हाइड्रोलिक संरचनाओं के प्रकार, सबसे पहले, उनके कार्यात्मक उद्देश्य से भिन्न होते हैं।

अंतर करना निम्नलिखित प्रकार:

− जल धारण करने वाली संरचनाएँ;

− जल निर्वहन संरचनाएं;

- जल निकासी और जल आउटलेट संरचनाएं;

− जल आपूर्ति संरचनाएं;

− ऊर्जा संरचनाएं;

− शिपिंग सुविधाएं;

- बैंक सुरक्षा और तट सुरक्षा संरचनाएं, आदि।

जल धारण करने वाली संरचनाएं ऊपरी और निचले पूल (दबाव) के बीच एक स्तर का अंतर बनाती हैं और बनाए रखती हैं।

जल निर्वहन संरचनाओं को प्रदान करना होगा:

- ऊपरी पूल में डिज़ाइन जल स्तर से अधिक होने से बचने के लिए उच्च जल प्रवाह और बारिश की बाढ़ और अन्य अप्रयुक्त जल प्रवाह को छोड़ना;

- बर्फ, कीचड़, मलबा और अन्य तैरती वस्तुओं को ऊपरी पूल से निचले पूल तक ले जाना, यदि वॉटरवर्क्स की परिचालन स्थितियों के लिए यह आवश्यक हो।

स्पिलवे संरचनाओं के ये कार्य जलविद्युत परिसर के संचालन के दौरान और इसके निर्माण के दौरान दोनों किए जा सकते हैं। पहले मामले में, स्पिलवे संरचनाओं को परिचालन कहा जाता है, दूसरे मामले में - निर्माण लागतों को पारित करने के लिए निर्माण या संरचनाएं।

जलाशय से पानी छोड़ने के लिए जल निकासी संरचनाएं आवश्यक हैं, विशेष रूप से, डाउनस्ट्रीम में कुछ स्वच्छता और पर्यावरणीय स्थितियों को बनाए रखने के लिए (स्वच्छता नियमों और विनियमों द्वारा स्थापित तथाकथित स्वच्छता जल प्रवाह - SanPiN 3907-85)।

जल आपूर्ति संरचनाएँ निश्चित दूरी तक पानी पहुँचाने के लिए डिज़ाइन की गई हैं।

जल ऊर्जा का उपयोग करने के लिए ऊर्जा संरचनाओं का उपयोग किया जाता है - ये हाइड्रोलिक (एचपीपी), परमाणु (एनपीपी), थर्मल (टीपीपी) बिजली संयंत्रों की संरचनाएं, साथ ही पंपिंग स्टेशनों (पीएस) का निर्माण भी हैं।

शिपिंग सुविधाएं नेविगेशन और लकड़ी राफ्टिंग प्रदान करती हैं।

बैंक सुरक्षा और बैंक सुदृढ़ीकरण संरचनाएं नदियों, नहरों और जलाशयों के किनारों को लहरों, जल प्रवाह और बर्फ से विनाश से बचाने या मजबूत करने के लिए डिज़ाइन की गई हैं।

1.3. शहरों की हाइड्रोलिक संरचनाएँ

शहरी क्षेत्रों में निम्नलिखित का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है:

- जल धारण करने वाली संरचनाएँ;

− जल निर्वहन संरचनाएं;

- जल निकासी और जल आउटलेट संरचनाएं;

− जल आपूर्ति संरचनाएं;

- जलाशय (तालाब);

- बैंक सुरक्षा और तट सुरक्षा संरचनाएं;

- भूस्खलन की घटनाओं से क्षेत्रों की रक्षा के लिए संरचनाएं;

– क्षेत्रों को बाढ़ और बाढ़ से बचाने के लिए संरचनाएँ।

2. जल धारण करने वाली संरचनाएँ

2.1. जल धारण करने वाली संरचनाओं के प्रकार

बांधों का उपयोग व्यापक रूप से जल धारण करने वाली संरचनाओं के रूप में किया जाता है। हाइड्रोलिक सिस्टम के उद्देश्य के आधार पर, रिटेनिंग संरचनाएं हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशनों और पंपिंग स्टेशनों की इमारतें, एब्यूटमेंट, रिटेनिंग दीवारें आदि हो सकती हैं।

बांध विभिन्न सामग्रियों से बनाए जाते हैं: मिट्टी (पत्थर), कंक्रीट और प्रबलित कंक्रीट, लकड़ी, सिंथेटिक सामग्री। एसएनआईपी 2.06.05-84* के अनुसार उन्हें प्रकारों में विभाजित किया गया है (तालिका 2.1)।

तालिका 2.2

मिट्टी की सामग्री से बने बांधों का प्रकारीकरण

बांध का प्रकार	विशेषताएँ
धरती भरना	मिट्टी चिकनी मिट्टी से लेकर बजरी-कंकड़ तक होती है; संघनन के साथ या पानी में सूखा डालें
जलोढ़ मिट्टी	मिट्टी चिकनी मिट्टी से लेकर बजरी-कंकड़ तक होती है; हाइड्रोमैकेनाइजेशन के माध्यम से धोया गया
पत्थर-पृथ्वी	शरीर की मिट्टी मोटे कणों वाली होती है; निस्पंदनरोधी उपकरण - मिट्टी से लेकर महीन रेत तक
रॉकफ़िल	शरीर की मिट्टी मोटे कणों वाली होती है; निस्पंदन रोधी उपकरण - गैर-मिट्टी सामग्री से

बॉडी के डिज़ाइन और बॉडी और बेस में एंटी-सीपेज उपकरणों के आधार पर, मिट्टी के तटबंध बांधों को मुख्य प्रकारों में विभाजित किया गया है (एसएनआईपी 2.06.05-84*) (चित्र 2.3 और तालिका 2.3)।

तालिका 2.3

पृथ्वी तटबंध बांधों के प्रकार

बांध तत्व

बांध का प्रकार

बांध का शरीर

सजातीय (चित्र 2.3, ए).

विषमांगी (चित्र 2.3, बी, वी).

गैर-जमीनी सामग्री से बनी स्क्रीन के साथ (चित्र 2.3, जी).

मृदा कोर के साथ - ऊर्ध्वाधर या झुका हुआ (चित्र 2.3, डी).

एक गैर-जमीनी डायाफ्राम के साथ (चित्र 2.3, इ).

ग्राउंड स्क्रीन के साथ (चित्र 2.3, और).

बांध के आधार पर रिसाव रोधी उपकरण

दाँत के साथ (चित्र 2.3, जी).

इंजेक्शन पर्दे के साथ (चित्र 2.3, डी).

एक दीवार, जीभ और नाली के साथ (चित्र 2.3, इ).

निराशा के साथ (चित्र 2.3, और).

चावल। 2.3. पृथ्वी तटबंध बांधों के प्रकार:

1 - बांध का शरीर; 2 - अवसाद सतह; 3 - जल निकासी; 4 - ढलानों का बन्धन; 5 - शीर्ष जमीन विरोधी निस्पंदन प्रिज्म; 6 - डायाफ्राम; 7 - शीर्ष प्रिज्म; 8 - निचला प्रिज्म; 9 - संक्रमण परत; 10 - गैर-जमीनी सामग्री से बनी स्क्रीन; 11 - मृदा कोर; 12 - केंद्रीय मृदा अभेद्य प्रिज्म; 13 - जीभ या दीवार; 14 - निराश; 15 - इंजेक्शन (सीमेंटेशन) पर्दा (फांसी); 16 - दांत; 17 - ग्राउंड स्क्रीन; एच - बांध की ऊंचाई; बी - तल पर बांध की चौड़ाई; बी उम - तल पर एंटी-फिल्टरेशन डिवाइस की चौड़ाई; बी अप - शिखर के साथ बांध की चौड़ाई; एम एच - ऊपर की ओर ढलान का गुणांक; एम टी - डाउनस्ट्रीम ढलान गुणांक

बांध निकाय की मिट्टी और निर्माण विधियों के आधार पर जलोढ़ बांधों को मुख्य प्रकारों (चित्र 2.4 और तालिका 2.4) में विभाजित किया गया है (एसएनआईपी 2.06.05-84*)।

तालिका 2.4

मिट्टी के जलोढ़ बांधों के प्रकार

बांध का प्रकार	बांध शरीर की मिट्टी	बांध निर्माण विधि
सजातीय: मजबूर-निर्मित ढलानों के साथ (चित्र 2.4, ए) स्वतंत्र रूप से निर्मित ढलानों के साथ (चित्र 2.4, बी)	रेत, बलुई दोमट, दोमट रेत, बजरी (लकड़ी)	निचले ढलान पर तटबंध बांधों के साथ एक तरफा जलोढ़ और तटबंध बांधों के बिना केंद्रीय जलोढ़
विषमांगी:: कोर के साथ (चित्र 2.4, वी) एक केंद्रीय क्षेत्र के साथ (चित्र 2.4, जी)	बजरी, कंकड़ जिसमें रेत और मिट्टी के अंश हों बजरी, कंकड़ या रेतीला, मिश्रित अनाज	ढलानों पर तटबंध बांधों के साथ दो तरफा जलोढ़
संयुक्त: चिकनी मिट्टी और जलोढ़ पार्श्व क्षेत्रों के थोक कोर के साथ (चित्र 2.4, डी) थोक भोज और एक जलोढ़ केंद्रीय क्षेत्र के साथ (चित्र 2.4, इ)	बजरी, कंकड़ या रेत	तालाब को व्यवस्थित किए बिना दो तरफा जलोढ़

बांध के शरीर और आधार के माध्यम से फ़िल्टर किए गए पानी की निकासी को व्यवस्थित करने के लिए, निस्पंदन प्रवाह को निचले ढलान तक पहुंचने से रोकने के लिए, अवसाद की सतह को कम करने के लिए, और अन्य उद्देश्यों के लिए, मिट्टी के बांधों के शरीर में जल निकासी स्थापित की जा सकती है (चित्र) .2.7).

रॉक-अर्थ और रॉक-फिल बांधों को रिसाव रोधी उपकरणों के डिजाइन और कार्य की विधि (एसएनआईपी 2.06.05-84*) (चित्र 2.5 और 2.6, तालिका 2.5) के अनुसार मुख्य प्रकारों में विभाजित किया गया है।

चावल। 2.4. जलोढ़ बांधों के प्रकार:

1 - ऊपरी ढलान का बन्धन; 2 - जल निकासी; 3 - जलोढ़ कोर; 4 - जलोढ़ मध्यवर्ती क्षेत्र; 5 - जलोढ़ पार्श्व क्षेत्र; 6 - जलोढ़ केंद्रीय कमजोर पारगम्य क्षेत्र; 7 - साइड बल्क प्रिज्म (भोज); 8 - ढलान का भूकंप प्रतिरोधी बन्धन; 9 - थोक मिट्टी कोर

तालिका 2.5

पत्थर के बांधों के प्रकार

मिट्टी की सामग्री से बने बांधों के अलावा, कंक्रीट और प्रबलित कंक्रीट बांधों का उपयोग कभी-कभी छोटी नदियों पर हाइड्रोलिक संरचनाओं के लिए पानी बनाए रखने वाली संरचनाओं के रूप में किया जाता है। डिज़ाइन और तकनीकी उद्देश्य के आधार पर, इन बांधों को मुख्य प्रकारों (तालिका 2.6) में विभाजित किया गया है (एसएनआईपी 2.06.06-85)।

तालिका 2.6

कंक्रीट (प्रबलित कंक्रीट) से बने बांधों के प्रकार

हाइड्रोलिक संरचनाओं (एचटीसी) में दबाव मोर्चा संरचनाएं और प्राकृतिक बांध (बांध, ताले, बांध, सिंचाई प्रणाली, बांध, बांध, नहरें, तूफान नालियां इत्यादि) शामिल हैं, जो उपयोग के लिए पहले और बाद में जल स्तर में अंतर पैदा करते हैं। जल संसाधन, साथ ही पानी के हानिकारक प्रभावों से निपटने के लिए।

बांध एक कृत्रिम जल-धारण संरचना या जलधारा के मार्ग में एक प्राकृतिक (प्राकृतिक) बाधा है, जो नदी तल के साथ इसके ऊपरी और निचले हिस्सों में स्तरों में अंतर पैदा करता है; यह एक महत्वपूर्ण प्रकार की सामान्य हाइड्रोलिक संरचना है जिसमें पुलिया और इसके साथ बनाए गए अन्य उपकरण होते हैं।

कृत्रिम बाँध मनुष्य द्वारा अपनी आवश्यकताओं के लिए बनाए जाते हैं; ये पनबिजली स्टेशनों के बांध, सिंचाई प्रणालियों में पानी का सेवन, बांध, बांध और बांध हैं जो अपने अपस्ट्रीम में एक जलाशय बनाते हैं। प्राकृतिक बाँध प्राकृतिक शक्तियों का परिणाम हैं: भूस्खलन, कीचड़ का प्रवाह, हिमस्खलन, भूस्खलन, भूकंप।

पूल - नदी पर दो आसन्न बांधों के बीच नदी का एक खंड या दो तालों के बीच नहर का एक खंड।

बांध का अपस्ट्रीम रिटेनिंग स्ट्रक्चर (बांध, स्लुइस) के ऊपर नदी का हिस्सा है।

टेलवॉटर रिटेनिंग स्ट्रक्चर के नीचे नदी का हिस्सा है।

एप्रन एक स्पिलवे हाइड्रोलिक संरचना के डाउनस्ट्रीम में नदी तल का एक प्रबलित खंड है जो तल को कटाव से बचाता है और प्रवाह की गति को बराबर करता है।

