovi sistemi su klasifikovani kao kontrolisani ili automatski. Uz pomoć preljeva, višak vode se ispušta iz rezervoara, a preljev je sistem u kojem se voda slobodno izlijeva preko vrha vodozadržne konstrukcije. Ovisno o karakteristikama kretanja vode, takvi sistemi mogu biti bez pritiska ili pritiska.

Posebna namjena

Među hidrauličkim objektima posebne namjene su: hidroenergetski objekti, objekti za navodnjavanje i odvodnjavanje, melioracioni sistemi i vodoprijemni objekti. Razmotrimo ove konstrukcije detaljnije:

  • Hidroenergetski objekti mogu biti ugrađeni, kanalski, brani ili derivacioni. Takvi sistemi se sastoje od usisnih konstrukcija, tlačnih cjevovoda, turbina sa generatorima, ispusnih cjevovoda i raznih vrsta ventila. Hidroelektrane su potrebne za pretvaranje energije protoka vode u električnu energiju.
  • Vodeni transport: ovi sistemi se sastoje od prevodnica, brodskih liftova, lučkih objekata, koji su postavljeni na rijekama, kanala sa različitim vodostajima u njima.
  • Rekultivacija: ovi sistemi vam omogućavaju da razmislite o mjerama usmjerenim na radikalno poboljšanje zemljišta. Melioracija obuhvata odvodnjavanje i navodnjavanje teritorija. Uz pomoć drenažnog sistema uklanja se višak vlage, a sistem za navodnjavanje osigurava pravovremeno zalijevanje teritorije. Odvodni sistemi mogu biti horizontalni ili vertikalni.
  • Riblji prolazi: ove hidraulične konstrukcije omogućavaju prolaz ribama iz donjeg vodostaja u gornji, uglavnom tokom njihove mrijestne migracije. Takvi sistemi su dvije vrste: prvi uključuju samostalan prolaz ribe kroz posebne prolaze za ribu, drugi - kroz posebne riblje prolaze i riblje elevatore.
  • Taložni rezervoari: to su posebni rezervoari za skladištenje u kojima se skuplja industrijski i industrijski otpad.

U nekim slučajevima se kombiniraju opće i posebne strukture, na primjer, sistem preljeva se postavlja u zgradu hidroelektrane. Takvi složeni sistemi nazivaju se čvorovima hidrauličkih konstrukcija.

Koja je opasnost?

Postoji i podjela hidrograđevina prema stepenu njihove opasnosti: oni mogu biti niskog, srednjeg, visokog ili izuzetno visokog stepena opasnosti. Najčešći faktori koji utiču na opasnost od hidrauličnih konstrukcija su prirodna opterećenja i udari, neusklađenost projektnog rješenja sa zakonskim zahtjevima, kršenje uslova rada konstrukcija ili posljedice i oštećenja uslijed udesa. Bilo kakvi nedostaci i nepredvidivi utjecaji mogu dovesti do uništenja konstrukcija, proboja fronta pritiska.

UVOD

Danas praktično ništa nije nemoguće u našem svijetu: izgraditi džinovski neboder - molim vas, potonuti stotinama metara pod vodu - nije pitanje. Inženjerska misao i tehnički napredak idu ogromnim koracima. Sredinom prošlog veka, vraćanje reka unazad bila je izuzetna odluka. Šta reći: na svakom okućnici ili vikendici koja poštuje sebe, svako nastoji napraviti svoj ribnjak ili "svoj", domaći vodopad. Svim ovim visokotehnološkim industrijskim strukturama i kućnim vodama rukuju stručnjaci za hidraulične konstrukcije. Samo svaki ima svoje razmjere: ko treba da postavi hidroelektranu na rijeci Sibir, uobičajeno je pitanje za narednu deceniju, a ko treba poboljšati i sačuvati obalu rijeke u granicama grada.

KLASIFIKACIJA HIDRAULIČKIH KONSTRUKCIJA

Hidraulična konstrukcija je građevina koja se koristi za vodne resurse, kao i za suzbijanje štetnog djelovanja vode. Primjeri takvih građevina su more (i doslovno i figurativno...). Vrlo su poznate: riječne brane, molovi, hidroelektrane, kanali, luke. Postoje i oni vrlo specijalizovani: sistemi za navodnjavanje i drenažu (koji se koriste u poljoprivredi), plovne strukture (rečne i pomorske kompanije), vodovodi i taložnici i još mnogo, mnogo više. Neki su izgrađeni na osnovu principa razvoja određene grane privrede, drugi - da zaštite ljude od elementa vode.

Ovisno o lokaciji, hidraulički objekti mogu biti morski, riječni, jezerski, ribnjački. Postoje i podzemne i podzemne hidraulične konstrukcije. U skladu sa granama vodoprivrede kojima se opslužuju, hidrotehnički objekti su: vodoenergetski, melioracioni, vodni saobraćaj, plutajući, ribarski, za vodosnabdevanje i kanalizaciju, za korišćenje vodnih resursa, za unapređenje grada, sport , estetske svrhe.

Postoje hidraulične konstrukcije - opšte, koje se koriste za skoro sve vrste korišćenja vode, i - posebne, izgrađene za bilo koju granu vodoprivrede. Uobičajene uključuju:

Zadržavanje vode. Oni stvaraju pritisak ili razliku u nivoima vode ispred i iza konstrukcije. Najpoznatiji primjeri su: brane (najvažnija i najčešća vrsta hidrotehničkih objekata), blokiranje riječnih kanala i riječnih dolina, podizanje nivoa vode nakupljene u izvorištu; brane (ili nasipi), ograđivanje obalnog područja i sprečavanje njegovog plavljenja tokom poplava i poplava na rijekama, za vrijeme plime i nevremena na morima i jezerima;

Vodovod. Služe za prenos vode do određenih tačaka: kanale, hidraulične tunele, kanale, cjevovode. Neki od njih, na primjer, kanali, zbog prirodnih uvjeta njihovog položaja, potrebe za ukrštanjem komunikacijskih puteva i osiguranjem sigurnosti rada, zahtijevaju ugradnju drugih hidrauličnih objekata, kombinovanih u posebnu grupu objekata na kanalima ( akvadukti, sifoni, mostovi, trajektni prelazi, barijere, kapije, prelivi, deponije bljuzgavice, itd.);

Regulatorno. Namijenjeno za promjenu i poboljšanje prirodnih uslova za protok vodotoka i zaštitu riječnih korita i riječnih obala od erozije, taloženja nanosa, udara leda i dr. Prilikom regulacije rijeka koriste se uređaji za vođenje mlaza (polubrane, štitovi, brane itd.). ), koriste se obalozaštitne konstrukcije, ledovodi i ledodržači;

Zahvatne (vodozahvatne) strukture. Oni su raspoređeni da uzimaju vodu iz izvora vode i usmjeravaju je u vodovod. Osim što osiguravaju nesmetano snabdijevanje potrošača vodom u potrebnoj količini iu potrebno vrijeme, štite objekte vodosnabdijevanja od prodora leda, mulja, taloga i dr.;

Prelivi. Služe za prolazak viška vode iz rezervoara, kanala, tlačnih bazena. Mogu biti kanalske i obalne, površinske i duboke, omogućavajući djelomično ili potpuno pražnjenje vodnih tijela. Za regulaciju količine ispuštene (ispuštene) vode, preljevne konstrukcije su opremljene hidrauličkim ventilima. Kod malih ispuštanja vode koriste se i automatski prelivi koji se automatski uključuju kada se nivo vode iznad zadate. Tu spadaju otvoreni prelivi (bez kapija), prelivi sa automatskim kapijama, sifonski prelivi.

Specijalne hidraulične konstrukcije:

Građevine za korištenje vodne energije, zgrade hidroelektrana, tlačni bazeni i dr.;

Strukture vodnog transporta - brodske brave, brodski liftovi, svjetionici itd.;

Konstrukcije prema uslovima plovnog prolaza - splavovi, staze od trupaca itd .;

Lučki objekti - lukobrani, lukobrani, molovi, pristaništa, pristaništa, navozi, navozi i dr.;

Rekultivacija - magistralni i razvodni kanali, kapije-regulatori na sistemima za navodnjavanje i odvodnjavanje;

Ribarstvo - ribnjaci, ribnjaci, ribnjaci itd.

U nekim slučajevima, opće i posebne građevine se kombiniraju u jednom kompleksu, na primjer, preljev i zgrada hidroelektrane (kombinovana HE) ili drugi objekti za obavljanje više funkcija istovremeno. Prilikom obavljanja vodoprivredne djelatnosti, hidraulički objekti, objedinjeni zajedničkom namjenom i smješteni na jednom mjestu, čine komplekse - jedinice hidrotehničkih objekata (hidrosistema). Nekoliko hidroelektričnih kompleksa formiraju sisteme upravljanja vodama, na primjer, energetiku, transport, navodnjavanje, itd.

Nedavno se pojavila treća grupa hidrauličnih konstrukcija. Iako ih nema mnogo (a neki to zovu "hir") - individualna hidrotehnička konstrukcija. Riječ je o izgradnji privatnih "rijeka", "jezera", "bara" i "vodopada". Odnosno, ista voda, samo za raspoloženje, za dekoraciju, kao estetski dizajn vodenog pejzaža. U cjenovnicima nekih kompanija odavno je uključena ovakva usluga - „ekološka hidraulika“. Naravno, prije svega se radi o ekološkom očuvanju prirodnog riječnog korita (na primjer, u granicama grada), obala jezera i drugih vodenih površina u blizini puteva, nasipa i sl. Ali simpatični umjetni ribnjak u vrtu također je važno pitanje. Ovo je intervencija u ekosistem, iako mali komad prirode. Stoga bi visoko kvalificirani stručnjaci trebali biti angažirani u izgradnji velikih i malih hidrauličnih konstrukcija.

