ჰიდრავლიკური კონსტრუქციების ტიპები, პირველ რიგში, მათი ფუნქციური დანიშნულებით გამოირჩევა.

გამოარჩევენ შემდეგი ტიპები:

− წყლის შემკავებელი კონსტრუქციები;

− წყლის ჩამშვები სტრუქტურები;

− სანიაღვრე და წყალგამტარი კონსტრუქციები;

− წყალმომარაგების სტრუქტურები;

− ენერგეტიკული სტრუქტურები;

− გადაზიდვის საშუალებები;

− ნაპირსამაგრი და ნაპირდამცავი სტრუქტურები და ა.შ.

წყლის შემაკავებელი სტრუქტურები ქმნიან და ინარჩუნებენ დონის განსხვავებას ზედა და ქვედა აუზებს შორის (წნევა).

წყლის გამშვები სტრუქტურები უნდა უზრუნველყოფდეს:

− წყლის მაღალი ნაკადების და წვიმის წყალდიდობის და სხვა გამოუყენებელი წყლის ნაკადების გამოტოვება ზედა აუზში წყლის საპროექტო დონის გადაჭარბების თავიდან ასაცილებლად;

− ყინულის, შლაპის, ნამსხვრევების და სხვა მცურავი ობიექტების გავლა ზედა აუზიდან ქვედა აუზში, თუ ამას მოითხოვს წყალმომარაგების სამუშაო პირობები.

წყალსაგდების სტრუქტურების ეს ფუნქციები შეიძლება შესრულდეს როგორც ჰიდროელექტრო კომპლექსის ექსპლუატაციის დროს, ასევე მისი მშენებლობის დროს. პირველ შემთხვევაში, წყალსაგდების სტრუქტურებს უწოდებენ ოპერატიულს, მეორე შემთხვევაში - მშენებლობას ან კონსტრუქციებს სამშენებლო ხარჯების გადასატანად.

სანიაღვრე სტრუქტურები აუცილებელია წყალსაცავიდან წყლის გასათავისუფლებლად, კერძოდ, გარკვეული სანიტარული და ეკოლოგიური პირობების შესანარჩუნებლად ქვედა დინებაზე (ე.წ. სანიტარული წყლის ნაკადები დადგენილი სანიტარული წესებითა და რეგულაციებით - SanPiN 3907-85).

წყალმომარაგების სტრუქტურები შექმნილია წყლის გარკვეულ დისტანციებზე გადასატანად.

ენერგეტიკული კონსტრუქციები გამოიყენება წყლის ენერგიის გამოსაყენებლად - ეს არის ჰიდრავლიკური (ჰესის), ატომური (NPP), თერმული (TPP) ელექტროსადგურების კონსტრუქციები, ასევე სატუმბი სადგურების მშენებლობა (PS).

გადაზიდვის საშუალებები უზრუნველყოფს ნავიგაციას და ხე-ტყის ჯომარდობას.

ნაპირების დამცავი და ნაპირების გამაგრების სტრუქტურები შექმნილია მდინარეების, არხების და წყალსაცავების ნაპირების დასაცავად ან გასაძლიერებლად ტალღების, წყლის დინებისა და ყინულის განადგურებისგან.

1.3. ქალაქების ჰიდრავლიკური ნაგებობები

ქალაქებში ფართოდ გამოიყენება შემდეგი:

- წყლის შემკავებელი სტრუქტურები;

− წყლის ჩამშვები სტრუქტურები;

− სანიაღვრე და წყალგამტარი კონსტრუქციები;

− წყალმომარაგების სტრუქტურები;

- რეზერვუარები (ტბორები);

− ნაპირსამაგრი და ნაპირდამცავი სტრუქტურები;

- სტრუქტურები, რომლებიც იცავენ ტერიტორიებს მეწყრული მოვლენებისგან;

– სტრუქტურები, რომლებიც იცავენ ტერიტორიებს წყალდიდობისა და წყალდიდობისგან.

2. წყლის დამჭერი კონსტრუქციები

2.1. წყლის შემაკავებელი სტრუქტურების სახეები

კაშხლები ყველაზე ფართოდ გამოიყენება როგორც წყლის შესანარჩუნებელი სტრუქტურები. ჰიდრავლიკური სისტემის მიზნიდან გამომდინარე, საყრდენი კონსტრუქციები შეიძლება იყოს ჰიდროელექტროსადგურების და სატუმბი სადგურების შენობები, საყრდენი, საყრდენი კედლები და ა.შ.

კაშხლები შენდება სხვადასხვა მასალისგან: ნიადაგი (ქვი), ბეტონი და რკინაბეტონი, ხისგან, სინთეტიკური მასალებისგან. SNiP 2.06.05-84* შესაბამისად ისინი იყოფა ტიპებად (ცხრილი 2.1).

ცხრილი 2.2

ნიადაგის მასალებისგან დამზადებული კაშხლების ტიპიზაცია

კაშხლის ტიპი	მახასიათებლები
დედამიწის შევსება	ნიადაგები მერყეობს თიხიდან ხრეში-კენჭებამდე; დაასხით მშრალად დატკეპნით ან წყალში
ალუვიური ნიადაგი	ნიადაგები მერყეობს თიხიდან ხრეში-კენჭებამდე; ირეცხება ჰიდრომექანიზაციის საშუალებით
ქვა-მიწა	სხეულის ნიადაგები მსხვილმარცვლოვანია; ანტიფილტრაციის მოწყობილობები - თიხიდან წვრილი ქვიშამდე
როკფილი	სხეულის ნიადაგები მსხვილმარცვლოვანია; ანტიფილტრაციის მოწყობილობები - არამიწის მასალებისგან

კორპუსის კონსტრუქციისა და ძარღვის საწინააღმდეგო მოწყობილობების ძარასა და ძირში, თიხის სანაპირო კაშხლები იყოფა (SNiP 2.06.05-84*) ძირითად ტიპებად (ნახ. 2.3 და ცხრილი 2.3).

ცხრილი 2.3

მიწის ნაპირსამაგრი კაშხლების სახეები

კაშხლის ელემენტები	კაშხლის ტიპი
კაშხლის სხეული	ჰომოგენური (ნახ. 2.3, ა). ჰეტეროგენული (ნახ. 2.3, ბ, ვ). არადაფქული მასალებისგან დამზადებული ეკრანით (ნახ. 2.3, გ). ნიადაგის ბირთვით - ვერტიკალური ან დახრილი (ნახ. 2.3, დ). არადამიწებული დიაფრაგმით (ნახ. 2.3, ე). მიწის ეკრანით (ნახ. 2.3, და).
გაჟონვის საწინააღმდეგო მოწყობილობა კაშხლის ძირში	კბილით (ნახ. 2.3, გ). საინექციო ფარდით (ნახ. 2.3, დ). კედლით, ენით და ღარით (ნახ. 2.3, ე). დათრგუნვით (ნახ. 2.3, და).

ბრინჯი. 2.3. მიწის ნაპირსამაგრი კაშხლების სახეები:

1 – კაშხლის სხეული; 2 – დეპრესიის ზედაპირი; 3 – დრენაჟი; 4 – ფერდობების დამაგრება; 5 – ზედა გრუნტის საწინააღმდეგო ფილტრაციის პრიზმა; 6 – დიაფრაგმა; 7 – ზედა პრიზმა; 8 – ქვედა პრიზმა; 9 – გარდამავალი ფენა; 10 – დაფქული მასალებისგან დამზადებული ეკრანი; 11 – ნიადაგის ბირთვი; 12 – ცენტრალური ნიადაგის გამტარი პრიზმა; 13 - ენა ან კედელი; 14 – დამწუხრებული; 15 – საინექციო (ცემენტაციის) ფარდა (ჩაკიდებული); 16 – კბილი; 17 – მიწის ეკრანი; თ – კაშხლის სიმაღლე; ბ – კაშხლის სიგანე ბოლოში; b um – ფილტრაციის საწინააღმდეგო მოწყობილობის სიგანე ბოლოში; b up – კაშხლის სიგანე წვერის გასწვრივ; მ სთ – აღმართის ფერდობის კოეფიციენტი; m t – ქვემო დინების ფერდობის კოეფიციენტი

ალუვიური კაშხლები, კაშხლის სხეულის ნიადაგებისა და კონსტრუქციის მეთოდის მიხედვით, იყოფა (SNiP 2.06.05-84*) ძირითად ტიპებად (ნახ. 2.4 და ცხრილი 2.4).

ცხრილი 2.4

თიხის ალუვიური კაშხლების სახეები

კაშხლის ტიპი	კაშხლის სხეულის ნიადაგები	კაშხლის აგების მეთოდი
ჰომოგენური: იძულებითი ფორმირებული ფერდობებით (ნახ. 2.4, ა) თავისუფლად ჩამოყალიბებული ფერდობებით (ნახ. 2.4, ბ)	ქვიშა, ქვიშიანი თიხნარი, თიხნარები ქვიშა, ხრეში (ხის)	ცალმხრივი ალუვიუმი სანაპირო კაშხლებით ქვედა ფერდობზე და ცენტრალური ალუვიუმი სანაპირო კაშხლების გარეშე
ჰეტეროგენული :: ბირთვით (ნახ. 2.4, ვ) ცენტრალური ზონით (ნახ. 2.4, გ)	ხრეში, კენჭი ქვიშისა და თიხის ფრაქციების შემცველობით ხრეში, კენჭი ან ქვიშიანი, შერეული მარცვლეული	ორმხრივი ალუვიუმი ფერდობებზე სანაპირო კაშხლებით
კომბინირებული: თიხის ნიადაგის ნაყარი ბირთვით და ალუვიური გვერდითი ზონებით (ნახ. 2.4, დ) ნაყარი ბანკეტებით და ალუვიური ცენტრალური ზონით (ნახ. 2.4, ე)	ხრეში, კენჭი ან ქვიშა	ორმხრივი ალუვიუმი დასახლების აუზის გარეშე

კაშხლის კორპუსში და ძირში გაფილტრული წყლის დრენაჟის ორგანიზებისთვის, ფილტრაციის ნაკადის ქვედა ფერდობზე მისვლის თავიდან ასაცილებლად, ჩაღრმავებული ზედაპირის შესამცირებლად და სხვა მიზნებისთვის შეიძლება დამონტაჟდეს დრენაჟები თიხის კაშხლების სხეულში (ნახ. 2.7).

კლდე-მიწა და კლდის შემავსებელი კაშხლები იყოფა ძირითად ტიპებად ჩამონადენი მოწყობილობების დიზაინისა და მუშაობის მეთოდის მიხედვით (SNiP 2.06.05-84*) (ნახ. 2.5 და 2.6, ცხრილი 2.5).

ბრინჯი. 2.4. ალუვიური კაშხლების სახეები:

1 – ზედა ფერდობის დამაგრება; 2 – დრენაჟი; 3 – ალუვიური ბირთვი; 4 - ალუვიური შუალედური ზონები; 5 – ალუვიური გვერდითი ზონები; 6 – ალუვიური ცენტრალური სუსტად გამტარი ზონა; 7 – გვერდითი ნაყარი პრიზმები (ბანკეტები); 8 – ფერდობის მიწისძვრის მდგრადი დამაგრება; 9 – ნაყარი თიხის ბირთვი

ცხრილი 2.5

ქვის კაშხლების სახეები

ნიადაგის მასალებისგან დამზადებული კაშხლების გარდა, ბეტონის და რკინაბეტონის კაშხლები ზოგჯერ გამოიყენება როგორც წყლის შესანარჩუნებელი კონსტრუქციები მცირე მდინარეებზე ჰიდრავლიკური კონსტრუქციებისთვის. დიზაინისა და ტექნოლოგიური მიზნიდან გამომდინარე, ეს კაშხლები იყოფა (SNiP 2.06.06-85) ძირითად ტიპებად (ცხრილი 2.6).

ცხრილი 2.6

ბეტონისგან დამზადებული კაშხლების სახეები (რკინაბეტონი)

ჰიდრავლიკური კონსტრუქციები (HTC) მოიცავს ზეწოლის წინა სტრუქტურებს და ბუნებრივ კაშხლებს (ჯებირები, საკეტები, კაშხლები, სარწყავი სისტემები, კაშხლები, კაშხლები, არხები, ქარიშხალი და ა. წყლის რესურსები, ასევე წყლის მავნე ზემოქმედების წინააღმდეგ საბრძოლველად.

კაშხალი არის ხელოვნური წყალშემცველი ნაგებობა ან ბუნებრივი (ბუნებრივი) დაბრკოლება წყლის დინების გზაზე, რომელიც ქმნის დონეების განსხვავებას მის ზედა და ქვედა დინებაში მდინარის კალაპოტის გასწვრივ; არის ზოგადი ჰიდრავლიკური კონსტრუქციის მნიშვნელოვანი სახეობა წყალსატევებით და მასთან შექმნილი სხვა მოწყობილობებით.

ხელოვნურ კაშხლებს ქმნის ადამიანი საკუთარი საჭიროებისთვის; ეს არის ჰიდროელექტროსადგურების კაშხლები, წყალმიმღები სარწყავი სისტემებში, კაშხლები, კაშხლები და კაშხლები, რომლებიც ქმნიან წყალსაცავს მათ ზემოთ. ბუნებრივი კაშხლები ბუნებრივი ძალების შედეგია: მეწყერი, ღვარცოფი, ზვავი, მეწყერი, მიწისძვრა.

აუზი - მდინარის მონაკვეთი ორ მიმდებარე ჯებირს შორის მდინარეზე ან არხის მონაკვეთი ორ საკეტს შორის.

კაშხლის ზემოთ არის მდინარის ნაწილი საყრდენი ნაგებობის ზემოთ (კაშხალი, შლაპი).

კუდის წყალი არის მდინარის ნაწილი საყრდენი სტრუქტურის ქვემოთ.

წინსაფარი არის მდინარის კალაპოტის გამაგრებული მონაკვეთი წყალსაგდების ჰიდრავლიკური სტრუქტურის ქვემოთ, რომელიც იცავს კალაპოტს ეროზიისგან და ათანაბრდება დინების სიჩქარე.

რეზერვუარები შეიძლება იყოს გრძელვადიანი ან მოკლევადიანი. გრძელვადიანი ხელოვნური რეზერვუარია, მაგალითად, ირიკლინსკაიას სახელმწიფო უბნის ელექტროსადგურის ზედა აუზის წყალსაცავი. გრძელვადიანი ბუნებრივი წყალსაცავი იქმნება მყარი ქანების ჩამონგრევით მდინარეების გადაკეტვის გამო (ტიან შანი, პამირის მთები და სხვ.).

ხანმოკლე ხელოვნური კაშხლები შენდება ჰიდროელექტროსადგურების ან სხვა ჰიდრავლიკური ნაგებობების მშენებლობისას მდინარის კალაპოტის მიმართულების დროებით შესაცვლელად. ისინი წარმოიქმნება მდინარის ფხვიერი ნიადაგით, თოვლით ან ყინულით გადაკეტვის შედეგად (ჯურმები, ყაბზობა).

