Гидротехнические сооружения |Кудин С. Н.| — 2-е изд., перераб. — Киев: Будiвельник, 1981.
Книга содержит основные сведения о плотинах, водозаборных сооружениях и отстойниках, каналах и водопроводящих сооружениях.
В книге приведены краткие сведения о регулировании рек и новых строительных материалах, применяемых в гидротехническом строительстве, а также технологические правила производства изделий и конструкций.
Второе издание, переработанное с учетом действующих нормативных материалов.
Нормативные данные приведены по состоянию на 1 июля 1980 г.
Книга рассчитана на инженеров-гидротехников, работающих в области проектирования, строительства и эксплуатации гидротехнических сооружений. Она также может быть полезна специалистам, занятым в гидромелиоративном строительстве, а также студентам техникумов и вузов гидромелиоративной и строительной специальности и новаторам-активистам водного хозяйства.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Использование воды в зависимости от целей подразделяется на хозяйственно-питьевое, коммунальное, сельскохозяйственное, транспортное.
Основным условием правильно организованного водного хозяйства является комплексное использование водных ресурсов, т. е. одновременное использование одного и того же водного источника для нескольких водохозяйственных мероприятий.
ЦК КПСС, Президиум Верховного Совета СССР, Совет Министров СССР приняли ряд основополагающих постановлений, законов, направленных на улучшение охраны природы и рациональное использование всех имеющихся ресурсов. Принят ряд постановлений об охране и рациональном использовании вод рек Волги и Урала, бассейнов Азовского и Черного морей, оз. Байкал, р. Дунай и др.
Те или иные водохозяйственные мероприятия осуществляются с помощью инженерных сооружений, которые называются гидротехническими.
По характеру воздействия на водный поток они подразделяются на следующие основные виды:
водоподпорные, преграждающие водный поток, создающие и испытывающие на себе подпор воды — это плотины, дамбы, шлюзы, напорные водозаборные сооружения и приплотинные здания гидроэлектростанций;
водопроводящие, предназначенные для подвода воды к месту водопотребления и отвода после ее использования. К ним относятся каналы, туннели, лотки, трубопроводы;
водозаборные сооружения, осуществляющие забор воды из водоема;
водопропускные сооружения — водосбросы (водосливы и водоспуски), служащие для сброса воды из водохранилищ.
Все гидротехнические сооружения подразделяются на общие, применяемые во всех отраслях водного хозяйства — плотины, дамбы, каналы, лотки, туннели, водоприемники, водосливы, водоспуски, и специальные, применяемые только в одной какой-либо отрасли; гидроэнергетические, судоходные, лесосплавные, оросительные, осушительные и т. д.
Водохозяйственные задачи решаются при помощи комплекса различных гидротехнических сооружений bли узла гидротехнических сооружений (гидроузла).
Все гидротехнические сооружения разделяются по капитальности на пять классов: I — постоянно действующие сооружения, удовлетворяющие повышенным требованиям, разрушение которых может привести к катастрофе; II — постоянно действующие сооружения, удовлетворяющие средним требованиям, разрушение которых может причинить большой убыток народному хозяйству; III — постоянно действующие сооружения, удовлетворяющие средним требованиям; IV — постоянно действующие сооружения, удовлетворяющие минимальным требованиям; V — временные сооружения.
Гидротехнические сооружения подвергаются воздействию сил: собственного веса сооружения; давления воды, направленного нормально к поверхности соприкосновения воды с сооружением и являющегося главной действующей силой для гидросооружения; иногда давления льда при спокойном состоянии ледяного покрова (статическое давление) и во время ледохода (динамическое давление); воздействия ветровых и судовых волн; давления грунта; сейсмических сил в районах, где наблюдаются землетрясения; сил трения, сцепления, фильтрационного давления; усилий, возникающих под действием температурных деформаций.
Размеры, формы и условия работы гидротехнических сооружений зависят от топографических, геологических и гидрогеологических условий места постройки. Геологические условия зачастую играют решающую роль.
Подпор воды от подпорных гидросооружений (особенно на равнинных реках) иногда распространяется на десятки и сотни километров вверх по реке, затапливая и подтапливая десятки и сотни тысяч гектаров земли.
Чтобы перегородить речное русло или речную долину и тем самым поднять уровень воды, необходимо строить плотину.
Разность уровней водного пространства, расположенного выше плотины (верхний бьеф) и ниже плотины (нижний бьеф), называется напором Н.
Существующие типы и конструкции плотин, применяемые в гидротехническом строительстве, различаются по материалам, из которых они строятся, — земляные, плотины из каменной наброски, бетонные, железобетонные, деревянные и смешанные; по конструктивным особенностям — гравитационные, арочные н контрфорсные; по способу пропуска через них воды — глухие (не допускающие перелива воды через их гребень) или водосливные; по напору плотины — низконапорные — до 20 м, средненапорные — до 50 м и высоконапорные — свыше 50 м.
В настоящей книге содержатся основные сведения о гидротехнических сооружениях (плотинах, водозаборных сооружениях и отстойниках, каналах и водопроводных сооружениях на них, регуляционных, судоходных, рыбо- и лесопропускных сооружениях), а также о новых строительных материалах в гидротехническом строительстве.
Поскольку в настоящее время использование водных ресурсов в народном хозяйстве получило большое развитие и оформилось в самостоятельный раздел науки, во втором издании книги были исключены разделы «Водохранилища» и «Гидротехнические мелиорации». Остальные разделы книги были переработаны в соответствии с развитием гидротехнической науки и практики за последнее десятилетие.
