Плотины

Плотины

Плотина — гидротехническое сооружение, перегораживающее водоток или водоём для подъёма уровня воды. Также служит для сосредоточения напора в месте расположения сооружения и создания водохранилища.

Обычно плотины входят в комплекс гидротехнических сооружений (гидроузел), сооружаемый в конкретном месте для использования водных ресурсов в различных целях: мелиорации, гидроэнергетики, обводнения пастбищ и прочего. Чаще плотины входят в группу речных гидротехнических сооружений (чем в группу внутрисистемных, расположенных на каналах). Если при этом комплекс сооружений связан с забором воды из реки, то его называют водозаборным гидроузлом.

В общем случае состав гидроузла, где располагают плотины, следующий:

Собственно сами плотины (водопропускные или глухие);
Головной водозаборный регулятор или водоподёмная установка;
Сооружения гидроэлектростанций;
Судоходные шлюзы, бревноспуски;
Сооружения по борьбе с наносами (отстойники, промывники, струенаправляющие системы);
Рыбоходы и рыбоподъёмники;
Водослив;
Берегоукрепительные и выправительные сооружения.

По назначению плотины бывают водохранилищные, водоопускающие и водоподъёмные. Подпор уровня воды у водоподъёмных плотин невысок, целью устройства таких плотин является улучшение условий водозабора из реки, использования водной энергии и пр. Водохранилищные плотины отличаются заметно большей высотой, как следствие, большим объёмом создаваемого водохранилища. Отличительной особенностью больших водохранилищных плотин является способность регулировать сток, малые плотины, с помощью которых создают, например, пруды, сток не регулируют. Чаще всего подобное функциональное разделение плотин на водохранилищные и водоподъёмные является условным, в силу трудности определения более важной функции. Вместо этого может использоваться деление плотин по высоте подъёма воды: низконапорные (глубина воды перед плотиной до 15 м), средненапорные (15-50 м), высоконапорные (более 50 м).

Поперек рек и речек плотины устраиваются с целью поднять уровень воды и образовать искусственный водопад, которым пользуются как механическою силою или же чтобы сделать мелкие реки судоходными и распространить судоходство и сплав далее вверх по течению реки.

Ручьи, балки, овраги и ложбины заграждаются плотинами для задержания в них дождевых и снеговых вод, образующих пруды и резервуары, запасами которых пользуются в сухое время года для орошения полей, для водопоя и других потребностей в домашнем хозяйстве или же для водоснабжения населенных мест, для питания судоходных каналов, а также для пропусков воды в реки при недостаточной глубине их для судоходства.

Плотины вдоль рек возводятся для направления течения соответственно потребностям судоходства, а по берегам рек, озёр и морей — для предохранения от наводнений и для предупреждения вторжения морских вод внутрь страны.

Классификация плотин

Тип и конструкция плотины определяются её размерами, назначением, а также природными условиями и видом основного строительного материала. Плотины различаются по типу основного материала, из которого они возводятся, по назначению и по условиям пропуска воды.

По типу материала

грунтовые
бетонные
каменные
металлические
тканевые
деревянные
железобетонные
габионные

По способу возведения

насыпные
намывные
направленного взрыва

По способу восприятия основных нагрузок

гравитационные
арочные
контрфорсные
арочно-гравитационные
контр-регулирующие

По условиям пропуска расхода воды

глухие (не допускают перелива воды через гребень)
водосбросные
фильтрующие (пропуск воды осуществляется через тело плотины)
переливные (катастрофического действия).

