Страница:
Советская школа Г. получила всемирное признание и по праву считается ведущей в строительстве крупных гидротехнических сооружений на мягких грунтах, уникальных сооружений на скальных и вечномёрзлых грунтах, высоконапорных гидротехнических сооружений из бетона и местных материалов, в создании больших искусственных водохранилищ и оросительных систем, глубоководных транспортных путей значительной протяжённости.
Степень использования водных ресурсов в СССР непрерывно возрастает, что приводит к расширению областей применения Г. Перспективы развития Г. в Советском Союзе связаны с намечаемым значительным увеличением выработки электроэнергии всеми гидроэлектростанциями страны. Предусматривается дальнейшее освоение рек Сибири, Средней Азии, Дальнего Востока, будут завершены каскады гидроузлов на Волге, Каме, Днепре, значительное развитие получат орошение, обводнение и осушение. Будут завершены строящиеся и сооружены новые каналы в целях водообеспечения промышленности (Днепр — Кривой Рог, Днепр — Донбасс, Иртыш — Караганда и др.). Намечается выполнить большие объёмы работ по реконструкции и расширению внутренних водных путей Единой глубоководной системы Европейской части СССР. Решение вопросов Г. потребует проведения дальнейших научных исследований, разработки новых экономичных конструкций высоконапорных плотин, гидротехнических сооружений облегчённого типа, каналов и туннелей большого сечения, эффективных способов их строительства, особенно в районах сурового климата и повышенной сейсмичности.
Лит.:Берг В. А., Основы гидротехники, Л., 1963; Денисов И. П., Основы использования водной энергии, [2 изд.], М. — Л., 1964; Грацианский М. Н., Инженерная мелиорация, М., 1965; Порты и портовые сооружения, ч. 1—2, М., 1964—1967; Введение в гидротехнику, под ред. Н. Н. Джунковского, М., 1955; Михайлов А. В., Судоходные шлюзы, М,, 1966; Гришин М. М., Гидротехнические сооружения, М., 1968; Волков И. М., Кононенко П. Ф., Федичкин И. К., Гидротехнические сооружения, М., 1968.
В. Н. Поспелов.
Новороссийский порт. Головная часть пирса.
Участок Волго-Балтийского водного пути.
Акведук через селевое русло на Каракумском канале.
Арочная плотина на р. Заале. ГДР.
Общий вид водоприёмника плотины «Ал. Стамболийский». Болгария.
Плотина Пеарес. Испания.
Многоарочная плотина Бартлет. США.
Плотина Тагокура. Япония.
Плотина Братской ГЭС им. 50-летия Октября.
Мингечаурская ГЭС.
Общий вид гидроузла Йохенштейн. Австрия.
Оросительная система на р. Чу. Плотина и распределительный узел.
Плотина Мальга Биссина. Италия.
Асуанская плотина. АРЕ.
Волжская ГЭС им. В. И. Ленина.
Многоарочная плотина Жирот. Франция.
Усть-Каменогорская ГЭС.
Куйбышевское водохранилище на участке судоходного шлюза.
орошение
— в основном в южных и юго-восточных районах;
осушение
— преимущественно на С. и С.-З. страны:
обводнение
— в безводных и маловодных степных и полупустынных районах: промывку засоленных земель; борьбу с
эрозией почвы
на размываемых склонах и оврагообразованием; регулирование речного стока и русел рек; использование сточных вод для орошения (см.
Поля орошения
) — вблизи больших городов и насел, пунктов;
кольматаж
— на полях со скелетными (с большим количеством обломков горных пород) или маломощными почвами, на заболоченных или пониженных участках.