जलाशय दीर्घकालिक या अल्पकालिक हो सकते हैं। एक दीर्घकालिक कृत्रिम जलाशय, उदाहरण के लिए, इरिक्लिन्स्काया राज्य जिला पावर प्लांट के ऊपरी पूल का जलाशय है। ठोस चट्टानों (तियान शान, पामीर पर्वत आदि) के ढहने से नदियों के अवरुद्ध होने से दीर्घकालिक प्राकृतिक जलाशय का निर्माण होता है।

जलविद्युत ऊर्जा स्टेशनों या अन्य हाइड्रोलिक संरचनाओं के निर्माण के दौरान नदी तल की दिशा को अस्थायी रूप से बदलने के लिए अल्पकालिक कृत्रिम बांध बनाए जाते हैं। वे नदी को ढीली मिट्टी, बर्फ या बर्फ (जाम, कब्ज) से अवरुद्ध करने के परिणामस्वरूप उत्पन्न होते हैं।

एक नियम के रूप में, कृत्रिम और प्राकृतिक बांधों में नालियां होती हैं: कृत्रिम बांधों के लिए - निर्देशित, प्राकृतिक के लिए - बेतरतीब ढंग से गठित (सहज)। हाइड्रोलिक संरचनाओं के कई वर्गीकरण हैं। जीटीएस के स्थान के आधार पर, उन्हें इसमें विभाजित किया गया है:

भूमि पर (तालाब, नदी, झील, समुद्र);
भूमिगत पाइपलाइनें, सुरंगें।

उपयोग की प्रकृति और उद्देश्य के आधार पर, निम्नलिखित प्रकार की हाइड्रोलिक संरचनाओं को प्रतिष्ठित किया जाता है:

जल और ऊर्जा;
जल आपूर्ति के लिए;
पुनर्ग्रहण;
गंदा नाला;
जल परिवहन;
सजावटी;
लकड़ी गलाना;
खेल;
मछली पालन।

उनके कार्यात्मक उद्देश्य के अनुसार, हाइड्रोलिक संरचनाओं को निम्नानुसार वर्गीकृत किया गया है:

जल-धारण करने वाली संरचनाएं जो संरचना (बांध, तटबंध) के सामने और पीछे जल स्तर में दबाव या अंतर पैदा करती हैं;
जल आपूर्ति संरचनाएं (जल नाली) निर्दिष्ट बिंदुओं (नहरों, सुरंगों, फ्लूम्स, पाइपलाइनों, स्लुइस, एक्वाडक्ट्स) तक पानी स्थानांतरित करने के लिए उपयोग की जाती हैं;
जलधाराओं के प्रवाह की स्थितियों में सुधार करने और नदी तलों और तटों (ढालों, बांधों, अर्ध-बांधों, तट संरक्षण, बर्फ गाइड संरचनाओं) की सुरक्षा के लिए डिज़ाइन की गई नियामक (सुधारात्मक) संरचनाएं;
स्पिलवे संरचनाएं जलाशयों, नहरों, दबाव बेसिनों से अतिरिक्त पानी को बाहर निकालने के लिए उपयोग की जाती हैं, जो जलाशयों को आंशिक या पूर्ण रूप से खाली करने की अनुमति देती हैं।

विशेष हाइड्रोलिक संरचनाएं एक विशेष समूह में शामिल हैं:

जल ऊर्जा के उपयोग के लिए जीटीएस - जलविद्युत पावर स्टेशन भवन और दबाव पूल;
जल परिवहन के लिए जीटीएस - शिपिंग ताले, लॉग शूट;
पुनर्ग्रहण हाइड्रोलिक संरचनाएं - मुख्य और वितरण नहरें, प्रवेश द्वार, नियामक;
मत्स्य पालन हाइड्रोलिक संरचनाएं - मछली मार्ग, मछली तालाब;
जटिल हाइड्रोलिक संरचनाएं (वाटरवर्क्स) - बांधों, नहरों, तालों, बिजली संयंत्रों आदि के एक सामान्य नेटवर्क द्वारा एकजुट हाइड्रोलिक संरचनाएं।

जिनके प्रकार और वर्गीकरण उनके उपयोग की एक विस्तृत श्रृंखला को दर्शाते हैं। इनमें से कोई भी संरचना जल संसाधनों पर बनाई गई है - नदियों और झीलों से लेकर समुद्र या भूजल तक - और विनाशकारी शक्ति का मुकाबला करने के लिए आवश्यक हैं जल तत्व. प्रत्येक प्रणाली की निर्माण और संचालन की अपनी विशेषताएं होती हैं।

उनका वर्गीकरण कैसे किया जाता है?

हाइड्रोलिक संरचनाओं को ऐसी प्रणालियों के रूप में समझा जाता है जो अतिरिक्त पानी के हानिकारक प्रभावों को लाभकारी रूप से उपयोग करना या रोकना संभव बनाती हैं पर्यावरण. सभी आधुनिक जलसंभर, भूमि सुधार) को "हाइड्रोलिक संरचनाएं" कहा जाता है। स्थापना और संचालन की विशेषताओं के आधार पर उनके प्रकार और वर्गीकरण इस प्रकार हैं:

समुद्र, झील, नदी या तालाब;
जमीन के ऊपर या भूमिगत;
जल क्षेत्र द्वारा सेवा प्रदान की गई;
विभिन्न उद्योगों द्वारा उपयोग किया जाता है।

आधुनिक हाइड्रोलिक संरचनाओं में बांध, बांध, स्पिलवे, जल सेवन और नहरें शामिल हैं। सामान्य तौर पर, कोई भी सिस्टम जिस पर स्थापित किया जाता है

जल बनाए रखने की

जल-धारण करने वाली हाइड्रोलिक संरचनाएं ऐसी संरचनाएं हैं जिनका उपयोग दबाव बनाने या बांध के सामने और पीछे अंतर प्रदान करने के लिए किया जा सकता है। विशेषज्ञों का कहना है कि बैकवाटर क्षेत्र में जल व्यवस्था क्षेत्र की प्राकृतिक और जलवायु परिस्थितियों के आधार पर बदलती रहती है। बांध बनाने के लिए जल-धारण करने वाली हाइड्रोलिक संरचनाएं सबसे महत्वपूर्ण संरचनाएं हैं, क्योंकि वे इसका हिसाब रखती हैं भारी दबावपानी के दबाव के कारण. यदि पानी बनाए रखने वाली संरचना अचानक विफल हो जाती है, तो पानी के दबाव के मोर्चे को नियंत्रित करना मुश्किल हो जाएगा, और इससे गंभीर परिणाम हो सकते हैं।

पानी का आयोजन

जल आपूर्ति संरचनाओं में जल सेवन, स्पिलवे, स्पिलवे और चैनल शामिल हैं। ये हाइड्रोलिक संरचनाएं हैं जिनका उपयोग पानी को निर्दिष्ट बिंदुओं तक स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है। जल सेवन प्रणालियाँ जो एक जलाशय से पानी लेती हैं और इसे जल विद्युत, जल आपूर्ति या सिंचाई सुविधाओं को आपूर्ति करती हैं, विशेष ध्यान देने योग्य हैं। उनका कार्य पानी की खपत अनुसूची के अनुसार स्थापित मात्रा, मात्रा और गुणवत्ता में पानी की पाइपलाइन में पानी के प्रवाह को सुनिश्चित करना है। स्थान के आधार पर यह हो सकता है:

सतह: पानी मुक्त सतह के स्तर पर लिया जाता है;
गहरा: पानी मुक्त सतह के स्तर के नीचे लिया जाता है;
तल: जलधारा के सबसे निचले भाग से पानी लिया जाता है;
स्तरीय: इस संरचना के साथ, पानी कई स्तरों से लिया जाता है - यह जलाशय में इसके स्तर और विभिन्न गहराई पर इसकी गुणवत्ता पर निर्भर करता है।

अक्सर, जल सेवन हाइड्रोलिक संरचनाएं नदियों पर स्थापित की जाती हैं। फोटो से पता चलता है कि ऐसी संरचनाएं ऊंची और नीची हो सकती हैं।

विभिन्न जलाशयों के लिए जल का सेवन

स्रोत के प्रकार के आधार पर, पानी का सेवन नदी, झील, समुद्र या जलाशय हो सकता है। नदी संरचनाओं में, सबसे लोकप्रिय तटीय, तैरते और चैनल वाले हैं, जिन्हें पंपिंग स्टेशनों के साथ जोड़ा जा सकता है या अलग से लगाया जा सकता है:

यदि किनारा तीव्र है तो किनारे की संरचना स्थापित की जानी चाहिए। इस डिज़ाइन में बड़े व्यास वाले कंक्रीट या प्रबलित कंक्रीट से युक्त जल सेवन हाइड्रोलिक संरचनाएं शामिल हैं। फोटो से पता चलता है कि सामने की दीवार किनारे की ओर है।
चैनल सिस्टम को रखा जाता है और एक हेड द्वारा पहचाना जाता है
फ्लोटिंग संरचनाएं एक पोंटून या बजरा होती हैं, जिन पर पंप लगे होते हैं, जिसके माध्यम से नदी से पानी लिया जाता है और पाइप के माध्यम से किनारे तक आपूर्ति की जाती है।
बाल्टी जल सेवन प्रणालियाँ किनारे पर स्थित बाल्टी का उपयोग करके जलाशय से पानी लेती हैं।

नियामक

नियामक हाइड्रोलिक संरचनाएं - वे क्या हैं? दूसरे तरीके से, उन्हें सीधी संरचनाएं कहा जाता है, क्योंकि वे आपको नदियों के प्रवाह को नियंत्रित करने की अनुमति देते हैं। इसे नदी तल में और जलाशय के किनारे धारा-निर्देशित और सीमित संरचनाओं के निर्माण के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है। ऐसी प्रणालियों के लिए धन्यवाद, नदी का प्रवाह बनता है ताकि यह अपेक्षाकृत कम गति से आगे बढ़े और इस तरह चौड़ाई, गहराई और वक्रता के पूर्व निर्धारित न्यूनतम मूल्यों के साथ एक निष्पक्ष मार्ग बनाए रखे। ये हाइड्रोलिक संरचनाएँ लोकप्रिय हैं, जिनके प्रकार और वर्गीकरण इस प्रकार हैं:

पूंजी संरचनाएं जो नदियों को विनियमित करने के लिए सामान्य प्रणालियों का हिस्सा हैं और दीर्घकालिक उपयोग के उद्देश्य से हैं;
हल्की संरचनाएँ, जिन्हें अन्यथा अस्थायी कहा जाता है और मुख्य रूप से छोटी और मध्यम मात्रा की नदियों पर उपयोग की जाती हैं।

पहली संरचनाओं में बांध, घेरने वाले शाफ्ट, बांध शामिल हैं और आदर्श रूप से पानी के कटाव और विनाशकारी प्रभावों का सामना करते हैं। प्रकाश नियंत्रण संरचनाएं ब्रशवुड से बने पर्दे, वॉटल्स हैं, जो डिवाइस के प्रवाह को सीधे निर्देशित या विक्षेपित करते हैं।

सिंचाई हाइड्रोलिक संरचनाएँ

प्रकार और वर्गीकरण बांधों की उपस्थिति के अनुसार विभाजन का सुझाव देते हैं - बांध रहित या बांध रहित। पहली प्रणालियों में एक कृत्रिम नहर का निर्माण शामिल है, जो नदी से एक निश्चित कोण पर निकलती है और जलधारा के प्रवाह का हिस्सा दूर ले जाती है। तल से तलछट को सिंचाई नहर में प्रवेश करने से रोकने के लिए, ऐसी संरचनाएँ तट के अवतल खंडों पर स्थित होती हैं। यदि जल प्रवाह महत्वपूर्ण है, तो बांध संरचनाओं के निर्माण की आवश्यकता होती है, जो बदले में सतही या गहरी हो सकती है।

पुलिया

पुलिया हाइड्रोलिक संरचनाएं स्पिलवे और स्पिलवे हैं। इन प्रणालियों को नियंत्रित या स्वचालित के रूप में वर्गीकृत किया गया है। स्पिलवे की मदद से, जलाशय से अतिरिक्त पानी को बाहर निकाला जाता है, और स्पिलवे एक ऐसी प्रणाली है जिसमें पानी पानी बनाए रखने वाली संरचना के शिखर पर स्वतंत्र रूप से बहता है। जल संचलन की विशेषताओं के आधार पर, ऐसी प्रणालियाँ दबाव या दबाव के बिना हो सकती हैं।

विशेष प्रयोजन

विशेष प्रयोजन हाइड्रोलिक संरचनाओं में से हैं: जलविद्युत संरचनाएं, सिंचाई और जल निकासी संरचनाएं, पुनर्ग्रहण प्रणाली और जल परिवहन संरचनाएं। आइए इन संरचनाओं पर करीब से नज़र डालें:

पनबिजली संरचनाएं अंतर्निर्मित, नदी-प्रवाह, बांध-आधारित या डायवर्सन आधारित हो सकती हैं। ऐसी प्रणालियों में जल सेवन संरचनाएं, दबाव पाइपलाइन, जनरेटर के साथ टर्बाइन, आउटलेट पाइपलाइन आदि शामिल हैं अलग - अलग प्रकारशटर जल प्रवाह की ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करने के लिए जलविद्युत ऊर्जा स्टेशनों की आवश्यकता होती है।
जल परिवहन: इन प्रणालियों में ताले, जहाज लिफ्ट, बंदरगाह सुविधाएं शामिल हैं, जो विभिन्न जल स्तर वाली नदियों और नहरों पर स्थापित की जाती हैं।
पुनर्ग्रहण: ये प्रणालियाँ आपको भूमि के आमूल-चूल सुधार के उद्देश्य से उपायों के बारे में सोचने की अनुमति देती हैं। भूमि सुधार के हिस्से के रूप में, क्षेत्रों को सूखा और सिंचित किया जाता है। जल निकासी प्रणाली का उपयोग करके, अतिरिक्त नमी हटा दी जाती है, और सिंचाई प्रणाली क्षेत्र में समय पर पानी देना सुनिश्चित करती है। जल निकासी प्रणालियाँ क्षैतिज या ऊर्ध्वाधर हो सकती हैं।
मछली मार्ग: ये हाइड्रोलिक संरचनाएं मछली के निचले जल स्तर से ऊपरी स्तर तक जाने को सुनिश्चित करती हैं, मुख्य रूप से अंडे देने के प्रवास के दौरान। ऐसी प्रणालियाँ दो प्रकार की होती हैं: पहले में विशेष मछली मार्गों के माध्यम से मछली का स्वतंत्र मार्ग शामिल होता है, दूसरे में - विशेष मछली मार्ग स्लुइस और मछली लिफ्टों के माध्यम से।
निपटान टैंक: वे विशेष भंडारण टैंक हैं जहां औद्योगिक अपशिष्ट और अपशिष्ट जल एकत्र किया जाता है।

कुछ मामलों में, सामान्य और विशेष संरचनाएं संयुक्त होती हैं, उदाहरण के लिए, एक हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन भवन में एक स्पिलवे सिस्टम रखा जाता है। ऐसी जटिल प्रणालियों को हाइड्रोलिक संरचनाओं की इकाइयाँ कहा जाता है।

क्या ख़तरा?