Voda za izgradnju hidrauličnih konstrukcija

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Koristite obrazac ispod

Studenti, postdiplomci, mladi naučnici koji koriste bazu znanja u svom studiranju i radu biće vam veoma zahvalni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru

1. Opšte odredbe

Grana nauke i tehnologije, koja se uz pomoć razvoja posebnih kompleksa konstrukcija, opreme i uređaja bavi korištenjem vodnih resursa i bori se protiv njihovog štetnog djelovanja, naziva se hidrotehnika.

U hidrotehnici su identifikovane sledeće glavne grane njegove primene:

korištenje energije vode, pri čemu se energija pokretne (padajuće) vode pretvara u mehaničku, a zatim u električnu;

melioracija (poboljšanje) navodnjavanjem (navodnjavanjem) sušnih površina i odvodnjavanjem močvarnih područja, kao i zaštitom od štetnog uticaja voda (plava, zalivanje, erozija i dr.);

vodni saobraćaj - poboljšanje plovnih uslova rijeka i jezera, izgradnja luka, prevodnica, kanala itd.;

vodosnabdijevanje i kanalizacija naselja i industrijskih preduzeća.

Sve navedene grane hidrotehnike nisu izolirane, već su usko povezane i isprepletene u cjelovito rješavanje problema vodoprivrede.

Prema svojoj namjeni, hidraulički objekti se dijele na opšte i posebne. Prvi, koji se koriste u svim granama hidrotehnike, uključuju: konstrukcije za podizanje vode koje stvaraju pritisak i podržavaju ga - brane, brane itd .; propusti koji služe za unos korisne vode ili ispuštanje viška vode; vodoprovodni - kanali, korita, cjevovodi i tuneli; regulatorni - regulirati kanale, zaštititi banke od podrivanja itd.; spojni, koji služe za spajanje stubova i raznih hidrauličnih konstrukcija - kapi, velike struje, uporišta, odvojeni bikovi; ispuštanje leda i bljuzgavice i uklanjanje sedimenta. Posebne hidraulične konstrukcije koje se koriste samo pod određenim uslovima su: hidroenergetika - mašinske zgrade hidroelektrana, diverzioni objekti; vodni transport - prevodnice, kanali, lučki objekti; navodnjavanje i drenaža - vodozahvati, vodovodi, postrojenja za prečišćavanje.

Hidraulične konstrukcije se obično podižu u obliku kompleksa objekata, uključujući vodopodizanje, propust, drenažu, transport, energetiku itd. Takav kompleks objekata naziva se hidroelektrični kompleks. Ovisno o namjeni, mogu postojati elektroenergetski, navodnjavajući ili transportni (transportni) hidroelektrani. Međutim, u većini slučajeva grade se složeni vodovodi koji istovremeno rješavaju nekoliko vodoprivrednih problema.

Hidrotehnička izgradnja stvara intenzivan inženjerski uticaj na prirodne uslove, menjajući položaj osnove erozije okolne teritorije u akumulacionom delu, izazivajući promenu uslova za napajanje i kretanje podzemnih voda, aktivirajući nagibne procese (klizišta), menjajući mikroklima područja itd. Osim toga, stvaranje rezervoara sa velikim zalihama vode može uzrokovati katastrofalno plavljenje riječne doline ispod građevine u slučaju nesreće. Sve to zahtijeva posebno pažljivo proučavanje teritorije na kojoj se nalaze hidroelektrani.

U procesu projektovanja, na osnovu namene objekata i specifičnih prirodnih uslova, vrši se izbor najracionalnijeg rasporeda lokacije glavnih objekata hidroelektrane, njen raspored, izbor vrste i parametara vodnog pritiska. konstrukcije, dubinu uvlačenja i oslonca na temeljne stijene, konjugaciju sa stijenskom masom u uporcima na stranama doline, kao i sheme za izvođenje građevinskih radova.

Istorija brana pokazuje da su se one od njih, čije je rušenje izazvalo strašne katastrofe, u 2/3 slučajeva srušile, ne zbog grešaka u proračunima ili u izboru materijala, već zbog nedostatka temelja - na lošem zemljištu, često zasićeni vodom, što je rezultat nedostatka svijesti o geološkim i hidrogeološkim uslovima temeljnog tla. Primjer za to je katastrofa na akumulaciji Vajont u Italiji.

1959. godine, na VI Kongresu o velikim branama, italijanski hidraulični inženjeri L. Sements, N. Biadena, M. Pancini izvještavaju o najvišoj lučnoj brani na svijetu na rijeci. Vayont, visok 265,5 m (70 km sjeverno od Venecije). U izvještaju su vrlo detaljno istaknute karakteristike dizajna brane. Za ispuštanje poplavnih voda na vrh brane predviđen je preliv sa 10 rupa dužine 6,6 m, dva tunela i jedan donji preliv. Za jačanje temelja brane predviđena je površinska cementacija stijene, sa zapreminom bušaćih radova od 37.000 m3. Kako bi se spriječila filtracija, ispod brane i na obalama postavljena je injekciona zavjesa sa zapreminom bušotine od 50.000 m3. Brana je proračunata korištenjem 4 analitičke metode (nezavisni lukovi, ispitna opterećenja, itd.). Osim toga, struktura brane je ispitana na dva modela na institutu u Bergamu (razmjera 1:35). Testovi modela su omogućili da se brana olakša zbog određenog smanjenja njene debljine. O geološkim prilikama rečeno je samo da je dolina Vajont sastavljena od krečnjaka i dolomita tipičnih za istočne Alpe, da slojevi padaju uzvodno od rijeke i to je povoljno za podupiranje brane (sl. 1).

Brana je završena 1960. godine, a 9. oktobra 1963. dogodila se jedna od najgorih katastrofa u historiji hidrotehnike, od koje je stradalo više od 2.600 ljudi. Uzrok je bilo klizište koje je palo u rezervoar. Najviša tanka lučna brana na svijetu je preživjela, a svi proračuni dizajnera su se ispostavili točnimi. Kao što je pokazala analiza materijala nakon katastrofe: geolozi nisu uzeli u obzir činjenicu da slojevi krečnjaka čine sinklinalni nabor čija se os poklapa sa smjerom doline. Istovremeno, sjeverno krilo je presječeno rasjedom. Godine 1960. na lijevoj obali kod brane formirano je klizište zapremine 1 milion m3.

Godine 1960-1961. 2 kilometra katastrofalni prelivni tunel je probijen ako se klizišta nastave. Za praćenje razvoja procesa klizišta, postavljena je mreža geodetskih mjerila, ali kako se pokazalo, mjerila nisu pogodila glavnu kliznu površinu. Od 1961-1963 uočeno je kontinuirano gravitacijsko puzanje. Kasno uveče 9. oktobra 1963. godine, 240 miliona m3 zemlje je istisnuto u rezervoar za 30 sekundi, brzinom od 15-30 m/s. Ogroman talas visok 270 m za 10 sekundi prešao je 2-kilometarski rezervoar akumulacije, prešao preko brane i, metući sve što mu se nađe na putu, srušio se u dolinu. Seizmički potresi zabilježeni su u Beču i Briselu.

Rice. 1. Geološki presjek riječne doline. Vayont (Italija): 1 - gornja kreda; 2 - donja kreda; 3 - malm; 4 - dogger; 5 - layas. Brojevi u krugovima: 1- glavna klizna površina; 2 - spušteni blok; 3 - kvar; 4 - dno glacijalne doline; 5 - pravac prastarih pukotina; 6 - pravac mladih pukotina; 7 - rezervoar

2. Vodovod

Hidroelektrana na ravničarskoj rijeci uključuje hidroelektranu. Da bi turbine hidroelektrane radile, potreban je ne samo neprekidan protok vode, već i pritisak - razlika u nivoima između gornjeg i donjeg toka, tj. dionice rijeke uzvodno i nizvodno od hidroelektrane. Pritisak se koncentriše na mjestu pogodnom za korištenje kao rezultat izgradnje brane ili druge strukture za zadržavanje vode i punjenja rezervoara. Ova dva elementa su važne komponente vodovoda. Akumulacija je neophodna i za regulisanje neravnomjernog toka rijeke, dovodeći ga u skladu sa potrošnjom vode, tj. u ovom slučaju sa grafikonom električnog opterećenja hidroelektrane. Hidroelektrane na visokovodnim nizijskim rijekama nalaze se u njihovom kanalu i nazivaju se niskotlačnim kanalom ili blizu brana, ako je pritisak dovoljno velik.

Budući da je ekonomski neisplativo akumulirati rijetke velike vodene poplave u akumulaciji, a budući da je potrošnja električne energije, tj. korišćenje vodosnabdevanja može biti prekinuto zbog havarije; hidroelektrani bi trebalo da pored turbina ima preliv za prelivanje vode iz gornjeg bazena u donji, kako bi se izbeglo prelivanje akumulacije i prelivanje vode kroz branu sa nastalim destruktivnim posljedicama. Osim turbina, prolaz vode u nizvodno pored turbina u slučaju gašenja blokova hidroelektrane može biti neophodan i kod nenapunjene akumulacije, ako bez protoka ove vode korisnici vode lociraju nizvodno od rijeke - štete će pretrpjeti hidroelektrane, vodni transport, sistemi za navodnjavanje itd. Da bi se riješio ovaj problem, u sklopu hidroelektrane grade se propusti sa dubokim rupama - ispustima vode.

Također može biti potrebno propuštanje vode nizvodno u svrhu pražnjenja rezervoara za pregled i popravku objekata hidroelektrane. Zatim treba uključiti drenažne kanale s dubokim ili donjim rupama. Za opskrbu velike količine vode za svoju glavnu svrhu - turbinama hidroelektrane, nakon što je očistite od opasnih inkluzija - leda, mulja, sedimenta, smeća itd., Potrebne su posebne strukture - vodozahvati.