Степень использования водных ресурсов в СССР непрерывно возрастает, что приводит к расширению областей применения Г. Перспективы развития Г. в Советском Союзе связаны с намечаемым значительным увеличением выработки электроэнергии всеми гидроэлектростанциями страны. Предусматривается дальнейшее освоение рек Сибири, Средней Азии, Дальнего Востока, будут завершены каскады гидроузлов на Волге, Каме, Днепре, значительное развитие получат орошение, обводнение и осушение. Будут завершены строящиеся и сооружены новые каналы в целях водообеспечения промышленности (Днепр — Кривой Рог, Днепр — Донбасс, Иртыш — Караганда и др.). Намечается выполнить большие объёмы работ по реконструкции и расширению внутренних водных путей Единой глубоководной системы Европейской части СССР. Решение вопросов Г. потребует проведения дальнейших научных исследований, разработки новых экономичных конструкций высоконапорных плотин, гидротехнических сооружений облегчённого типа, каналов и туннелей большого сечения, эффективных способов их строительства, особенно в районах сурового климата и повышенной сейсмичности.
Лит.:Берг В. А., Основы гидротехники, Л., 1963; Денисов И. П., Основы использования водной энергии, [2 изд.], М. — Л., 1964; Грацианский М. Н., Инженерная мелиорация, М., 1965; Порты и портовые сооружения, ч. 1—2, М., 1964—1967; Введение в гидротехнику, под ред. Н. Н. Джунковского, М., 1955; Михайлов А. В., Судоходные шлюзы, М,, 1966; Гришин М. М., Гидротехнические сооружения, М., 1968; Волков И. М., Кононенко П. Ф., Федичкин И. К., Гидротехнические сооружения, М., 1968.
В. Н. Поспелов.
Новороссийский порт. Головная часть пирса.
Участок Волго-Балтийского водного пути.
Акведук через селевое русло на Каракумском канале.
Арочная плотина на р. Заале. ГДР.
Общий вид водоприёмника плотины «Ал. Стамболийский». Болгария.
Плотина Пеарес. Испания.
Многоарочная плотина Бартлет. США.
Плотина Тагокура. Япония.
Плотина Братской ГЭС им. 50-летия Октября.
Мингечаурская ГЭС.
Общий вид гидроузла Йохенштейн. Австрия.
Оросительная система на р. Чу. Плотина и распределительный узел.
Плотина Мальга Биссина. Италия.
Асуанская плотина. АРЕ.
Волжская ГЭС им. В. И. Ленина.
Многоарочная плотина Жирот. Франция.
Усть-Каменогорская ГЭС.
Куйбышевское водохранилище на участке судоходного шлюза.
орошение
— в основном в южных и юго-восточных районах;
осушение
— преимущественно на С. и С.-З. страны:
обводнение
— в безводных и маловодных степных и полупустынных районах: промывку засоленных земель; борьбу с
эрозией почвы
на размываемых склонах и оврагообразованием; регулирование речного стока и русел рек; использование сточных вод для орошения (см.
Поля орошения
) — вблизи больших городов и насел, пунктов;
кольматаж
— на полях со скелетными (с большим количеством обломков горных пород) или маломощными почвами, на заболоченных или пониженных участках.
Г. м. позволяет управлять водным режимом почвы, придаёт устойчивость с.-х. производству, даёт возможность производительно использовать землю. Урожайность с.-х. культур на поливных землях в несколько раз больше, чем на неорошаемых (зерновых в 1,5—2 раза, кормовых в 4—5 раз); высоки и устойчивы урожаи на осушенных землях, особенно на низинных болотах. Г. м. тесно связана с агролесомелиорацией, химической мелиорацией, культуртехническими работами, составляющими единый комплекс по улучшению природных условий с.-х. производства. Г. м. необходимо сочетать с освоением и правильным использованием земель (севообороты, подбор культур и сортов, высокая агротехника и т.п.). Только в этом случае Г. м. будет экономически эффективной и явится важнейшим средством интенсификации сельского хозяйства.
Для осуществления Г. м. строят гидротехнические сооружения. Комплекс инженерных сооружений и устройств, обеспечивающих подачу и распределение воды на орошаемых землях (вместе с орошаемой территорией) составляет
оросительную систему
, для осушения —
осушительную систему
. При обводнении сооружают колодцы, пруды, каналы, водопроводы. Для регулирования рек углубляют и расширяют их русла, возводят дамбы и валы, а для регулирования стока сооружают водохранилища. На засоленных почвах промывные воды, содержащие соли, удаляют через дренажные системы (см.