როგორც წესი, ხელოვნურ და ბუნებრივ კაშხლებს აქვთ სანიაღვრეები: ხელოვნური კაშხლებისთვის - მიმართული, ბუნებრივისთვის - შემთხვევით წარმოქმნილი (სპონტანური). ჰიდრავლიკური სტრუქტურების რამდენიმე კლასიფიკაცია არსებობს. GTS-ის ადგილმდებარეობის მიხედვით, ისინი იყოფა:

• ხმელეთზე (ტბა, მდინარე, ტბა, ზღვა);
• მიწისქვეშა მილსადენები, გვირაბები.

გამოყენების ბუნებიდან და მიზნებიდან გამომდინარე, გამოირჩევა ჰიდრავლიკური სტრუქტურების შემდეგი ტიპები:

• წყალი და ენერგია;
• წყალმომარაგებისთვის;
• მელიორაცია;
• კანალიზაცია;
• წყლის ტრანსპორტი;
• დეკორატიული;
• ხე-ტყის დნობა;
• სპორტი;
• მეთევზეობა.

მათი ფუნქციური მიზნებიდან გამომდინარე, ჰიდრავლიკური კონსტრუქციები კლასიფიცირდება შემდეგნაირად:

• წყლის შემაკავებელი კონსტრუქციები, რომლებიც ქმნიან წნევას ან წყლის დონეების განსხვავებას სტრუქტურის წინ და უკან (ჯებირები, დიხები);
• წყალმომარაგების კონსტრუქციები (წყლის მილები), რომლებიც გამოიყენება წყლის მითითებულ პუნქტებში გადასატანად (არხები, გვირაბები, წყალსადენები, მილსადენები, წყალსადენები, აკვედუკები);
• მარეგულირებელი (მაკორექტირებელი) სტრუქტურები, რომლებიც შექმნილია წყლის დინების პირობების გასაუმჯობესებლად და მდინარის კალაპოტებისა და ნაპირების დასაცავად (ფარები, კაშხლები, ნახევრად კაშხლები, ნაპირების დაცვა, ყინულის სახელმძღვანელო სტრუქტურები);
• წყალსაგდები კონსტრუქციები, რომლებიც გამოიყენება წყალსაცავებიდან, არხებიდან, წნევის აუზებიდან ჭარბი წყლის გასატარებლად, რაც იძლევა წყალსაცავების ნაწილობრივ ან სრულ დაცლას.

სპეციალური ჰიდრავლიკური კონსტრუქციები შედის სპეციალურ ჯგუფში:

• GTS წყლის ენერგიის გამოყენებისათვის - ჰიდროელექტროსადგურის შენობები და წნევის აუზები;
• GTS წყლის ტრანსპორტისთვის - გადაზიდვის საკეტები, ჭურჭელი;
• სამელიორაციო ჰიდრავლიკური კონსტრუქციები - მაგისტრალური და გამანაწილებელი არხები, კარიბჭეები, რეგულატორები;
• მეთევზეობის ჰიდრავლიკური კონსტრუქციები - თევზის გადასასვლელები, თევზის აუზები;
• რთული ჰიდრავლიკური ნაგებობები (წყალსაწარმოები) - ჰიდრავლიკური კონსტრუქციები, რომლებიც გაერთიანებულია კაშხლების, არხების, საკეტების, ელექტროსადგურების და ა.შ.

რომელთა ტიპები და კლასიფიკაცია მიუთითებს მათი გამოყენების ფართო სპექტრზე. ნებისმიერი ეს ნაგებობა აგებულია წყლის რესურსებზე - მდინარეებიდან და ტბებიდან ზღვებამდე ან მიწისქვეშა წყლამდე - და აუცილებელია დესტრუქციულ ძალასთან საბრძოლველად. წყლის ელემენტი. თითოეულ სისტემას აქვს მშენებლობისა და ექსპლუატაციის საკუთარი მახასიათებლები.

როგორ არის ისინი კლასიფიცირებული?

ჰიდრავლიკური სტრუქტურები გაგებულია, როგორც სისტემები, რომლებიც შესაძლებელს ხდის სასარგებლოდ გამოიყენოს ან თავიდან აიცილოს ზედმეტი წყლის მავნე ზემოქმედება. გარემო. ყველა თანამედროვე წყალგამყოფს, მელიორაციას) უწოდებენ "ჰიდრავლიკურ ნაგებობას". მათი ტიპები და კლასიფიკაცია, ინსტალაციისა და ექსპლუატაციის მახასიათებლების მიხედვით, შემდეგია:

• ზღვა, ტბა, მდინარე ან აუზები;
• მიწისზედა ან მიწისქვეშა;
• ემსახურება წყლის სექტორი;
• გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიების მიერ.

თანამედროვე ჰიდრავლიკური სტრუქტურები მოიცავს კაშხლებს, დიქებს, წყალსაღებს, წყალმიმღებებს და არხებს. ზოგადად, ნებისმიერი სისტემა, რომელზედაც დამონტაჟებულია

წყლის შემაკავებელი

წყლის შემაკავებელი ჰიდრავლიკური კონსტრუქციები არის სტრუქტურები, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას წნევის შესაქმნელად ან კაშხლის წინ და უკან განსხვავების შესაქმნელად. ექსპერტები ამბობენ, რომ წყალქვეშა ზონაში წყლის რეჟიმი იცვლება რეგიონის ბუნებრივი და კლიმატური პირობებიდან გამომდინარე. წყალშემცავი ჰიდრავლიკური კონსტრუქციები არის ყველაზე მნიშვნელოვანი კონსტრუქციები კაშხლების შესაქმნელად, რადგან ისინი ითვალისწინებენ უზარმაზარი წნევაწყლის წნევის გამო. თუ წყლის შემკავებელი სტრუქტურა მოულოდნელად იშლება, წყლის წინა წნევის კონტროლი რთული იქნება და ამან შეიძლება გამოიწვიოს საშინელი შედეგები.

წყალგამტარი

წყალმომარაგების სტრუქტურები შედგება წყალმიმღებისგან, ჩაღრმავების, ჩაღვრისა და არხებისგან. ეს არის ჰიდრავლიკური კონსტრუქციები, რომლებიც გამოიყენება წყლის მითითებულ წერტილებში გადასატანად. განსაკუთრებულ ყურადღებას იმსახურებს წყალმიმღები სისტემები, რომლებიც წყალს იღებენ რეზერვუარიდან და აწვდიან მას ჰიდროენერგეტიკულ, წყალმომარაგების ან სარწყავი ობიექტებს. მათი ამოცანაა უზრუნველყონ წყალსადენში წყლის გავლა დადგენილი მოცულობით, რაოდენობით და ხარისხით წყლის მოხმარების გრაფიკის შესაბამისად. მდებარეობიდან გამომდინარე, ეს შეიძლება იყოს:

• ზედაპირი: წყალი აღებულია თავისუფალი ზედაპირის დონეზე;
• ღრმა: წყალი აღებულია თავისუფალი ზედაპირის დონის ქვეშ;
• ფსკერი: წყალი აღებულია წყლის ნაკადის ყველაზე დაბალი მონაკვეთიდან;
• იარუსი: ამ სტრუქტურით წყალი აღებულია რამდენიმე დონიდან - ეს დამოკიდებულია მის დონეზე თავად წყალსაცავში და მის ხარისხზე სხვადასხვა სიღრმეზე.

ყველაზე ხშირად, მდინარეებზე დამონტაჟებულია წყალმიმღები ჰიდრავლიკური კონსტრუქციები. ფოტო გვიჩვენებს, რომ ასეთი სტრუქტურები შეიძლება იყოს მაღალი და დაბალი.

წყლის მიმღები სხვადასხვა რეზერვუარებისთვის

წყაროს ტიპებიდან გამომდინარე, წყლის მიღება შეიძლება იყოს მდინარე, ტბა, ზღვა ან წყალსაცავი. მდინარის ნაგებობებს შორის ყველაზე პოპულარულია სანაპირო, მცურავი და არხის ნაგებობები, რომლებიც შეიძლება გაერთიანდეს სატუმბი სადგურებთან ან ცალკე დამონტაჟდეს:

• ნაპირის კონსტრუქცია უნდა დამონტაჟდეს, თუ ნაპირი ციცაბოა. ეს დიზაინი შედგება წყალმიმღები ჰიდრავლიკური კონსტრუქციებისგან, რომელიც შედგება ბეტონის ან რკინაბეტონისგან დიდი დიამეტრით. ფოტოზე ჩანს, რომ წინა კედელი ნაპირისკენაა მიმართული.
• არხის სისტემები მოთავსებულია და გამოირჩევიან მასში მოთავსებული თავით
• მცურავი კონსტრუქციები არის პონტონი ან ბარჟა, რომლებზეც დამონტაჟებულია ტუმბოები, რომლის მეშვეობითაც წყალი იღება მდინარიდან და მილებით მიეწოდება ნაპირს.
• ვედრო წყალმიმღები სისტემები წყალს იღებენ წყალსაცავიდან ნაპირზე მდებარე თაიგულის გამოყენებით.

მარეგულირებელი

მარეგულირებელი ჰიდრავლიკური სტრუქტურები - რა არის ისინი? სხვაგვარად, მათ უწოდებენ გასწორების სტრუქტურებს, რადგან ისინი საშუალებას გაძლევთ დაარეგულიროთ მდინარეების დინება. ეს შეიძლება მიღწეული იყოს ნაკადების მიმართული და შემზღუდავი სტრუქტურების აგებით მდინარის კალაპოტში და წყალსაცავის ნაპირების გასწვრივ. ასეთი სისტემების წყალობით, მდინარის ნაკადი იქმნება ისე, რომ ის მოძრაობს შედარებით დაბალი სიჩქარით და ამით ინარჩუნებს ზღურბლს წინასწარ განსაზღვრული მინიმალური სიგანის, სიღრმისა და გამრუდების მნიშვნელობებით. ეს ჰიდრავლიკური სტრუქტურები პოპულარულია, რომელთა ტიპები და კლასიფიკაცია შემდეგია:

• კაპიტალის სტრუქტურები, რომლებიც მდინარეების რეგულირების ზოგადი სისტემების ნაწილია და მიზნად ისახავს გრძელვადიან გამოყენებას;
• მსუბუქი კონსტრუქციები, რომლებსაც სხვაგვარად უწოდებენ დროებითს და გამოიყენება ძირითადად მცირე და საშუალო მოცულობის მდინარეებზე.

პირველი კონსტრუქციები შედგება კაშხლებისგან, შახტების, კაშხლებისგან და იდეალურად უმკლავდებიან წყლის ეროზიას და დესტრუქციულ ეფექტებს. სინათლის კონტროლის კონსტრუქციები არის ფუნჯის ხისგან დამზადებული ფარდები, ჭურჭლები, რომლებიც უბრალოდ მიმართავენ ან ახდენენ მოწყობილობის დინებას.

სარწყავი ჰიდრავლიკური კონსტრუქციები

ტიპები და კლასიფიკაცია გვთავაზობს დაყოფას კაშხლების არსებობის მიხედვით - კაშხლის გარეშე ან დამბლა. პირველი სისტემები გულისხმობს ხელოვნური არხის შექმნას, რომელიც გამოდის მდინარიდან გარკვეული კუთხით და ართმევს წყლის დინების ნაწილს. იმისათვის, რომ ქვემოდან ნალექი არ მოხვდეს სარწყავი არხში, ასეთი სტრუქტურები განლაგებულია ნაპირის ჩაზნექილ მონაკვეთებზე. თუ წყლის ნაკადები მნიშვნელოვანია, მაშინ საჭიროა კაშხლის კონსტრუქციების მშენებლობა, რომელიც, თავის მხრივ, შეიძლება იყოს ზედაპირული ან ღრმა.

კულვერტები

წყალსადენის ჰიდრავლიკური კონსტრუქციები არის წყალსაგდები და წყალსაგდები. ეს სისტემები კლასიფიცირდება როგორც კონტროლირებადი ან ავტომატური. წყალსაგდების საშუალებით ჭარბი წყალი გამოიყოფა წყალსაცავიდან, ხოლო წყალსაღები არის სისტემა, რომლის დროსაც წყალი თავისუფლად მიედინება წყალშემცავი სტრუქტურის თხემზე. წყლის მოძრაობის მახასიათებლებიდან გამომდინარე, ასეთი სისტემები შეიძლება იყოს წნევისა და წნევის გარეშე.

სპეციალური დანიშნულება

სპეციალური დანიშნულების ჰიდრავლიკურ ნაგებობებს შორისაა: ჰიდროელექტრო ნაგებობები, სარწყავი და სადრენაჟო ნაგებობები, სამელიორაციო სისტემები და წყლის ტრანსპორტირების კონსტრუქციები. მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ ამ სტრუქტურებს:

• ჰიდროელექტროენერგეტიკული კონსტრუქციები შეიძლება იყოს ჩაშენებული, მდინარის გადინების, კაშხლებზე დაფუძნებული ან დივერსიული. ასეთი სისტემები შედგება წყლის მიმღები სტრუქტურებისგან, წნევის მილსადენებისგან, ტურბინებისგან გენერატორებით, გამოსასვლელი მილსადენებისგან და განსხვავებული ტიპებიჟალუზები ჰიდროელექტროსადგურები საჭიროა წყლის ნაკადის ენერგიის ელექტროენერგიად გადაქცევისთვის.
• წყლის ტრანსპორტი: ეს სისტემები შედგება საკეტებისაგან, გემების ლიფტისაგან, საპორტო საშუალებებისაგან, რომლებიც დამონტაჟებულია მდინარეებსა და არხებზე წყლის სხვადასხვა დონის მქონე.
• მელიორაცია: ეს სისტემები საშუალებას გაძლევთ იფიქროთ ზომებზე, რომლებიც მიმართულია მიწის რადიკალურ გაუმჯობესებაზე. მიწის მელიორაციის ფარგლებში ხდება ტერიტორიების დრენაჟი და მორწყვა. სადრენაჟო სისტემის გამოყენებით ხდება ზედმეტი ტენის მოცილება, სარწყავი სისტემა კი უზრუნველყოფს ტერიტორიის დროულ მორწყვას. სადრენაჟე სისტემები შეიძლება იყოს ჰორიზონტალური ან ვერტიკალური.
• თევზის გადასასვლელები: ეს ჰიდრავლიკური სტრუქტურები უზრუნველყოფს თევზის გადასვლას წყლის ქვედა დონიდან ზედა დონიდან, ძირითადად მისი ქვირითის მიგრაციის დროს. ასეთი სისტემების ორი ტიპი არსებობს: პირველი გულისხმობს თევზის დამოუკიდებელ გავლას სპეციალური თევზის გადასასვლელებით, მეორე - სპეციალური თევზის გადასასვლელების და თევზის ამწეების მეშვეობით.
• დასამუშავებელი ავზები: ეს არის სპეციალური საცავი, სადაც გროვდება სამრეწველო ნარჩენები და ჩამდინარე წყლები.