Hidroelektrana se može nalaziti na planinskoj rijeci, ne u blizini brane, već nizvodno na obali; voda se u njega napaja iz vodozahvata posebnim vodovodom i iz njega se ispušta u rijeku posebnim vodovodom, koji se zajedno nazivaju derivacija, a posebno - ulazna i izlazna derivacija. Namjena uređaja za derivaciju je ista kao i za izgradnju brane, koncentracija glave za njegovu pogodnu upotrebu. U planinskim rijekama, voda pada sa strmim nagibom površine, raspršujući svoju potencijalnu energiju. Kanal položen uz obalu sa minimalnim nagibom dovodi vodu u hidroelektranu na površinskom nivou koji se ne razlikuje mnogo od nivoa izvorišta.

Kao rezultat toga, stanica koristi veći pritisak, pad većeg dijela rijeke nije samo zbog oslonca brane, već i zbog razlike u nagibu rijeke i kanala. Uloga izvođenja diverzije je analogna; nivo vode u njemu se malo razlikuje od vodostaja u rijeci na kraju skretanja, tako da je na početku preusmjeravanja na hidroelektrani nivo niži nego u obližnjoj rijeci koja je paralelna sa rijekom koja teče. Tako stanica dobija još veći pritisak, koristeći pad dodatnog dijela rijeke. Diverzioni hidrosistemi su dugi, pa obuhvataju glavnu jedinicu sa branom, prelivom i vodozahvatom, staničnu jedinicu sa tlačnim bazenom koji dovršava preusmjeravanje opskrbe, cjevovode za dovod vode do turbina, te zgradu hidroelektrane i prethodno pomenute diverzione elemente.

Rice. 2. Protočna hidroelektrana niskog pritiska sa hidroelektranom i brodskom prevodnicom

Na sl. 3 prikazuje hidroelektranu sa kratkim kanalom za skretanje na planinskoj rijeci. Glavna jedinica uključuje betonsku preljevnu branu, vodozahvat sa taložnikom. Jedinica stanice uključuje tlačni bazen i prelivni otvor u praznom hodu. Na sl. 9 prikazuje, dijelom u presjeku, podzemnu hidroelektranu sa tunelskom derivacijom. Vidi se visoka preljevna brana, duboki vodozahvat, kao i prenaponski rezervoar na kraju glavnog ulaznog dijela derivacije.

Rice. 3. Hidroelektrana sa odvodnim kanalom

U prisustvu brane, hidroelektrični kompleks bi trebao imati preljeve, kao i ispuste neophodne za transport. Obje ove funkcije se često kombiniraju u jednoj strukturi. Kao rezultat izgradnje brane nastaje razlika (razlika u nivou) između ribnjaka, za prevazilaženje koje su brodovima, kako uzvodno tako i nizvodno, potrebni brodski prolazni objekti (pregrade, brodski liftovi. za zimovanje brodova.

Prilazni kanali do prolaza broda, uzvodno i nizvodno, čine svojevrsnu derivaciju po kojoj brodovi idu, ali teče malo vode, samo za punjenje i pražnjenje komore za zaključavanje u procesu zaključavanja brodova. Ponekad ovi kanali poprime znatnu dužinu, ako je potrebno zaobići dio rijeke koji je nezgodan za plovidbu - ispraviti strmu krivinu, zaobići brzake. Dugi kanali sa mnogo prevodnica međusobno povezuju različite rijeke.

Korišćenje vodnih resursa za navodnjavanje poljoprivrednog zemljišta i navodnjavanje aridnih teritorija zahteva izgradnju sopstvenih kompleksa hidrotehničkih objekata, postavlja svoje zahteve za regulaciju rečnog toka. Površina navodnjavanog zemljišta je obično vrlo velika, a hidraulične konstrukcije koje se nalaze na njemu su toliko brojne da se njihov kompleks ne može nazvati hidroelektranskim kompleksom, već se nazivaju sustavom za navodnjavanje. Dio objekata, kompaktno smještenih na rijeci u upotrebi, kao dio brane koja čini rezervoar za regulaciju toka rijeke, preljev za prolazak poplava, vodozahvat i taložnik za taloženje nanosa iz zauzete vode. za navodnjavanje se naziva glavni čvor sistema za navodnjavanje.

Od glavnog čvora do navodnjavanog zemljišta, voda se dovodi preko glavnog vodovoda, najčešće kanala. Njegova dužina se mjeri desetinama i stotinama kilometara, na putu se od njega odvajaju razdjelnici, od njih prskalice. Neiskorišteni vodni ostaci sa njiva se sakupljaju u kolektorima i ispuštaju u vodotok. Ako se dio navodnjavanog zemljišta nalazi iznad nivoa vode u magistralnom kanalu, voda za ova zemljišta se snabdijeva iz crpnih stanica. Na samoj mreži za navodnjavanje nalaze se regulatori, kapi, otpadne strukture itd.

Odvodni sistemi u područjima prekomjerne vlage tla, širenja močvara, naravno, ne zahtijevaju izgradnju brana. Kompleks konstrukcija ovih sistema obuhvata drenaže, male i velike kanale, razne objekte na drenažnoj mreži; na vodotocima se izvode radovi na ravnanju (ravnanje, krčenje, produbljivanje, obalne brane). Sistem odvodnje može biti gravitacioni, međutim, ako je teren previše ravan, mogu biti potrebne crpne stanice na mreži i za pumpanje vode u vodotok.

Složeni sistemi vodosnabdijevanja - kanalizacije (kanalizacije) su veoma složeni i raznovrsni. Raznolikost uglavnom ovisi o vrsti potrošača vode - komunalni ili industrijski vodovod. Mnoge industrije zahtijevaju kontinuirano snabdijevanje velikim masama vode, uključujući, na primjer, celulozu i papir, metalurške, hemijske, termo (i nuklearne) elektrane (za hlađenje kondenzatora). Prije nego što se preostali dio ove vode, promijenjen u kvaliteti (otpadne vode), ispusti u vodotok ili vrati u proizvodnju (opskrba s cirkulacijom), ona se pored glavnog čvora mora prečistiti, dezinficirati, ohladiti i sl. objekata na rijeci i vodovodnoj mreži kod potrošača, postoje crpne stanice i sistem za prečišćavanje vode zahvaćene iz vodotoka, kao i složeniji sistem za prečišćavanje vode ispuštene od potrošača.

3. Rezervoari

Akumulacija je vještačka akumulacija značajnog kapaciteta, koja se obično formira u riječnoj dolini pomoću struktura za zadržavanje vode kako bi se regulirao njen protok i dalja upotreba u nacionalnoj ekonomiji. Table 1 prikazuje najveće rezervoare na svijetu.

Tabela 1. Najveće akumulacije na svijetu

U rezervoaru se izdvajaju sljedeći glavni elementi i zone (slika 4).

Rice. 4. Glavni elementi i zone rezervoara. Glavni elementi režima: 1 - nizak vodostaj prije rukavca; 2 - visoki vodostaj prije povratka; 3 - normalan nivo zadržavanja; 4 - visoki vodostaj u uslovima rukavca

Propusni kapacitet hidroelektrane (njegove turbine, preljevi, otvori na dnu, brane) ograničen je iz ekonomskih i, rjeđe, tehničkih razloga. Stoga, kada se tok vrlo rijetkog ponavljanja dogodi kroz rezervoar (jednom na svakih sto, hiljada ili čak deset hiljada godina), hidroelektrični kompleks nije u stanju da prođe cijelu masu vode koja teče duž rijeke. U tim slučajevima, nivoi vode u cijeloj akumulaciji i na brani se povećavaju, ponekad povećavajući njenu zapreminu za značajnu količinu; istovremeno se povećava propusnost hidroelektričnog kompleksa. Takav porast nivoa iznad FSL-a u periodu velikih poplava rijetke recidive naziva se forsiranje nivoa akumulacije, a sam nivo se naziva prisilni povrat (FPU). Na akumulacijama koje se koriste za transport vode ili splavarenje drvetom, iscrpljivanje nivoa tokom perioda plovidbe ograničeno je na nivo na kojem riječna flota, zbog stanja dubina, može nastaviti normalan rad. Ovaj nivo, koji se nalazi između LLL-a i ULV-a, naziva se nivo okidača navigacije (NNL). Nivoi vode, posebno na FSL i FPU, na brani, u srednjoj i gornjoj zoni akumulacije nisu isti. Ako nivo na brani odgovara nivou FSL-a, onda sa udaljenosti od njega raste, prvo za centimetre, a zatim za desetine centimetara. Ovaj fenomen se naziva krivulja povratne vode.

Pored velike i nesumnjive koristi koju rezervoari donose, nakon njihovog punjenja nastaju i prateće, često negativne, posljedice. To uključuje sljedeće. Najveću štetu nacionalnoj privredi nanosi stalno plavljenje teritorija na kojima se nalaze naselja, industrijska preduzeća, poljoprivredno zemljište, šume, mineralna bogatstva, željeznice i autoputevi, komunikacioni i dalekovodi, arheološki i istorijski spomenici i drugi objekti. Trajno poplavljena područja su područja koja se nalaze ispod normalnog nivoa zadržavanja. Privremeno plavljenje teritorija koje se nalaze na obalama akumulacija u rasponu od normalnog do prisilnog nivoa rukavca također uzrokuje štetu, ali se rijetko dešava (1 put u 100 - 10.000 godina).

Povećanje nivoa podzemnih voda u području uz rezervoar dovodi do njegovog poplavljanja - zalijevanja, poplave podzemnih objekata i komunikacija, što je također neisplativo.

Reformacija (obrada) obala akumulacija talasima i strujama može dovesti do uništenja velikih površina korisne, razvijene teritorije. Procesi klizišta nastaju ili se aktiviraju duž obala akumulacija. Uslovi plovidbe i raftinga na rijeci se radikalno mijenjaju, rijeka se pretvara u jezero, dubine se povećavaju, brzine smanjuju. Smanjene su dimenzije podzemnog mosta potrebne za vodni transport.