Дренаж сельскохозяйственных земель
). Для борьбы с водной эрозией на склонах устраивают водосборные каналы, водозадерживающие валы, проводят террасирование склонов, устраивают сбросные сооружения в оврагах и балках. Г. м. на местах выполняют специальные строительно-монтажные управления, машинно-мелиоративные и луго-мелиоративные станции, машинно-мелиоративные отряды, совхозы и колхозы. Большая часть гидромелиоративных работ проводится за счёт государственного бюджета.
Лит. см. при ст.
Мелиорация
.
В. А. Кутергин, Н. Г. Раевская.
плотины
(важнейший и наиболее распространённый тип Г. с.), перегораживающие речные русла, и речные долины, поднимающие уровень воды, накапливаемой в верхнем бьефе,
дамбы
(или валы), отгораживающие прибрежную территорию и предотвращающие её затопление при паводках и половодье на реках, при приливах и штормах на морях и озёрах.
Водопроводящие сооружения (водоводы) служат для переброски воды в заданные пункты:
каналы
,
гидротехнические туннели
,
лотки
,
трубопроводы
. Некоторые из них, например каналы, из-за природных условий их расположения, необходимости пересечения путей сообщения и обеспечения безопасности эксплуатации требуют устройства других Г. с., объединяемых в особую группу сооружений на каналах (
акведуки
,
дюкеры
, мосты, паромные переправы, заградит, ворота,
водосбросы
,
шугосбросы
и др.).
Регуляционные (выправительные) Г. с. предназначены для изменения и улучшения естественных условий протекания водотоков и защиты русел и берегов рек от размывов, отложения наносов, воздействия льда и др. При регулировании рек используют струенаправляющие устройства (
полузапруды
, щиты, дамбы и др.),
берегоукрепительные сооружения
, ледонаправляющие и ледозадерживающие сооружения.
Водозаборные (водоприёмные) сооружения устраивают для забора воды из водоисточника и направления её в водовод. Кроме обеспечения бесперебойного снабжения потребителей водой в нужном количестве и в требуемое время, они защищают водопроводящие сооружения от попадания льда, шуги, наносов и др.
Водосбросные сооружения служат для пропуска излишков воды из водохранилищ, каналов, напорных бассейнов и пр. Они могут быть русловыми и береговыми, поверхностными и глубинными, позволяющими частично или полностью опорожнять водоёмы. Для регулирования количества выпускаемой (сбрасываемой) воды водосбросные сооружения снабжают
гидротехническими затворами
. При небольших сбросах воды применяют также водосбросы-автоматы, автоматически включающиеся при подъёме уровня верхнего
бьефа
выше заданного. К ним относятся открытые водосливы (без затворов), водосбросы с автоматическими затворами, сифонные водосбросы.
Специальные Г. с. — сооружения для использования водной энергии — здания
гидроэлектрических станций
, напорные бассейны и др.; сооружения водного транспорта — судоходные
шлюзы
,
судоподъёмники
,
маяки
, и др.. сооружения по обстановке судового хода, плотоходы, бревноспуски и пр.; портовые сооружения —
молы
,
волноломы
,
пирсы
, причалы,
доки
,
эллинги
,
слипы
и др.; мелиоративные — магистральные и распределительные каналы, шлюзы-регуляторы на оросительных и осушительных системах; рыбохозяйственные — рыбоходы, рыбоподъёмники, рыбоводные пруды и т.п.
В ряде случаев общие и специальные сооружения совмещают в одном комплексе, например водосброс и здание гидроэлектростанции (т. н. совмещенная ГЭС) или др. сооружения для выполнения нескольких функций одновременно. При осуществлении водохозяйственных мероприятий Г. с., объединённые общей целью и располагаемые в одном месте, составляют комплексы, называемые узлами Г. с. или
гидроузлами
. Несколько гидроузлов образуют водохозяйственные системы, например энергетические, транспортные, ирригационные и т.п.
В соответствии с их значением для народного хозяйства Г. с. (объекты гидротехнического строительства) в СССР делятся по капитальности на 5 классов. К 1-му классу относятся основные постоянные Г. с. гидроэлектрических станций мощностью более 1 млн.