उनके खतरे की डिग्री के अनुसार हाइड्रोलिक संरचनाओं का भी विभाजन होता है: वे निम्न, मध्यम, उच्च या अत्यधिक हो सकते हैं उच्च डिग्रीखतरा। अक्सर, हाइड्रोलिक संरचनाओं के खतरे को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक प्राकृतिक भार और प्रभाव, नियामक आवश्यकताओं के साथ डिजाइन समाधान का अनुपालन न करना, संरचनाओं की परिचालन स्थितियों का उल्लंघन या परिणाम और दुर्घटना के कारण क्षति हैं। कोई भी कमी और अप्रत्याशित प्रभाव संरचनाओं के विनाश और दबाव के मोर्चे पर सफलता का कारण बन सकता है।

अध्याय 9 हाइड्रोडायनामिक दुर्घटनाएँ

9.1. हाइड्रोलिक संरचनाएँ

हाइड्रोलिक संरचनाएं और उनका वर्गीकरण

को हाइड्रोलिक संरचनाएं (टीटीसी)दबाव अग्र संरचनाएं शामिल करें

और प्राकृतिक बांध (बांध, स्लुइस, बांध, सिंचाई प्रणाली, बांध, बांध, नहरें, तूफान नालियां इत्यादि), जो उनके पहले और बाद में जल स्तर में अंतर पैदा करते हैं, जल संसाधनों का उपयोग करने के साथ-साथ हानिकारक प्रभावों से निपटने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं पानी डा।

कृत्रिम बाँध मनुष्य द्वारा अपनी आवश्यकताओं के लिए बनाए जाते हैं; ये पनबिजली बिजली स्टेशनों के बांध, सिंचाई प्रणालियों में पानी का सेवन, बांध, बांध और बांध हैं जो अपने अपस्ट्रीम में एक जलाशय बनाते हैं। प्राकृतिक बाँध प्राकृतिक शक्तियों का परिणाम हैं: भूस्खलन, कीचड़ का प्रवाह, हिमस्खलन, भूस्खलन, भूकंप।

बांध के अपस्ट्रीम -एक रिटेनिंग स्ट्रक्चर (बांध, स्लुइस) के ऊपर नदी का हिस्सा। डाउनस्ट्रीम - भागरिटेनिंग स्ट्रक्चर के नीचे नदियाँ।

एक नियम के रूप में, कृत्रिम और प्राकृतिक बांधों में नालियां होती हैं: कृत्रिम बांधों के लिए - निर्देशित, प्राकृतिक बांधों के लिए - बेतरतीब ढंग से गठित (सहज)।

हाइड्रोलिक संरचनाओं के कई वर्गीकरण हैं।

उनके स्थान के आधार पर, GTS को निम्न में विभाजित किया गया है:

भूमि पर (तालाब, नदी, झील, समुद्र);

भूमिगत पाइपलाइनें, सुरंगें।

द्वारा उपयोग की प्रकृति और उद्देश्यनिम्नलिखित प्रकार की हाइड्रोलिक संरचनाएँ प्रतिष्ठित हैं:

जल और ऊर्जा;

जल आपूर्ति के लिए;

पुनर्ग्रहण;

वी. ए. मकाशेव, एस. वी. पेत्रोव। "मानव निर्मित प्रकृति की खतरनाक परिस्थितियाँ और उनसे सुरक्षा: एक पाठ्यपुस्तक"

गंदा नाला;

जल परिवहन;

सजावटी;

लकड़ी गलाना;

खेल;

मछली पालन।

द्वारा कार्यात्मक उद्देश्यजीटीएस को इस प्रकार वर्गीकृत किया गया है:

जल धारण करने वाली संरचनाएँ,संरचना (बांधों, बांधों) के सामने और पीछे जल स्तर में दबाव या अंतर पैदा करना;

जल आपूर्ति संरचनाएँ(जल नाली) पानी को निर्दिष्ट बिंदुओं (नहरों, सुरंगों, फ्लूम्स, पाइपलाइनों, स्लुइस, एक्वाडक्ट्स) में स्थानांतरित करने के लिए उपयोग किया जाता है;

नियामक (सुधार) संरचनाएं,जलधाराओं के प्रवाह की स्थितियों में सुधार करने और नदी तलों और किनारों (ढाल, बांध, अर्ध-बांध, तट सुरक्षा, बर्फ गाइड संरचनाएं) की रक्षा के लिए डिज़ाइन किया गया;

जल निर्वहन संरचनाएं,जलाशयों, नहरों, दबाव बेसिनों से अतिरिक्त पानी को बाहर निकालने में मदद करना, जो जलाशयों को आंशिक या पूर्ण रूप से खाली करने की अनुमति देता है।

में एक विशेष समूह को प्रतिष्ठित किया जाता हैविशेष हाइड्रोलिक संरचनाएँ:

जल ऊर्जा के उपयोग के लिए जीटीएस - जलविद्युत पावर स्टेशन भवन और दबाव पूल;

जल परिवहन के लिए जीटीएस - शिपिंग ताले, लॉग शूट;

पुनर्ग्रहण हाइड्रोलिक संरचनाएं - मुख्य और वितरण नहरें, स्लुइस, विनियमन

मत्स्य पालन हाइड्रोलिक संरचनाएं - मछली मार्ग, मछली तालाब;

जटिल हाइड्रोलिक संरचनाएं (वाटरवर्क्स) - बांधों, नहरों, तालों, बिजली संयंत्रों आदि के एक सामान्य नेटवर्क द्वारा एकजुट हाइड्रोलिक संरचनाएं।

हाइड्रोलिक संरचनाओं की श्रेणियां

दबाव के मोर्चे पर हाइड्रोलिक संरचनाएं निर्भर करती हैं संभावित परिणामउनके विनाश को वर्गों में विभाजित किया गया है: 1.5 मिलियन किलोवाट या उससे अधिक की क्षमता वाले पनबिजली स्टेशन कक्षा I से संबंधित हैं, और कम शक्ति वाले - II-IV से संबंधित हैं। 300 हजार हेक्टेयर से अधिक के सिंचाई और जल निकासी क्षेत्र के साथ पुनर्ग्रहण संरचनाएं कक्षा I से संबंधित हैं, और 50 हजार हेक्टेयर या उससे कम क्षेत्र के साथ - II-IV तक।

दबाव मोर्चे की मुख्य स्थायी संरचनाओं का वर्ग उनकी ऊंचाई और नींव की मिट्टी के प्रकार पर भी निर्भर करता है (तालिका 16)।

तालिका 16

दबाव मोर्चे की मुख्य स्थायी हाइड्रोलिक संरचनाओं की कक्षाएं, उनकी ऊंचाई और नींव की मिट्टी के प्रकार पर निर्भर करती हैं

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1. सामान्य प्रावधान

विज्ञान और प्रौद्योगिकी की वह शाखा, जो संरचनाओं, उपकरणों और उपकरणों के विशेष परिसरों के विकास के माध्यम से, जल संसाधनों के उपयोग से संबंधित है और उनके हानिकारक प्रभावों का मुकाबला करती है, हाइड्रोलिक इंजीनियरिंग कहलाती है।

हाइड्रोलिक इंजीनियरिंग में, इसके अनुप्रयोग के निम्नलिखित मुख्य क्षेत्रों की पहचान की गई है:

जल ऊर्जा का उपयोग, जिसमें गतिमान (गिरते) पानी की ऊर्जा को यांत्रिक और फिर विद्युत में परिवर्तित किया जाता है;

शुष्क क्षेत्रों की सिंचाई और आर्द्रभूमि की निकासी के साथ-साथ उन्हें पानी के हानिकारक प्रभावों (बाढ़, बाढ़, कटाव, आदि) से बचाकर भूमि का पुनर्ग्रहण (सुधार);

जल परिवहन - नदियों और झीलों की नौगम्य स्थितियों में सुधार, बंदरगाहों, तालों, नहरों आदि का निर्माण;

आबादी वाले क्षेत्रों और औद्योगिक उद्यमों के लिए जल आपूर्ति और सीवरेज।

हाइड्रोलिक इंजीनियरिंग की सभी सूचीबद्ध शाखाएँ अलग-थलग नहीं हैं, बल्कि जल प्रबंधन समस्याओं के जटिल समाधान में आपस में घनिष्ठ रूप से जुड़ी हुई हैं।

उनके उद्देश्य के अनुसार, हाइड्रोलिक संरचनाओं को सामान्य और विशेष में विभाजित किया गया है। हाइड्रोलिक इंजीनियरिंग की सभी शाखाओं में उपयोग किए जाने वाले पहले में शामिल हैं: जल-उठाने वाली संरचनाएं जो दबाव बनाती हैं और इसे बनाए रखती हैं - बांध, तटबंध, आदि; उपयोगी पानी के सेवन या अतिरिक्त पानी के निकास के लिए उपयोगी पुलियाँ; जल आपूर्ति - चैनल, ट्रे, पाइपलाइन और सुरंगें; विनियामक - चैनलों को विनियमित करने, तटों को कटाव आदि से बचाने के लिए; जोड़ना, पूल और विभिन्न हाइड्रोलिक संरचनाओं को जोड़ने की सेवा करना - बूंदें, तेज धाराएं, एब्यूटमेंट, अलग बैल; बर्फ और कीचड़ का निपटान और तलछट हटाना। केवल विशेष हाइड्रोलिक संरचनाओं के लिए उपयोग किया जाता है कुछ शर्तें, शामिल हैं: जलविद्युत - जलविद्युत ऊर्जा स्टेशनों की मशीन इमारतें, डायवर्जन संरचनाएं; जल परिवहन - ताले, नहरें, बंदरगाह सुविधाएं; सिंचाई और जल निकासी - जल सेवन, जल पाइपलाइन, उपचार सुविधाएं।

हाइड्रोलिक संरचनाएं आमतौर पर संरचनाओं के एक परिसर के रूप में खड़ी की जाती हैं, जिनमें जल-उठाने, पुलिया, जल निकासी, परिवहन, ऊर्जा आदि शामिल हैं। संरचनाओं के ऐसे परिसर को हाइड्रोलिक कॉम्प्लेक्स कहा जाता है। उद्देश्य के आधार पर, ऊर्जा, सिंचाई या शिपिंग (परिवहन) जलकार्य हो सकते हैं। हालाँकि, ज्यादातर मामलों में, जटिल जलकार्य बनाए जाते हैं जो एक साथ कई जल प्रबंधन समस्याओं का समाधान करते हैं।

हाइड्रोलिक इंजीनियरिंग निर्माण प्राकृतिक परिस्थितियों पर एक गहन इंजीनियरिंग प्रभाव पैदा करता है, जलाशय क्षेत्र में आसपास के क्षेत्र के क्षरण के आधार की स्थिति को बदलता है, भूजल की आपूर्ति और आंदोलन की स्थितियों में परिवर्तन करता है, ढलान प्रक्रियाओं (भूस्खलन) को सक्रिय करता है, बदलता है क्षेत्र का माइक्रॉक्लाइमेट, आदि। इसके अलावा, पानी की बड़ी आपूर्ति वाले जलाशयों के निर्माण से दुर्घटना की स्थिति में संरचना के नीचे नदी घाटी में विनाशकारी बाढ़ आ सकती है। इन सबके लिए उस क्षेत्र का विशेष रूप से सावधानीपूर्वक अध्ययन करने की आवश्यकता है जहां जलविद्युत ऊर्जा स्टेशन स्थित हैं।

डिज़ाइन प्रक्रिया के दौरान, संरचनाओं के उद्देश्य और विशिष्ट के आधार पर स्वाभाविक परिस्थितियां, वाटरवर्क्स की मुख्य संरचनाओं के स्थान के लिए सबसे तर्कसंगत साइट का चयन, इसका लेआउट, जल-दबाव संरचनाओं के प्रकार और मापदंडों की पसंद, आधार चट्टानों पर सम्मिलन और समर्थन की गहराई, के साथ इंटरफ़ेस घाटी के किनारों से सटे चट्टानी समूह, साथ ही निर्माण कार्य की योजना।