* * * * *

Грунтовые плотины, в т.ч. с ядром — плотина, возводимая из грунтовых материалов (песчано-глинистых, суглинистых, глинистых и др.) и имеющая в поперечном сечении трапецеидальную или близкую к ней форму. Грунтовые плотины сооружают, как правило, глухими (без перелива воды через гребень); простота устройства и эксплуатации способствовала их широкому распространению во многих странах. Грунтовые плотины можно строить практически на любых основаниях (кроме сильно разжиженных илистых грунтов). Водонепроницаемая часть плотины (экран, ядро, диафрагма) со скальным основанием обычно соединяется зубом или бетонной шпонкой, под которыми в трещиноватой породе устраивается противофильтрационная завеса. При нескальном основании, если водоупор (глина, скала) расположен на приемлемой глубине, водонепроницаемую часть плотины сопрягают с водоупором грунтовым зубом, шпунтовой стенкой или завесой. При глубоком залегании водоупора устраивают понур или висячие зуб и шпунтовую стенку. Грунтовые плотины относятся к гравитационным плотинам.

Грунтовые плотины классифицируются по материалу тела плотины, по конструкции, методу производства работ, высоте, типу противофильтрационных устройств в основании.

Основные типы земляных плотин:
а — из однородного грунта; б — из разнородных грунтов (с водонепроницаемой верховой призмой);
в — с экраном из грунтового материала; г — с экраном из негрунтового материала (бетона, железобетона, металла и др); д — с ядром; в — с диафрагмой.

Источник: www.booksite.ru

Бетонные плотины — наиболее распространённый в современном гидротехническом строительстве тип плотины, основные конструкции которой выполнены из бетона. К бетону плотин предъявляются специальные требования в отношении его состава, способов приготовления и укладки. Бетонные плотины сооружают глухими (не пропускающими воду) и водосбросными, они могут быть гравитационными, арочными и контрфорсными. Для уменьшения расхода бетона и стоимости сооружения массивные гравитационные бетонные плотины в ряде случаев заменяются облегчёнными конструкциями с расширенными швами и продольными полостями у основания, снижающими фильтрационное давление на подошву плотины и улучшающими условия её работы. Применяют также анкеровку бетонных плотин стальными тяжами в скальное основание, а также конструкции, в которых бетон внутренних зон частично заменен камнем или грунтом.

Бетонные плотины обычно классифицируют по конструктивному признаку в зависимости от условий работы на сдвиг; соответственно этому различают 3 основных типа плотин – гравитационные плотины, арочные плотины, контрфорсные плотины. Основным материалом для современных бетонных плотин (преимущественно гравитационных) служит гидротехнический бетон. Один из важнейших вопросов при возведении бетонных плотин – снижение фильтрации воды в основании. С этой целью в основании высокой бетонной плотины вблизи верховой грани устраивается противофильтрационная завеса. На остальном участке основание дренируется для уменьшения давления воды на подошву плотины, что повышает устойчивость сооружения.

Источник: dic.academic.ru

Железобетонные плотины сооружаются в основном из железобетона, обеспечивающего прочность конструкции. По условиям пропуска воды железобетонные плотины могут быть глухими (главным образом при высоких напорах) и водосбросными с поверхностными или глубинными отверстиями (при различных напорах). По конструктивному признаку различают железобетонные плотины гравитационные, контрфорсные и арочные. Железобетонная плотина гравитационного типа представляет собой ячеистую или ряжевую конструкцию, секции которой заполняются балластным грунтом. Вес грунта, а также устранение фильтрационного давления на подошву плотины (благодаря отсутствию сплошной фундаментной плиты) позволяют сэкономить значительную часть объёма бетона и обеспечивают устойчивость сооружения против сдвига. Контрфорсная железобетонная плотина выполняется в виде тонкостенной конструкции с небольшим объёмом железобетона. Недостающий для устойчивости плотины вес компенсируется весом воды над её напорным перекрытием (плоским или сводчатым), наклоненным к горизонту под углом 45-55°. Арочные железобетонные плотины сооружают редко; по сравнению с бетонными арочными плотинами они в ряде случаев менее экономичны вследствие значительного расхода стали.

Схемы бетонных плотин:
а — гравитационной; б — арочной; в — контрфорсной; 1 — верховая грань; 2 — бык; 3 — затвор; 4 — гребень водослива; 5 — носок; 6 — водоспуск; 7 — низовая грань; 8 — плоское напорное перекрытие; 9 — контрфорс; 10 — балки жёсткости; 11 — противофильтрационная завеса; 12 — дренаж.