Zimski režim rijeke se uvelike mijenja, smrzavanje na akumulaciji se produžava, a mulj nestaje, ako ga ima. Zamućenost se smanjuje kako se sediment taloži u rezervoaru.

Među mjerama za nadoknadu štete uzrokovane poplavama i plavljenjem zemljišta, sprovode prenos i obnovu gradova, radničkih naselja, kolhoznih imanja, kao i industrijskih preduzeća na novim nepoplavljenim mjestima. Izmještaju se odvojene dionice puteva, povećava im se kolovoz, ojačavaju kosine nasipa itd. Oni prenose ili štite spomenike istorije i kulture, a ako to nije moguće proučavaju i opisuju. Podignite raspone mostova i obnovite mostove. Riječni brodovi su zamijenjeni flotom na obali jezera, a rastopljeni rafting zamijenjen je vučom splavova. Izvode sječu i čišćenje šuma na području akumulacije. Oni dovršavaju razvoj minerala (na primjer, ugalj, ruda, građevinski materijal, itd.) ili daju mogućnost njihovog naknadnog razvoja u prisustvu akumulacije. Ponekad se pokaže da je ekonomski svrsishodno, umjesto uklanjanja privrednih objekata i naselja iz poplavne zone akumulacije, provesti mjere njihove inženjerske zaštite.

Kompleks hidrotehničkih i melioracionih mjera, objedinjen imenom inženjerske zaštite, obuhvata nasipanje ili ograđivanje objekata i vrijednog zemljišta, odvodnjavanje poplavljenih ili nasipanih područja uz pomoć drenaže i ispumpavanja vode, jačanje obala na pojedinim dionicama rezervoar itd.

4. Brane

Brana je konstrukcija koja blokira vodotok, koja podiže vodu na viši nivo od domaćeg i na taj način koncentriše na jednom mjestu pogodan pritisak, odnosno razliku u nivoima vode ispred i iza brane. Brana zauzima važno mjesto u bilo kojem tlačnom hidroelektranskom kompleksu.

Brane se grade u različitim klimatskim i prirodnim uslovima - na sjevernim geografskim širinama iu područjima permafrosta, kao i na jugu, u tropskim i suptropskim zonama, sa visokim pozitivnim temperaturama. Nalaze se u ravničarskim rijekama sa visokim vodama koje teku u kanalima sastavljenim od nestjenovitog tla - pijeska, pješčane ilovače, ilovače i gline, kao i planinskim rijekama koje teku u dubokim kamenitim klisurama, gdje se često ponavljaju jaki zemljotresi. Raznolikost prirodnih uslova, namjene izgradnje brana, obim i tehnička opremljenost izgradnje doveli su do raznovrsnosti njihovih tipova i dizajna. Kao i druge građevine, brane se mogu klasificirati prema mnogim kriterijima, na primjer, po visini, materijalu od kojeg su izgrađene, mogućnosti prolaska vode, prirodi njihovog rada kao potpornih konstrukcija itd.

Hidraulične vodozadržne konstrukcije, koje uključuju brane, percipiraju sile različitog porijekla, prirode i trajanja, čiji je ukupni učinak mnogo veći i složeniji od djelovanja sila na zgrade i objekte industrijsko-civilnog tipa.

Da bismo razumjeli uvjete rada vodonosnih konstrukcija, razmotrit ćemo dijagram betonske brane s glavnim opterećenjima koja djeluju na nju. Kao i sve proširene betonske konstrukcije, brana je izrezana na dijelove sa šavovima koji omogućavaju nesmetanu deformaciju sekcija pod temperaturnim utjecajima, skupljanje i slijeganje, čime se sprječava nastanak pukotina. Sljedeće sile djeluju na svaki dio brane dužine L, visine H i širine na bazi B.

Težina dijela brane G određena je njegovim geometrijskim dimenzijama i specifičnom težinom betona g = rgg (kao što je poznato, specifična težina tvari jednaka je proizvodu njene gustine i ubrzanja gravitacije).

Rice. 5. Poprečni profili savremenih brana u poređenju sa siluetama drugih građevina (dimenzije u metrima): 1 - Dnjepar; 2 - Bukhtarminskaya; 3 - Krasnojarsk; 4 - Bratsk; 5 - Čarvak; 6 - Keopsova piramida; 7 - Toktogul; 8 - Chirkeyskaya; 9 - Sayano-Shushenskaya; 10 - brana Usoi; 11 - Nurek; 12 - Moskovski državni univerzitet; 13- Inguri

Pritisak vode za filtriranje na osnovu brane nastaje usled podzemnog toka vode koja teče pod pritiskom kroz pore i pukotine u tlu baze brane od uzvodnog ka nizvodnom toku. Približna vrijednost ove sile, koja se naziva povratni pritisak, jednaka je:

U = ´gBL,

gdje je N1, N2 - dubine vode u barama; g - specifična težina vode; a je faktor redukcije koji uzima u obzir učinak uređaja protiv procjeđivanja i drenaže u podnožju brane.

Hidrostatički pritisak vode sa uzvodne i nizvodne strane određuje se formulama:

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

Gore navedene snage spadaju u kategoriju najvažnijih i trajnih. Pored njih, kada je to potrebno, prema posebnim formulama, uzimaju se u obzir dinamički pritisak talasa, pritisak leda, taloženi sediment u rezervoaru, kao i seizmičke sile. Neujednačene temperaturne fluktuacije dodatno utiču na čvrstoću betonske brane. Hlađenje površina brane uzrokuje na njima vlačna naprezanja, a na betonu koji je na njih slabo otporan mogu nastati pukotine. U uvjetima djelovanja navedenih sila i pritiska vode, brana mora biti čvrsta, otporna na smicanje i vodootporna (ovaj zahtjev vrijedi i za njen temelj). Osim toga, brana mora biti ekonomična, tj. od svih opcija koje ispunjavaju gore navedene zahtjeve treba izabrati opciju koja se odlikuje minimalnim troškovima.

Posebno mjesto u hidrotehnici zauzimaju pitanja koja se odnose na filtraciju vode iz uzvodnog u nizvodno. Ova pojava je neizbježna, a zadatak hidrotehnike je da je predvidi i organizuje i uz pomoć inženjerskih mjera spriječi opasne ili neisplative posljedice. Načini filtracionih struja mogu biti: tijelo konstrukcije, čak i ako je izgrađeno od betona; osnova konstrukcije, posebno kada se radi o nestjenovitim ili napuknutim stijenama; obale na mjestima gdje se nalaze tlačne strukture. Štetne posljedice filtracije su neproduktivni gubitak vode iz akumulacija, koja se stoga ne koristi u narodno-privredne svrhe, protupritisak koji umanjuje stepen stabilnosti strukture tlačne glave, te poremećaji filtracije ili deformacije tijela zemljane brane. ili ne-stjenovitog temelja, posebno u obliku sufuzije ili poplave.

Sufuzija se obično naziva uklanjanjem malih čestica filtracijskim protokom kroz pore između većih čestica; javlja se na nekoherentnim (rastresitim) zemljištima - neravnozrnatim peskovitim, peskovito-šljunkovitim. Hemijska sufuzija otapa soli u stijenama. Bubrenje je uklanjanje značajnih količina osnovnog tla, koje se sastoji od kohezivnih stijena, kao što su ilovača, glina, itd., podzemnim tokom, filtriranjem ispod tlačne strukture u nizvodni bazen.

Da bi se osigurao normalan rad konstrukcije i eliminisale opasne pojave, u projektu konstrukcije je predviđena racionalna podzemna kontura (slika 6). To se postiže povećanjem puta filtracije ispod konstrukcije, stvaranjem vodootpornog pokrivača u izvorištu (depresija) i moćnog vodotoka nizvodno, postavljanjem limova ili drugih zavjesa, zubaca ili drugim mjerama.

Rice. 6. Dijagram brane na filtarskom temelju (prema S.N. Maksimovu, 1974): 1 - tijelo brane, 2 - vodeni stub, 3 - pregrada, 4 - nizbrdo, 5 - strujne linije, 6 - tiple

Brane od zemljanih materijala.

Drevni tip tlačnih hidrotehničkih konstrukcija su brane napravljene od materijala tla. Ovisno o korištenom tlu, brane su homogene i heterogene, a u poprečnom profilu tijelo potonjeg se sastoji od nekoliko tipova tla. Za izgradnju homogene zemljane brane koriste se različita niskopropusna tla - pijesak, morena, les, pjeskovita ilovača, ilovača itd. Prema strukturi brane i njenoj međuprostornosti sa podlogom, ovo je najjednostavniji tip brane. struktura pritiska.

Heterogene zemljane brane, pak, dijele se na brane sa ekranom od slabo propusnog tla, položene sa strane gornjeg nagiba brane, i brane sa jezgrom, u kojima se niskopropusno tlo nalazi u sredini profil brane. Umjesto zemljanog jezgra mogu se koristiti dijafragme bez tla od asfalt-betona, armiranog betona, čelika, polimera itd. Od ovih materijala bez tla mogu se napraviti i sita.

U zavisnosti od načina izvođenja radova, zemljane brane su rasute, sa mehaničkim sabijanjem nasutog tla, i aluvijalne, podignute uz pomoć hidromehanizacije; Potonji način podizanja zemljanih brana u prisustvu odgovarajućih uslova (obezbeđivanje vode, energije i opreme, prisustvo odgovarajućeg sastava tla, itd.) karakteriše visoka produktivnost, koja dostiže i do 200 hiljada m3/dan.

Kameno-zemljane brane su podignute u glavnom dijelu volumena od obrisa kamena; njihova vodootpornost postiže se uređajem sita ili jezgra, položenih od nisko vodopropusnih tla (ilovača itd.). Između kamena i sitnozrnog tla postavljaju se reverzni filteri - prijelazni slojevi pijeska i šljunka čija se veličina povećava prema kamenu kako bi se spriječilo otapanje tla antifiltracionih uređaja.