बांधों के इतिहास से पता चलता है कि जिनके विनाश के कारण भयानक आपदाएँ हुईं, वे 2/3 मामलों में गणना में त्रुटियों या सामग्री के चुनाव में त्रुटियों के कारण नहीं, बल्कि नींव में कमियों के कारण ढह गए - खराब मिट्टी पर, जो अक्सर पानी से संतृप्त होती है, जो यह नींव की मिट्टी की भूवैज्ञानिक और जलविज्ञान संबंधी स्थितियों के बारे में अपर्याप्त जागरूकता का परिणाम था। इसका एक उदाहरण इटली के वाजोंट जलाशय में हुई आपदा है।

1959 में, छठी कांग्रेस में बड़े बांध, इटालियन हाइड्रोलिक इंजीनियर एल. सेमेंज़ा, एन. बियाडेन, एम पैनसिनी ने नदी पर दुनिया के सबसे ऊंचे आर्च बांध की सूचना दी। वायोंट, 265.5 मीटर ऊंचा (वेनिस से 70 किमी उत्तर में)। रिपोर्ट में बांध की डिज़ाइन विशेषताओं को विस्तार से शामिल किया गया है। बांध के शिखर पर बाढ़ के पानी को छोड़ने के लिए, 10 छिद्रों वाला एक स्पिलवे, प्रत्येक 6.6 मीटर लंबा, दो सुरंग और एक निचला स्पिलवे प्रदान किया गया था। बांध के आधार को मजबूत करने के लिए, 37,000 m3 की ड्रिलिंग मात्रा के साथ, चट्टान का क्षेत्र सीमेंटेशन प्रदान किया जाता है। बांध के नीचे और किनारों पर निस्पंदन को रोकने के लिए, 50,000 m3 की ड्रिलिंग मात्रा के साथ एक ग्राउटिंग पर्दा स्थापित किया गया था। बांध की गणना 4 को की गई थी विश्लेषणात्मक तरीकों(स्वतंत्र मेहराब, परीक्षण भार, आदि)। इसके अलावा, बर्गमो में संस्थान में दो मॉडलों पर बांध डिजाइन का अध्ययन किया गया (स्केल 1:35)। मॉडल परीक्षणों ने बांध की मोटाई को थोड़ा कम करके उसे हल्का करना संभव बना दिया। भूवैज्ञानिक स्थितियों के बारे में, केवल इतना कहा गया था कि वायोंट घाटी चूना पत्थर और डोलोमाइट्स से बनी है, जो पूर्वी आल्प्स की विशेषता है, परतें नदी के ऊपर की ओर गिरती हैं और यह बांध को सहारा देने के लिए अनुकूल है (चित्र 1)।

बांध 1960 में पूरा हुआ, और 9 अक्टूबर, 1963 को हाइड्रोलिक इंजीनियरिंग के इतिहास में सबसे खराब आपदाओं में से एक हुई, जिसके परिणामस्वरूप 2,600 से अधिक लोगों की मौत हो गई। इसका कारण भूस्खलन था जो जलाशय में ढह गया था। दुनिया का सबसे ऊंचा पतला मेहराबदार बांध बच गया, डिजाइनरों की सभी गणनाएं सही निकलीं। जैसा कि आपदा के बाद सामग्रियों के विश्लेषण से पता चला, भूवैज्ञानिकों ने इस तथ्य पर ध्यान नहीं दिया कि चूना पत्थर की परतें एक सिंकलिनल तह बनाती हैं, जिसकी धुरी घाटी की दिशा से मेल खाती है। वहीं उत्तरी विंग फॉल्ट से कट गया है। 1960 में, बांध के पास बाएं किनारे पर 1 मिलियन m3 की मात्रा वाला भूस्खलन हुआ।

1960-1961 में यदि भूस्खलन फिर से शुरू हुआ तो 2 किलोमीटर की विनाशकारी स्पिलवे सुरंग टूट गई। भूस्खलन प्रक्रियाओं के विकास की निगरानी के लिए, जियोडेटिक बेंचमार्क का एक नेटवर्क बिछाया गया था, लेकिन जैसा कि यह निकला, बेंचमार्क ने मुख्य स्लाइडिंग सतह को नहीं काटा। 1961-1963 तक एक सतत गुरुत्वाकर्षण रेंगना देखा गया। 9 अक्टूबर, 1963 की देर शाम, 240 मिलियन घन मीटर मिट्टी 15-30 मीटर/सेकेंड की गति से 30 सेकंड में जलाशय में स्थानांतरित हो गई। 270 मीटर ऊंची एक विशाल लहर 10 सेकंड में 2 किलोमीटर लंबे जलाशय को पार कर गई, बांध से बह निकली और अपने रास्ते में आने वाली हर चीज को बहाकर घाटी में गिर गई। वियना और ब्रुसेल्स में भूकंपीय झटके दर्ज किए गए।

चावल। 1. नदी घाटी का भूवैज्ञानिक खंड। वाजोंट (इटली): 1 - ऊपरी क्रेटेशियस; 2 - निचला क्रेटेशियस; 3 - माल्म; 4 - डोगर; 5 - लेयास। वृत्तों में संख्याएँ: 1 - मुख्य स्लाइडिंग सतह; 2 - स्लाइड ब्लॉक; 3 - दोष; 4 - हिमनद घाटी के नीचे; 5 - प्राचीन दरारों की दिशा; 6 - युवा दरारों की दिशा; 7 - जलाशय

2. जलकार्य

तराई नदी पर स्थित पनबिजली स्टेशन में एक पनबिजली स्टेशन भी शामिल है। पनबिजली स्टेशन के टर्बाइनों को संचालित करने के लिए, न केवल पानी के निरंतर प्रवाह की आवश्यकता होती है, बल्कि दबाव की भी आवश्यकता होती है - ऊपरी और निचले पूल के बीच के स्तर में अंतर, यानी। पनबिजली स्टेशन के अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम के नदी के खंड। बांध या अन्य जल-धारण संरचना के निर्माण और जलाशय के भरने के परिणामस्वरूप दबाव एक सुविधाजनक स्थान पर केंद्रित होता है। ये दो तत्व जलकार्य के महत्वपूर्ण घटक हैं। नदी के असमान प्रवाह को नियंत्रित करने, इसे पानी की खपत के अनुरूप लाने के लिए एक जलाशय भी आवश्यक है। वी इस मामले मेंएक पनबिजली पावर स्टेशन के विद्युत भार के ग्राफ के साथ। उच्च जल वाली मैदानी नदियों पर पनबिजली स्टेशन उनके तल में स्थित होते हैं और यदि दबाव काफी अधिक हो तो उन्हें या तो कम दबाव वाली रन-ऑफ-रिवर या बांध-आधारित कहा जाता है।

चूंकि जलाशय में दुर्लभ उच्च जल बाढ़ को जमा करना आर्थिक रूप से संभव नहीं है और चूंकि विद्युत ऊर्जा की खपत होती है, यानी। किसी दुर्घटना के कारण जल आपूर्ति का उपयोग बाधित हो सकता है; जलविद्युत परिसर में ऊपरी पूल से निचले पूल तक पानी पहुंचाने के लिए टरबाइनों के अलावा एक स्पिलवे होना चाहिए, ताकि जलाशय के अतिप्रवाह और पानी को ओवरफ्लो होने से बचाया जा सके। आगामी विनाशकारी परिणामों के साथ बांध। टर्बाइनों के अलावा, जलविद्युत ऊर्जा संयंत्र इकाइयों के बंद होने की स्थिति में निचले पूल में पानी का मार्ग भी आवश्यक हो सकता है जब जलाशय नहीं भरा हो, यदि इस पानी की आपूर्ति के बिना, जल उपयोगकर्ता डाउनस्ट्रीम में स्थित हैं - जलविद्युत बिजली संयंत्र, जल परिवहन, सिंचाई प्रणाली आदि को नुकसान होगा। इस समस्या को हल करने के लिए, हाइड्रोलिक सिस्टम के हिस्से के रूप में गहरे छेद वाले पुल - पानी के आउटलेट - बनाए जाते हैं।

जलविद्युत सुविधाओं के निरीक्षण और मरम्मत के लिए जलाशय को खाली करने के उद्देश्य से निचले पूल में पानी का मार्ग भी आवश्यक हो सकता है। फिर इसमें गहरे या निचले छेद वाली नालियाँ शामिल होनी चाहिए। अपने मुख्य उद्देश्य के लिए बड़ी मात्रा में पानी की आपूर्ति करने के लिए - एक पनबिजली पावर स्टेशन के टरबाइनों को, इसे खतरनाक समावेशन - बर्फ, कीचड़, तलछट, कूड़े, आदि से साफ करने के लिए, विशेष संरचनाओं की आवश्यकता होती है - पानी का सेवन।

एक पनबिजली स्टेशन किसी पहाड़ी नदी पर किसी बांध के पास नहीं, बल्कि किनारे पर नीचे की ओर स्थित हो सकता है; पानी को एक विशेष जल नाली द्वारा जल सेवन से आपूर्ति की जाती है और इसे एक विशेष जल नाली द्वारा नदी में भी मोड़ दिया जाता है, जिसे एक साथ डायवर्जन कहा जाता है, और अलग से - इनलेट और आउटलेट व्युत्पन्न। डायवर्जन डिवाइस का उद्देश्य बांध के निर्माण के समान ही है, इसके सुविधाजनक उपयोग के लिए दबाव की एकाग्रता। पहाड़ी नदियों में पानी बड़े सतह ढलान के साथ गिरता है, जिससे उसकी स्थितिज ऊर्जा नष्ट हो जाती है। न्यूनतम ढलान के साथ किनारे पर बिछाई गई एक नहर जलविद्युत स्टेशन तक पानी लाती है जिसका सतह स्तर ऊपरी पूल के स्तर से थोड़ा अलग होता है।

नतीजतन, स्टेशन अधिक दबाव का उपयोग करता है, नदी के एक बड़े हिस्से का गिरना, न केवल बांध के समर्थन के कारण, बल्कि नदी और नहर की ढलानों में अंतर के कारण भी। अपहरण व्युत्पत्ति की भूमिका समान है; इसमें पानी का स्तर डायवर्जन के अंत में नदी के पानी के स्तर से थोड़ा अलग होता है, जिससे कि पनबिजली स्टेशन पर बहिर्प्रवाह डायवर्जन की शुरुआत में स्तर समानांतर बहने वाली नदी के पास की तुलना में कम होता है। इस प्रकार, नदी के एक अतिरिक्त खंड के गिरने का उपयोग करके, स्टेशन और भी अधिक दबाव प्राप्त करता है। डायवर्जन हाइड्रोसिस्टम की एक बड़ी सीमा होती है, इसलिए उनमें एक बांध के साथ एक हेड असेंबली, एक स्पिलवे और एक पानी का सेवन, एक दबाव बेसिन के साथ एक स्टेशन असेंबली जो आपूर्ति डायवर्जन को पूरा करती है, टरबाइनों को पानी की आपूर्ति करने वाली पाइपलाइन और एक हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन बिल्डिंग शामिल होती है। और पहले बताए गए डायवर्जन तत्व।

चावल। 2. हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन और शिपिंग लॉक के साथ रन-ऑफ-रिवर कम दबाव वाला हाइड्रोइलेक्ट्रिक कॉम्प्लेक्स

चित्र में. चित्र 3 एक पहाड़ी नदी पर एक छोटी डायवर्जन नहर के साथ एक पनबिजली स्टेशन को दर्शाता है। मुख्य इकाई में एक कंक्रीट स्पिलवे बांध, एक अवसादन टैंक के साथ एक जल सेवन शामिल है। स्टेशन इकाई में एक दबाव बेसिन और एक निष्क्रिय स्पिलवे शामिल है। चित्र में. 9 आंशिक रूप से अनुभाग में, सुरंग मोड़ के साथ एक भूमिगत पनबिजली स्टेशन दिखाता है। एक ऊंचा स्पिलवे बांध, एक गहरा पानी का सेवन, साथ ही डायवर्जन के दबाव इनलेट भाग के अंत में एक सर्ज टैंक दिखाई देता है।

चावल। 3. डायवर्जन नहर के साथ पनबिजली स्टेशन

यदि कोई बांध है, तो जलविद्युत परिसर में स्पिलवे, साथ ही नेविगेशन के लिए आवश्यक पानी के आउटलेट भी शामिल होने चाहिए। ये दोनों कार्य अक्सर एक ही भवन में संयुक्त हो जाते हैं। बांध के निर्माण के परिणामस्वरूप, पूलों के बीच एक बूंद (स्तर का अंतर) उत्पन्न होता है, जिसे दूर करने के लिए ऊपर की ओर जाने वाले और नीचे की ओर जाने वाले दोनों जहाजों को नेविगेशन सुविधाओं (ताले, जहाज लिफ्ट) की आवश्यकता होती है। अक्सर, वाटरवर्क्स के बगल में एक बंदरगाह बनाया जाता है। तूफानी लहरों से सुरक्षित जल क्षेत्र, बर्थ और सर्दियों के जहाजों के लिए बैकवाटर के साथ।

नेविगेशन सुविधा के लिए पहुंच चैनल, अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम, एक प्रकार का मोड़ बनाते हैं जिसके साथ जहाज चलते हैं, लेकिन थोड़ा पानी बहता है, केवल जहाजों को लॉक करने की प्रक्रिया के दौरान लॉक चैंबर को भरने और खाली करने के लिए। कभी-कभी ये नहरें काफी लंबाई प्राप्त कर लेती हैं यदि नदी के उस हिस्से को बायपास करना आवश्यक हो जो नेविगेशन के लिए असुविधाजनक है - एक तेज मोड़ को सीधा करने के लिए, रैपिड्स को बायपास करने के लिए। अनेक तालों वाली लम्बी नहरें विभिन्न नदियों को एक दूसरे से जोड़ती हैं।