Источники: www.cawater-info.net/int_org/icold/, www.booksite.ru

Каменная плотина — плотина, основные конструктивные элементы которой выполнены из каменных материалов без применения вяжущих. В практике современного гидротехнического строительства различают: каменно-набросные (насыпные), полунабросные, из каменной сухой кладки. Каменные плотины строят, как правило, глухими с пропуском воды через водосбросы в берегах, реже — в теле плотины. Основные материалы для тела плотин: камень рваный (из карьеров), галька, гравий, щебенистые грунты. Камень для наброски и сухой кладки должен обладать достаточной прочностью и стойкостью против выветривания, действия мороза и разрушения фильтрационным потоком. Лучшие материалы для наброски — изверженные породы (гранит, сиенит, диорит, базальт и др.), из осадочных пород — плотные известняки и доломиты, кварциты. Существенное значение имеют размеры и формы камня, а также способы уплотнения наброски, влияющие на пустотность наброски, величину осадки тела плотины и крутизну откосов. В качестве основания для каменных плотин пригодны практически все виды скальных пород; из нескальных пород — гравелисто-галечные, крупнозернистые пески, глины и плотные суглинки.

Возможность использования местных материалов определяет экономичность каменных плотин, их широкое применение в различных географических районах.

Типы каменных плотин:
а, б — каменно-набросные; в — из каменной сухой кладки; г — полунабросная (с напорной частью из сухой кладки и низовой — из каменной наброски); д — набросная (с бетонной напорной стенкой).

Источник: www.booksite.ru

В стальных (металлических) плотинах, которые по существу являются контрфорсными, наклонная напорная грань выполнена из стали, а контрфорсы или сквозные фермы, являющиеся опорными конструкциями, выполняются, как из стали, так и из железобетона.

Опорные конструкции стальных плотин могут быть: подкосного типа, стоечнораскосного типа и типа сквозных ферм. Контрфорсы или сквозные фермы заанкериваются в фундаментную плиту или непосредственно в скальное основание.

Преимущества стальных плотин: наиболее полное использование механических свойств материала, быстрота возведения за счет возможности укрупненной сборки элементов плотины в заводских условиях и возможности производства работ практически при любых погодных условиях, относительно невысокая стоимость плотины. К недостаткам стальных плотин можно отнести: необходимость проведения дополнительных работ по защите стали от коррозии и большой расход металла, стоимость которого в последние годы постоянно растет. Данные недостатки не способствовали строительству данного типа плотин за последние десятилетия.

Примерами построенных и эксплуатируемых достаточно большой период времени стальных плотин могут служить головная плотина Караязской оросительной системы на реке Куре, плотины АшФорк, Хаусер-Лейк и Редридж. В последние 20 лет XX в. несколько стальных плотин было построено в Австралии.

В целом, металлические плотины (щитовые, разборно-щитовые) строят крайне редко из-за дороговизны металла, который широко используется в гидротехническом строительстве в виде проката (для затворов, закладных элементов, трубопроводов, резервуаров и т.д.) и в качестве арматуры в железобетонных конструкциях (армопакеты, армофермы, каркасы, сетки).

Источник: engineeringsystems.ru

Деревянная плотина – плотина, основные конструкции которой, воспринимающие нагрузку, выполнены из дерева преимущественно хвойных пород (сосна, ель). Деревянные плотины строятся для небольших напоров (2-4 м, реже 4-8 м), обычно водосливными; по конструкции флютбета они делятся на свайные, ряжевые, свайно-ряжевые и контрфорсные. Отверстия плотин ограничиваются береговыми устоями; при большой длине водосливного фронта он разделяется на несколько отверстий промежуточными опорами: быками, контрфорсами, стойками. Перекрываются отверстия деревянными щитами, обычно в несколько рядов по высоте. Для подъёма и опускания щитов служат простые подъёмники – вороты (стационарные или передвижные).