ზოგიერთ შემთხვევაში, ზოგადი და სპეციალური სტრუქტურები გაერთიანებულია, მაგალითად, ჰიდროელექტროსადგურის შენობაში მოთავსებულია წყალსაგდები სისტემა. ასეთ რთულ სისტემებს ჰიდრავლიკური სტრუქტურების ერთეულებს უწოდებენ.

რა საფრთხე?

ასევე არსებობს ჰიდრავლიკური სტრუქტურების დაყოფა მათი საფრთხის ხარისხის მიხედვით: ისინი შეიძლება იყოს დაბალი, საშუალო, მაღალი ან უკიდურესად. მაღალი ხარისხისაფრთხე. ყველაზე ხშირად, ჰიდრავლიკური კონსტრუქციების საშიშროებაზე გავლენის ძირითადი ფაქტორებია ბუნებრივი დატვირთვები და ზემოქმედება, საპროექტო გადაწყვეტის შეუსაბამობა მარეგულირებელ მოთხოვნებთან, სტრუქტურების მუშაობის პირობების დარღვევა ან შედეგები და უბედური შემთხვევის გამო დაზიანება. ნებისმიერმა ნაკლოვანებამ და არაპროგნოზირებადმა ზემოქმედებამ შეიძლება გამოიწვიოს სტრუქტურების განადგურება და წნევის ფრონტის გარღვევა.

თავი 9 ჰიდროდინამიკური ავარიები

9.1. ჰიდრავლიკური კონსტრუქციები

ჰიდრავლიკური კონსტრუქციები და მათი კლასიფიკაცია

TO ჰიდრავლიკური კონსტრუქციები (TTC)მოიცავს წნევის წინა სტრუქტურებს

და ბუნებრივი კაშხლები (კაშხლები, შლაკები, კაშხლები, სარწყავი სისტემები, კაშხლები, კაშხლები, არხები, ქარიშხალი და ა. წყლის.

კაშხალი არის ხელოვნური წყალშემცველი ნაგებობა ან ბუნებრივი (ბუნებრივი) დაბრკოლება წყლის დინების გზაზე, რომელიც ქმნის დონეების განსხვავებას მის ზედა და ქვედა დინებაში მდინარის კალაპოტის გასწვრივ; არის ზოგადი ჰიდრავლიკური კონსტრუქციის მნიშვნელოვანი სახეობა წყალსატევებით და მასთან შექმნილი სხვა მოწყობილობებით.

ხელოვნურ კაშხლებს ქმნის ადამიანი საკუთარი საჭიროებისთვის; ეს არის ჰიდროელექტროსადგურების კაშხლები, წყალმიმღები სარწყავი სისტემებში, კაშხლები, კაშხლები და კაშხლები, რომლებიც ქმნიან წყალსაცავს მათ ზემოთ. ბუნებრივი კაშხლები ბუნებრივი ძალების შედეგია: მეწყერი, ღვარცოფი, ზვავი, მეწყერი, მიწისძვრა.

აუზი - მდინარის მონაკვეთი ორ მიმდებარე ჯებირს შორის მდინარეზე ან არხის მონაკვეთი ორ საკეტს შორის.

კაშხლის ზემოთ -მდინარის ნაწილი საყრდენი ნაგებობის ზემოთ (კაშხალი, შლაპი). დაბლა – ნაწილიმდინარეები საყრდენი სტრუქტურის ქვემოთ.

წინსაფარი არის მდინარის კალაპოტის გამაგრებული მონაკვეთი წყალსაგდების ჰიდრავლიკური სტრუქტურის ქვემოთ, რომელიც იცავს კალაპოტს ეროზიისგან და ათანაბრდება დინების სიჩქარე.

რეზერვუარები შეიძლება იყოს გრძელვადიანი ან მოკლევადიანი. გრძელვადიანი ხელოვნური რეზერვუარია, მაგალითად, ირიკლინსკაიას სახელმწიფო უბნის ელექტროსადგურის ზედა აუზის წყალსაცავი. გრძელვადიანი ბუნებრივი წყალსაცავი იქმნება მყარი ქანების ჩამონგრევით მდინარეების გადაკეტვის გამო (ტიან შანი, პამირის მთები და სხვ.).

ხანმოკლე ხელოვნური კაშხლები შენდება ჰიდროელექტროსადგურების ან სხვა ჰიდრავლიკური ნაგებობების მშენებლობისას მდინარის კალაპოტის მიმართულების დროებით შესაცვლელად. ისინი წარმოიქმნება მდინარის ფხვიერი ნიადაგით, თოვლით ან ყინულით გადაკეტვის შედეგად (ჯურმები, ყაბზობა).

როგორც წესი, ხელოვნურ და ბუნებრივ კაშხლებს აქვთ სანიაღვრეები: ხელოვნური კაშხლებისთვის - მიმართული, ბუნებრივისთვის - შემთხვევით წარმოქმნილი (სპონტანური).

ჰიდრავლიკური სტრუქტურების რამდენიმე კლასიფიკაცია არსებობს.

მათი ადგილმდებარეობის მიხედვით, GTS იყოფა:

ხმელეთზე (ტბა, მდინარე, ტბა, ზღვა);

მიწისქვეშა მილსადენები, გვირაბები.

მიერ გამოყენების ბუნება და მიზანიგამოირჩევა ჰიდრავლიკური სტრუქტურების შემდეგი ტიპები:

წყალი და ენერგია;

წყალმომარაგებისთვის;

მელიორაცია;

ვ.ა.მაკაშევი, ს.ვ.პეტროვი. "ადამიანის მიერ შექმნილი სახიფათო სიტუაციები და მათგან დაცვა: სახელმძღვანელო"

კანალიზაცია;

წყლის ტრანსპორტი;

დეკორატიული;

ხე-ტყის დნობა;

სპორტი;

მეთევზეობა.

მიერ ფუნქციური დანიშნულება GTS კლასიფიცირდება შემდეგნაირად:

წყლის შემაკავებელი სტრუქტურები,სტრუქტურის წინ და უკან (კაშხლები, დიხები);

წყალმომარაგების სტრუქტურები(წყლის მილები), რომლებიც გამოიყენება წყლის მითითებულ პუნქტებში გადასატანად (არხები, გვირაბები, ნაკადები, მილსადენები, წყალსადენები, აკვედუკები);

მარეგულირებელი (მაკორექტირებელი) სტრუქტურები,შექმნილია წყლის დინების პირობების გასაუმჯობესებლად და მდინარის კალაპოტებისა და ნაპირების დასაცავად (ფარები, კაშხლები, ნახევრად კაშხლები, ნაპირების დაცვა, ყინულის სახელმძღვანელო სტრუქტურები);

წყლის გამშვები სტრუქტურები,ემსახურება წყალსაცავებიდან, არხებიდან, წნევის აუზებიდან ჭარბი წყლის გადინებას, რაც იძლევა წყალსაცავების ნაწილობრივ ან სრულ დაცლას.

IN გამოიყოფა სპეციალური ჯგუფისპეციალური ჰიდრავლიკური კონსტრუქციები:

GTS წყლის ენერგიის გამოყენებისათვის - ჰიდროელექტროსადგურის შენობები და წნევის აუზები;

GTS წყლის ტრანსპორტისთვის - გადაზიდვის საკეტები, ჭურჭელი;

სამელიორაციო ჰიდრავლიკური კონსტრუქციები - მაგისტრალური და გამანაწილებელი არხები, შლაკები, მარეგულირებელი

სათევზაო ჰიდრავლიკური კონსტრუქციები - თევზის გადასასვლელები, თევზის აუზები;

რთული ჰიდრავლიკური ნაგებობები (წყალსაწარმოები) - ჰიდრავლიკური კონსტრუქციები, რომლებიც გაერთიანებულია კაშხლების, არხების, საკეტების, ელექტროსადგურების და ა.შ.

ჰიდრავლიკური სტრუქტურების კლასები

წნევის ფრონტის ჰიდრავლიკური სტრუქტურები დამოკიდებულია შესაძლო შედეგებიმათი განადგურება იყოფა კლასებად: ჰიდროელექტროსადგურები, რომელთა სიმძლავრეა 1,5 მილიონი კვტ ან მეტი, მიეკუთვნება I კლასს, ხოლო დაბალი სიმძლავრის - II-IV-ს. სამელიორაციო ნაგებობები, რომელთა სარწყავი და სადრენაჟო ფართობი 300 ათას ჰექტარზე მეტია, მიეკუთვნება I კლასს, ხოლო 50 ათასი ჰექტარი ან ნაკლები ფართობით - II–IV-მდე.

წნევის ფრონტის ძირითადი მუდმივი სტრუქტურების კლასი ასევე დამოკიდებულია მათ სიმაღლეზე და საძირკვლის ნიადაგის ტიპზე (ცხრილი 16).

ცხრილი 16

წნევის ფრონტის ძირითადი მუდმივი ჰიდრავლიკური სტრუქტურების კლასები, მათი სიმაღლისა და საძირკვლის ნიადაგის ტიპის მიხედვით

ვ.ა.მაკაშევი, ს.ვ.პეტროვი. "ადამიანის მიერ შექმნილი სახიფათო სიტუაციები და მათგან დაცვა: სახელმძღვანელო"

თქვენი კარგი სამუშაოს გაგზავნა ცოდნის ბაზაში მარტივია. გამოიყენეთ ქვემოთ მოცემული ფორმა

სტუდენტები, კურსდამთავრებულები, ახალგაზრდა მეცნიერები, რომლებიც იყენებენ ცოდნის ბაზას სწავლასა და მუშაობაში, ძალიან მადლობლები იქნებიან თქვენი.

გამოქვეყნებულია http://www.allbest.ru-ზე

1. ზოგადი დებულებები

მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების დარგს, რომელიც სტრუქტურების, აღჭურვილობისა და მოწყობილობების სპეციალური კომპლექსების შემუშავების გზით, ეხება წყლის რესურსების გამოყენებას და ებრძვის მათ მავნე ზემოქმედებას, ეწოდება ჰიდრავლიკური ინჟინერია.

ჰიდრავლიკურ ინჟინერიაში გამოვლენილია მისი გამოყენების შემდეგი ძირითადი სფეროები:

წყლის ენერგიის გამოყენება, რომლის დროსაც მოძრავი (ჩავარდნის) წყლის ენერგია გარდაიქმნება მექანიკურ და შემდეგ ელექტროდ;

მიწის მელიორაცია (კეთილმოწყობა) მშრალი ტერიტორიების მორწყვით და ჭაობების დრენაჟით, აგრეთვე წყლის მავნე ზემოქმედებისაგან (დატბორვა, დატბორვა, ეროზია და ა.შ.) დაცვით;

წყლის ტრანსპორტი - მდინარეების და ტბების სანაოსნო პირობების გაუმჯობესება, პორტების, საკეტების, არხების მშენებლობა და სხვა;

დასახლებული პუნქტებისა და სამრეწველო საწარმოების წყალმომარაგება და კანალიზაცია.

ჰიდრავლიკური ინჟინერიის ყველა ჩამოთვლილი ფილიალი არ არის იზოლირებული, მაგრამ მჭიდროდ არის დაკავშირებული და გადაჯაჭვულია წყლის მართვის პრობლემების კომპლექსურ გადაწყვეტაში.

მათი დანიშნულების მიხედვით ჰიდრავლიკური კონსტრუქციები იყოფა ზოგად და სპეციალურად. პირველი, რომელიც გამოიყენება ჰიდრავლიკური ინჟინერიის ყველა დარგში, მოიცავს: წყლის ამწე კონსტრუქციებს, რომლებიც ქმნიან წნევას და ინარჩუნებენ მას - კაშხლები, დიხები და ა.შ.; წყალგამტარები, რომლებიც ემსახურება სასარგებლო წყლის მიღებას ან ჭარბი წყლის ჩაშვებას; წყალმომარაგება - არხები, უჯრები, მილსადენები და გვირაბები; მარეგულირებელი - არხების რეგულირებისთვის, ნაპირების ეროზიისგან დასაცავად და ა.შ. დამაკავშირებელი, ემსახურება აუზების და სხვადასხვა ჰიდრავლიკური ნაგებობების შეერთებას - წვეთები, სწრაფი დინებები, საყრდენები, ცალკეული ხარები; ყინულისა და ლამის გატანა და ნალექის მოცილება. სპეციალური ჰიდრავლიკური სტრუქტურებისთვის გამოიყენება მხოლოდ გარკვეული პირობები, მოიცავს: ჰიდროელექტროსადგურებს - ჰიდროელექტროსადგურების მანქანათმშენებლობას, სადერივაციო ნაგებობებს; წყლის ტრანსპორტი - საკეტები, არხები, საპორტო საშუალებები; სარწყავი და დრენაჟი - წყალმიმღები, წყალსადენები, გამწმენდი ნაგებობები.

ჰიდრავლიკური კონსტრუქციები, როგორც წესი, აღმართულია სტრუქტურების კომპლექსის სახით, მათ შორის წყლის ამწევი, წყალგამტარი, დრენაჟი, ტრანსპორტი, ენერგია და ა.შ. სტრუქტურების ასეთ კომპლექსს ჰიდრავლიკური კომპლექსი ეწოდება. მიზნიდან გამომდინარე, შეიძლება იყოს ენერგეტიკული, სარწყავი ან გადაზიდვის (სატრანსპორტო) წყალსადენი. თუმცა, უმეტეს შემთხვევაში, შენდება კომპლექსური წყალსადენი, რომელიც ერთდროულად წყვეტს წყლის მართვის რამდენიმე პრობლემას.

ჰიდრავლიკური საინჟინრო კონსტრუქცია ქმნის ინტენსიურ საინჟინრო ზემოქმედებას ბუნებრივ პირობებზე, ცვლის მიმდებარე ტერიტორიის ეროზიის საფუძვლის პოზიციას წყალსაცავის ზონაში, იწვევს მიწისქვეშა წყლების მომარაგებისა და გადაადგილების პირობებში ცვლილებას, ფერდობის პროცესების გააქტიურებას (მეწყერები), ცვლის ტერიტორიის მიკროკლიმატი და ა.შ. გარდა ამისა, წყალსაცავის დიდი მარაგით შექმნამ შეიძლება გამოიწვიოს მდინარის ხეობის კატასტროფული დატბორვა სტრუქტურის ქვემოთ ავარიის შემთხვევაში. ყოველივე ეს მოითხოვს განსაკუთრებით ფრთხილად შესწავლას იმ ტერიტორიის, სადაც ჰიდროელექტროსადგურებია განთავსებული.

დაპროექტების პროცესში, სტრუქტურების დანიშნულებისა და კონკრეტული ბუნებრივი პირობებიყველაზე რაციონალური ადგილის შერჩევა წყალგაყვანილობის ძირითადი სტრუქტურების ადგილმდებარეობისთვის, მისი განლაგება, წყლის წნევის სტრუქტურების ტიპისა და პარამეტრების არჩევანი, საბაზისო ქანებზე ჩასმისა და საყრდენის სიღრმე, ინტერფეისი ხეობის გვერდების მიმდებარე კლდის მასა, ასევე სამშენებლო სამუშაოების სქემა.