कृषि भूमि की सिंचाई और शुष्क क्षेत्रों को पानी देने के लिए जल संसाधनों के उपयोग के लिए हाइड्रोलिक संरचनाओं के अपने स्वयं के परिसरों के निर्माण की आवश्यकता होती है और नदी के प्रवाह को विनियमित करने के लिए अपनी स्वयं की आवश्यकताओं को लागू करना पड़ता है। सिंचित भूमि का क्षेत्रफल आमतौर पर बहुत बड़ा होता है और उस पर स्थित हाइड्रोलिक संरचनाएं इतनी अधिक होती हैं कि उनके परिसर को हाइड्रोलिक प्रणाली नहीं कहा जा सकता, उन्हें सिंचाई प्रणाली कहा जाता है। संरचनाओं का एक हिस्सा, प्रयुक्त नदी पर सघन रूप से स्थित है, एक बांध के हिस्से के रूप में जो नदी के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए एक जलाशय बनाता है, बाढ़ से गुजरने के लिए एक स्पिलवे, एक पानी का सेवन और सिंचाई के लिए लिए गए पानी से अवसादन के लिए एक अवसादन टैंक , सिंचाई प्रणाली की प्रमुख इकाई कहलाती है।

मुख्य नोड से सिंचित भूमि तक, पानी की आपूर्ति एक मुख्य जल पाइपलाइन द्वारा की जाती है, जो अक्सर एक नहर होती है। इसकी लंबाई दसियों और सैकड़ों किलोमीटर में मापी जाती है; रास्ते में, वितरक इससे दूर हो जाते हैं, और स्प्रिंकलर उनसे दूर हो जाते हैं। खेतों से अप्रयुक्त अवशिष्ट पानी को संग्राहकों द्वारा एकत्र किया जाता है और जलस्रोत में छोड़ दिया जाता है। यदि सिंचित भूमि का कुछ हिस्सा मुख्य नहर में जल स्तर से ऊपर स्थित है, तो इन भूमियों के लिए पानी की आपूर्ति पंपिंग स्टेशनों द्वारा की जाती है। सिंचाई नेटवर्क पर ही नियामक, अंतर, निर्वहन संरचनाएं आदि हैं।

अत्यधिक मिट्टी की नमी और व्यापक दलदल वाले क्षेत्रों में जल निकासी प्रणालियों के लिए स्वाभाविक रूप से बांधों के निर्माण की आवश्यकता नहीं होती है। इन प्रणालियों की संरचनाओं के परिसर में जल निकासी, छोटी और बड़ी नहरें, जल निकासी नेटवर्क पर विभिन्न संरचनाएं शामिल हैं; जलधाराओं (सीधाकरण, समाशोधन, गहरीकरण, तटीय बांध) पर सुधारात्मक कार्य किया जाता है। जल निकासी प्रणाली को गुरुत्वाकर्षण-पोषित किया जा सकता है, हालांकि, यदि भूभाग बहुत समतल है, तो जलधारा में पानी पंप करने के लिए नेटवर्क पर पंपिंग स्टेशनों की आवश्यकता हो सकती है।

एकीकृत जल आपूर्ति और सीवरेज प्रणालियाँ बहुत जटिल और विविध हैं। विविधता मुख्य रूप से जल उपभोक्ता के प्रकार पर निर्भर करती है - नगरपालिका या औद्योगिक जल आपूर्ति. कई उद्योगों को बड़ी मात्रा में पानी की निरंतर आपूर्ति की आवश्यकता होती है, इनमें शामिल हैं, उदाहरण के लिए, लुगदी और कागज, धातुकर्म, रसायन, थर्मल (और परमाणु) बिजली संयंत्र (कूलिंग कंडेनसर के लिए)। इससे पहले कि इस पानी का शेष भाग, इसकी गुणवत्ता में बदलाव (अपशिष्ट जल) को जलस्रोत में बहाया जाए या उत्पादन में वापस लाया जाए (पुनर्नवीनीकरण जल आपूर्ति), इसे शुद्ध, कीटाणुरहित, ठंडा आदि किया जाना चाहिए। एक एकीकृत जल आपूर्ति के हिस्से के रूप में और अपशिष्ट जल प्रणाली, नदी पर संरचनाओं की मुख्य इकाई और उपभोक्ता पर पानी की पाइपलाइनों के नेटवर्क के अलावा, पंपिंग स्टेशन और जलस्रोत से लिए गए पानी को शुद्ध करने के लिए एक प्रणाली है, साथ ही निकाले गए पानी को शुद्ध करने के लिए एक अधिक जटिल प्रणाली भी है। उपभोक्ता से.

3. जलाशय

जलाशय महत्वपूर्ण क्षमता का एक कृत्रिम जलाशय है, जो आमतौर पर नदी घाटी में जल-धारण संरचनाओं द्वारा इसके प्रवाह को विनियमित करने और राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था में आगे उपयोग करने के लिए बनाया जाता है। तालिका में 1 विश्व के सबसे बड़े जलाशयों को दर्शाता है।

तालिका 1. विश्व के सबसे बड़े जलाशय

जलाशय में निम्नलिखित मुख्य तत्व और क्षेत्र प्रतिष्ठित हैं (चित्र 4)।

चावल। 4. जलाशय के मुख्य तत्व और क्षेत्र। शासन के मुख्य तत्व: 1 - बैकवाटर तक निम्न जल स्तर; 2 - बैकवाटर तक बाढ़ का स्तर; 3 - सामान्य स्तर बनाए रखना; 4 - बैकवाटर परिस्थितियों में उच्च जल स्तर

वॉटरवर्क्स कॉम्प्लेक्स (इसकी टर्बाइन, स्पिलवे स्पैन, बॉटम होल, स्लुइस) की थ्रूपुट क्षमता आर्थिक और, कम अक्सर, तकनीकी कारणों से सीमित है। इसलिए, जब कोई जलाशय बहुत ही दुर्लभ आवृत्ति (हर सौ, हजार या यहां तक कि दस हजार साल में एक बार) पर बहता है, तो हाइड्रोलिक प्रणाली नदी के साथ बहने वाले पानी के पूरे द्रव्यमान को पार करने में सक्षम नहीं होती है। इन मामलों में, पूरे जलाशय और बांध में पानी का स्तर बढ़ जाता है, कभी-कभी इसकी मात्रा काफी बढ़ जाती है; एक साथ बढ़ता है THROUGHPUTपानी के नल दुर्लभ आवृत्ति की उच्च बाढ़ की अवधि के दौरान एफएसएल के ऊपर के स्तर में इस तरह की वृद्धि को जलाशय स्तर को मजबूर करना कहा जाता है, और स्तर को ही पानी को बनाए रखने के लिए मजबूर करना (एफआरयू) कहा जाता है। जल परिवहन या लकड़ी राफ्टिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले जलाशयों पर, नेविगेशन अवधि के दौरान स्तर में गिरावट उस स्तर तक सीमित होती है नदी का बेड़ागहराई की स्थितियों के कारण, यह सामान्य संचालन जारी रख सकता है। एनपीयू और यूएमओ के बीच स्थित इस स्तर को नेविगेशन प्रतिक्रिया स्तर (एनएस) कहा जाता है। जल स्तर, विशेषकर एनपीयू और एफपीयू पर, बांध पर, मध्य में और ऊपरी क्षेत्रजलाशय एक जैसे नहीं हैं. यदि बांध का स्तर एनएसएल चिह्न से मेल खाता है, तो जैसे-जैसे यह उससे दूर जाता है, पहले सेंटीमीटर और फिर दसियों सेंटीमीटर तक बढ़ता है। इस घटना को बैकवाटर कर्व कहा जाता है।

जलाशयों से मिलने वाले महान और निस्संदेह लाभों के अलावा, उनके भरने के बाद भी अक्सर इससे जुड़े लाभ होते हैं नकारात्मक परिणाम. इनमें निम्नलिखित शामिल हैं. राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था को सबसे बड़ा नुकसान बस्तियों, औद्योगिक उद्यमों, कृषि भूमि, जंगलों, खनिज संसाधनों, रेलवे और सड़कों, संचार और बिजली लाइनों, पुरातात्विक और क्षेत्रों की लगातार बाढ़ से होता है। ऐतिहासिक स्मारकऔर अन्य वस्तुएँ। स्थायी रूप से बाढ़ से हमारा तात्पर्य सामान्य जलधारण स्तर से नीचे स्थित क्षेत्रों से है। जलाशयों के किनारे स्थित क्षेत्रों में सामान्य से लेकर मजबूर बैकवाटर स्तर तक की अस्थायी बाढ़ से भी नुकसान होता है, लेकिन ऐसा बहुत कम होता है (प्रत्येक 100 - 10,000 वर्ष में एक बार)।

जलाशय से सटे क्षेत्र में भूजल स्तर में वृद्धि से बाढ़ आती है - दलदल, भूमिगत संरचनाओं और संचार में बाढ़, जो कि लाभहीन भी है।

लहरों और धाराओं द्वारा जलाशयों के किनारों को दोबारा आकार देने से उपयोगी, विकसित क्षेत्र के बड़े क्षेत्रों का विनाश हो सकता है। जलाशयों के किनारे भूस्खलन की प्रक्रियाएँ घटित होती हैं या अधिक सक्रिय हो जाती हैं। नदी पर नौवहन और लकड़ी राफ्टिंग की स्थितियाँ मौलिक रूप से बदल जाती हैं, नदी झील में बदल जाती है, गहराई बढ़ जाती है, गति कम हो जाती है। जल परिवहन के लिए आवश्यक अंडरब्रिज आयाम कम हो गए हैं।

नदी का शीतकालीन शासन बहुत बदल जाता है, जलाशय पर बर्फ का आवरण लंबा हो जाता है, और कीचड़, यदि कोई हो, गायब हो जाता है। जैसे ही तलछट जलाशय में जमा होती है, गंदलापन कम हो जाता है।

भूमि, शहरों, श्रमिकों की बस्तियों, सामूहिक कृषि संपदाओं, साथ ही औद्योगिक उद्यमों को बाढ़ और बाढ़ से होने वाले नुकसान की भरपाई के उपायों के साथ-साथ नए गैर-बाढ़ वाले स्थानों पर स्थानांतरित और बहाल किया जाता है। सड़कों के अलग-अलग खंडों को स्थानांतरित किया जाता है, उनकी सतह का विस्तार किया जाता है, तटबंध ढलानों को मजबूत किया जाता है, आदि। वे ऐतिहासिक और सांस्कृतिक स्मारकों को स्थानांतरित करते हैं या उनकी रक्षा करते हैं, और यदि यह संभव नहीं है, तो वे उनका अध्ययन और वर्णन करते हैं। वे पुल के फैलाव को बढ़ाते हैं और पुल क्रॉसिंग का पुनर्निर्माण करते हैं। नदी नौकाओं को झील के बेड़े से प्रतिस्थापित किया जा रहा है, और मोल राफ्टिंग को टोइंग राफ्ट द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है। वे जलाशय क्षेत्र में वनों की कटाई और वन सफ़ाई का कार्य करते हैं। खनिज संसाधनों का विकास पूरा करें (उदाहरण के लिए, कोयला, अयस्क, निर्माण सामग्रीआदि) या जलाशय की उपस्थिति में उनके बाद के विकास की संभावना प्रदान करें। कभी-कभी यह आर्थिक सुविधाओं को दूर करने के बजाय आर्थिक रूप से व्यवहार्य साबित होता है बस्तियोंजलाशय बाढ़ क्षेत्र से, इंजीनियरिंग सुरक्षा उपाय लागू करें।

इंजीनियरिंग सुरक्षा के नाम से एकजुट हाइड्रोलिक इंजीनियरिंग और पुनर्ग्रहण उपायों के परिसर में वस्तुओं और मूल्यवान भूमि की बाड़ लगाना या बाड़ लगाना, जल निकासी का उपयोग करके बाढ़ वाले या तटबंध वाले क्षेत्रों को सूखाना और पानी को बाहर निकालना, जलाशय के कुछ हिस्सों में बैंकों को मजबूत करना आदि शामिल हैं।

4. बांध

बांध एक ऐसी संरचना है जो जलमार्ग को अवरुद्ध करती है, जो पानी को घरेलू स्तर से ऊंचे स्तर तक रोकती है और इस प्रकार उपयोग के लिए सुविधाजनक दबाव को एक स्थान पर केंद्रित करती है, यानी बांध के सामने और पीछे जल स्तर में अंतर। बांध किसी भी दबाव हाइड्रोलिक प्रणाली में एक महत्वपूर्ण स्थान रखता है।

बांध विभिन्न जलवायु और प्राकृतिक परिस्थितियों में बनाए जाते हैं - उत्तरी अक्षांशों में और पर्माफ्रॉस्ट क्षेत्रों में, साथ ही दक्षिण में, उच्च सकारात्मक तापमान वाले उष्णकटिबंधीय और उपोष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में। उनके स्थान में गैर-चट्टानी मिट्टी - रेत, रेतीली दोमट, दोमट और मिट्टी से बने चैनलों में बहने वाली उच्च पानी वाली मैदानी नदियाँ शामिल हैं, साथ ही गहरी चट्टानी घाटियों में बहने वाली पहाड़ी नदियाँ भी शामिल हैं, जहाँ अक्सर मजबूत भूकंप आते हैं। प्राकृतिक परिस्थितियों की विविधता, बांध बनाने के उद्देश्य, निर्माण के पैमाने और तकनीकी उपकरणों ने विभिन्न प्रकार और डिजाइनों को जन्म दिया है। अन्य संरचनाओं की तरह, बांधों को कई मानदंडों के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, ऊंचाई के आधार पर, जिस सामग्री से वे बनाए गए हैं, पानी पारित करने की क्षमता, संरचनाओं को बनाए रखने के रूप में उनके काम की प्रकृति आदि।