В лесных районах часто сооружают низконапорные деревянные плотины свайной и ряжевой конструкции (обычно их устраивают водосливными). Деревянные плотины, как правило, устраиваются водосбросными (водосливными), глухие деревянные плотины, даже в местностях богатых строительным лесом, оказываются дороже, чем земляные или каменнонабросные.

Одно из достоинств деревянных плотин использование для их строительства дерева, как местного строительного материала. Основной породой дерева используемой при строительстве деревянных плотин является сосна, наиболее распространенная и стойкая в условиях переменной влажности порода. Другими стойкими против загнивания породами являются дуб и лиственница, однако вследствие их дороговизны, они используются лишь в особо ответственных частях сооружений.

Источник: www.booksite.ru

Габионные плотины представляют собой кладку из сетчатых ящиков (габионов), которые заполняются каменным материалом. Ящики изготавливаются из высокопрочной проволоки со специальным антикоррозийным покрытием и конструкция их такова, что позволяет полностью использовать прочностные свойства металла. Фирмы, выпускающие габионные конструкции, гарантируют безопасную и надежную их работу до 50 лет. Этот тип плотин в последнее время получил широкое распространение за рубежом при строительстве плотин высотой 10-12 м на горных реках.

В зависимости от того, как устроена кладка габионов, такие плотины бывают: многоступенчатого, трапецеидального и прямоугольного профилей. Надежность габионных плотин может быть повышена устройством сверху асфальтобетонных покрытий.

Источник: engineeringsystems.ru

Тканевые плотины с напором до 5 метров при соответствующем технико-экономическом обосновании могут выполняться из резинотканевых, пленочно-тканевых и пленочных материалов, используемых для создания мягкой, гибкой, заанкерованной в основании оболочки, заполняемой водой, воздухом или водой и воздухом.

Теоретическими и в основном экспериментальными работами (Б.И. Сергеев, О.Г. Затворницкий) было доказано, что так называемые мягкие конструкции могут широко применяться при строительстве плотин малых напоров,

Установить мягкую оболочку можно как на флютбете незначительной высоты, так и на гребне плотины.

По конструкции мягкие подпорные сооружения подразделяются на сооружения наполняемые водой, воздухом или водой и воздухом, мембранные и комбинированные. Конструкции этих сооружений состоят из несущей мягкой оболочки, анкерных конструкций, для закрепления оболочек в основании, системы трубопроводов и насосно-вентиляторного оборудования, позволяющего осуществлять наполнение или опорожнение оболочек, датчиков, позволяющих контролировать работу конструкции, а также систему управления питанием, служащей для наполнения или опорожнения оболочки.

Крепление оболочки к флютбету или к водосливу осуществляется с помощью анкерного приспособления состоящего из металлической плиты, на которой с помощью бруса и стяжных болтов зажимаются края оболочек.

Система наполнения оболочки водой и её опорожнения может быть самотечной, принудительной или комбинированной.

К несомненным преимуществам тканевых плотин можно отнести их относительную дешевизну, технологичность при их изготовлении и монтаже и короткие сроки строительства, особенно, в сравнении со сроками строительства плотин из бетона и железобетона. Недостатками оболочек является их старение под атмосферными воздействиями, истираемость льдом, а также недостаточный опыт их строительства и эксплуатации.

Источник: engineeringsystems.ru

Насыпные плотины. По конструктивным признакам различаются следующие основные типы земляных насыпных плотин: 1) плотины из однородного грунта; 2) плотины из неоднородного грунта; 3) плотины с наружной (верховой) маловодопроницаемой или водонепроницаемой противофильтрационной преградой в виде экрана, выполненного из маловодопроницаемого грунта, асфальтобетона, полиэтиленовой пленки и т.п.; 4) плотины с внутренней (центральной) маловодопроницаемой или водонепроницаемой преградой в виде ядра, образованного маловодопроницаемым грунтом или диафрагмы из негрунтовых материалов – бетона, тона, полиэтиленовой пленки, металла и т. п.