კაშხლების ისტორია გვიჩვენებს, რომ ისინი, რომელთა განადგურებამ საშინელი კატასტროფები გამოიწვია, ჩამოინგრა შემთხვევების 2/3-ში არა გამოთვლებში შეცდომის გამო ან მასალის არჩევისას, არამედ საძირკვლის ხარვეზების გამო - ღარიბ ნიადაგებზე, ხშირად წყლით გაჯერებული, რომელიც საძირკვლის ნიადაგების გეოლოგიური და ჰიდროგეოლოგიური პირობების არასაკმარისი ინფორმირებულობის შედეგი იყო. ამის მაგალითია იტალიაში, ვაჟონტის წყალსაცავის კატასტროფა.

1959 წელს VI ყრილობაზე დიდი კაშხლები, იტალიელმა ჰიდრავლიკურმა ინჟინერებმა ლ.სემენზამ, ნ.ბიადენემ, მ პანჩინიმ განაცხადეს მდ. ვაიონტი, 265,5 მ სიმაღლე (ვენეციის ჩრდილოეთით 70 კმ). მოხსენება დეტალურად მოიცავდა კაშხლის საპროექტო მახასიათებლებს. კაშხლის მწვერვალზე წყალმოვარდნილი წყლების ჩასადენად მოეწყო წყალსაგდები 10 ხვრელით, თითოეული 6.6 მ სიგრძით, ორი გვირაბი და ერთი ქვედა წყალსაღები. კაშხლის საძირკვლის გასამაგრებლად გათვალისწინებულია კლდის ფართობის ცემენტაცია, ბურღვის მოცულობით 37000 მ3. კაშხლის ქვეშ და ნაპირებზე ფილტრაციის თავიდან ასაცილებლად, დამონტაჟდა საბურღი ფარდა ბურღვის მოცულობით 50000 მ3. კაშხალი გამოითვალა 4 ანალიტიკური მეთოდები(დამოუკიდებელი თაღები, საცდელი დატვირთვები და ა.შ.). გარდა ამისა, კაშხლის დიზაინი შესწავლილი იქნა ორ მოდელზე ბერგამოს ინსტიტუტში (მასშტაბი 1:35). მოდელის ტესტებმა შესაძლებელი გახადა კაშხლის შემსუბუქება მისი სისქის ოდნავ შემცირებით. გეოლოგიური პირობების შესახებ მხოლოდ ითქვა, რომ ვაიონტის ხეობა შედგება აღმოსავლეთ ალპებისთვის დამახასიათებელი კირქვებითა და დოლომიტებით, რომ ფენები მდინარის ზევით იშლება და ეს ხელსაყრელია კაშხლის დასაყრდენად (სურ. 1).

კაშხალი დასრულდა 1960 წელს და 1963 წლის 9 ოქტომბერს მოხდა ერთ-ერთი ყველაზე საშინელი კატასტროფა ჰიდრავლიკური ინჟინერიის ისტორიაში, რის შედეგადაც დაიღუპა 2600-ზე მეტი ადამიანი. მიზეზი იყო მეწყერი, რომელიც წყალსაცავში ჩავარდა. მსოფლიოში ყველაზე მაღალი თხელი თაღოვანი კაშხალი გადარჩა; დიზაინერების ყველა გამოთვლა სწორი აღმოჩნდა. როგორც სტიქიის შემდეგ მასალების ანალიზმა აჩვენა, გეოლოგებმა არ გაითვალისწინეს ის ფაქტი, რომ კირქვის ფენები ქმნიან სინკლინალურ ნაოჭას, რომლის ღერძი ემთხვევა ხეობის მიმართულებას. ამავდროულად, ჩრდილოეთ ფრთა იშლება. 1960 წელს კაშხლის მახლობლად მარცხენა სანაპიროზე ჩამოყალიბდა მეწყერი 1 მილიონი მ3 მოცულობით.

1960-1961 წლებში მეწყრული პროცესების განახლების შემთხვევაში 2 კილომეტრიანი კატასტროფული გვირაბი გაირღვა. მეწყრული პროცესების განვითარების მონიტორინგის მიზნით, დაიდო გეოდეზიური ნიშნულების ქსელი, თუმცა, როგორც გაირკვა, ნიშნულები არ ჭრიდნენ ძირითად სასრიალო ზედაპირს. 1961-1963 წლებში დაფიქსირდა უწყვეტი გრავიტაციული ცოცხალი. 1963 წლის 9 ოქტომბრის გვიან საღამოს, 240 მილიონი მ3 ნიადაგი წყალსაცავში 30 წამში გადაინაცვლა, 15-30 მ/წმ სიჩქარით. 270 მ სიმაღლის უზარმაზარმა ტალღამ 10 წამში გადალახა 2-კილომეტრიანი წყალსაცავის წყალსაცავი, ადიდდა კაშხალი და გზაში ყველაფერი წაიღო, ხეობაში ჩავარდა. სეისმური ბიძგები დაფიქსირდა ვენასა და ბრიუსელში.

ბრინჯი. 1. მდინარის ხეობის გეოლოგიური მონაკვეთი. Vajont (იტალია): 1 - ზედა ცარცული; 2 - ქვედა ცარცული; 3 - მალმი; 4 - ძაღლი; 5 - ლეია. რიცხვები წრეებში: 1 - ძირითადი მოცურების ზედაპირი; 2 - slid ბლოკი; 3 - ბრალია; 4 - მყინვარული ხეობის ფსკერი; 5 - უძველესი ბზარების მიმართულება; 6 - ახალგაზრდა ბზარების მიმართულება; 7 - წყალსაცავი

2. წყალგაყვანილობა

დაბლობზე მდებარე ჰიდროელექტროსადგური მოიცავს ჰიდროელექტროსადგურს. იმისთვის, რომ ჰიდროელექტროსადგურის ტურბინებმა იმუშაონ, საჭიროა არა მხოლოდ წყლის უწყვეტი ნაკადი, არამედ წნევა - დონეების სხვაობა ზედა და ქვედა აუზებს შორის, ე.ი. მდინარის მონაკვეთები ჰიდროელექტროსადგურის ზემოთ და ქვემოთ. წნევა კონცენტრირებულია მოსახერხებელ ადგილას კაშხლის ან სხვა წყალშემცველი სტრუქტურის აგებისა და წყალსაცავის შევსების შედეგად. ეს ორი ელემენტი წყალსადენის მნიშვნელოვანი კომპონენტია. წყალსაცავი ასევე აუცილებელია მდინარის არათანაბარი დინების დასარეგულირებლად, წყლის მოხმარებასთან შესაბამისობაში მოყვანა, ე.ი. ვ ამ შემთხვევაშიჰიდროელექტროსადგურის ელექტრული დატვირთვის გრაფიკით. ჰიდროელექტროსადგურები მაღალწყლიან დაბლობ მდინარეებზე განლაგებულია მათ კალაპოტში და უწოდებენ ან დაბალი წნევის მდინარის გადინებას, ან კაშხლებზე დაფუძნებულს, თუ წნევა საკმარისად მაღალია.

ვინაიდან წყალსაცავში იშვიათი მაღალწყლიანი წყალდიდობების დაგროვება ეკონომიკურად მიუღებელია და ელექტროენერგიის მოხმარება, ე.ი. წყალმომარაგება შეიძლება შეწყდეს უბედური შემთხვევის გამო; ჰიდროელექტრო კომპლექსს ტურბინების გარდა ზედა აუზიდან ქვედა აუზზე წყლის გადასასვლელად უნდა ჰქონდეს ჩაღრმავება, რათა თავიდან იქნას აცილებული წყალსაცავის გადატვირთვა და ზედმეტად გადადინება. კაშხალი დამანგრეველი შედეგებით. ტურბინების გარდა, წყლის გავლა ქვედა აუზში ჰიდროელექტროსადგურის ბლოკების გათიშვის შემთხვევაში ასევე შეიძლება საჭირო გახდეს წყალსაცავის არ შევსების შემთხვევაში, თუ ამ წყლის მიწოდების გარეშე წყალმომარაგების ქვემო დინებაში მდებარე ჰიდროელექტროსადგური. დაზიანდება ელექტროსადგურები, წყლის ტრანსპორტი, სარწყავი სისტემები და ა.შ. ამ პრობლემის გადასაჭრელად ჰიდრავლიკური სისტემის ნაწილად შენდება წყალგამტარები ღრმა ნახვრეტებით - წყლის გამოსასვლელებით.

წყლის ჩასვლა ქვედა აუზში შესაძლოა საჭირო გახდეს წყალსაცავის დაცლის მიზნით ჰიდროელექტროსადგურების შემოწმებისა და შეკეთების მიზნით. შემდეგ იგი უნდა შეიცავდეს კანალიზაციას ღრმა ან ქვედა ხვრელების მქონე. დიდი რაოდენობით წყლის მიწოდებისთვის მისი ძირითადი მიზნისთვის - ჰიდროელექტროსადგურის ტურბინებისთვის, საშიში ჩანართებისგან - ყინულისგან, ნალექისგან, ნალექისგან, ნარჩენებისგან და ა.შ.

ჰიდროელექტროსადგური შეიძლება განთავსდეს მთის მდინარეზე არა კაშხლის მახლობლად, არამედ ნაპირის ქვემოთ; წყალი მას წყალმიმღებიდან მიეწოდება სპეციალური წყალსადენით და მისგან მდინარეში გადადის ასევე სპეციალური წყლის მილით, რომლებსაც ერთად უწოდებენ დივერსიას და ცალ-ცალკე - შემავალი და გამომავალი დერივაციები. სადერივაციო მოწყობილობის დანიშნულება იგივეა, რაც კაშხლის აგება, წნევის კონცენტრაცია მისი მოსახერხებელი გამოყენებისთვის. მთის მდინარეებში წყალი ცვივა დიდი ზედაპირის დახრილობით, ანაწილებს მის პოტენციურ ენერგიას. ნაპირის გასწვრივ გაყვანილი არხი მინიმალურ ფერდობზე წყალს მოაქვს ჰიდროელექტროსადგურამდე, რომლის ზედაპირის დონე ოდნავ განსხვავდება ზედა აუზის დონიდან.

შედეგად, სადგური იყენებს უფრო დიდ წნევას, მდინარის უფრო დიდი მონაკვეთის ვარდნას, არა მხოლოდ კაშხლის საყრდენის გამო, არამედ მდინარისა და არხის ფერდობების სხვაობის გამო. აბდუქციური წარმოშობის როლი მსგავსია; მასში წყლის დონე ოდნავ განსხვავდება გადახრის ბოლოს მდინარის წყლის დონისგან, ასე რომ, ჰიდროელექტროსადგურზე გადინების გადახრის დასაწყისში დონე უფრო დაბალია, ვიდრე პარალელურად მიედინება მდინარეში. ამრიგად, სადგური კიდევ უფრო დიდ წნევას იძენს მდინარის დამატებითი მონაკვეთის ვარდნის გამოყენებით. სადერივაციო ჰიდროსისტემებს დიდი მასშტაბები აქვთ, ამიტომ მათში შედის სათავე კრებული კაშხლით, წყალსაღები და წყალმიმღები, სადგურის შეკრება წნევის აუზით, რომელიც ასრულებს მიწოდების გადამისამართებას, მილსადენებს, რომლებიც აწვდიან წყალს ტურბინებს და ჰიდროელექტროსადგურის შენობას. და ადრე ნახსენები სადერივაციო ელემენტები.

ბრინჯი. 2. მდინარის დაბალი წნევის ჰიდროელექტრო კომპლექსი ჰიდროელექტროსადგურით და გადაზიდვის საკეტით.

ნახ. სურათი 3 გვიჩვენებს ჰიდროელექტროსადგურს მოკლე სადერივაციო არხით მთის მდინარეზე. სათავე დანადგარი მოიცავს ბეტონის ჩაღვრის კაშხალს, წყალმიმღს დანალექი ავზით. სადგურის ბლოკი მოიცავს წნევის აუზს და უმოქმედო წყალსაღებს. ნახ. 9 გვიჩვენებს, ნაწილობრივ მონაკვეთზე, მიწისქვეშა ჰიდროელექტროსადგური გვირაბის გადამისამართებით. ხილულია მაღალი წყალსაღები კაშხალი, ღრმა წყალმიმღები, ისევე როგორც ზეწოლის ავზი დივერსიის წნევის შესასვლელი ნაწილის ბოლოს.

ბრინჯი. 3. ჰიდროელექტროსადგური სადერივაციო არხით

კაშხლის არსებობის შემთხვევაში, ჰიდროელექტრო კომპლექსში უნდა იყოს ჩაღრმავებული, ასევე ნავიგაციისთვის აუცილებელი წყლის გასასვლელები. ორივე ეს ფუნქცია ხშირად გაერთიანებულია ერთ შენობაში. კაშხლის აგების შედეგად აუზებს შორის წარმოიქმნება ვარდნა (დონის სხვაობა), რომლის დასაძლევად გემებს როგორც ზემოთ, ისე ქვემოთ მიმავალ გემებს სჭირდებათ სანავიგაციო საშუალებები (საკეტები, გემების ლიფტები. ხშირად წყალსადენის გვერდით აშენდება პორტი. ქარიშხლის ტალღებისგან დაცული წყლის ზონით, ნავმისადგომებითა და გამოზამთრებელი გემების უკანა წყლებით.

ნავიგაციის ობიექტთან მისასვლელი არხები, ზემოთ და ქვემოთ, ქმნიან ერთგვარ გადახვევას, რომლის გასწვრივ მოძრაობენ გემები, მაგრამ ცოტა წყალი მიედინება, მხოლოდ გემების ჩაკეტვის პროცესში საკეტის კამერის შევსებისა და დაცლის მიზნით. ხანდახან ეს არხები საკმაო სიგრძეს იძენენ, თუ საჭიროა მდინარის ნაოსნობისთვის მოუხერხებელი მონაკვეთის გვერდის ავლით - მკვეთრი მოსახვევის გასწორება, რეპიდების გვერდის ავლით. გრძელი არხები მრავალი საკეტით აკავშირებს სხვადასხვა მდინარეებს ერთმანეთთან.

წყლის რესურსების გამოყენება სასოფლო-სამეურნეო მიწების სარწყავად და არიდული ტერიტორიების მორწყვისთვის მოითხოვს ჰიდრავლიკური ნაგებობების საკუთარი კომპლექსების მშენებლობას და აწესებს საკუთარ მოთხოვნებს მდინარის დინების რეგულირებისთვის. სარწყავი მიწის ფართობი, როგორც წესი, ძალიან დიდია და მასზე განლაგებული ჰიდრავლიკური ნაგებობები იმდენად მრავალრიცხოვანია, რომ მათ კომპლექსს არ შეიძლება ეწოდოს ჰიდრავლიკური სისტემა; მათ სარწყავი სისტემას უწოდებენ. ნაგებობების ნაწილი, კომპაქტურად განლაგებულია გამოყენებული მდინარეზე, როგორც კაშხლის ნაწილი, რომელიც ქმნის წყალსაცავს მდინარის დინების რეგულირებისთვის, წყალსაღები წყალმიმღებისაგან და სარწყავად აღებული წყლიდან დასალექი ავზის სახით. , ეწოდება სარწყავი სისტემის სათავე ერთეულს.