हाइड्रोलिक जल-धारण करने वाली संरचनाएं, जिनमें बांध शामिल हैं, विभिन्न मूल, प्रकृति और अवधि की ताकतों का अनुभव करती हैं, जिनका कुल प्रभाव औद्योगिक और नागरिक प्रकार की इमारतों और संरचनाओं पर ताकतों के प्रभाव से कहीं अधिक बड़ा और अधिक जटिल है।

जल-धारण संरचनाओं की परिचालन स्थितियों को समझने के लिए, उस पर कार्य करने वाले मुख्य भार वाले कंक्रीट बांध के आरेख पर विचार करें। सभी विस्तारित कंक्रीट संरचनाओं की तरह, बांध को सीम के साथ खंडों में काटा जाता है जो खंडों को तापमान प्रभाव, संकोचन और वर्षा के तहत स्वतंत्र रूप से विकृत होने की अनुमति देता है, जो दरारों के गठन को रोकता है। लंबाई L, ऊंचाई H और आधार चौड़ाई B के साथ बांध के प्रत्येक खंड पर निम्नलिखित बल कार्य करते हैं।

बांध खंड जी का वजन उसके ज्यामितीय आयामों और कंक्रीट के विशिष्ट गुरुत्व g=rґg द्वारा निर्धारित किया जाता है (जैसा कि ज्ञात है, किसी पदार्थ का विशिष्ट गुरुत्व उसके घनत्व और गुरुत्वाकर्षण के त्वरण के उत्पाद के बराबर होता है)।

चावल। 5. अन्य संरचनाओं के सिल्हूट (मीटर में आयाम) की तुलना में आधुनिक बांधों की अनुप्रस्थ प्रोफाइल: 1 - नीपर; 2 - बुख़्तार्मिंस्काया; 3 - क्रास्नोयार्स्क; 4 - ब्रत्स्काया; 5 - चार्वाकस्काया; 6 - चेप्स का पिरामिड; 7 - टोकटोगुल; 8 - चिरकीस्काया; 9 - सयानो-शुशेंस्काया; 10 - उसोई बांध; 11 - न्यूरेक; 12 - मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी; 13- इंगुर्स्काया

बांध के आधार पर फ़िल्टर किए गए पानी का दबाव ऊपरी पूंछ से निचले हिस्से तक बांध के आधार की मिट्टी में छिद्रों और दरारों के माध्यम से दबाव में बहने वाले पानी के भूमिगत प्रवाह के कारण उत्पन्न होता है। इस बल का अनुमानित मान, जिसे पश्च दबाव कहा जाता है, बराबर है:

यू=ґgबीएल,

जहां H1, H2 पूल में पानी की गहराई हैं; जी पानी का विशिष्ट गुरुत्व है; ए एक कटौती कारक है जो बांध के आधार पर रिसाव-रोधी उपकरणों और जल निकासी के प्रभाव को ध्यान में रखता है।

ऊपरी और निचले पूल से हाइड्रोस्टेटिक पानी का दबाव सूत्रों द्वारा निर्धारित किया जाता है:

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

ऊपर सूचीबद्ध ताकतें सबसे महत्वपूर्ण और लगातार सक्रिय रहने वाली श्रेणी में आती हैं। उनके अलावा, में आवश्यक मामलेविशेष सूत्र लहरों के गतिशील दबाव, बर्फ के दबाव, जलाशय में जमा तलछट, साथ ही भूकंपीय ताकतों को ध्यान में रखते हैं। असमान तापमान में उतार-चढ़ाव का कंक्रीट बांध की मजबूती पर अतिरिक्त प्रभाव पड़ता है। बांध की सतहों के ठंडा होने से उनमें तन्य तनाव पैदा होता है, और कंक्रीट में दरारें बन सकती हैं जो कमजोर रूप से उनका प्रतिरोध करती हैं। सूचीबद्ध बलों और पानी के दबाव की शर्तों के तहत, बांध मजबूत, कतरनी-प्रतिरोधी और जलरोधी होना चाहिए (यह आवश्यकता इसकी नींव पर भी लागू होती है)। इसके अलावा, बांध किफायती होना चाहिए, यानी। उल्लिखित आवश्यकताओं को पूरा करने वाले सभी विकल्पों में से, न्यूनतम लागत वाले विकल्प का चयन किया जाना चाहिए।

हाइड्रोलिक इंजीनियरिंग में अपस्ट्रीम से डाउनस्ट्रीम तक पानी के निस्पंदन से संबंधित मुद्दों का एक विशेष स्थान है। यह घटना अपरिहार्य है, और हाइड्रोलिक इंजीनियरिंग का कार्य इसकी भविष्यवाणी करना और व्यवस्थित करना है, और इंजीनियरिंग उपायों की मदद से खतरनाक या लाभहीन परिणामों को रोकना है। निस्पंदन धाराओं के पथ हो सकते हैं: संरचना का शरीर, भले ही वह कंक्रीट से बना हो; किसी संरचना की नींव, खासकर जब वह गैर-चट्टानी या खंडित चट्टान हो; उन स्थानों पर बैंक जहां दबाव संरचनाएं उनसे जुड़ी होती हैं। हानिकारक परिणामनिस्पंदन जलाशयों से पानी की अनुत्पादक हानि है, जिसका उपयोग राष्ट्रीय आर्थिक उद्देश्यों के लिए नहीं किया जाता है, बैक प्रेशर, जो दबाव संरचना की स्थिरता की डिग्री को कम कर देता है, और निस्पंदन गड़बड़ी या पृथ्वी बांध या गैर-रॉक नींव के शरीर की विकृति , विशेष रूप से, उत्थान या उत्थान के रूप में।

सफ़्यूज़न को आम तौर पर अधिक के बीच छिद्रों के माध्यम से निस्पंदन प्रवाह द्वारा छोटे कणों को हटाने कहा जाता है बड़े कण; यह गैर-संयोजक (ढीली) मिट्टी में होता है - विषम रेतीली, रेतीली-बजरी। रासायनिक संलयन से चट्टानों में स्थित लवण घुल जाते हैं। बहिर्प्रवाह एक भूमिगत प्रवाह द्वारा, एक दबाव संरचना के नीचे से निचली धारा में फ़िल्टर करके, नींव की मिट्टी की महत्वपूर्ण मात्रा को हटाना है जिसमें एकजुट चट्टानें, जैसे दोमट, मिट्टी, आदि शामिल हैं।

संरचना के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करने और खतरनाक घटनाओं को खत्म करने के लिए, संरचना को डिजाइन करते समय एक तर्कसंगत भूमिगत सर्किट प्रदान किया जाता है (चित्र 6)। यह संरचना के नीचे निस्पंदन पथ को बढ़ाकर, ऊपरी पूल (डाउनस्ट्रीम) में एक जलरोधी कोटिंग और निचले पूल में एक शक्तिशाली जल भंडार बनाकर, शीट ढेर या अन्य पर्दे, दांत या अन्य उपाय करके हासिल किया जाता है।

चावल। 6. फिल्टर बेस पर एक बांध का आरेख (एस.एन. मक्सिमोव, 1974 के अनुसार): 1 - बांध निकाय, 2 - जल निकाय, 3 - एप्रन, 4 - डाउन, 5 - प्रवाह रेखाएं, 6 - शीट ढेर

मिट्टी की सामग्री से बने बांध.

एक प्राचीन प्रकार की दबाव हाइड्रोलिक संरचनाएं मिट्टी की सामग्री से बने बांध हैं। उपयोग की गई मिट्टी के आधार पर, बांध सजातीय या विषम हो सकते हैं; अनुप्रस्थ प्रोफ़ाइल में, बाद के शरीर में कई प्रकार की मिट्टी होती है। एक सजातीय मिट्टी का बांध बनाने के लिए, विभिन्न कम पारगम्य मिट्टी का उपयोग किया जाता है - रेत, मोराइन, लोस, रेतीली दोमट, दोमट, आदि। बांध के डिजाइन और नींव के साथ इसके संबंध के संदर्भ में, यह दबाव का सबसे सरल प्रकार है संरचना।

विषम मिट्टी के बांध, बदले में, कम-पारगम्यता वाली मिट्टी की स्क्रीन वाले बांधों में विभाजित होते हैं, जो बांध के अपस्ट्रीम ढलान के किनारे पर रखे जाते हैं, और एक कोर वाले बांध होते हैं, जिनमें कम-पारगम्यता वाली मिट्टी बीच में स्थित होती है। बांध प्रोफ़ाइल. मृदा कोर के बजाय, डामर कंक्रीट, प्रबलित कंक्रीट, स्टील, पॉलिमर इत्यादि से बने गैर-मिट्टी डायाफ्राम का उपयोग किया जा सकता है। स्क्रीन निर्दिष्ट गैर-मिट्टी सामग्री से भी बनाई जा सकती हैं।

काम को अंजाम देने की विधि के आधार पर, मिट्टी के बांध या तो थोक बांध हो सकते हैं, जिसमें डाली गई मिट्टी का यांत्रिक संघनन होता है, या जलोढ़ बांध होते हैं, जो जलमशीनीकरण साधनों का उपयोग करके बनाए जाते हैं; उपयुक्त परिस्थितियों (पानी, ऊर्जा और उपकरण की आपूर्ति, उपयुक्त मिट्टी की संरचना की उपस्थिति, आदि) के अधीन, मिट्टी के बांधों के निर्माण की बाद की विधि, उच्च उत्पादकता की विशेषता है, जो 200 हजार घन मीटर / दिन तक पहुंचती है।

चट्टान-और-पृथ्वी बांध चट्टान भराव से मात्रा के मुख्य भाग में बनाए जाते हैं; उनकी जलरोधी क्षमता कम पारगम्यता वाली मिट्टी (दोमट, आदि) से बनी एक स्क्रीन या कोर का निर्माण करके हासिल की जाती है। पत्थर और महीन दाने वाली मिट्टी के बीच, रिवर्स फिल्टर स्थापित किए जाते हैं - रेत और बजरी की संक्रमणकालीन परतें, पत्थर के प्रति बढ़ती खुरदरापन के साथ, एंटी-फिल्टरेशन उपकरणों की मिट्टी के संलयन को रोकने के लिए।

ऐसे बांधों का व्यापक रूप से पहाड़ी नदियों पर उच्च दबाव वाली हाइड्रोलिक संरचनाओं में उपयोग किया जाता है। इस प्रकार, नदी पर न्यूरेक पनबिजली स्टेशन बांध की ऊंचाई। वख्शे 300 मीटर है.

अन्य प्रकार के बांधों की तुलना में उनका लाभ, निर्माण स्थल पर उपलब्ध पत्थर और मिट्टी का उपयोग, मुख्य प्रकार के काम (पत्थर की ढलाई और मिट्टी भरना) के व्यापक मशीनीकरण की संभावना, साथ ही पर्याप्त भूकंपीय प्रतिरोध है। अन्य प्रकार के पृथ्वी बांधों की तुलना में, चट्टान-पृथ्वी बांध अधिक ढलान वाले होते हैं, अर्थात। सामग्री की कम मात्रा.

चट्टान-पृथ्वी बांध और नींव के बीच कम-पारगम्यता संपर्क की छोटी चौड़ाई उनके जलरोधी इंटरफ़ेस के डिजाइन को जटिल बनाती है। गैर-चट्टानी मिट्टी में, शीट पाइलिंग पंक्ति को चलाना या कंक्रीट स्पर बिछाना आवश्यक है, और चट्टानी मिट्टी में, ड्रिल किए गए कुओं के माध्यम से चट्टान की दरारों में सीमेंट मोर्टार डालकर सीमेंट का पर्दा स्थापित किया जाता है। ऐसे कनेक्शन दबाव संरचनाओं के आधार पर खतरनाक निस्पंदन घटना को रोकते हैं।

रॉकफिल बांध पत्थर फेंककर या डालकर बनाए जाते हैं, और उनका जल प्रतिरोध अपस्ट्रीम ढलान पर एक स्क्रीन या प्रोफ़ाइल के बीच में एक डायाफ्राम द्वारा सुनिश्चित किया जाता है, जो गैर-मिट्टी सामग्री (प्रबलित कंक्रीट, लकड़ी, डामर कंक्रीट, स्टील) से निर्मित होता है। प्लास्टिक, आदि)। पत्थर के बांध सूखे पत्थर की चिनाई से बनाए जाते हैं, जिसमें स्क्रीन की स्थापना की भी आवश्यकता होती है, या मोर्टार के साथ पत्थर की चिनाई से। ये बाँध आजकल कम ही बनते हैं।

कृत्रिम सामग्रियों से बने बाँध।

लकड़ी के बांध सबसे पुराने प्रकार की दबाव संरचनाओं में से एक हैं, जो कई सैकड़ों साल पुराने हैं। इन बांधों में, मुख्य भार लकड़ी के तत्वों द्वारा ले जाया जाता है, और कतरनी और तैरने के खिलाफ उनकी स्थिरता को आधार में लकड़ी के ढांचे को सुरक्षित करके (उदाहरण के लिए, ढेर चलाना) या पत्थर या मिट्टी से गिट्टी (पंक्ति संरचनाओं में) लोड करके सुनिश्चित किया जाता है। . लकड़ी के बाँध 2 से 20 मीटर तक के निचले सिरे पर बनाये जाते हैं।

टिकाऊ, जलरोधक सिंथेटिक सामग्री के आगमन के कारण फैब्रिक बांध अपेक्षाकृत हाल ही में बनाए जाने लगे। फैब्रिक बांधों के मुख्य संरचनात्मक तत्व शेल ही हैं, जो पानी या हवा से भरे होते हैं और एक गेट (मेड़) के रूप में कार्य करते हैं, शेल को कंक्रीट बांसुरी से जोड़ने के लिए लंगर उपकरण, एक पाइपिंग सिस्टम और भरने और खाली करने के लिए पंपिंग या पंखे के उपकरण होते हैं। शंख। फैब्रिक बांधों के अनुप्रयोग का दायरा शायद ही कभी 5 मीटर की शीर्ष सीमा से आगे जाता है।

