ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ

ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ имеют целью регулирование используемых для народного х-ва естественных и искусственных водных потоков и водохранилищ.. Г. с. создаются при орошении и осушении земель, обводнении и водоснабжении, проведении санитарных мероприятий, для использования водной энергии, улучшения условий водного транспорта, в целях борьбы с наводнениями и др.

Г. с., применяемые в с.х-ве. Г. с. на оросительных или ирригационных системах образуют 2 группы сооружений: на реке и на сети оросительных каналов.

В 1-ю группу входят: 1) плотина и береговые дамбы; 2) головной регулятор или водоподъёмная установка; 3) сооружения по борьбе с наносами (отстойники, промывники); 4) берегоукрепительные и выправительные сооружения; 5) сооружения гидроэлектростанций; 6) судоходный шлюз; 7) рыбоход. Общий комплекс сооружений на реке называют речным узлом Г. с. или гидроузлом, а комплекс сооружений, связанных с забором воды из реки (плотина, шлюз-регулятор, отстойники, промывники), водозаборным узлом. На рис. 1 показана схема размещения Г. с. на оросительной системе, питающейся водой из реки; на рис. 2 показана схема Г. с. при орошении на местном стоке. Плотины (см.) - Г. с, преграждающие водный поток, в целях создания водохранилища или поднятия уровня воды потока. Дамбы - невысокие вспомогательные плотины, применяемые часто при обваловании реки и устройстве каналов.

Рис. 1. Схема размещения гидротехнического сооружения на ирригационной системе: 1 - река; 2 - плотина; 3 - головной шлюз-регулятор; 4 - ГЭС; 5 - судоходный шлюз; 6 - магистральный канал; 7 - шлюз-регулятор; 8 - подпорный шлюз; 9 - сбросной шлюз; 10 - аварийный сброс; 11 - шлюз-водомер; 12 - акведук; 13 - перепад; 14 - овраг; 15 - распределитель; 16 - групповой ороситель; 17 - сборный канал; 18 - коллектор. Головной регулятор пропускает воду из водохранилища или реки в магистральный канал, проводящий воду на орошаемую территорию. По конструкции головные регуляторы весьма разнообразны и в наст. время комбинируются с различными системами отстойников и промывников

В отстойниках осаждаются наносы, вследствие, гл. обр., уменьшения скорости движения воды до 20 - 30 ^см/_сек. Отстойники бывают либо с непрерывной, либо с периодической промывкой осевших наносов (рис. 3). Промывником называют донную галерею под регулятором для промывки наносов, отложившихся перед регулятором.

Рис. 2. Схема узла гидротехнического сооружения при орошении на местном стоке: 1 - водохранилище; 2 - земляная плотина; 3 - русло реки; 4 - водозаборное сооружение; 5 - магистральный канал; 6 - подводящий канал; 7 - сбросной шлюз; 8 - сбросной канал; 9 - быстроток

Выправительные и берегоукрепительные сооружения закрепляют принятые очертания русла реки и устраняют размывы и образование отмелей. Эти Г. с. чаще всего выполняются в виде каменных, фашинных и др. дамб и различных укреплений русла и берегов. В группу Г. с. на сети оросительных каналов входят: 1. Водопроводящие Г. с. - каналы, акведуки, дюкеры, туннели, лотки, трубы, сифоны. Акведук - лоток (деревянный, железобетонный или металлический), проводящий воду над дорогами каналами, балками, реками. Если выс. канала над поверхностью препятствия (река, ж. д. и т. п.) недостаточна для устройства акведука, то воду проводят под препятствием при помощи дюкера, устраивая его из 1 или неск. труб и входной и выходной камер, соединяющих концы труб с земляным каналом. Трубы (напорные) применяются также для проведения воды через всякие значительные неровности рельефа. Холм или гору, лежащие на пути канала, обходят либо лотком, укладываемым по косогору, либо туннелем, прорываемым сквозь возвышенность. В ирригации туннели устраивают б. ч. безнапорными, т. е. вода заполняет лишь часть их поперечного сечения. В гидроустановках туннели устраивают обычно напорными, т. е. вода заполняет всё сечение туннеля.