სათავე კვანძიდან სარწყავი მიწებამდე წყალი მიეწოდება მაგისტრალური წყალსადენით, ყველაზე ხშირად არხით. მისი სიგრძე იზომება ათეულობით და ასობით კილომეტრში; გზად მისგან განშტოება დისტრიბუტორები და მათგან სპრინკლერები. მინდვრებიდან გამოუყენებელი ნარჩენი წყალი გროვდება კოლექტორების მიერ და ჩაედინება მდინარეში. თუ სარწყავი მიწის ნაწილი მდებარეობს მთავარ არხში წყლის დონის ზემოთ, ამ მიწების წყალი მიეწოდება სატუმბი სადგურებით. თავად სარწყავი ქსელზე არის რეგულატორები, დიფერენციალური, ჩაშვების სტრუქტურები და ა.შ.

სანიაღვრე სისტემები ნიადაგის გადაჭარბებული ტენიანობის და ფართოდ გავრცელებული ჭაობების ადგილებში, ბუნებრივია, არ საჭიროებს კაშხლების მშენებლობას. ამ სისტემების სტრუქტურების კომპლექსი მოიცავს დრენაჟებს, მცირე და დიდ არხებს, სანიაღვრე ქსელის სხვადასხვა ნაგებობებს; გამასწორებელი სამუშაოები ტარდება მდინარეებზე (გასწორება, გაწმენდა, გაღრმავება, სანაპირო კაშხლები). სადრენაჟო სისტემა შეიძლება იკვებებოდეს გრავიტაციით, თუმცა, თუ რელიეფი ძალიან ბრტყელია, შესაძლოა საჭირო გახდეს ქსელის სატუმბი სადგურები წყლის დინებაში გადატუმბვისთვის.

ინტეგრირებული წყალმომარაგებისა და კანალიზაციის სისტემები ძალიან რთული და მრავალფეროვანია. ჯიში დამოკიდებულია ძირითადად წყლის მომხმარებელზე - მუნიციპალურ ან სამრეწველო წყალმომარაგება. ბევრი ინდუსტრია მოითხოვს დიდი მოცულობის წყლის უწყვეტ მიწოდებას, მათ შორისაა, მაგალითად, რბილობი და ქაღალდი, მეტალურგიული, ქიმიური, თერმული (და ბირთვული) ელექტროსადგურები (კონდენსატორების გაგრილებისთვის). სანამ ამ წყლის დარჩენილი ნაწილი, შეცვლილი მისი ხარისხით (ჩამდინარე წყლები), ჩაედინება მდინარეში ან დაბრუნდება წარმოებაში (რეციკლირებული წყალმომარაგება), ის უნდა გაიწმინდოს, დეზინფექცია, გაცივება და ა.შ. ინტეგრირებული წყალმომარაგების ნაწილი და ჩამდინარე წყლების სისტემა, მდინარეზე სტრუქტურების სათავე ერთეულისა და მომხმარებელზე წყალსადენების ქსელის გარდა, არის სატუმბი სადგურები და წყლის ნაკადიდან აღებული წყლის გამწმენდი სისტემა, ასევე ამოღებული წყლის გამწმენდი უფრო რთული სისტემა. მომხმარებლისგან.

3. წყალსაცავები

რეზერვუარი არის მნიშვნელოვანი სიმძლავრის ხელოვნური რეზერვუარი, რომელიც ჩვეულებრივ წარმოიქმნება მდინარის ხეობაში წყლის შემანარჩუნებელი სტრუქტურების მიერ მისი დინების რეგულირებისა და შემდგომი გამოყენების ეროვნულ ეკონომიკაში. მაგიდაზე 1 გვიჩვენებს მსოფლიოში ყველაზე დიდ რეზერვუარებს.

ცხრილი 1. მსოფლიოში უდიდესი წყალსაცავები

წყალსაცავში გამოიყოფა შემდეგი ძირითადი ელემენტები და ზონები (სურ. 4).

ბრინჯი. 4. წყალსაცავის ძირითადი ელემენტები და ზონები. რეჟიმის ძირითადი ელემენტები: 1 - წყლის დაბალი დონე უკანა წყლამდე; 2 - წყალდიდობის დონე უკანა წყლამდე; 3 - ნორმალური შეკავების დონე; 4 - წყლის მაღალი დონე წყალქვეშა პირობებში

წყალმომარაგების კომპლექსის გამტარუნარიანობა (მისი ტურბინები, წყალსაგდები, ქვედა ხვრელები, შლაკები) შეზღუდულია ეკონომიკური და ნაკლებად ხშირად ტექნიკური მიზეზების გამო. ამიტომ, როდესაც წყალსაცავი მიედინება ძალიან იშვიათი სიხშირით (ასი, ათასი ან თუნდაც ათი ათასი წელიწადში ერთხელ), ჰიდრავლიკური სისტემა ვერ ახერხებს მდინარის გასწვრივ მიედინება წყლის მთელ მასას. ასეთ შემთხვევებში წყლის დონე მთელ წყალსაცავში და კაშხალზე იმატებს, ზოგჯერ კი მისი მოცულობა მნიშვნელოვნად იზრდება; ერთდროულად იზრდება გამტარუნარიანობაწყალსადენის FSL-ის ზემოთ დონის ასეთ აწევას იშვიათი სიხშირის მაღალი წყალდიდობის პერიოდში ეწოდება წყალსაცავის დონის იძულებითი დონე, ხოლო თავად დონეს ეწოდება იძულებითი შემაკავებელი წყალი (FRU). წყალსაცავებზე, რომლებიც გამოიყენება წყლის ტრანსპორტირებისთვის ან ხე-ტყის რაფტინგისთვის, ნავიგაციის პერიოდში დონის დაწევა შემოიფარგლება იმ დონით, რომელზეც მდინარის ფლოტისიღრმის პირობებიდან გამომდინარე, მას შეუძლია გააგრძელოს ნორმალური მუშაობა. ამ დონეს, რომელიც მდებარეობს NPU-სა და UMO-ს შორის, ეწოდება ნავიგაციის რეაგირების დონეს (NS). წყლის დონეები, განსაკუთრებით NPU-ზე და FPU-ზე, კაშხალზე, შუაში და ზედა ზონებირეზერვუარები არ არის იგივე. თუ კაშხლის დონე შეესაბამება NSL ნიშანს, მაშინ მისგან დაშორებისას ის იზრდება ჯერ სანტიმეტრით, შემდეგ კი ათობით სანტიმეტრით. ამ ფენომენს უკანა წყლის მრუდი ეწოდება.

გარდა იმ დიდი და უდავო სარგებელისა, რაც წყალსაცავებს მოაქვს, მათი შევსების შემდეგ, ხშირად ასოცირდება უარყოფითი შედეგები. ეს მოიცავს შემდეგს. ყველაზე დიდ ზიანს აყენებს ეროვნულ ეკონომიკას ტერიტორიების მუდმივი დატბორვა დასახლებებით, სამრეწველო საწარმოებით, სასოფლო-სამეურნეო მიწებით, ტყეებით, მინერალური რესურსებით, რკინიგზათა და გზებით, საკომუნიკაციო და ელექტროგადამცემი ხაზებით, არქეოლოგიური და ისტორიული ძეგლებიდა სხვა ობიექტები. მუდმივად დატბორილში ვგულისხმობთ ტერიტორიებს, რომლებიც მდებარეობს ნორმალური საყრდენი დონის ქვემოთ. წყალსაცავების ნაპირებზე მდებარე ტერიტორიების დროებითი დატბორვა ასევე იწვევს ზიანს, მაგრამ ხდება იშვიათად (100-10000 წელიწადში ერთხელ).

წყალსაცავის მიმდებარე ტერიტორიაზე მიწისქვეშა წყლების დონის მატება იწვევს მის დატბორვას - დაჭაობებას, მიწისქვეშა ნაგებობების და კომუნიკაციების დატბორვას, რაც ასევე წამგებიანია.

რეზერვუარების ნაპირების ტალღებითა და დენებით შეცვლამ (გადამუშავებამ) შეიძლება გამოიწვიოს სასარგებლო, განვითარებული ტერიტორიის დიდი ტერიტორიების განადგურება. მეწყრული პროცესები ხდება ან აქტიურდება წყალსაცავების ნაპირებთან. მდინარეზე ნაოსნობისა და ხე-ტყის რაფტინგის პირობები რადიკალურად იცვლება, მდინარე იქცევა ტბად, იზრდება სიღრმეები, მცირდება სიჩქარე. წყლის ტრანსპორტისთვის საჭირო ხიდის ზომები მცირდება.

მდინარის ზამთრის რეჟიმი მკვეთრად იცვლება, წყალსაცავის ყინულის საფარი გრძელდება და შლამი ქრება, თუ იყო. სიმღვრივე მცირდება წყალსაცავში ნალექის ჩასვლისას.

დატბორვისა და დატბორვის შედეგად მიყენებული ზიანის კომპენსაციის ღონისძიებებს შორის გადატანილია და აღდგება ქალაქები, მუშათა დასახლებები, კოლმეურნეობების მამულები, აგრეთვე სამრეწველო საწარმოები ახალ დატბორილ ადგილებში. გზების ცალკეული მონაკვეთების გადაადგილება, ზედაპირის გაფართოება, სანაპირო ფერდობების გამაგრება და ა.შ. გადააქვთ ან იცავენ ისტორიულ-კულტურულ ძეგლებს და თუ ეს შეუძლებელია, სწავლობენ და აღწერენ. ისინი ამაღლებენ ხიდის ფარდებს და აღადგენენ ხიდის გადასასვლელებს. მდინარის ნავებს ანაცვლებს ტბის ფლოტები, მოლური ჯომარდობა კი ბუქსირებით. ახორციელებენ ტყის გაჩეხვას და ტყის გაწმენდას წყალსაცავის ტერიტორიის. დაასრულეთ მინერალური რესურსების განვითარება (მაგალითად, ქვანახშირი, მადანი, სამშენებლო მასალებიდა სხვა) ან უზრუნველყონ მათი შემდგომი განვითარების შესაძლებლობა წყალსაცავის არსებობისას. ხანდახან ეკონომიკური ობიექტების მოხსნის ნაცვლად ეკონომიკურად მიზანშეწონილი აღმოჩნდება და დასახლებებიწყალსაცავის წყალდიდობის ზონიდან განახორციელოს საინჟინრო დაცვის ღონისძიებები.

ჰიდრავლიკური საინჟინრო და სამელიორაციო ღონისძიებების კომპლექსი, რომელიც გაერთიანებულია სახელწოდებით საინჟინრო დაცვა, მოიცავს ობიექტების და ძვირფასი მიწების გაყვანას ან შემოღობვას, დატბორილი ან ნაპირაფარების დრენაჟის გამოყენებას და წყლის ამოტუმბვას, ნაპირების გამაგრებას წყალსაცავის გარკვეულ მონაკვეთებში და ა.შ.

4. კაშხლები

კაშხალი არის ნაგებობა, რომელიც ბლოკავს წყლის დინებას, რომელიც აბრუნებს წყალს საყოფაცხოვრებო დონეზე უფრო მაღალ დონეზე და ამით ერთ ადგილას კონცენტრირებს გამოსაყენებლად მოსახერხებელ წნევას, ანუ წყლის დონეების განსხვავებას კაშხლის წინ და უკან. კაშხალს მნიშვნელოვანი ადგილი უკავია ნებისმიერ წნევის ჰიდრავლიკურ სისტემაში.

კაშხლები შენდება სხვადასხვა კლიმატურ და ბუნებრივ პირობებში - ჩრდილოეთ განედებში და მუდმივ ყინულოვან რაიონებში, ასევე სამხრეთით, ტროპიკულ და სუბტროპიკულ ზონებში, მაღალი დადებითი ტემპერატურით. მათი მდებარეობა მოიცავს მაღალწყლიან ბარის მდინარეებს, რომლებიც მიედინება არხებში, რომლებიც შედგება არაკლდოვანი ნიადაგებისგან - ქვიშა, ქვიშიანი, თიხნარი და თიხნარი, ასევე მთის მდინარეები, რომლებიც მიედინება ღრმა კლდოვან ხეობებში, სადაც ხშირად ხდება ძლიერი მიწისძვრები. ბუნებრივი პირობების მრავალფეროვნებამ, კაშხლების შექმნის დანიშნულებამ, მშენებლობის მასშტაბურობამ და ტექნიკურმა აღჭურვილობამ განაპირობა სახეობებისა და დიზაინის მრავალფეროვნება. სხვა სტრუქტურების მსგავსად, კაშხლები შეიძლება კლასიფიცირდეს მრავალი კრიტერიუმის მიხედვით, მაგალითად, სიმაღლის, მასალისგან, საიდანაც ისინი აშენებულია, წყლის გავლის უნარი, მათი მუშაობის ბუნება, როგორც საყრდენი სტრუქტურები და ა.შ.

ჰიდრავლიკური წყალშემცავი კონსტრუქციები, რომლებიც მოიცავს კაშხლებს, აღიქვამენ სხვადასხვა წარმოშობის, ბუნებისა და ხანგრძლივობის ძალებს, რომელთა საერთო ზემოქმედება გაცილებით დიდი და რთულია, ვიდრე ძალების ზემოქმედება სამრეწველო და სამოქალაქო ტიპის შენობებზე და ნაგებობებზე.

წყალშემცავი სტრუქტურების მუშაობის პირობების გასაგებად, განიხილეთ ბეტონის კაშხლის დიაგრამა მასზე მოქმედი ძირითადი დატვირთვებით. ყველა გაფართოებული ბეტონის კონსტრუქციის მსგავსად, კაშხალი იჭრება ნაკერებით სექციებად, რაც საშუალებას აძლევს მონაკვეთებს თავისუფლად დეფორმირდეს ტემპერატურის გავლენის, შეკუმშვისა და ნალექის ქვეშ, რაც ხელს უშლის ბზარების წარმოქმნას. კაშხლის თითოეულ მონაკვეთზე მოქმედებს შემდეგი ძალები L სიგრძით, H სიმაღლე და ფუძის სიგანე B.

კაშხლის მონაკვეთის G წონა განისაზღვრება მისი გეომეტრიული ზომებით და ბეტონის g=rґg ხვედრითი წონა (როგორც ცნობილია, ნივთიერების ხვედრითი წონა უდრის მისი სიმკვრივისა და სიმძიმის აჩქარების ნამრავლს).