Takve brane se široko koriste u vodovodima visokog pritiska na planinskim rijekama. Dakle, visina brane hidroelektrane Nurek na rijeci. Vakhshe je 300 m.

Njihova prednost, u odnosu na druge tipove brana, je upotreba kamenja i zemlje koji su dostupni na gradilištu, mogućnost opsežne mehanizacije glavnih vrsta radova (zabacivanje kamena i nasipanje zemlje), kao i dovoljna seizmička otpornost. U poređenju sa drugim tipovima zemljanih brana, kameno-zemljane brane karakteriše veća strmina padina, tj. manje materijala.

Mala širina niskopropusnog kontakta brane kamen-zemlja sa bazom komplikuje dizajn njihovog vodootpornog sučelja. Na nestjenovitom tlu potrebno je zabiti šipove ili postaviti betonsku ogradu, a na kamenitim tlima postavlja se injekciona zavjesa injektiranjem cementnog maltera kroz izbušene bunare u pukotine u stijeni. Takvi spojevi sprečavaju opasne pojave filtracije u osnovi strukture tlačne glave.

Nasipne brane se podižu skiciranjem ili nasipanjem kamena, a njihova vodonepropusnost osigurava se ekranom na gornjoj kosini ili dijafragmom na sredini profila, izgrađenom od materijala koji nisu tla (armirani beton, drvo, asfalt beton, čelik , plastika, itd.). Kamene brane se grade od suhog zida, za koji su također potrebni paravani, ili od zidanja na bazi maltera. Ove brane se danas retko grade.

Brane od umjetnih materijala.

Drvene brane su jedna od najstarijih vrsta tlačnih konstrukcija, postoje stotinama godina. U ovim branama glavna opterećenja preuzimaju drveni elementi, a njihova stabilnost na smicanje i plutanje osigurava se pričvršćivanjem drvenih konstrukcija u podnožje (npr. zabijanje pilota) ili opterećenjem balastom od kamena ili zemlje (u kaveznim konstrukcijama). . Drvene brane se grade za niske nagibe, od 2 do 20 m.

Brane od tkanine izgrađene su relativno nedavno zbog pojave izdržljivih vodootpornih sintetičkih materijala. Glavni konstruktivni elementi tkanih brana su sama školjka, ispunjena vodom ili zrakom i koja ima ulogu kapije (pregrade), sidreni uređaji za pričvršćivanje školjke na betonski plovak, cijevni sistem i pumpna ili ventilaciona oprema za punjenje i pražnjenje školjke. Područje primjene platnenih brana rijetko prelazi granicu visine od 5 m.

Betonske brane se široko koriste u hidrotehnici. Izgrađene su u različitim prirodnim uslovima i omogućavaju prelivanje vode kroz posebne raspone na njihovom vrhu (prelivne brane), što je nemoguće ili neracionalno kod brana od zemljanih materijala. Njihove dizajnerske forme su veoma različite, što zavisi od mnogo faktora. Najveća visina betonske brane gravitacionog tipa Grand Dixans (Švajcarska) je 284 m. U Rusiji je Sajano-Šušenska brana lučnog tipa podignuta na Jeniseju sa visinom od 240 m. Brana ima kamenita baza. Prelivne brane kaskada Svirsky i Volzhsky podignute su na nestjenitim temeljima u teškim geološkim uslovima. Lake betonske brane pojavile su se kasnije od masivnih i relativno su male u Rusiji. Betonske brane se po projektu dijele na tri tipa: gravitacijske, lučne i potporne. Najpoznatiji tip ovih brana su kontra brane. Njihova prednost u odnosu na masivne je manja količina betonskih radova. Istovremeno, zahtijevaju izdržljiviji beton, ojačan armaturom.

Gravitacione brane, kada su izložene glavnim silama hidrostatskog pritiska, pružaju dovoljnu otpornost na smicanje, uglavnom zbog svoje velike vlastite težine. Kako bi se spriječila filtracija vode u podnožju brane, postavljaju se injekcione zavjese (u stjenovitim temeljima), zabijaju se šipovi (u ne-stjenovitim temeljima). Da bi se povećala stabilnost brane, organizuju se drenaže, uređuju šupljine koje smanjuju protivpritisak i druge mjere.

Lučne brane su u planu zakrivljene sa ispupčenjem prema izvorištu, otporne su na djelovanje hidrostatskog pritiska i drugih horizontalnih posmičnih opterećenja uglavnom zbog svog naslona na obale klisure (ili uporišta). Prilikom podizanja lučnih brana, preduvjet je prisustvo dovoljno jakih i slabo savitljivih stijena na odronima. Ove brane ne zahtijevaju, kao gravitacijske brane, značajnu težinu betonskog zidanja, ekonomičnije su od gravitacijskih brana. Polumjeri zakrivljenosti njihovih lučnih elemenata povećavaju se odozdo prema gore.

Konturne brane se sastoje od niza kontrafora, čiji je oblik na bočnoj fasadi blizak trapezu, koji se nalaze na određenoj udaljenosti jedan od drugog; tlačni stropovi su oslonjeni na kontrafore, koji primaju opterećenja koja djeluju s gornje strane. Rasponi mosnog prelaza oslanjaju se na kontrafore odozgo. Zauzvrat, podupirači prenose opterećenje na bazu. Najpoznatije su sljedeće vrste kontra brana: masivni kontrafori, ravnih stropova, višelučni. Podporne brane su ili slijepe ili preljevne brane. Podižu se na stjenovitim i ne-stjenovitim tlima; u potonjem slučaju imaju dodatni konstrukcijski element u obliku temeljne ploče, čija je svrha smanjenje naprezanja u osnovnom tlu. Da bi kontrafori bili seizmički otporniji u poprečnim seizmičkim uvjetima (preko rijeke), ponekad su međusobno povezani masivnim gredama.

Posebnost potpornih brana je povećana širina u podnožju i nagib gornjeg ruba, što dovodi do činjenice da se značajna vertikalna komponenta pritiska vode prenosi na potonju, pritiskajući branu na podnožje i pružajući joj smicanje. stabilnost, uprkos smanjenoj težini. Protivpritisak u takvim branama je manji nego kod masivnih gravitacionih brana.

Podporne brane zahtijevaju manje količine betona od gravitacionih brana, međutim, troškovi poboljšanja kvaliteta betona, armature i usložnjavanja izvođenja radova čine ih prilično bliskim jedna drugoj po ekonomskim pokazateljima. Najviša kontra (višelučna) brana Daniel Johnson, visoka 215 m, izgrađena je u Kanadi.

5. Prelivi

U sklopu hidroelektrane, pored gluhe brane, veliki značaj imaju i prelivi, tj. uređaji za ispuštanje suvišnih poplavnih voda ili prolazak troškova u druge svrhe. Postoji nekoliko različitih rješenja za lokaciju preljeva u vodovodu.

Preljevi se mogu urediti u vrhovima betonske brane u kanalu ili na poplavnoj ravnici rijeke; tada će konstrukcija poprimiti oblik preljevne brane. Preliv se može urediti nezavisno od brane u vidu posebne konstrukcije koja se nalazi na obalnoj padini i stoga se naziva obalni preliv.

I u tijelu brane i na obalnoj padini, preljevi mogu biti locirani blizu vrha brane ili duboko ispod nivoa vrha. Prvi se zovu površinski, drugi - duboki ili donji prelivi.

Površinski rasponi prelivnih brana mogu biti otvoreni (bez kapija), ali obično imaju kapije za regulaciju uzvodnog vodostaja. Da bi se sprečilo prelivanje rezervoara, kapije se otvaraju delimično ili potpuno, sprečavajući da nivo vode poraste iznad normalnog nivoa (NLL). Da bi se poboljšali uslovi za prolaz vode kroz branu, greben dobija glatki, zaobljen oblik, koji zatim prelazi u površinu koja se strmo spušta, završavajući blizu nivoa donjeg bazena sa još jednim reverznim zaobljenjem, usmeravajući tok u korito rijeke. Cijelom dužinom fronta preljeva bikovi su podijeljeni na niz raspona. Bikovi, osim toga, percipiraju pritisak vode iz kapija, a služe i kao oslonci za mostove dizajnirane za servisiranje mehanizama za podizanje i kapija i transportne veze između obala.

Voda koja se ispušta kroz branu ima veliku zalihu potencijalne energije, koja se pretvara u kinetičku energiju. Destruktivna energija potoka koji se izbacuje kroz branu bori se na različite načine. Iza preljevne brane, na masivnoj betonskoj ploči, raspoređeni su apsorberi energije u vidu zasebnih betonskih masa - dama, stubova ili armiranobetonskih greda. Ponekad se nizvodno od preljevne brane organizira površinski režim tako što se u donjem dijelu preljeva uređuje izbočina i nožica, razbijanjem iz kojih se pri većoj brzini tok koncentriše na površini i formira se valjak. ispod njega sa umjerenim reverznim brzinama na dnu.

Iza prelivnih brana, koje u podnožju imaju nestjenovite stijene, iza akumulacija je napravljena pregrada - utvrđeni propusni dio riječnog kanala.

Obično se na obali prelivi nalaze u vodovodima sa branama od zemljanog materijala, koji ne dozvoljavaju protok vode kroz njihov vrh, kao i u vodovodima sa betonskim branama u uskim klisurama, gde kanal zauzima zgrada brane. hidroelektrane. Njihove vrste su veoma raznolike. Najčešće korišteni površinski preljevi, u kojima se ispušteni tok teče duž obale u otvorenom usjeku. Nalaze se na jednoj ili na dvije obale, često uz branu, i imaju sljedeće komponente: ulazni kanal, sam preliv sa preljevima, bikovima i kapijama (ili automatsko djelovanje bez kapija), izlazni kanal u vidu brzi protok ili stepenasti diferencijal (koristi se rijetko). Obalni preljevi su upotpunjeni uređajima za umirivanje vode, sličnim onima koji se postavljaju nizvodno od prelivnih brana - bunar za umirivanje.