В зависимости от способа производства работ различают земляные насыпные плотины: 1) уплотняемые механическими средствами без применения отсыпки грунта в воду («сухой способ»); 2) возводимые путем отсыпки грунта в воду (также в некоторой мере уплотняемые механическими средствами).

Земляные насыпные плотины имеют трапецеидальное поперечное сечение. Гребень глухой земляной плотины намечают так, чтобы он возвышался над нормальным подпорным уровнем (НПУ) и форсированным подпорным уровнем (ФПУ) на высоту, несколько большую высоты наката ветровой волны на верховой откос плотины. Ширина плотины поверху задается такой, чтобы на ее гребне можно было разместить проезжую дорогу.

Источник: www.alobuild.ru

Намывными называют плотины, доставку и укладку грунта в тело которых проводят средствами гидромеханизации. Преимущества намывных плотин – механизация всего процесса по разработке и укладке грунта, ведение работ при любых погодных условиях и некоторое сокращение затрат.

В зависимости от материала и способов возведения намывные плотины подразделяют на однородные и неоднородные. Для намыва применяют связные и несвязные грунты. Для намыва целесообразно использовать песчаные грунты I и II групп. Супеси III группы, суглинки IV группы, гравийные и галечниковые грунты V группы применяют при технико-экономическом обосновании. Гравийные грунты следует использовать для упорных призм, а суглинки и глины – для ядра.

Намыв проводят по картам, которые обваловывают по периметру грунтовыми дамбочками первичного и попутного обвалования (первичное обвалование выполняют для первой карты, примыкающей к основанию плотины).

Различают надводный и подводный намыв. Надводный намыв ведут на пойменных участках при отсутствии воды в русле реки. Подводный намыв характерен для русловых участков рек, где можно получить только однородные плотины с заложением откосов, соответствующих углу естественного откоса в воде. Его выполняют без подготовки основания под плотину; илистые наносы в рыхлом состоянии можно при намыве отжать за пределы контура плотины.

Источник: www.alobuild.ru

Плотина направленного взрыва. Направленные взрывы в гидротехническом строительстве используют для возведения плотин, дамб, перемычек, упорных призм в каменно-набросных плотинах, а также при прокладке каналов.

Взрывонабросные плотины возводят однородными и с противофильтрационными устройствами. Основная часть тела взрывонабросной плотины – навал, образованный после взрыва, не имеет геометрического очертания, соответствующего заданному профилю. Учитывая это, затем выполняют работы по приведению навала до проектных размеров и проводят планировку откосных плоскостей с заданным заложением.

Преимущества возведения сооружений направленным взрывом: возведение сооружений происходит в короткое время; работа требует минимального числа механизмов и рабочих; работы можно осуществлять в любое время года; более низкая стоимость сооружений по сравнению с другими способами возведения; возможность применения в условиях, когда другие способы очень сложны; для возведения сооружений можно использовать любые грунты и каменные породы; работы по выполнению взрывов можно проводить без предварительного перекрытия русла реки; возведение сооружений направленным взрывом подтверждено практикой и оправдано с технической и экономической стороны. Недостатки возведения плотин направленным взрывом: увеличение объема работ по сравнению с проектными решениями; выполнение горных выработок для размещения зарядов ВВ; трудность выполнения противофильтрационных устройств.

Источник: www.alobuild.ru

Гравитационная плотина – бетонная или каменная плотина, устойчивость которой по отношению к сдвигающим силам (давление воды, льда, волн и пр.) обеспечивается в основном силами трения по основанию, пропорциональными собственному весу плотины.

Гравитационная плотина – весьма распространённый тип плотин, применяемый как на скальных (Бухтарминская, Красноярская ГЭС), так и на нескальных (водосливные плотины волжских гидроузлов) грунтах. Наиболее экономичные формы очертания поперечного профиля гравитационной плотины близки к треугольнику или трапеции.