ბრინჯი. 5. თანამედროვე კაშხლების განივი პროფილები სხვა ნაგებობების სილუეტებთან შედარებით (ზომები მეტრებში): 1 - დნეპერი; 2 - ბუხტარმინსკაია; 3 - კრასნოიარსკი; 4 - ბრატსკაია; 5 - ჩარვაკსკაია; 6 - კეოპსის პირამიდა; 7 - ტოქტოგული; 8 - ჩირკისკაია; 9 - საიანო-შუშენსკაია; 10 - უსოის კაშხალი; 11 - ნურეკი; 12 - მოსკოვის სახელმწიფო უნივერსიტეტი; 13- ინგურსკაია

გაფილტრული წყლის წნევა კაშხლის ფუძეზე წარმოიქმნება წყლის მიწისქვეშა ნაკადის გამო, რომელიც ზეწოლის ქვეშ მიედინება კაშხლის ბაზის ნიადაგის ფორებსა და ბზარებში ზედა კუდიდან ქვემოდან. ამ ძალის სავარაუდო მნიშვნელობა, რომელსაც ეწოდება უკანა წნევა, უდრის:

U=ґgBL,

სადაც H1, H2 არის წყლის სიღრმეები აუზებში; g არის წყლის ხვედრითი წონა; a არის შემცირების ფაქტორი, რომელიც ითვალისწინებს გაჟონვის საწინააღმდეგო მოწყობილობებისა და დრენაჟის გავლენას კაშხლის ძირზე.

ჰიდროსტატიკური წყლის წნევა ზედა და ქვედა აუზებიდან განისაზღვრება ფორმულებით:

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

ზემოთ ჩამოთვლილი ძალები მიეკუთვნება ყველაზე მნიშვნელოვან და მუდმივად მოქმედთა კატეგორიას. მათ გარდა, ქ საჭირო შემთხვევებისპეციალური ფორმულები ითვალისწინებენ ტალღების დინამიურ წნევას, ყინულის წნევას, წყალსაცავში დეპონირებულ ნალექს, აგრეთვე სეისმურ ძალებს. ტემპერატურის არათანაბარი რყევები დამატებით გავლენას ახდენს ბეტონის კაშხლის სიძლიერეზე. კაშხლის ზედაპირების გაცივება იწვევს მათში დაძაბულობას, ხოლო ბეტონში შეიძლება წარმოიქმნას ბზარები, რომელიც მათ სუსტად უძლებს. ჩამოთვლილი ძალებისა და წყლის წნევის პირობებში კაშხალი უნდა იყოს მტკიცე, თხემის მდგრადი და წყალგაუმტარი (ეს მოთხოვნა ვრცელდება მის საძირკველზეც). გარდა ამისა, კაშხალი უნდა იყოს ეკონომიური, ე.ი. ყველა ვარიანტიდან, რომელიც აკმაყოფილებს აღნიშნულ მოთხოვნებს, უნდა შეირჩეს მინიმალური ღირებულებით დამახასიათებელი ვარიანტი.

ჰიდრავლიკურ ინჟინერიაში განსაკუთრებული ადგილი უკავია საკითხებს, რომლებიც დაკავშირებულია წყლის ფილტრაციასთან ზემოდან ქვემოთ. ეს ფენომენი გარდაუვალია და ჰიდრავლიკური ინჟინერიის ამოცანაა მისი პროგნოზირება და ორგანიზება და საშიში ან წამგებიანი შედეგების თავიდან აცილება საინჟინრო ღონისძიებების დახმარებით. ფილტრაციის დენების ბილიკები შეიძლება იყოს: კონსტრუქციის სხეული, თუნდაც ის ბეტონისგან იყოს ნაგები; სტრუქტურის საძირკველი, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც ის არის არაკლდოვანი ან გატეხილი კლდე; ბანკები იმ ადგილებში, სადაც მათ უერთდება წნევის სტრუქტურები. მავნე შედეგებიფილტრაცია არის წყლის არაპროდუქტიული დანაკარგები რეზერვუარებიდან, რომლებიც, შესაბამისად, არ გამოიყენება ეროვნული ეკონომიკური მიზნებისთვის, უკანა წნევა, რომელიც ამცირებს წნევის სტრუქტურის მდგრადობის ხარისხს და ფილტრაციის დარღვევას ან დეფორმაციას მიწის კაშხლის ან არაკლდოვანი საძირკვლის სხეულში. , კერძოდ, სუფუზიის ან ამაღლების სახით.

სუფუზიას ჩვეულებრივ უწოდებენ მცირე ნაწილაკების მოცილებას ფილტრაციის ნაკადის მეშვეობით ფორებში უფრო მეტს შორის დიდი ნაწილაკები; გვხვდება არაშეკრულ (ფხვიერ) ნიადაგებში - ჰეტეროგენულ ქვიშიან, ქვიშიან-ხრეშიან ნიადაგებზე. ქიმიური სუფუზიით იხსნება ქანებში მდებარე მარილები. გადინება არის მიწისქვეშა ნაკადის გაფილტვრა, წნევის ქვეშ მყოფი სტრუქტურიდან ქვემო დინებისკენ, საძირკვლის ნიადაგის მნიშვნელოვანი მოცულობის ამოღება, რომელიც შედგება შეკრული ქანებისგან, როგორიცაა თიხნარი, თიხა და ა.შ.

სტრუქტურის ნორმალური მუშაობის უზრუნველსაყოფად და სახიფათო ფენომენების აღმოსაფხვრელად, სტრუქტურის დაპროექტებისას გათვალისწინებულია რაციონალური მიწისქვეშა წრე (ნახ. 6). ეს მიიღწევა სტრუქტურის ქვეშ ფილტრაციის ბილიკის გაზრდით, წყალგაუმტარი საფარის შექმნით ზედა აუზში (ქვემოთ) და ძლიერი წყლის რეზერვუარით ქვედა აუზში, ფურცლის გროვების ან სხვა ფარდების, კბილების ან სხვა ზომების დაგებით.

ბრინჯი. 6. კაშხლის დიაგრამა ფილტრის ბაზაზე (ს.ნ. მაქსიმოვის მიხედვით, 1974): 1 - კაშხლის სხეული, 2 - წყლის სხეული, 3 - წინსაფარი, 4 - ქვემოთ, 5 - დინების ხაზები, 6 - ფურცლის გროვა

ნიადაგის მასალებისგან დამზადებული კაშხლები.

უძველესი ტიპის წნევის ჰიდრავლიკური კონსტრუქციები არის კაშხლები, რომლებიც დამზადებულია ნიადაგის მასალებისგან. გამოყენებული ნიადაგებიდან გამომდინარე, კაშხლები შეიძლება იყოს ერთგვაროვანი ან ჰეტეროგენული, განივი პროფილში ამ უკანასკნელის სხეული შედგება რამდენიმე ტიპის ნიადაგისაგან. ერთგვაროვანი ნიადაგის კაშხლის ასაგებად გამოიყენება სხვადასხვა დაბალგამტარი ნიადაგები - ქვიშა, მორენი, ლოსი, ქვიშიანი თიხნარი, თიხნარი და ა.შ. კაშხლის კონსტრუქციისა და საძირკველთან კავშირის თვალსაზრისით, ეს არის წნევის უმარტივესი ტიპი. სტრუქტურა.

ჰეტეროგენული ნიადაგის კაშხლები, თავის მხრივ, იყოფა კაშხლებად დაბალი გამტარიანობის ნიადაგის ეკრანით, რომელიც დაგებულია კაშხლის ზემო დინების ფერდობის მხარეს და კაშხლებით ბირთვით, რომლებშიც დაბალი გამტარიანობის ნიადაგი მდებარეობს შუა. კაშხლის პროფილი. ნიადაგის ბირთვის ნაცვლად შეიძლება გამოყენებულ იქნას ასფალტბეტონის, რკინაბეტონის, ფოლადის, პოლიმერებისგან და ა.შ არამიწის დიაფრაგმები, ასევე შესაძლებელია სკრიპების დამზადება მითითებული არამიწის მასალებისგან.

სამუშაოების განხორციელების მეთოდიდან გამომდინარე, ნიადაგის კაშხლები შეიძლება იყოს როგორც ნაყარი, ჩამოსხმული ნიადაგის მექანიკური დატკეპნით, ასევე ალუვიური კაშხლები, რომლებიც აგებულია ჰიდრომექანიზაციის საშუალებებით; მიწის კაშხლების აგების ეს უკანასკნელი მეთოდი შესაბამისი პირობებით (წყალი, ენერგია და აღჭურვილობა, ნიადაგის შესაფერისი შემადგენლობის არსებობა და ა.შ.) ხასიათდება მაღალი პროდუქტიულობით, რომელიც აღწევს 200 ათას მ3/დღეში.

კლდე-მიწის კაშხლები მოცულობის ძირითად ნაწილში აგებულია კლდის შევსებიდან; მათი წყალგაუმტარობა მიიღწევა დაბალი გამტარიანობის ნიადაგებიდან (თიხნარი და ა.შ.) დაგებული ეკრანის ან ბირთვის აგებით. ქვასა და წვრილმარცვლოვან ნიადაგს შორის დაყენებულია საპირისპირო ფილტრები - ქვიშისა და ხრეშის გარდამავალი ფენები ქვის მიმართ გაზრდილი უხეში, რათა თავიდან აიცილოს ფილტრაციის საწინააღმდეგო მოწყობილობების ნიადაგის გაჟონვა.

ასეთი კაშხლები ფართოდ გამოიყენება მთის მდინარეებზე მაღალი წნევის ჰიდრავლიკურ ნაგებობებში. ამრიგად, ნურეკის ჰიდროელექტროსადგურის კაშხლის სიმაღლე მდ. ვახშე არის 300 მ.

მათი უპირატესობა სხვა ტიპის კაშხლებთან შედარებით არის სამშენებლო მოედანზე არსებული ქვის და ნიადაგის გამოყენება, ძირითადი ტიპის სამუშაოების ფართო მექანიზაციის შესაძლებლობა (ქვის ჩამოსხმა და ნიადაგის შევსება), აგრეთვე საკმარისი სეისმური წინააღმდეგობა. სხვა სახის მიწის კაშხლებთან შედარებით, კლდე-მიწის კაშხლები გამოირჩევიან უფრო დიდი დაქანების, ე.ი. მასალების ნაკლები რაოდენობა.

კლდე-მიწის კაშხალსა და საძირკველს შორის დაბალი გამტარიანობის კონტაქტის მცირე სიგანე ართულებს მათი წყალგაუმტარი ინტერფეისის დიზაინს. არაკლდოვან ნიადაგებში აუცილებელია ფურცლის წყობის მწკრივის გატარება ან ბეტონის ღეროს დაგება, ხოლო კლდოვან ნიადაგებში ცემენტის ფარდას აყენებენ გაბურღული ჭაბურღილების მეშვეობით კლდის ნაპრალებში. ასეთი კავშირები ხელს უშლის სახიფათო ფილტრაციის მოვლენებს წნევის სტრუქტურების ბაზაზე.

კლდის შემავსებელი კაშხლები იდგმება ქვის სროლით ან ჩამოსხმის გზით, ხოლო მათი წყალგამძლეობა უზრუნველყოფილია ეკრანით ზემოთ დინების ფერდობზე ან პროფილის შუაში არსებული დიაფრაგმით, რომელიც აგებულია არამიწის მასალებისგან (რკინაბეტონი, ხე, ასფალტბეტონი, ფოლადი, პლასტმასი და ა.შ.). ქვის კაშხლები შენდება მშრალი ქვის ქვისგან, რომელიც ასევე საჭიროებს საკინძების დამონტაჟებას, ან ქვის ქვისგან ხსნარით. ამ კაშხლებს დღეს იშვიათად აშენებენ.

ხელოვნური მასალისგან დამზადებული კაშხლები.

ხის კაშხლები არის წნევის სტრუქტურების ერთ-ერთი უძველესი ტიპი, რომელიც მრავალი ასეული წლის წინ თარიღდება. ამ კაშხლებში ძირითად დატვირთვას ატარებს ხის ელემენტები და მათი სტაბილურობა ცურვისა და ცურვის მიმართ უზრუნველყოფილია ხის კონსტრუქციების დამაგრებით საძირკველში (მაგალითად, წყობის ამოძრავებით) ან ქვისგან ან ნიადაგის ბალასტით დატვირთვით (მწკრივი სტრუქტურები). . ხის კაშხლები შენდება დაბალი თავებისთვის, 2-დან 20 მ-მდე.

ქსოვილის კაშხლების მშენებლობა შედარებით ცოტა ხნის წინ დაიწყო გამძლე, წყალგაუმტარი სინთეტიკური მასალების გამოჩენის გამო. ქსოვილის კაშხლების ძირითადი სტრუქტურული ელემენტებია თავად ჭურვი, რომელიც ივსება წყლით ან ჰაერით და მოქმედებს როგორც კარიბჭე (კაშხალი), სამაგრი მოწყობილობები ბეტონის ფლეიტაზე ჭურვის დასამაგრებლად, მილსადენის სისტემა და სატუმბი ან ვენტილატორის აღჭურვილობა შიგთავსის შევსებისა და დაცლისათვის. ჭურვი. ქსოვილის კაშხლების გამოყენების ფარგლები იშვიათად სცილდება სათავე ზღვარს 5 მ.

ბეტონის კაშხლები ფართოდ გამოიყენება ჰიდრავლიკური ინჟინერიაში. ისინი აგებულია სხვადასხვა ბუნებრივ პირობებში და იძლევიან წყლის გადინებას მათ თხემზე (გადაღვრილი კაშხლების) მეშვეობით, რაც შეუძლებელია ან ირაციონალურია ნიადაგის მასალისგან დამზადებულ კაშხლებში. მათი სტრუქტურული ფორმები ძალიან განსხვავებულია, რაც ბევრ ფაქტორზეა დამოკიდებული. ბეტონის გრავიტაციული ტიპის კაშხლის Grand Dixance (შვეიცარია) ყველაზე მაღალი სიმაღლეა 284 მ, რუსეთში თაღოვანი ტიპის საიანო-შუშენსკაიას კაშხალი აშენდა იენისეის სიმაღლეზე 240 მ. კაშხალს აქვს კლდოვანი. ფონდი. სვირსკის და ვოლჟსკის კასკადების კაშხლები აშენდა არაკლდოვან საძირკველზე რთულ გეოლოგიურ პირობებში. მსუბუქი ბეტონის კაშხლები მასიურებზე გვიან გაჩნდა და შედარებით მცირე გავრცელება აქვს რუსეთში. დიზაინის მიხედვით, ბეტონის კაშხლები იყოფა სამ ტიპად: გრავიტაციული, თაღოვანი და საყრდენი. ამ კაშხლების ყველაზე ცნობილი სახეობაა საყრდენი კაშხლები. მათი უპირატესობა მასიურებთან შედარებით არის ბეტონის სამუშაოების მცირე მოცულობა. ამავდროულად, მათ ესაჭიროებათ უფრო გამძლე ბეტონი და გამაგრება გამაგრებით.

გრავიტაციული კაშხლები, როდესაც ექვემდებარებიან ჰიდროსტატიკური წნევის ძირითად ძალებს, უზრუნველყოფენ საკმარის ათვლის წინააღმდეგობას, ძირითადად მათი დიდი მკვდარი წონის გამო. წყლის ფილტრაციის წინააღმდეგ საბრძოლველად, კაშხლის ძირში (კლდოვან საძირკველში) დგას ცემენტაციის ფარდები და ჩაყრილია ფურცლის წყობის რიგები (არაკლდოვან საძირკველებში). კაშხლის მდგრადობის ასამაღლებლად ეწყობა დრენაჟი, დამონტაჟებულია ღრუები, რომლებიც ამცირებენ უკანა წნევას და მიიღება სხვა ღონისძიებები.