Ako lokalni uvjeti ometaju provođenje odvodnog kanala, tada se može zamijeniti tunelom za točenje; dobijate obalni preliv tunelskog tipa. Tunelski obalni preljevi imaju sljedeće komponente: ulazni kanal koji se nalazi na visokim kotama obalne padine u izvorištu, sam preljev sa kapijama i izlazni tunel koji završava dijelom kanala i vodostaja.

Duboki i pridneni preljevi se nalaze na kotama blizu dna vodotoka na kojem se gradi hidroelektrani kompleks. Uređeni su za sljedeće namjene: da prođu riječni ispust prilikom izgradnje brane u koritu rijeke (građevinski prelivi), au nekim slučajevima da prođu cijeli ili dio ispusta otpada. Njihove glavne varijante su tunelski i cevasti prelivi. Preljevni tuneli se nalaze u stjenovitim obalnim masivima, zaobilazeći branu, njihova dužina je nekoliko stotina metara, dimenzije poprečnog presjeka određene su protokom. Oblik poprečnog presjeka građevinskih preljeva je obično potkovičastog oblika. Ostali tuneli visokog pritiska imaju kružni poprečni presek.

Cjevasti preljevi se nalaze u sklopu hidroelektrane, ovisno o vrsti brane. Ako je brana betonska (gravitaciona, podupiračna ili lučna), tada su preljevi cijevi koje prosijeku njeno tijelo od vrha do dna i opremljene kapijama. Ako je brana neasfaltirana, tada se ispod brane postavljaju cijevna drenaža koja ih ukopava u podnožje. Predstavljaju toranj iz kojeg proizlaze čelične ili armirano-betonske cijevi okruglog ili pravokutnog presjeka, ovisno o pritisku. Mogu biti pojedinačni ili sastavljeni u neku vrstu "baterije", ovisno o potrošnji. Ventili i njihovi upravljački mehanizmi nalaze se u ulaznim i izlaznim dijelovima cijevi.

Kapije i dizači. Glavne kapije služe za regulaciju protoka i nivoa vode u izvorištu, kao i za prolaz u nekim slučajevima šume, leda, stelje, nanosa. Mogu u potpunosti ili djelomično pokriti propuste. Dizajn ventila ovisi o njihovoj lokaciji; zatvaranje površinskih rupa, često velikih veličina, percipira relativno nizak hidrostatički pritisak; Ventili za duboke rupe, koji su mnogo manji, doživljavaju visok hidrostatički pritisak. Kapije se najčešće izrađuju od čelika, sa malim glavama i rasponima preklopljenih rupa - od drveta, u niskotlačnim nekritičnim konstrukcijama sa velikim rasponima - od platnenih materijala (fabricne brane). Najrasprostranjenija u hidrauličkim konstrukcijama su ravna kapija, koja su metalna konstrukcija u obliku štita koja se kreće u vertikalnim žljebovima bikova i upornjaka. Komponente ravne kapije su: vodootporni omotač koji percipira pritisak vode uzvodno, zatim sistem greda, rešetki i potpornih konstrukcija koji se kotrljaju ili klize duž posebnih šina ugrađenih u žljebove. Masa pokretnog dijela kapija je prilično značajna, na velikim visinama i rasponima prelazi 100 tona, što zahtijeva snažne mehanizme za podizanje. Da bi se smanjila sila podizanja mehanizama, koriste se segmentne kapije, koje se, kada se podižu i spuštaju, okreću oko šarki ugrađenih u bikove i oslonce. Takvi ventili se također široko koriste, ali njihova cijena premašuje cijenu ravnih ventila.

6. Zahvati vode

brana hidroelektrane ravno akumulacija

Svrha zahvata vode. Vodozahvati su dijelovi vodozahvatnih objekata čija je osnovna namjena uzimanje vode iz vodotoka (rijeke, kanala) ili akumulacije (jezera, akumulacije); djelovanje za koje su namijenjene može se nazvati unosom vode.

Obično potrošač reguliše potrošnju vode. Unos vode mora biti osiguran na bilo kojem nivou zadržavanja - od normalnog (LPV) do najnižeg - mrtvog volumena (ULV).

Funkcije usisne strukture uključuju pročišćavanje vode od nečistoća i stranih tijela.

Vodovodne konstrukcije. Dizajn i oprema vodozahvata u velikoj mjeri zavise od tipa hidroelektranskog kompleksa i od vrste vodova, pritiska ili gravitacije. Stoga je opis konstrukcija i opreme vodozahvata i njihovog rada moguć samo za svaki tip posebno. Dimenzije ulaza karakteriziraju dimenzije njegovog ulaznog dijela, gdje se nalaze rešetke za zadržavanje smeća (često se nazivaju rešetkama za zadržavanje smeća). Da bi se olakšalo čišćenje rešetki i da bi se smanjili gubici glave na rešetkama, brzine protoka na ulazu se uzimaju ne veće od 1,0 m/s. Ulazna površina vodozahvata velikih turbina mjeri se stotinama kvadratnih metara.

Vodozahvat ovog tipa, individualan za svaku turbinu, je pravougaoni otvor u masivu brane, koji se postepeno sužava i pretvara u kružni dio turbinskog vodovoda.

Gornji dio ulaza je zatvoren armirano-betonskim zidom - vizirom, spuštenim ispod UMO. Vizir percipira pritisak leda i zadržava plutajuće predmete. U prednjem dijelu ulaza u vodozahvat postavljena je rešetka 1 od trakastih čeličnih šipki za zadržavanje krhotina suspendovanih u vodi, koje mogu oštetiti turbinu. Tokom rada, stelja nakupljena na ulazu vode i na rešetki uklanja se mehaničkim grabuljama, grabilicom, jer kada se rešetka začepi, njena otpornost na protok vode značajno će se povećati.

Iza rešetke u bikovima su uređeni žljebovi za ugradnju zatvarača 3 i zaustavljanje dovoda vode u vod turbine. Za održavanje i popravku zatvarača sa brzim djelovanjem, ispred njega su raspoređeni žljebovi 2 za zatvarač za popravak. Do zatvarača na pregled i popravku možete doći kroz otvor za pregled 6. Zatvarač za popravku je lakši, ne zahtijeva brzinu djelovanja, ne spušta se u potok, već u mirnu vodu. Iza kapije je postavljen zračni kanal 7 - cijev za dovod zraka u cijev za vodu turbine, koja zamjenjuje vodu koja izlazi kroz turbinu u slučaju da je dovod vode zatvoren kapijom za hitne popravke. Radi lakšeg korištenja, iznad vodozahvata se podiže zgrada, opremljena mostnom montažnom dizalicom. U povoljnim klimatskim uslovima objekat se ne gradi i koristi se montažna dizalica portalnog tipa.

Glavni ventil reguliše protok vode prema rasporedu potrošnje vode. Pokret zatvarača se izvodi pomoću hidrauličnog pogona.

Uz mala kolebanja u nivou matične vode, zahvatna struktura se nalazi na visokim kotama obale, to je tzv. površinski obalni zahvat. Uz širok raspon operativnih nivoa akumulacije, potrebno je urediti duboki obalni vodozahvat, locirajući ga nešto ispod ULV.

7. Vodovod

Namjena vodovodnih cjevovoda. Vodu koja je ušla u vodozahvat i prečišćena od nečistoća treba ostaviti potrošaču u skladu sa rasporedom potrošnje. Jedan od glavnih zahtjeva za vodove (tlačne i netlačne) je vodonepropusnost njihovih zidova. Voda se ne bi trebala gubiti na putu, a ovi gubici ne bi trebali preplaviti okolno područje. Za hidroelektranu je također potrebno da se potencijalna energija toka što manje gubi na putu, nagib njene slobodne ili pijezometrijske površine je mali. Za to, zidovi cijevi moraju biti glatki, karakterizirani malim otporom na protok. Za vodovodne cjevovode i sisteme za navodnjavanje i vodovodne sisteme potrebni su glatki zidovi - što je voda veća, to je lakše osigurati njen gravitacijski tok do potrošača, manje se energije troši za rad crpnih stanica. Samo za plovne kanale hrapavost zidova nije bitna, jer su brzine u njima male ili jednake nuli.

Zidovi vodova ne bi trebalo da budu isprani brzinama struja i talasima (talasi nastaju, na primer, kada se plovila kreću duž kanala).

Dimenzije poprečnog presjeka vodovoda određuju se na osnovu tehničko-ekonomskih proračuna. Na osnovu tehničkih i ekonomskih poređenja utvrđuje se i vrsta i dizajn vodovoda. U zavisnosti od namjene vodovoda, njegove veličine, prirodnih uslova i uslova izgradnje i rada, kao vodovod se mogu koristiti kanali, korita, cjevovodi, tuneli. Prva dva tipa su gravitacija, treća je pritisak; tunel može biti pod pritiskom ili bez pritiska (ako nije do vrha napunjen vodom). Često se optimalno rješenje postiže uzastopnom kombinacijom različitih tipova sekcija vodova.

Najjednostavniji i najjeftiniji tip cijevi je obično kanal. Kanali su uobičajeni u svim oblastima hidrotehnike. Preporučljivo je položiti trasu kanala na planu tako da voda u njoj bude u usjeku, visina brana je mala. Oblik presjeka je trapezoidni (ponekad složenijeg obrisa), strmina padina je određena njihovom stabilnošću; zemlja ne bi trebalo da klizi.

U kamenitom tlu, poprečni presjek kanala se približava pravokutnom. Širina poprečnog presjeka kanala je veća od njegove dubine kako bi se smanjili gubici vode za filtraciju iz kanala, povećala brzina protoka i smanjio otpor proticaju, tj. nagib površine, dno i kosine kanala obloženi su oblogama, najčešće od betona ili armiranog betona. Ispod obloge kao drenaža postavlja se sloj grubog tla (šljunak).