हाइड्रोलिक इंजीनियरिंग में कंक्रीट के बांधों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। वे विभिन्न प्राकृतिक परिस्थितियों में निर्मित होते हैं और अपने शिखर (स्पिलओवर बांध) पर विशेष स्पैन के माध्यम से पानी के अतिप्रवाह की अनुमति देते हैं, जो मिट्टी की सामग्री से बने बांधों में असंभव या अतार्किक है। उनके संरचनात्मक रूप बहुत भिन्न हैं, जो कई कारकों पर निर्भर करता है। कंक्रीट ग्रेविटी प्रकार के बांध ग्रैंड डिक्सेंस (स्विट्जरलैंड) की उच्चतम ऊंचाई 284 मीटर है। रूस में, आर्क-ग्रेविटी प्रकार का सयानो-शुशेंस्काया बांध 240 मीटर की ऊंचाई के साथ येनिसी पर बनाया गया था। बांध एक चट्टानी है नींव। स्विर्स्की और वोल्ज़स्की कैस्केड के स्पिलवे बांध कठिन भूवैज्ञानिक परिस्थितियों में एक गैर-चट्टान नींव पर बनाए गए थे। हल्के कंक्रीट के बांध बड़े पैमाने के बांधों की तुलना में बाद में सामने आए और रूस में इनका वितरण अपेक्षाकृत कम है। डिज़ाइन के अनुसार, कंक्रीट बांधों को तीन प्रकारों में विभाजित किया जाता है: गुरुत्वाकर्षण, मेहराब और बट्रेस। इन बांधों में सबसे प्रसिद्ध प्रकार बट्रेस बांध हैं। बड़े पैमाने पर उनका लाभ कंक्रीट कार्य की छोटी मात्रा है। साथ ही, उन्हें सुदृढीकरण के साथ अधिक टिकाऊ कंक्रीट और सुदृढीकरण की आवश्यकता होती है।

गुरुत्वाकर्षण बांध, जब हाइड्रोस्टैटिक दबाव की मुख्य शक्तियों के अधीन होते हैं, तो पर्याप्त कतरनी प्रतिरोध प्रदान करते हैं, मुख्य रूप से उनके बड़े मृत वजन के कारण। जल निस्पंदन से निपटने के लिए, बांध के आधार पर (चट्टानी नींव में) सीमेंटेशन पर्दे लगाए जाते हैं, और शीट पाइल पंक्तियों को (गैर-चट्टानी नींव में) डाला जाता है। बांध की स्थिरता बढ़ाने के लिए, जल निकासी की व्यवस्था की जाती है, गुहाएं स्थापित की जाती हैं जो पीछे के दबाव को कम करती हैं, और अन्य उपाय किए जाते हैं।

आर्क बांध ऊपरी पूल की ओर उत्तलता के साथ योजना में घुमावदार हैं; वे मुख्य रूप से कण्ठ (या एबटमेंट) के किनारों पर जोर देने के कारण हाइड्रोस्टैटिक दबाव और अन्य क्षैतिज कतरनी भार की कार्रवाई का विरोध करते हैं। आर्क बांधों का निर्माण करते समय, तटीय क्षेत्रों में पर्याप्त रूप से मजबूत और कम उपज वाली चट्टानों की उपस्थिति एक अनिवार्य आवश्यकता है। इन बांधों को, गुरुत्वाकर्षण बांधों की तरह, कंक्रीट चिनाई के महत्वपूर्ण भार की आवश्यकता नहीं होती है; वे गुरुत्वाकर्षण बांधों की तुलना में अधिक किफायती हैं। उनके धनुषाकार तत्वों की वक्रता त्रिज्या नीचे से ऊपर की ओर बढ़ती है।

बट्रेस बांधों में कई बट्रेस होते हैं, जिनका पार्श्व अग्रभाग में आकार एक ट्रेपेज़ॉइड के करीब होता है, जो एक दूसरे से एक निश्चित दूरी पर स्थित होता है; बट्रेस दबाव छत को सहारा देते हैं, जो ऊपर की ओर से आने वाले भार को अवशोषित करते हैं। पुल शीर्ष पर बट्रेस पर टिका हुआ है। बदले में, बट्रेस लोड को आधार पर स्थानांतरित करते हैं। बट्रेस बांधों के सबसे प्रसिद्ध प्रकार हैं: सपाट छत वाले विशाल बट्रेस बांध और बहु-मेहराबदार बांध। बट्रेस बांध या तो अंधे या स्पिलवे हो सकते हैं। वे चट्टानी और गैर-चट्टानी मिट्टी पर बने हैं; बाद के मामले में, उनके पास नींव स्लैब के रूप में एक अतिरिक्त संरचनात्मक तत्व होता है, जिसका उद्देश्य नींव की मिट्टी में तनाव को कम करना है। अनुप्रस्थ भूकंपीय परिस्थितियों (नदी के पार) में बट्रेस को अधिक भूकंपीय प्रतिरोध देने के लिए, वे कभी-कभी बड़े पैमाने पर बीम द्वारा एक दूसरे से जुड़े होते हैं।

बट्रेस बांधों की एक विशेषता आधार पर बढ़ी हुई चौड़ाई और शीर्ष सतह की ढलान है, जो इस तथ्य की ओर ले जाती है कि पानी के दबाव का एक महत्वपूर्ण ऊर्ध्वाधर घटक बाद में स्थानांतरित हो जाता है, जो बांध को आधार पर दबाता है और इसे स्थिरता प्रदान करता है। वज़न कम होने के बावजूद, कतरनी के विरुद्ध। ऐसे बांधों में पिछला दबाव विशाल गुरुत्वाकर्षण बांधों की तुलना में कम होता है।

बट्रेस बांधों को गुरुत्वाकर्षण बांधों की तुलना में कम मात्रा में कंक्रीट की आवश्यकता होती है, हालांकि, कंक्रीट की गुणवत्ता में सुधार, सुदृढीकरण और काम को जटिल बनाने की लागत उन्हें आर्थिक संकेतकों के मामले में एक-दूसरे के काफी करीब बनाती है। सबसे ऊंचा बट्रेस (मल्टी-आर्क) बांध, डैनियल-जॉनसन, 215 मीटर ऊंचा, कनाडा में बनाया गया था।

5. स्पिलवेज़

जलविद्युत परिसर के हिस्से के रूप में, अंधे बांध के अलावा, बडा महत्वस्पिलवेज़ हैं, यानी अतिरिक्त बाढ़ के पानी को निकालने या अन्य प्रयोजनों के लिए प्रवाह पारित करने के लिए उपकरण। वॉटरवर्क्स में स्पिलवे के स्थान के लिए कई अलग-अलग समाधान हैं।

स्पिलवे स्पैन का निर्माण नदी के तल में या नदी के बाढ़ क्षेत्र में कंक्रीट बांध के शिखर पर किया जा सकता है; तब संरचना एक स्पिलवे बांध का रूप ले लेगी। एक स्पिलवे का निर्माण बांध से स्वतंत्र रूप से तटीय ढलान पर स्थित एक विशेष संरचना के रूप में किया जा सकता है और इसलिए इसे तटीय स्पिलवे कहा जाता है।

बांध के मुख्य भाग और किनारे के ढलान दोनों पर, स्पिलवे के उद्घाटन को बांध के शिखर के निशान के करीब या हेडवाटर स्तर से काफी नीचे रखा जा सकता है। पहले को सतह कहा जाता है, दूसरे को गहरा या निचला स्पिलवे कहा जाता है।

स्पिलवे बांधों की सतह का विस्तार खुला (बिना गेट के) हो सकता है, लेकिन आमतौर पर उनमें गेट होते हैं जो अपस्ट्रीम जल स्तर को नियंत्रित करते हैं। जलाशय को ओवरफ्लो होने से रोकने के लिए, गेटों को आंशिक रूप से या पूरी तरह से खोल दिया जाता है, जिससे जल स्तर को सामान्य प्रतिधारण स्तर (एनएलवी) से ऊपर बढ़ने से रोका जा सकता है। बांध के माध्यम से पानी के पारित होने की स्थिति में सुधार करने के लिए, इसके शिखर को एक चिकनी, गोलाकार रूपरेखा दी गई है, जो फिर तेजी से गिरने वाली सतह में बदल जाती है, जो एक और रिवर्स राउंडिंग के साथ टेलवॉटर स्तर के पास समाप्त होती है, जो नदी के तल में प्रवाह को निर्देशित करती है। स्पिलवे फ्रंट की पूरी लंबाई को बैलों का उपयोग करके कई स्पैन में विभाजित किया गया है। इसके अलावा, बैल फाटकों से पानी के दबाव को समझते हैं, और बैंकों के बीच लिफ्टिंग तंत्र और फाटकों और परिवहन कनेक्शन की सेवा के लिए बनाए गए पुलों के लिए समर्थन के रूप में भी काम करते हैं।

बांध के माध्यम से छोड़े गए पानी में संभावित ऊर्जा की एक बड़ी आपूर्ति होती है, जो गतिज ऊर्जा में बदल जाती है। बांध के माध्यम से छोड़े गए प्रवाह की विनाशकारी ऊर्जा के खिलाफ लड़ाई विभिन्न तरीकों से की जाती है। स्पिलवे बांध के पीछे, अलग-अलग कंक्रीट द्रव्यमान - चेकर्स, पियर्स या प्रबलित कंक्रीट बीम के रूप में एक विशाल कंक्रीट स्लैब पर ऊर्जा अवशोषक स्थापित किए जाते हैं। कभी-कभी, स्पिलवे बांध के डाउनस्ट्रीम में, स्पिलवे के निचले हिस्से में एक कगार और पैर की अंगुली स्थापित करके एक सतह शासन का आयोजन किया जाता है, जिससे तेज गति से टूटने पर, प्रवाह सतह पर केंद्रित होता है, और मध्यम के साथ एक रोलर होता है इसके नीचे तल पर विपरीत वेग का निर्माण होता है।

स्पिलवे बांधों के पीछे, जिनकी नींव गैर-चट्टान है, पानी के छिद्रों के पीछे एक एप्रन बनाया जाता है - नदी तल का एक प्रबलित पारगम्य खंड।

आम तौर पर, किनारे पर, स्पिलवे मिट्टी की सामग्री से बने बांधों के साथ वाटरवर्क्स में स्थित होते हैं जो पानी के प्रवाह को अपने शिखर से गुजरने की अनुमति नहीं देते हैं, साथ ही संकीर्ण घाटियों में कंक्रीट बांधों के साथ वाटरवर्क्स में भी होते हैं, जहां चैनल पर जलविद्युत शक्ति का कब्जा होता है। बांध के निकट स्टेशन भवन. इनके प्रकार बहुत विविध हैं। सबसे अधिक उपयोग सतही स्पिलवेज़ का होता है, जिसमें खुली खुदाई में डिस्चार्ज बैंक की सतह के साथ बहता है। वे एक या दो बैंकों पर स्थित होते हैं, अक्सर बांध के बगल में, और निम्नलिखित घटक होते हैं: एक इनलेट नहर, स्पिलवे स्पैन, बैल और गेट्स (या गेट्स के बिना स्वचालित कार्रवाई) के साथ स्पिलवे, एक आउटलेट नहर के रूप में एक उच्च-प्रवाह या चरणबद्ध बूंद (शायद ही कभी उपयोग किया जाता है)। तटीय स्पिलवे को जल ट्रेंचिंग उपकरणों के साथ पूरा किया जाता है, जो स्पिलवे बांधों के डाउनस्ट्रीम में स्थापित किए गए उपकरणों के समान हैं - एक जल ट्रेंच कुआं।

यदि स्थानीय परिस्थितियाँ आउटलेट चैनल के रूटिंग को रोकती हैं, तो इसे आउटलेट टनल से बदला जा सकता है; इसके परिणामस्वरूप एक सुरंग-प्रकार का तटीय स्पिलवे बनेगा। सुरंग तटीय स्पिलवे में निम्नलिखित घटक होते हैं: ऊपरी पूल में तटीय ढलान की उच्च ऊंचाई पर स्थित एक इनलेट चैनल, गेट के साथ स्पिलवे, और नहर के एक खंड और एक पानी निकालने की मशीन के साथ समाप्त होने वाली एक आउटलेट सुरंग।

गहरे और निचले स्पिलवे जलकुंड के निचले भाग के करीब ऊंचाई पर स्थित हैं, जिस पर हाइड्रोलिक सिस्टम बनाया जा रहा है। उन्हें निम्नलिखित उद्देश्यों के लिए व्यवस्थित किया जाता है: नदी के तल में बांध के निर्माण (निर्माण स्पिलवे) के दौरान नदी के प्रवाह को पारित करने के लिए, और कुछ मामलों में निर्वहन प्रवाह के पूरे या कुछ हिस्से को पारित करने के लिए। उनकी मुख्य किस्में सुरंग और ट्यूबलर स्पिलवे हैं। स्पिलवे सुरंगें बांध को दरकिनार करते हुए चट्टानी तटीय क्षेत्रों में स्थित हैं, उनकी लंबाई कई सौ मीटर है, क्रॉस-अनुभागीय आयाम प्रवाह दर से निर्धारित होते हैं। निर्माण स्पिलवे का क्रॉस-अनुभागीय आकार आमतौर पर घोड़े की नाल के आकार का होता है। उच्च दबाव में संचालित होने वाली शेष सुरंगों में एक गोलाकार क्रॉस-सेक्शन होता है।