თაღოვანი კაშხლები გეგმით არის მოხრილი, ამოზნექილი ზედა აუზისკენ; ისინი უძლებენ ჰიდროსტატიკური წნევის და სხვა ჰორიზონტალური ათვლის დატვირთვის მოქმედებას, ძირითადად, ხეობის ნაპირებზე (ან საყრდენებზე) აქცენტის გამო. თაღოვანი კაშხლების მშენებლობისას სავალდებულო მოთხოვნაა საკმარისად ძლიერი და დაბალმოსავლიანი ქანების არსებობა სანაპირო რაიონებში. ეს კაშხლები, ისევე როგორც გრავიტაციული კაშხლები, არ საჭიროებს ბეტონის ქვის მნიშვნელოვან წონას; ისინი უფრო ეკონომიურია, ვიდრე გრავიტაციული კაშხლები. მათი თაღოვანი ელემენტების გამრუდების რადიუსი იზრდება ქვემოდან ზევით.

სამაგრი კაშხლები შედგება რამდენიმე საყრდენისაგან, რომელთა ფორმა გვერდით ფასადზე ახლოს არის ტრაპეციასთან, რომელიც მდებარეობს ერთმანეთისგან გარკვეულ მანძილზე; საყრდენები მხარს უჭერენ წნევის ჭერებს, რომლებიც შთანთქავენ ტვირთებს, რომლებიც მოქმედებს ზედა დინების მხრიდან. ხიდი გადაჭიმულია ზემოდან საყრდენებზე. თავის მხრივ, საყრდენები ტვირთს გადასცემენ ბაზას. საყრდენი კაშხლების ყველაზე ცნობილი სახეობებია: მასიური საყრდენი კაშხლები, ბრტყელი ჭერით და მრავალთაღოვანი კაშხლები. სამაგრი კაშხლები შეიძლება იყოს ბრმა ან წყალსაგდები. აგებულია კლდოვან და არაკლდოვან ნიადაგებზე; ამ უკანასკნელ შემთხვევაში მათ აქვთ დამატებითი სტრუქტურული ელემენტი საძირკვლის ფილის სახით, რომლის დანიშნულებაა საძირკვლის ნიადაგში სტრესის შემცირება. განივი სეისმური პირობების (მდინარის გაღმა) კონტრფორსებისთვის უფრო დიდი სეისმომედეგობის მისაცემად, ისინი ზოგჯერ მასიური სხივებით უკავშირდებიან ერთმანეთს.

საყრდენი კაშხლების მახასიათებელია ძირის გაზრდილი სიგანე და ზედა სახის დახრილობა, რაც იწვევს იმ ფაქტს, რომ წყლის წნევის მნიშვნელოვანი ვერტიკალური კომპონენტი გადადის ამ უკანასკნელზე, აჭერს კაშხალს ძირზე და უზრუნველყოფს მას სტაბილურობას. ჭრის საწინააღმდეგოდ, შემცირებული წონის მიუხედავად. ასეთ კაშხლებში უკანა წნევა ნაკლებია, ვიდრე მასიური სიმძიმის კაშხლებში.

სამაგრი კაშხლები საჭიროებს ბეტონის უფრო მცირე მოცულობებს, ვიდრე გრავიტაციული კაშხლები, თუმცა, ბეტონის ხარისხის გაუმჯობესების, გამაგრების და სამუშაოს გართულების ხარჯები მათ საკმაოდ ახლოს აყენებს ერთმანეთს ეკონომიკური მაჩვენებლების თვალსაზრისით. ყველაზე მაღალი საყრდენი (მრავალთაღოვანი) კაშხალი დანიელ-ჯონსონი, 215 მ სიმაღლეზე, აშენდა კანადაში.

5. წყალსაგდები

ჰიდროელექტრო კომპლექსის შემადგენლობაში, ბრმა კაშხლის გარდა, დიდი მნიშვნელობააქვს წყალსაგდები, ე.ი. ხელსაწყოები წყალდიდობის ჭარბი წყლების ჩასადენად ან სხვა მიზნებისთვის ნაკადების გასატარებლად. არსებობს რამდენიმე განსხვავებული გადაწყვეტა წყალსადენის მდებარეობისთვის.

წყალსაგდები შეიძლება აშენდეს ბეტონის კაშხლის მწვერვალზე მდინარის კალაპოტში ან მდინარის ჭალაზე; შემდეგ კონსტრუქცია მიიღებს წყალსაგდები კაშხლის ფორმას. წყალსაგდები შეიძლება აშენდეს კაშხლისგან დამოუკიდებლად, სპეციალური სტრუქტურის სახით, რომელიც მდებარეობს სანაპირო ფერდობზე და ამიტომ ეწოდა სანაპირო წყალსაღები.

როგორც კაშხლის სხეულში, ასევე ნაპირის ფერდობზე, წყალსაგდების ღიობები შეიძლება განთავსდეს კაშხლის წვერის ნიშნულთან ახლოს ან სათავე წყლის დონის ქვემოთ ღრმად. პირველს ზედაპირს უწოდებენ, მეორეს - ღრმა ან ქვედა წყალსაგდები.

წყალსაგდები კაშხლების ზედაპირი შეიძლება იყოს ღია (კარიბლების გარეშე), მაგრამ ჩვეულებრივ მათ აქვთ კარიბჭეები, რომლებიც არეგულირებენ წყლის ზედა დინების დონეს. წყალსაცავის ადიდების თავიდან ასაცილებლად, კარიბჭეები იხსნება ნაწილობრივ ან მთლიანად, რაც ხელს უშლის წყლის დონის ნორმალურ შეკავების დონეს (NLV) ამაღლებას. კაშხლის გავლით წყლის გავლის პირობების გასაუმჯობესებლად, მის ქერქს ეძლევა გლუვი, მომრგვალებული მონახაზი, რომელიც შემდეგ იქცევა ციცაბო დაცემად, რომელიც მთავრდება კუდის წყლის დონის მახლობლად სხვა საპირისპირო დამრგვალებით, რომელიც მიმართავს დინებას მდინარის კალაპოტში. ღვარცოფის ფრონტის მთელი სიგრძე დაყოფილია რამდენიმე ღერძად ხარების გამოყენებით. ხარები, გარდა ამისა, აღიქვამენ წყლის წნევას კარიბჭეებიდან და ასევე ემსახურებიან ხიდების საყრდენს, რომლებიც განკუთვნილია ამწევი მექანიზმებისა და კარიბჭეებისთვის და ნაპირებს შორის კავშირების ტრანსპორტირებისთვის.

კაშხლის გავლით გამოთავისუფლებულ წყალს აქვს პოტენციური ენერგიის დიდი მარაგი, რომელიც გადაიქცევა კინეტიკურ ენერგიად. კაშხლის გავლით ჩაშვებული დინების დამღუპველი ენერგიის წინააღმდეგ ბრძოლა სხვადასხვა გზით მიმდინარეობს. კაშხლის მიღმა მასიური ბეტონის ფილაზე დამონტაჟებულია ენერგიის შთანთქმები ცალკეული ბეტონის მასების სახით - ქვები, ბურჯები ან რკინაბეტონის სხივები. ზოგჯერ, კაშხლის ქვემო დინებაში, ზედაპირული რეჟიმი ორგანიზებულია წყალსაგდების ქვედა ნაწილში რაფისა და თითის დაყენებით, საიდანაც იშლება მაღალი სიჩქარით, ნაკადი კონცენტრირდება ზედაპირზე და ზომიერი როლიკებით. მის ქვეშ ყალიბდება საპირისპირო სიჩქარეები ბოლოში.

წყალსაგდები კაშხლების უკან, რომლებსაც არაკლდოვანი საძირკველი აქვთ, წყლის ხვრელების უკან კეთდება წინსაფარი - მდინარის კალაპოტის გამაგრებული გამტარი მონაკვეთი.

როგორც წესი, ნაპირზე, წყალსაგდები განლაგებულია ნიადაგის მასალებისგან დამზადებული კაშხლებით, რომლებიც არ აძლევენ წყლის ნაკადს მათი წვერის გავლით, აგრეთვე ბეტონის კაშხლებით წყალსადენებში ვიწრო ხეობებში, სადაც არხი ჰიდროელექტროენერგიას უკავია. სადგურის შენობა კაშხლის მახლობლად. მათი ტიპები ძალიან მრავალფეროვანია. ყველაზე ხშირად გამოიყენება ზედაპირული წყალსაღები, რომლებშიც გამონადენი მიედინება ნაპირის ზედაპირის გასწვრივ ღია თხრილში. ისინი განლაგებულია ერთ ან ორ ნაპირზე, ხშირად კაშხლის გვერდით და აქვთ შემდეგი კომპონენტები: ჩასასვლელი არხი, თავად წყალსაღები წყალსაგდები ნაპირებით, ხარები და კარიბჭეები (ან ავტომატური მოქმედება კარიბჭის გარეშე), გამოსასვლელი არხი. მაღალი დინების ან საფეხურიანი ვარდნა (გამოიყენება იშვიათად). სანაპირო წყალსაგდები დასრულებულია წყლის თხრილის ამოღების მოწყობილობებით, რომლებიც დამონტაჟებულია კაშხლების ქვემო დინებაზე - წყლის თხრილის ჭა.

თუ ადგილობრივი პირობები ხელს უშლის გამოსასვლელი არხის მარშრუტს, მაშინ ის შეიძლება შეიცვალოს გამოსასვლელი გვირაბით; ეს გამოიწვევს გვირაბის ტიპის სანაპირო წყალსაღებს. გვირაბის სანაპირო წყალსაგდები აქვს შემდეგი კომპონენტები: შესასვლელი არხი, რომელიც მდებარეობს სანაპირო ფერდობის მაღალ სიმაღლეებზე ზედა აუზში, თავად წყალსაგდები კარიბჭეებით და გასასვლელი გვირაბი, რომელიც მთავრდება არხის მონაკვეთით და წყლის დისპენსერით.

ღრმა და ქვედა წყალსაღები განლაგებულია წყლის დინების ფსკერთან ახლოს სიმაღლეებზე, რომელზედაც შენდება ჰიდრავლიკური სისტემა. ისინი მოწყობილია შემდეგი მიზნებისათვის: კალაპოტში კაშხლის (სამშენებლო წყალსაგდები) მშენებლობისას მდინარის დინების გავლა და რიგ შემთხვევებში ჩაშვების მთელი ან ნაწილის გავლა. მათი ძირითადი ჯიშებია გვირაბიანი და მილაკოვანი წყალსაგდები. წყალსაგდები გვირაბები განლაგებულია კლდოვან სანაპირო მასივებში, კაშხლის გვერდის ავლით, მათი სიგრძე რამდენიმე ასეული მეტრია, განივი განზომილებები განისაზღვრება დინების სიჩქარით. სამშენებლო წყალსაღების კვეთის ფორმა ჩვეულებრივ ცხენის ფორმისაა. დანარჩენ გვირაბებს, რომლებიც მუშაობენ მაღალი წნევის ქვეშ, აქვთ წრიული კვეთა.

ჰიდროელექტრო კომპლექსში კაშხლის ტიპის მიხედვით განლაგებულია ტუბულარული წყალსაგდები. თუ კაშხალი არის ბეტონი (სიმძიმის, საყრდენი ან თაღი), მაშინ წყალსაგდები არის მილები, რომლებიც ჭრიან მის სხეულს ზემოდან ქვედა დინებისკენ და აღჭურვილია კარიბჭეებით. თუ კაშხალი დაფქულია, მაშინ კაშხლის ქვეშ დამონტაჟებულია მილისებური დრენაჟები, რომლებიც ღრმავდება მათ ბაზაში. ისინი წარმოადგენს კოშკს, საიდანაც სათავეს იღებს მრგვალი ან მართკუთხა კვეთის ფოლადის ან რკინაბეტონის მილები, წნევის მიხედვით. ისინი შეიძლება იყოს ერთჯერადი ან აწყობილი ერთგვარ „ბატარეებში“, მოხმარებიდან გამომდინარე. ჭიშკრები და საკონტროლო მექანიზმები მოთავსებულია მილების შემავალ და გასასვლელ ნაწილებში.

კარიბჭეები და ლიფტები. მთავარი კარიბჭეები ემსახურება ზედა აუზში გამონადენის და წყლის დონის რეგულირებას, ასევე, ზოგიერთ შემთხვევაში ტყის, ყინულის, ნარჩენების და ნალექის გავლის საშუალებას. მათ შეუძლიათ მთლიანად ან ნაწილობრივ დაფარონ მილები. კარიბჭეების დიზაინი დამოკიდებულია მათ მდებარეობაზე; ზედაპირული ხვრელების კარიბჭე, ხშირად დიდი, აღიქვამს შედარებით დაბალ ჰიდროსტატიკურ წნევას; ღრმა ხვრელების სარქველები, რომლებსაც აქვთ მნიშვნელოვნად მცირე ზომები, განიცდიან მაღალ ჰიდროსტატიკური წნევას. კარიბჭეები ყველაზე ხშირად დამზადებულია ფოლადისგან, მცირე წნევით და ჩაკეტილი ხვრელების ღობეებისთვის - ხისგან, დაბალი წნევის არაკრიტიკულ სტრუქტურებში დიდი ხვრელებისაგან - ქსოვილის მასალებისგან (ქსოვილის კაშხლები). ჰიდრავლიკურ სტრუქტურებში ყველაზე ფართოდ გამოყენებული სარქველები არის ბრტყელი სარქველები, რომლებიც ლითონის სტრუქტურახარების და საყრდენების ვერტიკალურ ღარებში მოძრავი ფარის სახით. ბრტყელი კარიბჭის კომპონენტებია: წყალგაუმტარი საფარი, რომელიც შთანთქავს ზედა დინების წყლის წნევას, შემდეგ სხივების, ფერმების და დამხმარე სტრუქტურების სისტემა, რომლებიც მოძრაობენ ან სრიალებენ ღარებში ჩაშენებული სპეციალური რელსების გასწვრივ. კარიბჭეების მოძრავი ნაწილის მასა საკმაოდ მნიშვნელოვანია, დიდ სიმაღლეებზე და ღობეებზე იგი 100 ტონას აღემატება, რაც საჭიროებს მძლავრ ამწევ მექანიზმებს. მექანიზმების ამწევი ძალის შესამცირებლად გამოიყენება სეგმენტური სარქველები, რომლებიც მათი აწევისა და დაწევისას ბრუნავენ ხარებსა და საყრდენებში ჩაშენებული ჰინგების გარშემო. ასეთი სარქველები ასევე ფართოდ გამოიყენება, მაგრამ მათი ღირებულება აღემატება ბრტყელი სარქველების ღირებულებას.