Tunel je najskuplji tip vodova po jedinici dužine. Ako se tunel gradi na mekim, ne-stjenovitom tlu, onda se njegova cijena posebno povećava. S tim u vezi, može se dati prednost površinskim tipovima derivacije samo ako je mnogo kraća, omogućava ispravljanje trase ili ako je obalna padina duž koje se trasa može položiti malo korisna za površinsko izvođenje - vrlo neravni teren , velika strmina, klizišta, lavine...

Objavljeno na Allbest.ru

...

Slični dokumenti

    Klasifikacija industrijskih hidrauličnih konstrukcija. Projektovanje hidrauličnih konstrukcija. Uticaj različitih faktora na kvalitet gradnje. Savremeni materijali za gradnju. Mjere za osiguranje potrebnog kvaliteta vode.

    sažetak, dodan 21.03.2012

    Koncept harmonizacije - sistemska metodologija za projektovanje hidrauličnih objekata. Osnovni principi i metodologija inženjerskih proračuna. Vjerovatnosna metoda za proračun hidrauličnih konstrukcija. Rješenje hidrauličkih problema u probabilističkoj supstituciji.

    sažetak, dodan 01.11.2014

    Klasifikacija hidrauličnih konstrukcija i njihova primjena. Istražno i proizvodno bušenje. Ostrvske konstrukcije, platforme za dubine veće od 50 m Strukture podmorskog proizvodnog sistema. Iskustvo u radu konstrukcija naftnih i plinskih polja otpornih na led.

    sažetak, dodan 02.12.2012

    Raspored hidroelektrane, izbor specifične potrošnje. Dizajn bunara za mirovanje. Odabir broja i širine raspona brana. Izrada profila preljeva. Uređaj i primjena ravnih kapija. Tehnička sigurnost hidrauličnih konstrukcija.

    seminarski rad dodan 29.07.2012

    Karakteristike područja izgradnje hidroelektrane. Izbor glavnih dimenzija profila brane. Određivanje kote grebena u dubokovodnoj zoni. Kosine, berme i drenažni uređaji. Proračun filtracije zemljane brane. Dizajn izlaza za vodu.

    seminarski rad dodan 25.04.2015

    Fizičko-geografski uslovi za nastanak oticaja. Vodna tijela Krasnodarskog teritorija: rijeke, jezera, estuari, rezervoari. Zagađenje vodnih tijela. Problem decentralizovanih izvora vode. Trenutno stanje hidrauličnih konstrukcija.

    teze, dodato 20.07.2015

    Geografski položaj rezervoara Berezovskoye. Inženjersko-geološki i hidrogeološki uslovi rekonstrukcije. Određivanje obima zemljanih radova i organizacija izgradnje projektovanih objekata prilikom rekonstrukcije akumulacije.

    seminarski rad dodan 25.01.2015

    Proračun glavnog kanala hidrauličke konstrukcije, određivanje ravnomjernog protoka fluida prema Shezy formuli. Određivanje hidraulički najpovoljnijeg kanala, dubine za date protoke. Proračun višestepenog diferencijala.

    seminarski rad, dodan 12.07.2009

    Strukture linija tragova. Ciljevi inženjersko-geodetskih snimanja za linearne objekte. Geodetski radovi na projektovanju linearnih komunikacija i na polaganju trasa objekata. Utvrđivanje položaja puta u uzdužnom profilu.

    test, dodano 31.05.2014

    Hidrološke karakteristike projektovanog područja. Određivanje korisnih, prisilnih i mrtvih zapremina rezervoara. Odabir lokacije brane, trase propusta. Izrada plana i presjeka brane. Proračun ulazne glave.

Naravno, glavni elementi hidraulične konstrukcije su zemljište i vodno tijelo. U ovom slučaju hidraulična konstrukcija djeluje kao korisnik zemljišta i voda.

Pravni režim zemljišnih parcela koje zauzimaju hidrauličke građevine regulisan je Poglavljem XVI Zemljišnog zakonika Ruske Federacije „Zemlja za industriju, energetiku, transport, komunikacije, radio-difuziju, televiziju, informatiku, zemljište za svemirske aktivnosti, zemljište za odbranu, bezbjednosne i druge posebne namjene." Prema čl. 87. Zakona o zemljištu Ruske Federacije, ova zemljišta se koriste za osiguranje aktivnosti organizacija i (ili) rada industrijskih objekata, energetike itd. uključuju sigurnosne, sanitarne zaštite i druge zone sa posebnim uslovima za korištenje zemljišta. Zemljišne parcele koje su uključene u takve zone ne povlače se vlasnicima zemljišnih parcela, korisnicima zemljišta, vlasnicima zemljišta i zakupcima zemljišnih parcela, ali se u njihovim granicama može uvesti poseban režim njihovog korištenja, ograničavajući ili zabranjujući one djelatnosti koje su nespojive sa ciljevi uspostavljanja zona.

Industrijsko i drugo zemljište posebne namjene koje zauzimaju objekti koji su u nadležnosti Ruske Federacije su federalna svojina. Ostala zemljišta mogu biti u vlasništvu konstitutivnih entiteta Ruske Federacije, opština. Odavde možete doneti zaključak da ako je hidraulični objekat u privatnom vlasništvu, onda zemljište koje zauzima može biti u privatnom vlasništvu fizičkih (građana) i pravnih lica.

Član 89. Zakona o zemljištu Ruske Federacije posvećen je energetskim zemljištima. To uključuje zemljište koje se koristi ili je namijenjeno za podršku djelatnosti organizacija i (ili) rada energetskih objekata. Riječ je o smještaju hidroelektrana, njihovih uslužnih objekata i objekata, nadzemnih dalekovoda, trafostanica, distributivnih mjesta, drugih objekata i energetskih objekata. Za osiguranje djelatnosti organizacija i rada energetskih objekata mogu se uspostaviti zaštitne zone električnih mreža. Pravila za određivanje veličine zemljišnih parcela za postavljanje nadzemnih dalekovoda i nosača komunikacionih vodova koji opslužuju električne mreže utvrđuju se pravnim aktima Vlade Ruske Federacije.

Diskusija je pitanje sudbine zemljišne parcele i imovine. Prema I. D. Kuzmini, pravna registracija sudbine ova dva objekta trebala bi se izvršiti u okviru građanskog, a ne zemljišnog zakonodavstva. U međuvremenu, prema st. 5, st. 1 čl. 1. Zakona o zemljištu Ruske Federacije, jedno od načela zemljišnog zakonodavstva je jedinstvo sudbine zemljišnih parcela i objekata koji su s njima čvrsto povezani. Ovo načelo je dopunjeno odredbama čl. 273 Građanskog zakonika Ruske Federacije, na osnovu koje se, nakon prijenosa vlasništva nad zgradom i građevinom koja pripada vlasniku zemljišne parcele na kojoj se nalazi, prava na zemljišnu parcelu, utvrđena sporazumom strane, prenose se na sticaoca zgrade (građevine). Na ovaj način, po našem mišljenju, postiže se međusektorsko (kompleksno) regulisanje ovih društvenih odnosa.

Hidraulične konstrukcije, u pravilu, povezane su s radom vodnih tijela. Član 1 Vodnog zakonika Ruske Federacije definira vodno tijelo kao koncentraciju vode na površini zemljišta u obliku njenog reljefa ili u dubinama, koja ima granice, zapreminu i karakteristike vodnog režima. U zavisnosti od fizičko-geografskih, hidrorežimskih i drugih karakteristika, vodna tijela se dijele na: površinska vodna tijela; unutrašnje morske vode; teritorijalno more Ruske Federacije; podzemna vodna tijela. Hidraulične konstrukcije su uglavnom povezane s površinskim vodnim tijelima. Površinska vodna tijela - trajna ili privremena koncentracija vode na površini kopna u oblicima njenog reljefa, koja ima granice, zapreminu i karakteristike vodnog režima. Sastoje se od površinskih voda, morskog dna i obala. Površinska vodna tijela se dijele na: površinske vodotoke i rezervoare na njima; tijela površinskih voda; glečeri i snježna polja.

Površinski vodotoci su površinska vodna tijela čije su vode u stanju neprekidnog kretanja. To uključuje rijeke i akumulacije na njima, tokove, kanale međuslivne preraspodjele i integrirano korištenje vodnih resursa.

Površinska vodna tijela su površinska vodna tijela čije su vode u stanju odložene izmjene vode. To uključuje jezera, rezervoare, močvare i bare. Izolovana vodna tijela (zatvorena vodna tijela) su male površine i neprotočne vještačke akumulacije koje nemaju hidrauličku vezu sa drugim površinskim vodnim tijelima. Odnose se na nekretnine i sastavni su dio zemljišne parcele. Stoga se odredbe vodnog zakonodavstva primjenjuju na izolirana vodna tijela u mjeri u kojoj to nije u suprotnosti sa građanskim zakonodavstvom.

U Rusiji je uspostavljeno federalno vlasništvo nad vodnim tijelima. Općinsko i privatno vlasništvo je dozvoljeno samo na izoliranim vodnim tijelima. Odvojena vodna tijela mogu biti u vlasništvu opština, građana i pravnih lica u skladu sa građanskim zakonodavstvom. Konkretno, čl. 13 Građanskog zakonika Ruske Federacije klasificira izolirana vodna tijela kao nepokretne stvari.

Vodna tijela u federalnom vlasništvu daju se građanima ili pravnim licima na dugoročno i kratkoročno korištenje, u zavisnosti od namjene korištenja, resursnog potencijala i ekološkog stanja vodnih tijela. Pravo kratkoročnog korištenja vodnog tijela utvrđuje se na period do tri godine, pravo dugoročnog korištenja - od tri do dvadeset pet godina.