Основной параметр гравитационной плотины – отношение толщины плотины по основанию к её высоте – зависит от характера грунта или пород основания и изменяется от 0,6 (скала) до 1,2 (глина). Наибольшая высота существующих гравитационных плотин (1970) - 284 м (плотина Гран-Диксанс в Швейцарии).

Наличие значительного запаса прочности у гравитационных плотина позволяет облегчать их конструкции путём устройства широких температурных, осадочных швов (Братская ГЭС), пустот, заполняемых балластом, или без балласта (Боткинская ГЭС), продольных полостей и осуществления других инженерных мероприятий, улучшающих условия работы плотин и уменьшающих их стоимость.

Источник: www.cawater-info.net/int_org/icold/

Арочная плотина – криволинейная в плане плотина, прочность которой обеспечивается в основном работой её как свода с передачей горизонтального давления воды почти полностью берегам или устоям. Арочные плотины сооружают преимущественно из бетона при наличии прочного (скального) основания и скалистых берегов. Арочные плотины могут быть глухими, т. е. без сброса воды, или водосбросными. В зависимости от отношения толщины b плотины понизу к её высоте h арочные плотины подразделяются на собственно арочные (b/h = 0,35) и гравитационно-арочные (b/h = 0,35-0,6). Толщина арочной плотины зависит от формы поперечного сечения долины в створе плотины (наиболее благоприятна близкая к треугольной, наименее –прямоугольная) и отношения ширины долины (В) на уровне гребня плотины к её высоте (B/h). Это отношение обычно изменяется от 0,5 до 3,5 (в некоторых случаях достигает 8 и более).

Кроме того, различают:

Арочная плотина с защемленными пятами – арочная плотина, сопрягающаяся с берегами посредством глубокой врезки, заполняемой бетоном в распор. Глубина врезки составляет не менее половины толщины арки в месте опирания
Арочная плотина с периметральным швом – арочная плотина, опирающаяся на седло, отделенная от плотины периметральным швом.
Гравитационно-арочная плотина – криволинейная в плане плотина из бетона или каменной кладки, устойчивость и прочность которой обеспечивается (в основном) действием собственного веса и (частично) работой плотины как свода с передачей нагрузки на скальные берега. Гравитационно-арочная плотина является переходным типом между гравитационной и арочной плотиной.

Источник: www.cawater-info.net/int_org/icold/

Контрфорсная плотина, плотина, в которой давление воды верхнего бьефа, воспринимаемое напорным перекрытием (в виде плит, сводов и т. п.), передаётся контрфорсам и через последние – основанию. Контрфорсные плотины сооружают преимущественно из бетона и железобетона. Контрфорсы бывают двух типов: массивные (бетонные и бутобетонные) и тонкие (бетонные и железобетонные) сплошные или сквозные. Для обеспечения устойчивости тонких контрфорсов между ними располагают балки жёсткости (распорки), препятствующие выпучиванию (продольному изгибу) контрфорсов. По типу напорного перекрытия различают: массивно-контрфорсные, выполняемые из бетона, с массивными консольными выступами (оголовками), примыкающими друг к другу и образующими напорное перекрытие; с плоскими перекрытиями из железобетонных плит; многоарочные (с арочными или сводчатыми бетонными и железобетонными перекрытиями; с перекрытиями двоякой кривизны, в частности типа купола (называются многокупольными). Контрфорсные плотины строят как глухими, так и водосбросными. По сравнению с массивными гравитационными плотинами контрфорсные плотины (особенно многоарочные) дают экономию в бетоне и стоимости, достигающую 40% и более, в зависимости от конструкции и местных условий: высота их иногда превышает 100 м.

Типы контрфорсных плотин:
а — массивно-контрфорсная; б — с плоскими перекрытиями; в — многоарочная.