6. წყლის მიმღები

წყალსადენის კაშხლის ბარის წყალსაცავი

წყლის მიღების მიზანი. წყალმიმღები არის წყალმიმღები სტრუქტურების ნაწილები, რომელთა ძირითადი დანიშნულებაა წყლის შეგროვება წყლის დინების (მდინარე, არხი) ან წყალსაცავიდან (ტბა, წყალსაცავი); მოქმედებას, რომლისთვისაც ისინი განკუთვნილია, შეიძლება ეწოდოს წყლის მიღება.

მომხმარებელი ჩვეულებრივ არეგულირებს წყლის ნაკადს. წყლის მიღება უნდა იყოს უზრუნველყოფილი შეკავების ნებისმიერ დონეზე - ნორმალურიდან (NPL) უმცირესამდე - მკვდარი დონემოცულობა (ULO).

წყლის მიმღების სტრუქტურის ფუნქციები მოიცავს წყლის გაწმენდას მინარევებისაგან და უცხო სხეულებისგან.

წყლის მიმღები სტრუქტურები. წყალმიმღების დიზაინი და აღჭურვილობა დიდწილად დამოკიდებულია ჰიდრავლიკური ბლოკის ტიპზე და წყალსადენის ტიპზე - წნევაზე ან უწნევაზე. აქედან გამომდინარე, წყლის მიმღების დიზაინისა და აღჭურვილობის აღწერა და მათი მოქმედება შესაძლებელია მხოლოდ ცალ-ცალკე თითოეული ტიპისთვის. წყალმიმღების ზომები ხასიათდება მისი შესასვლელი განყოფილების ზომებით, სადაც განთავსებულია ნამსხვრევების შესანარჩუნებელი ბადეები (ხშირად უწოდებენ ნამსხვრევების შესანარჩუნებელ ბადეებს). ეკრანების გაწმენდის გასაადვილებლად და ეკრანებზე წნევის დანაკარგების შესამცირებლად, შესასვლელში ნაკადის სიჩქარე მიიღება არაუმეტეს 1.0 მ/წმ. დიდი ტურბინების შესასვლელი ფართობი იზომება ასობით კვადრატულ მეტრში.

ამ ტიპის წყალმიმღები, ინდივიდუალური თითოეული ტურბინისთვის, არის მართკუთხა ხვრელი კაშხლის მასაში, რომელიც თანდათან ვიწროვდება და იქცევა ტურბინის მილის წრიულ მონაკვეთად.

შესასვლელის ზედა ნაწილი დახურულია რკინაბეტონის კედლით - ვიზორით, ჩამოშვებული ULV-ს ქვემოთ. ვიზორი შთანთქავს ყინულის წნევას და იჭერს მცურავ ობიექტებს. წყალმიმღების შესასვლელის წინ დამონტაჟებულია ზოლიანი ფოლადის ღეროების ბადე 1 წყალში შეჩერებული ნარჩენების შესანარჩუნებლად, რამაც შეიძლება დააზიანოს ტურბინა. ექსპლუატაციის დროს, ნამსხვრევები, რომლებიც გროვდება წყლის შესასვლელთან და ღვეზელზე, იხსნება მექანიკური საყრდენით ან ღვეზელით, რადგან თუ ბადე დაბლოკილია, მისი წინააღმდეგობა წყლის ნაკადის მიმართ მნიშვნელოვნად გაიზრდება.

ღვეზელის უკან, ხარებში კეთდება ღარები, რათა დაამონტაჟონ კარიბჭე 3 და შეაჩერონ წყლის მიწოდება ტურბინის მილში. იმისათვის, რომ შეძლოთ მაღალსიჩქარიანი ჩამკეტის შენარჩუნება და შეკეთება, მის წინ მოწყობილია ღარები 2 სარემონტო ჩამკეტისთვის. სარქველთან შემოწმებისა და შეკეთებისთვის შეგიძლიათ მიხვიდეთ საინსპექციო ლუქით 6. სარემონტო სარქველი უფრო მარტივია, არ არის საჭირო სწრაფად მუშაობა, ის ჩაშვებულია არა ნაკადში, არამედ მშვიდ წყალში. სარქვლის უკან დამონტაჟებულია საჰაერო სადინარი 7 - მილი ტურბინის წყლის სადინარში ჰაერის მიწოდებისთვის, რომელიც ცვლის ტურბინიდან გამოსულ წყალს იმ შემთხვევაში, თუ წყალმიმღები დაიხურება გადაუდებელი სარემონტო სარქველით. ექსპლუატაციის სიმარტივის მიზნით, წყალმიმღების ზემოთ აღმართულია შენობა, რომელიც აღჭურვილია ზედა ასამბლეის ამწეით. ხელსაყრელ კლიმატურ პირობებში შენობა არ არის აშენებული და გამოიყენება პორტალური ტიპის ასაწყობი ამწე.

მთავარი სარქველი არეგულირებს წყლის ნაკადს წყლის მოხმარების გრაფიკის შესაბამისად. ჩამკეტის მოძრაობა ხორციელდება ჰიდრავლიკური დისკის გამოყენებით.

ზედა აუზის დონის მცირე რყევების შემთხვევაში წყალმიმღები ნაგებობა მდებარეობს სანაპიროს მაღალ სიმაღლეებზე, ეს არის ე.წ. ზედაპირული სანაპირო წყალმიმღები. წყალსაცავის ოპერაციული დონის ფართო სპექტრით, აუცილებელია ღრმა სანაპირო წყალმიმღების დაყენება, რომელიც მდებარეობს ULV-ის ოდნავ ქვემოთ.

7. წყალსადენები

წყალსადენების დანიშნულება. წყალი, რომელიც შედის წყალმიმღებში და გაწმენდილია მინარევებისაგან, უნდა დარჩეს მომხმარებელს მოხმარების გრაფიკის შესაბამისად. წყალსადენების ერთ-ერთი მთავარი მოთხოვნა (წნევა და უწნეო) მათი კედლების წყალგაუმტარობაა. გზაში წყალი არ უნდა დაიკარგოს და ამ დანაკარგმა მიმდებარე ტერიტორია არ უნდა დაჭაობდეს. ჰიდროელექტროსადგურისთვის ასევე აუცილებელია, რომ ნაკადის პოტენციური ენერგია რაც შეიძლება ნაკლები დაიკარგოს ბილიკზე და მისი თავისუფალი ან პიეზომეტრიული ზედაპირის დახრილობა იყოს მცირე. ამისათვის მილსადენის კედლები უნდა იყოს გლუვი და ხასიათდებოდეს ნაკადისადმი დაბალი წინააღმდეგობით. გლუვი კედლები სჭირდება წყალსადენებს და სარწყავი სისტემების და წყალმომარაგების სისტემებს - რაც უფრო მაღალია წყალი, მით უფრო ადვილია მომხმარებლებისთვის მისი სიმძიმის მიწოდების უზრუნველყოფა, მით ნაკლები ენერგია იხარჯება სატუმბი სადგურების ფუნქციონირებაზე. მხოლოდ გადაზიდვის არხებისთვის არ აქვს მნიშვნელობა კედლების უხეშობას, რადგან მათში სიჩქარე მცირეა ან ნულის ტოლია.

მილების კედლები არ უნდა იყოს ეროზიული მიმდინარე სიჩქარითა და ტალღებით (ტალღები წარმოიქმნება, მაგალითად, როდესაც გემები მოძრაობენ არხების გასწვრივ).

წყალსადენის კვეთის ზომები განისაზღვრება ტექნიკური და ეკონომიკური გათვლების საფუძველზე. წყალსადენის ტიპი და დიზაინი ასევე განისაზღვრება ტექნიკური და ეკონომიკური შედარებების საფუძველზე. წყლის მილსადენის დანიშნულებიდან, მისი ზომებიდან, ბუნებრივი პირობებიდან და მშენებლობისა და ექსპლუატაციის პირობებიდან გამომდინარე, წყალსადენად შეიძლება გამოყენებულ იქნას არხები, უჯრები, მილსადენები და გვირაბები. პირველი ორი ტიპი არის არაწნევიანი, მესამე არის წნევა; გვირაბი შეიძლება იყოს წნევით ან უწნევით (თუ ის ზევით არ არის სავსე წყლით). ხშირად ოპტიმალური გადაწყვეტა მიიღწევა სხვადასხვა ტიპის წყალსადენის მონაკვეთების თანმიმდევრული კომბინაციით.

უმარტივესი და იაფი ტიპის მილსადენი, როგორც წესი, არის არხი. არხები საერთოა ჰიდრავლიკური ინჟინერიის ყველა სფეროში. მიზანშეწონილია არხის მარშრუტის გაყვანა გეგმაზე ისე, რომ მასში წყალი ჩაღრმავებაში იყოს და კაშხლების სიმაღლე იყოს მცირე. განივი ფორმა ტრაპეციულია (ზოგჯერ უფრო რთული ფორმის), ფერდობების ციცაბო განპირობებულია მათი მდგრადობით; ნიადაგი არ უნდა სრიალდეს.

კლდოვან ნიადაგში არხის კვეთა ოთხკუთხედს უახლოვდება. არხის განივი სიგანე მეტია მის სიღრმეზე, რათა შემცირდეს არხიდან ფილტრაციის შედეგად წყლის დანაკარგები, გაზარდოს დინების სიჩქარე და შემცირდეს ნაკადის წინააღმდეგობა, ე.ი. არხის ზედაპირის დახრილობა, ფსკერი და ფერდობები დაფარულია უგულებელყოფით, ყველაზე ხშირად ბეტონით ან რკინაბეტონით. საფარის ქვეშ დრენაჟის სახით მოთავსებულია უხეში ნიადაგის ფენა (ხრეში).

გვირაბი არის ყველაზე ძვირადღირებული ტიპის მილსადენი სიგრძის ერთეულზე. თუ გვირაბი გაყვანილია სუსტ, არაკლდოვან ნიადაგებში, მაშინ მისი ღირებულება განსაკუთრებით იზრდება. ამასთან დაკავშირებით, მას შეუძლია უპირატესობა მიანიჭოს ზედაპირულ ტიპებს მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ის მნიშვნელოვნად მოკლეა, მარშრუტის გასწორების საშუალებას იძლევა, ან თუ სანაპირო ფერდობი, რომლის გასწვრივ შესაძლებელია მარშრუტის გაყვანა, შეუფერებელია ზედაპირული გადახვევისთვის - ძალიან უხეში რელიეფი, მაღალი ციცაბო, მეწყერი, ზვავი.

გამოქვეყნებულია Allbest.ru-ზე

...

მსგავსი დოკუმენტები

სამრეწველო ჰიდრავლიკური კონსტრუქციების კლასიფიკაცია. ჰიდრავლიკური კონსტრუქციების დიზაინი. გავლენა სხვადასხვა ფაქტორებიმშენებლობის ხარისხზე. თანამედროვე მასალებიმშენებლობისთვის. ზომები წყლის საჭირო ხარისხის უზრუნველსაყოფად.

რეზიუმე, დამატებულია 03/21/2012


ჰარმონიზაციის კონცეფცია - ჰიდრავლიკური კონსტრუქციების დიზაინის სისტემური მეთოდოლოგია. საინჟინრო გამოთვლების ძირითადი პრინციპები და მეთოდოლოგია. ჰიდრავლიკური კონსტრუქციების გაანგარიშების ალბათური მეთოდი. ჰიდრავლიკური საინჟინრო ამოცანების გადაჭრა ალბათურ ჩანაცვლებაში.

რეზიუმე, დამატებულია 01/11/2014


ჰიდრავლიკური კონსტრუქციების კლასიფიკაცია და მათი გამოყენება. საძიებო და განვითარების ბურღვა. კუნძულის კონსტრუქციები, პლატფორმები 50 მ-ზე მეტი სიღრმეზე წყალქვეშა წარმოების სისტემების კონსტრუქციები. ყინულისადმი მდგრადი ნავთობისა და გაზის საბადოების სტრუქტურების მუშაობის გამოცდილება.

რეზიუმე, დამატებულია 02/12/2012


ჰიდრავლიკური ბლოკის განლაგება, კონკრეტული ნაკადის სიჩქარის არჩევანი. წყლის ჭაბურღილის დიზაინი. კაშხლების სიგანის რაოდენობისა და სიგანის შერჩევა. სადრენაჟო პროფილის დიზაინი. ბრტყელი სარქველების დიზაინი და გამოყენება. ჰიდრავლიკური კონსტრუქციების ტექნიკური უსაფრთხოება.

კურსის სამუშაო, დამატებულია 29/07/2012


ტერიტორიის მახასიათებლები, სადაც ჰიდროელექტრო კომპლექსი აშენდება. მთავარი კაშხლის პროფილის ზომების შერჩევა. ღრმა ზღვის ზონაში წვერის დადგენა. ფერდობები, ბერმები და სადრენაჟო მოწყობილობები. მიწის კაშხლის ფილტრაციის გაანგარიშება. წყლის გამოსასვლელი სტრუქტურის დიზაინი.

კურსის სამუშაო, დამატებულია 25/04/2015


ჩამონადენის წარმოქმნის ფიზიოგრაფიული პირობები. კრასნოდარის ტერიტორიის წყლის ობიექტები: მდინარეები, ტბები, შესართავები, წყალსაცავები. წყლის ობიექტების დაბინძურება. არაცენტრალიზებული წყალმომარაგების წყაროების პრობლემა. ჰიდრავლიკური სტრუქტურების ამჟამინდელი მდგომარეობა.

დისერტაცია, დამატებულია 20/07/2015


ბერეზოვსკის წყალსაცავის გეოგრაფიული მდებარეობა. სარეკონსტრუქციო უბნის საინჟინრო-გეოლოგიური და ჰიდროგეოლოგიური პირობები. მოცულობების განსაზღვრა მიწის სამუშაოებიწყალსაცავის რეკონსტრუქციის დროს დაპროექტებული ნაგებობების მშენებლობის ორგანიზება.

კურსის სამუშაო, დამატებულია 25/01/2015


ჰიდრავლიკური სტრუქტურის მთავარი არხის გაანგარიშება, სითხის ერთგვაროვანი მოძრაობის განსაზღვრა ჩეზის ფორმულის გამოყენებით. ჰიდრავლიკურად საუკეთესო არხის მონაკვეთის და სიღრმის განსაზღვრა მოცემული ნაკადისთვის. მრავალსაფეხურიანი დიფერენციალის გაანგარიშება.

კურსის სამუშაო, დამატებულია 07/12/2009


ხაზოვანი სტრუქტურების მიკვლევა. ხაზოვანი ნაგებობების საინჟინრო და გეოდეზიური კვლევების მიზნები. გეოდეზიური სამუშაოები ხაზოვანი კომუნიკაციების დიზაინში და სტრუქტურების მარშრუტების გაყვანისას. გზის პოზიციის დადგენა გრძივი პროფილში.

ტესტი, დამატებულია 05/31/2014


საპროექტო ტერიტორიის ჰიდროლოგიური მახასიათებლები. წყალსაცავის სასარგებლო, იძულებითი და მკვდარი მოცულობების განსაზღვრა. კაშხლის ადგილისა და წყალსადენის მარშრუტის შერჩევა. კაშხლის გეგმისა და კვეთის მშენებლობა. შეყვანის ხელმძღვანელის გაანგარიშება.