Рис. 3. Схема продольного разреза отстойника с периодической промывкой: I - отстойник; II - промывник; III - головной регулятор; 1 - 2 - 3 - щиты

2. Шлюзы-регуляторы, подпорные и сбросные. Шлюзы-регуляторы (рис. 4) наиболее многочисленны на ирригационных системах. Они располагаются в голове (начале) каждого оросительного канала и регулируют количество поступающей в него воды. Конструктивно шлюз-регулятор образует искусственное русло потока с подходными с верховой стороны и отводными с низовой стороны устройствами. Для регулирования подачи воды шлюзы-регуляторы снабжаются щитами и подъёмниками. Подпорные шлюзы ставят поперёк канала, поэтому их называют ещё перегораживающими сооружениями (шлюзами) (рис. 5). Их назначение держать уровень воды в канале перед собой на заданной отметке. Если в данный период расход на поливы мал и уровень воды в канале недостаточен для самотёчного движения в младшие каналы и в поле, то подпорные шлюзы поднимают уровень воды в каналах. Сбросные шлюзы должны удалять излишнюю воду из каналов и водохранилищ.

Рис 4. Продольный разрез шлюза-регулятора. Элементы шлюза: 1 - откос канала; 2 - конус; 3 - 4 - 5 - флютбет {3- понур, 4 - водобой, 5 - рисберма - крепление русла за шлюзом); 6 - шпунт; 7 - береговой устой; 8 - промежуточный устой (бык); 9 - проезжий мост; 10 - служебный мостик; 11 - пазы для ремонтных затворов; 12 - пазы для основных затворов

Рис. 5. Подпорный шлюз - вид с низовой стороны

3. Сопрягающие Г. с. - перепады, быстротоки, консоли, трубы, сифоны. Перепады представляют ступенчатые сооружения, в к-рых вода каскадами переливается со ступени на ступень (рис. 6). В конце каждой ступени устраивается водосливная стенка, перед к-рой образуется водная подушка, т. н. водобойный колодец, способствующий успокоению течения воды.

Рис. 6. Сброс паводковых вод через перепад

Быстротоки - бетонные, железобетонные или деревянные лотки, укладываемые с большим уклоном, по к-рым вода сбегает с большой скоростью. В конце быстротока, в целях более спокойного выпуска воды из него, устраивают водобойный колодец.

Консоли - это быстротоки, нижний конец к-рых не лежит на земле. Вода, сбрасываемая с консоли водопадом, вымывает яму (воронку размыва), к-рая служит успокоителем для дальнейшего движения воды. Борты и дно ямы укрепляются.

На осушительных системах применяются след. виды Г. с: выправительные сооружения в русле, дамбы обвалования и шлюзы, гл. обр., подпорные, перепады, быстротоки, дюкеры. Г. с, применяемые при с.-х. водоснабжении и обводнении, см. в статьях Водопровод и Водоснабжение.

Литература: Гидротехнические сооружения, под ред. Е. В. Близняка и М. М. Гришина, т. I-II, М.-Л., 1938-39; Замарин Е., Проектирование гидротехнических сооружений, М., 1944; Замарин Е. [и др.], Курс гидротехнических сооружений, М., 194 5; Леви И., Отстойники и промывные устройства, М.-Л., 1938; Михайлов К., Ирригационные сооружения, М.-Л., 1937; Ничипорович А. и Истомина В., Проектирование и постройка укатанных земляных плотин, М.-Л., 1936; Потапов М., Регулирование водных потоков методом искусственной поперечной циркуляции, М.-Л., 1947; Соколов Д., Отстойные бассейны для ирригации и гидростанций, М., 194 5.