квт;ко 2-му — сооружения ГЭС мощностью 301 тыс. — 1 млн.
квт, сооружения на сверхмагистральных внутренних водных путях (например, на р. Волге, Волго-Донском канале им. В. И. Ленина и др.) и сооружения речных портов с навигационным грузооборотом более 3 млн. условных
т; к 3-му и 4-му классам — сооружения ГЭС мощностью300 тыс.
квти менее, сооружения на магистральных внутренних водных путях и путях местного значения, сооружения речных портов с грузооборотом 3 млн. условных
ти менее. К 5-му классу относятся временные Г. с. Объекты мелиоративного строительства также делятся по капитальности на 5 классов. В зависимости от класса в проектах назначают степень надёжности Г. с., т. е. запасы их прочности и устойчивости, устанавливают расчётные максимальные расходы воды, качество стройматериалов и т.п. Кроме того, по классу капитальности Г. с. определяется объём и состав изыскательских, проектных и исследовательских работ.
Характерные особенности Г. с. связаны с воздействием на Г. с. водного потока, льда, наносов и др. факторов. Это воздействие может быть механическим (статические и гидродинамические нагрузки, суффозия грунтов и др.), физико-химическим (истирание поверхностей, коррозия металлов, выщелачивание бетона), биологическим (гниение деревянных конструкций, истачивание дерева живыми организмами и пр.). Условия возведения Г. с. осложняются необходимостью пропуска через сооружения в период их постройки (обычно в течение нескольких лет) т. н. строительных расходов реки, льда, сплавляемого леса, судов и пр. Для возведения Г. с. необходима широкая механизация строительных работ. Используются преимущественно монолитные и сборно-монолитные конструкции, реже сборные и типовые, что обусловливается различными неповторяющимися сочетаниями природных условий — топографических, геологических, гидрологических и гидрогеологических. Влияние Г. с., особенно водоподпорных, распространяется на обширную территорию, в пределах которой происходит затопление отдельных земельных площадей, подъём уровня грунтовых вод, обрушение берегов и т.п. Поэтому строительство таких сооружений требует высокого качества работ и обеспечения большой надёжности конструкций, т.к. аварии Г. с. вызывают тяжёлые последствия — человеческие жертвы и потери материальных ценностей (например, аварии плотины Мальпассе во Франции и водохранилища Вайонт в Италии привели к человеческим жертвам, разрушению городов, мостов и промышленных сооружений).
Совершенствование Г. с. связано с дальнейшим развитием
гидротехники
, особенно теоретических и экспериментальных исследований воздействия воды на сооружения и их основания (гидравлика потоков и сооружений, фильтрация), с изучением поведения скальных и нескальных грунтов в качестве основания и как материала сооружений (
механика грунтов
,
инженерная геология
) с разработкой новых типов и конструкций Г. с. (облегчённые высоконапорные плотины, приливные ГЭС и др.), требующих меньших затрат времени и средств на их возведение.
Лит. см. при ст.
Гидротехника
.
В. Н. Поспелов.
Новороссийский порт. Головная часть пирса.
Участок Волго-Балтийского водного пути.
Акведук через селевое русло на Каракумском канале.
Арочная плотина на р. Заале. ГДР.
Общий вид водоприёмника плотины «Ал. Стамболийский». Болгария.
Плотина Пеарес. Испания.
Многоарочная плотина Бартлет. США.
Плотина Тагокура. Япония.
Плотина Братской ГЭС им. 50-летия Октября.
Мингечаурская ГЭС.
Общий вид гидроузла Йохенштейн. Австрия.
Оросительная система на р. Чу. Плотина и распределительный узел.
Плотина Мальга Биссина. Италия.
Асуанская плотина. АРЕ.
Волжская ГЭС им. В. И. Ленина.
Многоарочная плотина Жирот. Франция.
Усть-Каменогорская ГЭС.
Куйбышевское водохранилище на участке судоходного шлюза.
Гидротехнический бетон
Гидротехни'ческий бето'н, бетон, применяемый для строительства сооружений или их отдельных частей, постоянно находящихся в воде или периодически контактирующих с водной средой; разновидность