4. Греблі бетонні і залізобетонні

Бетонні греблі на скельних основах будуються глухими і водоскидними. Здатність скельної основи сприймати значні навантаження і практична нестислість скельних порід допускають будівництво на них гребель будь-яких напорів [1, с.133…136]. Найбільш міцними і водостійкими породами є скельні: вивержені, осадові і метаморфічні. Напівскельні відрізняються меншою міцністю, значною деформативністю, зниженням опору зсуву.

Основним матеріалом для будівництва сучасних гравітаційних гребель є бетон, іноді частково армований. Міцність бетону залежить від його складу – марки і кількості цементу, характеру заповнювача, а також від віку бетону і умов твердіння.

За конструкцією бетонні греблі діляться на гравітаційні, контрфорсні і аркові. [1, 2].

Гравітаційні греблі при дії на них основних сил гідростатичного тиску забезпечують достатній опір зсуву, в основному дякуючи великій власній вазі.

Як показують розрахунки, стійкість і відсутність розтягуючих напружень на верховій грані забезпечується в тому випадку, коли відношення ширини її в основі до висоти В/Н складає 0,7…0,8 для скельних грунтів, біля 1,0 для піщаних і 1,3 для глинистих. Для боротьби з фільтрацією води в основі греблі влаштовують цементаційні завіси, забивають шпунтові ряди (в нескельних основах)ю Для підвищення стійкості греблі передбачають дренажі, влаштовують порожнини, що знижують протитиск тощо.


Рис.3. Бетонні греблі:

а) гравітаційні; б) контрфорсні; в) аркові; 1 – зуб; 2 – цементаційна завіса; 3 – дренаж; 4 – температурні шви; 5 – ущільнення швів; 6 – плита перекриття; 7 – контрфорс

Контрфорсні греблі складаються з ряду контрфорсів, форма яких в бічному фасаді близька до трапеції, розміщених на визначеній віддалі один від одного, на контрфорси опираються напірні перекриття, що сприймають навантаження зі сторони верхнього б'єфу. В свою чергу контрфорси передають навантаження на основу. Різновидності контрфорсних гребель: масивно-контрфорсні, з плоскими перекриттями, багатоаркові. Контрфорсні греблі потребують менших об'ємів бетону, ніж гравітаційні, але затрати на підвищення якості бетону, арматуру і ускладнення виробництва робіт роблять їх за економічними показниками достатньо близькими.

Аркові греблі, криволінійні в плані з випуклістю в сторону верхнього б'єфу, чинять опір дії гідростатичного тиску та інших горизонтальних навантажень зсуву в основному за рахунок їх упору в береги ущелини (або в стояни). При зведенні аркових гребель обов’язковою вимогою є присутність достатньо міцних і малодеформативних скельних порід в берегових примиканнях греблі; для таких гребель звичайно відношення L/H<5, але може бути і більше. Ці греблі не потребують подібно гравітаційним значної ваги бетонної кладки. Відношення В/Н коливається в них в межах 0,1…0,4, і тому вони економічніше гравітаційних гребель. Радіуси кривизни арочних елементів збільшуються знизу вверх.

В складі гідровузла, крім глухої греблі, велике значення мають водоскиди – пристрої для скидання надлишкових повеневих вод та пропуску витрат води іншого призначення [1, 2].

Рис.4. Бетонні греблі з різними типами водопропускних отворів:

а – поверхневий отвір з затвором; б – глибинний; в – поверхневий отвір з трампліном; г – глибинний і донний; д – поверхневий з гасителями в нижньому б'єфі

Водоскидні отвори можуть бути влаштовані в руслі або на заплаві річки, тоді споруда прийме вигляд водозливної греблі. Водоскид може бути влаштований незалежно від греблі у вигляді спеціальної споруди, розміщеної на береговому схилі, тоді його називають береговим водоскидом.

Як в тілі греблі, так і на береговому схилі, водоскидні отвори можуть бути розміщені близько до відмітки гребеня греблі або глибоко під рівнем верхнього б'єфу. Перші називаються поверхневими, другі – глибинними або донними водоскидами.

Поверхневі отвори водоскидних гребель можуть бути відкритими (без затворів), але звичайно вони мають затвори, що регулюють рівень води верхнього б'єфу. Для попередження переповнення водосховища затвори відкривають частково або повністю, не допускаючи підвищення рівня води вище нормального підпірного (НПР). Для покращення умов пропуску води через греблю їй надають плавне закруглення. Вся довжина водоскидного фронту ділиться биками на ряд отворів. Бики, крім того, сприймають тиск води від затворів, також служать опорами мостів, призначених для обслуговування підйомних механізмів, затворів і транспортного зв'язку між берегами.