ट्यूबलर स्पिलवे बांध के प्रकार के आधार पर जलविद्युत परिसर में स्थित हैं। यदि बांध कंक्रीट (गुरुत्वाकर्षण, बट्रेस या आर्च) है, तो स्पिलवे पाइप हैं जो इसके शरीर को ऊपर की ओर से नीचे की ओर काटते हैं और द्वारों से सुसज्जित होते हैं। यदि बांध जमीन पर है, तो बांध के नीचे ट्यूबलर नालियां स्थापित की जाती हैं, उन्हें आधार में गहरा किया जाता है। वे एक टावर हैं जिसमें से दबाव के आधार पर गोल या आयताकार क्रॉस-सेक्शन के स्टील या प्रबलित कंक्रीट पाइप निकलते हैं। खपत के आधार पर उन्हें एकल या एक प्रकार की "बैटरी" में इकट्ठा किया जा सकता है। गेट और नियंत्रण तंत्र पाइप के इनलेट और आउटलेट भागों में रखे जाते हैं।

गेट और लिफ्ट. मुख्य द्वार ऊपरी पूल में निर्वहन प्रवाह और जल स्तर को विनियमित करने के साथ-साथ, कुछ मामलों में, जंगल, बर्फ, कूड़े और तलछट के पारित होने की अनुमति देने का काम करते हैं। वे पुलियों को पूरी तरह या आंशिक रूप से कवर कर सकते हैं। द्वारों का डिज़ाइन उनके स्थान पर निर्भर करता है; सतह छिद्रों के द्वार, जो अक्सर बड़े होते हैं, अपेक्षाकृत कम हाइड्रोस्टेटिक दबाव का अनुभव करते हैं; गहरे छिद्रों के वाल्व, जिनका आयाम काफी छोटा होता है, उच्च हाइड्रोस्टेटिक दबाव का अनुभव करते हैं। गेट अक्सर स्टील के बने होते हैं, छोटे दबाव और अवरुद्ध छिद्रों के स्पैन के लिए - लकड़ी से, बड़े स्पैन के साथ कम दबाव वाले गैर-महत्वपूर्ण संरचनाओं में - कपड़े की सामग्री (कपड़े के बांध) से। हाइड्रोलिक संरचनाओं में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले वाल्व फ्लैट वाल्व हैं, जो हैं धातु संरचनाबैलों और भुजाओं के ऊर्ध्वाधर खांचे में चलती ढाल के रूप में। एक फ्लैट गेट के घटक हैं: एक जलरोधी अस्तर जो अपस्ट्रीम पानी के दबाव को अवशोषित करता है, फिर बीम, ट्रस और समर्थन संरचनाओं की एक प्रणाली जो खांचे में एम्बेडेड विशेष रेल के साथ रोल या स्लाइड करती है। फाटकों के गतिशील भाग का द्रव्यमान काफी महत्वपूर्ण है; बड़ी ऊंचाई और विस्तार पर यह 100 टन से अधिक है, जिसके लिए शक्तिशाली उठाने वाले तंत्र की आवश्यकता होती है। तंत्र के उठाने वाले बल को कम करने के लिए, खंडीय वाल्वों का उपयोग किया जाता है, जो उन्हें ऊपर उठाने और कम करने पर, बैलों और abutments में एम्बेडेड टिका के चारों ओर घूमते हैं। ऐसे वाल्वों का भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, लेकिन उनकी लागत फ्लैट वाल्वों की लागत से अधिक होती है।

6. पानी का सेवन

वाटरवर्क्स बांध मैदानी जलाशय

जल सेवन का उद्देश्य. जल ग्रहण जल ग्रहण संरचनाओं के भाग हैं, जिनका मुख्य उद्देश्य जलस्रोत (नदी, नहर) या जलाशय (झील, जलाशय) से पानी एकत्र करना है; जिस क्रिया के लिए वे अभिप्रेत हैं उसे जल ग्रहण कहा जा सकता है।

उपभोक्ता आमतौर पर जल प्रवाह को नियंत्रित करता है। पानी का सेवन किसी भी बनाए रखने वाले स्तर पर सुनिश्चित किया जाना चाहिए - सामान्य (एनपीएल) से निम्नतम तक - मृत स्तरवॉल्यूम (यूएलओ)।

जल सेवन संरचना के कार्यों में अशुद्धियों और विदेशी निकायों से पानी को शुद्ध करना शामिल है।

जल सेवन संरचनाएँ. जल सेवन का डिज़ाइन और उपकरण काफी हद तक हाइड्रोलिक इकाई के प्रकार और जल पाइपलाइन के प्रकार - दबाव या गैर-दबाव पर निर्भर करता है। इसलिए, पानी के सेवन के डिजाइन और उपकरणों और उनके संचालन का विवरण प्रत्येक प्रकार के लिए अलग-अलग ही संभव है। पानी के सेवन के आयामों को इसके इनलेट अनुभाग के आयामों द्वारा चित्रित किया जाता है, जहां मलबे को बनाए रखने वाली झंझरी स्थित होती है (जिसे अक्सर मलबे को बनाए रखने वाली झंझरी कहा जाता है)। स्क्रीन की सफाई को सुविधाजनक बनाने और स्क्रीन पर दबाव के नुकसान को कम करने के लिए, इनलेट पर प्रवाह वेग 1.0 मीटर/सेकेंड से अधिक नहीं लिया जाता है। बड़े टर्बाइनों का इनलेट क्षेत्र सैकड़ों वर्ग मीटर में मापा जाता है।

इस प्रकार का पानी का सेवन, प्रत्येक टरबाइन के लिए अलग-अलग, बांध द्रव्यमान में एक आयताकार छेद होता है, जो धीरे-धीरे संकुचित होता है और टरबाइन नाली के एक गोलाकार खंड में बदल जाता है।

प्रवेश द्वार का ऊपरी भाग एक प्रबलित कंक्रीट की दीवार से बंद है - एक छज्जा, जो यूएलवी के नीचे उतारा गया है। छज्जा बर्फ के दबाव को अवशोषित कर लेता है और तैरती वस्तुओं को फँसा लेता है। जल सेवन के प्रवेश द्वार के सामने, पानी में निलंबित मलबे को बनाए रखने के लिए स्ट्रिप स्टील रॉड्स का एक ग्रिड 1 स्थापित किया गया है जो टरबाइन को नुकसान पहुंचा सकता है। ऑपरेशन के दौरान, पानी के इनलेट और ग्रेट पर जमा होने वाले मलबे को एक यांत्रिक रेक या ग्रैब के साथ हटा दिया जाता है, क्योंकि जब ग्रेट बंद हो जाता है, तो पानी के प्रवाह के प्रति इसका प्रतिरोध काफी बढ़ जाएगा।

जाली के पीछे, गेट 3 को स्थापित करने और टरबाइन नाली में पानी की आपूर्ति को रोकने के लिए बैलों में खांचे बनाए जाते हैं। हाई-स्पीड शटर को बनाए रखने और मरम्मत करने में सक्षम होने के लिए, मरम्मत शटर के लिए इसके सामने खांचे 2 की व्यवस्था की जाती है। आप निरीक्षण हैच 6 के माध्यम से निरीक्षण और मरम्मत के लिए वाल्व तक पहुंच सकते हैं। मरम्मत वाल्व सरल है, इसे जल्दी से संचालित करने की आवश्यकता नहीं है, इसे धारा में नहीं, बल्कि शांत पानी में उतारा जाता है। वाल्व के पीछे एक एयर डक्ट 7 स्थापित किया गया है - टरबाइन वॉटर डक्ट में हवा की आपूर्ति के लिए एक पाइप, आपातकालीन मरम्मत वाल्व द्वारा पानी का सेवन बंद होने की स्थिति में टरबाइन के माध्यम से निकलने वाले पानी की जगह लेता है। संचालन में आसानी के लिए, ओवरहेड असेंबली क्रेन से सुसज्जित एक इमारत पानी के सेवन के ऊपर बनाई गई है। अनुकूल जलवायु परिस्थितियों में, भवन का निर्माण नहीं किया जाता है और पोर्टल-प्रकार की असेंबली क्रेन का उपयोग किया जाता है।

मुख्य वाल्व पानी की खपत अनुसूची के अनुसार जल प्रवाह को नियंत्रित करता है। शटर की गति हाइड्रोलिक ड्राइव का उपयोग करके की जाती है।

ऊपरी पूल के स्तर में छोटे उतार-चढ़ाव के मामले में, जल सेवन संरचना तट की उच्च ऊंचाई पर स्थित होती है; यह तथाकथित सतही तटीय जल सेवन है। जलाशय के परिचालन स्तरों की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ, यूएलवी से थोड़ा नीचे स्थित एक गहरे तटीय जल सेवन को स्थापित करना आवश्यक है।

7. जल पाइपलाइन

जल पाइपलाइनों का उद्देश्य. पानी जो जल सेवन में प्रवेश करता है और अशुद्धियों से साफ हो जाता है उसे उपभोग अनुसूची के अनुसार उपभोक्ता पर छोड़ दिया जाना चाहिए। पानी की पाइपलाइनों (दबाव और गैर-दबाव) के लिए मुख्य आवश्यकताओं में से एक उनकी दीवारों की जलरोधीता है। रास्ते में पानी बर्बाद नहीं होना चाहिए और इस नुकसान से आसपास का क्षेत्र दलदली नहीं हो जाना चाहिए। एक पनबिजली पावर स्टेशन के लिए, यह भी आवश्यक है कि प्रवाह की संभावित ऊर्जा पथ के साथ जितना संभव हो उतना कम हो, और इसकी मुक्त या पीजोमेट्रिक सतह का ढलान छोटा हो। ऐसा करने के लिए, नाली की दीवारें चिकनी होनी चाहिए और उनमें प्रवाह के प्रति कम प्रतिरोध होना चाहिए। पानी की पाइपलाइनों और सिंचाई प्रणालियों और जल आपूर्ति प्रणालियों के लिए चिकनी दीवारों की आवश्यकता होती है - जितना अधिक पानी की आपूर्ति की जाती है, उपभोक्ताओं को इसकी गुरुत्वाकर्षण आपूर्ति सुनिश्चित करना उतना ही आसान होता है, पंपिंग स्टेशनों के संचालन पर कम ऊर्जा खर्च होती है। केवल शिपिंग नहरों के लिए दीवारों का खुरदरापन मायने नहीं रखता, क्योंकि उनमें वेग छोटे या शून्य के बराबर होते हैं।

नाली की दीवारें वर्तमान गति और लहरों से नष्ट नहीं होनी चाहिए (लहरें उठती हैं, उदाहरण के लिए, जब जहाज नहरों के साथ चलते हैं)।

जल पाइपलाइन के क्रॉस-सेक्शन के आयाम तकनीकी और आर्थिक गणना के आधार पर निर्धारित किए जाते हैं। पानी की पाइपलाइन का प्रकार और डिज़ाइन भी तकनीकी और आर्थिक तुलना के आधार पर निर्धारित किया जाता है। जल पाइपलाइन के उद्देश्य, उसके आकार, प्राकृतिक परिस्थितियों और निर्माण और संचालन की स्थितियों के आधार पर, चैनल, ट्रे, पाइपलाइन और सुरंगों का उपयोग जल पाइपलाइन के रूप में किया जा सकता है। पहले दो प्रकार गैर-दबाव हैं, तीसरा दबाव है; सुरंग या तो दबाव वाली या गैर-दबाव वाली हो सकती है (यदि यह ऊपर तक पानी से भरी न हो)। अक्सर विभिन्न प्रकार के जल पाइपलाइन अनुभागों को क्रमिक रूप से संयोजित करके इष्टतम समाधान प्राप्त किया जाता है।

सबसे सरल और सस्ता प्रकार की नाली आमतौर पर एक नहर होती है। हाइड्रोलिक इंजीनियरिंग के सभी क्षेत्रों में चैनल आम हैं। योजना के अनुसार नहर मार्ग बिछाने की सलाह दी जाती है ताकि उसमें पानी गहराई में रहे और बांधों की ऊंचाई कम रहे। क्रॉस-अनुभागीय आकार समलम्बाकार (कभी-कभी अधिक जटिल आकार का) होता है, ढलानों की ढलान उनकी स्थिरता से निर्धारित होती है; मिट्टी खिसकनी नहीं चाहिए.

पथरीली मिट्टी में, चैनल का क्रॉस-सेक्शन आयताकार होता है। चैनल से निस्पंदन के कारण होने वाले पानी के नुकसान को कम करने, प्रवाह की गति बढ़ाने और प्रवाह प्रतिरोध को कम करने के लिए चैनल की क्रॉस-सेक्शनल चौड़ाई इसकी गहराई से अधिक है, अर्थात। सतह की ढलान, नहर की तली और ढलान अस्तर से ढके होते हैं, जो अक्सर कंक्रीट या प्रबलित कंक्रीट होते हैं। जल निकासी के रूप में क्लैडिंग के नीचे मोटी मिट्टी (बजरी) की एक परत रखी जाती है।

प्रति इकाई लंबाई में सुरंग सबसे महंगी प्रकार की नाली है। यदि सुरंग कमजोर, गैर-चट्टानी मिट्टी में बनाई जाती है, तो इसकी लागत विशेष रूप से बढ़ जाती है। इस संबंध में, सतही प्रकार के डायवर्जन को केवल तभी प्राथमिकता दी जा सकती है, जब यह काफी छोटा हो, मार्ग को सीधा करने की अनुमति देता हो, या यदि तटीय ढलान जिसके साथ मार्ग बिछाया जा सकता है, सतही डायवर्जन के लिए अनुपयुक्त है - बहुत ऊबड़-खाबड़ इलाका, ऊंचा ढलान, भूस्खलन, हिमस्खलन।

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