Među svrhama korištenja vodnih tijela, Zakon o vodama Ruske Federacije (član 85) razlikuje sljedeće: a) za industriju i energetiku; b) za hidroenergiju. Član 137. Kodeksa je posvećen korišćenju vodnih tijela za industriju i energetiku, čl. 139 - za hidroelektrane.

tako, hidraulički objekti su objekti nekretnina. Zauzvrat, znakovi nekretnina sadržani su u čl. 130 Građanskog zakonika Ruske Federacije i razvijeni su u nauci građanskog prava. Dakle, I. D. Kuzmina razlikuje sljedeće karakteristike objekata nekretnina: 1) umjetno porijeklo; 2) jaka veza sa drugim samostalnim objektom nekretnine - zemljištem; 3) složena unutrašnja struktura; 4) potreba za stalnim održavanjem i popravkom za predviđenu upotrebu; 5) stalna “potrošnja” i “prerada” sirovina i energetskih resursa, voda u toku rada i istovremeno “izbacivanje” otpada i otpadnih voda napolje. Istovremeno, napominje se da je snažna povezanost sa zemljištem zajednička sistemska karakteristika nepokretnosti.

Kao objekti nekretnina, hidraulički objekti djeluju kao preduzeća ako u potpunosti ispunjavaju karakteristike preduzeća propisane zakonima. Prema čl. 132 Građanskog zakonika Ruske Federacije preduzeće imovinski kompleks koji se koristi za obavljanje poduzetničke djelatnosti priznaje se kao objekt prava. Preduzeće u cjelini kao imovinski kompleks priznaje se kao nekretnina.

Shodno tome, jedna od karakteristika preduzeća je komercijalna orijentacija njegove upotrebe. Otuda slijedi zaključak: ako se hidrograđevina kao objekt građanskog prava ne koristi za poduzetničku djelatnost, onda takav imovinski kompleks iz pozicije čl. 132 Građanskog zakonika Ruske Federacije ne može se priznati kao preduzeće.

Naravno, možete kritikovati odredbu Kodeksa, ističući da znak komercijalne orijentacije za karakterizaciju preduzeća kao objekta građanskog prava ne treba smatrati obaveznim. Ali, kako kažu, zakon (čak i nesavršen) mora biti ispunjen.

Preduzeće nije stvar ili složena stvar; to je zbirka imovine. Preduzeće je poseban objekat građanskih prava, te bi stoga bilo preporučljivo dopuniti čl. 128 Građanskog zakonika Ruske Federacije, norma o preduzeću.

Pošto je preduzeće priznalo kao nekretninu, Građanski zakonik Ruske Federacije ga automatski ne podređuje svim opštim pravilima o nekretninama, već uspostavlja formalizovaniji i stroži režim za transakcije sa preduzećima. Istovremeno, zakonodavac, po pravilu, ne prepoznaje dvojnu prirodu preduzeća: kao objekta prava (imovinski kompleks) i kao subjekta preduzetničke aktivnosti. Termin „preduzeće“ kao privredni subjekt se koristi samo u odnosu na unitarna preduzeća. Ovaj zaključak se u potpunosti odnosi na hidraulične konstrukcije.

Karakterizirati hidraulične konstrukcije, njihovu vrstu, godinu početka izgradnje, godinu puštanja u rad, knjigovodstvenu vrijednost, postotak istrošenosti, obim izgradnje, maksimalnu visinu, dužinu, maksimalnu širinu u osnovi, prisustvo klizišta, tektonske i deformacijske poremećaje u temelji i kopneni upornici, kao i minimalna kota vrha vodozadržnih konstrukcija i drugi pokazatelji. Upravo ovi pokazatelji omogućavaju individualizaciju hidrauličke konstrukcije kao objekta građanskog prava.

Smatramo da je svrsishodno u Zakonu o hidrotehničkim konstrukcijama predvidjeti odredbe (pravila) o pasošu HS, u kojima su odgovarajući individualizirajući indikatori HS podložni obaveznom naznaku.

Pravni značaj imaju i vrste proizvodnih aktivnosti hidrotehničkih objekata. Ovisno o vrsti konstrukcija, to mogu biti: a) regulisanje režima rada vodnih tijela (regulacija protoka vode); b) proizvodnja energije; v) proizvodnja topline; G) vodosnabdijevanje; e) druge aktivnosti. Shodno tome, vrsta proizvodne djelatnosti HW-a utječe na formiranje pravnog režima ove ili one hidrograđevine.

Pored zemljišnih parcela i vodnih tijela, hidraulične konstrukcije uključuju zgrade, građevine, inventar itd.

Dakle, postoji nekoliko pravaca u pravnom režimu hidrauličnih objekata. Prvo, hidraulički objekti su objekti nekretnina i podležu režimu privatne svojine. To se tiče pitanja nastanka i prenosa vlasništva, kao i njegovog prestanka, obaveza vlasnika i organizacija koje upravljaju hidrotehničkim objektima. Privatnopravni režim hidrauličnih objekata primjenjuje se i na njihov zakup i naknadu štete nastale kao rezultat kršenja zakona o sigurnosti hidrotehničkih objekata. Drugo, hidraulički objekti su nepokretnosti sa posebnim pravnim režimom, što se očituje u činjenici da je većina HS namijenjena korišćenju vodnih resursa. Osim toga, HS imaju svoju namjenu. Treće, kao preduzeće, hidraulični objekat podleže čl. 132 Građanskog zakonika Ruske Federacije sa svim posljedicama koje iz toga proizlaze. Konkretno, preduzeće u cjelini kao imovinski kompleks priznaje se kao nekretnina. Nadalje, preduzeće u cjelini ili njegov dio može biti predmet kupoprodaje, zaloge, zakupa i drugih transakcija u vezi sa osnivanjem, promjenom i prestankom imovinskih prava. U slučajevima kada hidrotehnički objekat nije privredno društvo (pošto ne teži ostvarivanju profita), može se klasifikovati kao imovinski kompleks koji nije namenjen preduzetničkoj delatnosti. Imovinski kompleks je samostalna vrsta objekata građanskih prava. Koncepti "imovinskog kompleksa" i "preduzeća" povezani su kao rod i vrsta. Opseg primjene koncepta imovinskog kompleksa ne bi trebao biti ograničen na imovinu privrednih organizacija. Ovaj koncept se primjenjuje i na neprofitne organizacije sa jedinom razlikom što se imovinski kompleks ne koristi kao opšte pravilo za obavljanje poduzetničke djelatnosti.

Uz pojam "imovinski kompleks" savremeno zakonodavstvo i praksa poznaje pojam "tehnološki kompleks". Tako su zajedničkom naredbom Ministarstva pravde, Ministarstva ekonomskog razvoja, Ministarstva imovine i Državnog odbora za izgradnju od 30. oktobra 2001. godine br. 289/422/224/243 odobrene Metodološke preporuke o postupku za državna registracija prava na nepokretnostima - energetski proizvodni i tehnološki kompleksi elektrana i elektroenergetski kompleksi. Metodološke preporuke napominju da se prilikom provođenja državne registracije prava na takvu strukturu i transakcija s njom preporučuje da se uzme u obzir da ona može uključivati ​​heterogene stvari koje čine jedinstvenu cjelinu, što uključuje njihovu upotrebu u opću svrhu i smatra se jednim kompleksna stvar.

Tehnološki kompleksi predstavljaju proizvodne sisteme sa mrežnom strukturom. S tim u vezi slažemo se sa mišljenjem OA Grigorieve, koja predlaže, da bi se očuvao njihov integritet, da se pravni režim ovih imovinskih kompleksa konsoliduje u građanskom zakonodavstvu kao složenoj stvari i, shodno tome, izmeni član 134. Građanskog zakonika. Ruske Federacije kako slijedi: „Složena stvar je kompleks imovine ujedinjen zajedničkom proizvodnom i ekonomskom namjenom (cjevovodi, dalekovodi, željeznice, luke, transportni terminali i drugo).“ Međutim, po našem mišljenju, tehnološki kompleks ne treba brkati sa imovinskim kompleksom preduzeća.

Hidraulične konstrukcije se mogu podijeliti u posebne tipove. Zakon br. 117-FZ, uzimajući u obzir namjenu i prirodu građevine, imenuje brane, zgrade hidroelektrana, preljeve, odvodnju i ispuste vode, tunele, kanale, crpne stanice, navigacijske prevodnice, brodske liftove itd. stalni i privremeni. Trajne konstrukcije se koriste u toku eksploatacije objekta neograničeno vrijeme, privremene - samo za vrijeme njegove izgradnje ili sanacije (pregrade, privremeni ogradni zidovi i brane, građevinski tuneli). Zauzvrat, stalni HM se dijele na glavne i manje. Glavne uključuju konstrukcije, čija popravka ili nesreća dovode do potpunog zaustavljanja rada objekta ili značajno smanjuju učinak njegovog djelovanja. HS i njihovi zasebni dijelovi su sekundarni, čiji prestanak ne povlači za sobom nastanak značajnih posljedica. Glavne HW uključuju brane, brane, preljeve, vodozahvatne strukture, kanale, tunele, cjevovode, itd. Primjeri manjih HW-a su konstrukcije za zaštitu obala, kapije za popravku.

10 Vidi: V. S. Belykh Preduzeće kao imovinski kompleks i predmet preduzetničke aktivnosti // Pravni status subjekata preduzetničke delatnosti / ur. V.S.Belykh. Ekaterinburg, 2002. S. 147.

11 Vidi: Stepanov S.A. Nekretnine u građanskom pravu. S. 177-178.

12 Za više detalja vidi: V. S. Belykh Preduzeće kao imovinski kompleks i predmet preduzetničke aktivnosti: Monografija. M., 2005. S. 288-296.

13 Belykh V.S. Pravna regulativa preduzetničke aktivnosti: Monografija. S. 147-148.

15 Grigorieva O. A. Pravna regulativa prirodnih monopola. Sažetak teze. dis. ... cand. jurid. nauke. Ekaterinburg, 2003. S. 7.

16 Vidi: Hidraulične konstrukcije: Priručnik za projektante / pod total. ed. V.P. Nedrigi. M.: Stroyizdat, 1983. S. 11.

Učitavanje ...Učitavanje ...