Вода, що скидається через греблю, має великий запас потенційної енергії, що переходить в кінетичну. Боротьба з руйнівною енергією потоку, що скидається через греблю, проводиться різними способами. За водоскидною греблею на водобійній масивній бетонній плиті влаштовують гасителі енергії у вигляді окремих бетонних масивів шашок, пірсів або залізобетонних балок, що розміщуються поперек потоку. Ділянка русла біля підошви водозливу поглиблюється, що створює водобійний колодязь. Часто для зменшення глибини колодязя на виході з нього додатково влаштовується водобійна стінка.

Іноді в нижньому б'єфі водоскидної греблі організують поверхневий режим шляхом влаштування в нижній частині водозливу уступи і носка, зриваючись з якого з великою швидкістю, потік концентрується біля поверхні, а під ним створюється валець з помірними зворотними швидкостями біля дна.

В греблях значного напору уступ роблять високим, так що носок підвищується над рівнем нижнього б'єфу як трамплін, і потік, зриваючись з нього, відлітає повітрям на значну віддаль, де його руйнівна робота в руслі безпечна для споруд. За водозливними греблями на нескельних основах після водобою влаштовують рисберму – укріплена водопроникна ділянка русла річки.

Берегові водоскиди розміщують в гідровузлах з греблями з грунтових матеріалів, що не допускають пропуску витрат води через їх гребінь, а також в гідровузлах з бетонними греблями в вузьких ущелинах, де русло зайнято при гребельною будівлею ГЕС. Це можуть бути поверхневі водоскиди, тунельні, трубчаті, глибинні та донні.

Регульовані водоскиди мають затвори, конструкції яких залежать від їх місцеположення (рис.5). Затвори поверхневих отворів, часто великих розмірів, сприймають порівняно невеликий гідростатичний тиск; затвори глибинних отворів, маючи значно менші розміри, сприймають великий тиск. Матеріал затворі в основному сталь, лише при невеликих напорах можливе використання дерева. Найбільш розповсюджені плоскі затвори у вигляді металевого щита, що переміщується в вертикальних пазах биків і стоянів. Вага рухомої частини досить значна, може перевищувати 100 т, що потребує потужних підйомних механізмів. Щоб зменшити підйомне зусилля, застосовують сегментні затвори, що повертаються навколо шарнірів.

Рис.5. Затвори гідротехнічних споруд:

а – плоский; б – сегментний; в – пальцевий; г – клапанний; д – секторний; е – шандорний; ж – даховидний; з – з поворотними фермами; і з поворотними рамами


Існує велика кількість і інших типів затворів.

Ремонтні затвори встановлюються в спеціальних пазах, щоб оглядати і ремонтувати основні затвори. Найпростіші з них – шандори (балки або щити малої висоти).

В якості підйомних механізмів для затворів застосовують рухомі крани або стаціонарні підйомники. На них можуть бути змонтовані звичайні лебідки та гідравлічні підйомники.

 


Информация о работе «Основи гідротехніки і гідроенергетики»
Раздел: Геология
Количество знаков с пробелами: 41990
Количество таблиц: 0
Количество изображений: 14

Похожие работы

Скачать
37057
8
0

... і ресурси малих річок (загальні - 2300...2400 МВт, технічні - 1600...1700 МВт, першочергові - 600...700 МВт) практично не використовуються. Розрахунки показують, що розвиток малої гідроенергетики в Україні забезпечить надійне енергопостачання споживачів промислового і житлово-комунального господарства сіл та районних центрів, інтенсивний розвиток сільського господарства, поліпшить стан соціальної ...

Скачать
20961
2
4

... і виробничі і економічні характеристики споруд і об’єктів: - виробнича потужність, - кількість виробленої продукції, - собівартість продукції. 5. Основні економічні показники гідротехнічного і водогосподарського будівництва Для гідротехнічного і водогосподарського будівництва використовують слідуючі економічні показники: 1) Основні виробничі фонди (ОВФ) діючого підприємства або об’єкта, ...

Скачать
12049
0
4

... надійність і довготривалість споруд. В практиці проектування ГТС, особливо в дипломному проектуванні, можуть бути використані простіші способи визначення економічної ефективності гідротехнічних об’єктів. Розглянемо деякі приклади. А. Порівняння варіантів споруд гідровузла з однаковою відміткою НПР і однаковими енергетичними характеристиками (↓НПР = const, Ny = const, E = const) 1) ...

Скачать
245206
27
12

... екоконтролінгу повинен стати екологічний аудит, як ефективний засіб регулювання відносин виробництва з навколишнім природним середовищем. РОЗДІЛ 2 ОЦІНКА СТАНУ ЕКОЛОГІЧНОГО ОБЛІКУ ТА ЕКОКОНТРОЛІНГУ НА СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ ПІДПРИЄМСТВАХ МЕЛІТОПОЛЬСЬКОГО РАЙОНУ   2.1 Вплив рівня забруднення навколишнього середовища регіону на сільськогосподарське виробництво Навколишнє середовище є необхі ...

0 комментариев


Наверх