Источник: www.cawater-info.net/int_org/icold/

Арочно-гравитационная плотина – криволинейная в плане плотина из бетона или каменной кладки, устойчивость и прочность которой обеспечивается (в основном) действием собственного веса и (частично) работой плотины как свода с передачей нагрузки на скальные берега. Гравитационно-арочная плотина является переходным типом между гравитационной и арочной плотиной.

Источник: www.cawater-info.net/int_org/icold/

Контррегулирующая плотина – это плотина, подпирающая участок реки ниже основной плотины с водохранилищем (регулятором) с ГЭС, его нижний бьеф. Плотина-контррегулятор может также называться буферной плотиной или контрплотиной. Основная ее задача – уменьшать нежелательный для всех размах колебаний уровня воды, обусловленных неравномерностью работы мощной ГЭС – осуществление той простой мысли, что нижний бьеф плотины-регулятора с ГЭС должен быть подперт.

По сути своей, это типичная контррегулирующая плотина, призванная сглаживать в своем водохранилище изменения сбросов с вышележащей крупной ГЭС, и таким образом избавлять нижнее течение реки от неудобств, связанных с быстрым и резким изменением уровня воды в реке. Функция контррегулятора – ликвидация возможных зимних подтоплений в нижнем течении и сглаживание колебания уровня реки в нижнем бьефе (контррегулирование).

Источник: www.proektnoegosudarstvo.ru

Глухие плотины не имеют водосбросных отверстий и служат только для создания необходимого напора. По конструкции глухие плотины бывают бетонными и земляными. В прежние времена на гидроэлектростанциях, сооружаемых на равнинных реках, широко применялись глухие земляные плотины как наиболее простые и дешевые.

Водосливными устройствами являются водосливные части глухих плотин и разборные плотины различных конструкций, плотины Шаноана и Дефонтена, водоспуски ступенчатые.

На приплотинной ГЭС здание сооружают за глухой плотиной, поэтому оно не воспринимает напора воды.

Глухая плотина не имеет каких-либо сооружений для сброса лишней воды и полного осушения водоема. Лишняя вода в весеннее время может сбрасываться через отводной канал.

Источник: www.ngpedia.ru

Водосбросная плотина – плотина или ее часть, выполняющая функции водосбросного сооружения. Все водосбросные плотины можно разделить на две большие группы: водосбросные плотины на нескальных основаниях и плотины на скальных основаниях.

Водосбросные плотины на нескальных основаниях входят в состав практически всех равнинных гидроузлов на многоводных реках. Их основные плотины – земляные, но сбрасывать излишки воды через них нельзя. Поэтому, строятся специальные водосбросные бетонные плотины, в ряде случаев весьма внушительных размеров, высотой до 40-50 м. Особенностью плотин этого типа является «распластанный» профиль, с развитыми противофильтрациоными устройствами. В целях экономии бетона, плотины часто облегчают устройством внутренних полостей либо совмещением водосбросной плотины со зданием ГЭС.

Существует следующие виды водосбросных плотин на нескальном основании: водосливная; с глубинными водосбросами; двухъярусная. Водосбросные гравитационные и контрфорсные плотины в большинстве случаев водосливные с поверхностными водосбросами, часто с отбросом струи носком-трамплином и гашением большей части энергии потока за счет аэрации струи и при необходимости с креплением дна для уменьшения размыва или устройством ковша (ямы) гашения на участке падения струи. В ряде случаев сопряжение с нижним бьефом выполняется путем устройства водобойных колодцев для гашения энергии потока. На водосбросных плотинах также используются глубинные водосбросы, во многих случаях вместе с поверхностными.

Источник: energetika.in.ua

Фильтрующая плотина – плотина, в теле и основании которой (или только в ее теле) имеет место в процессе эксплуатации плотины фильтрационный поток воды; такая плотина иногда называется талой. После строительства такой плотины и наполнения водой водохранилища в теле плотины (и ее основании) возникает фильтрационный поток. Фильтрующие плотины строят на скальных и полускальных основаниях. Обычно в этих условиях используют каменно-земляной тип плотины с глинистым экраном или ядром с цементационной завесой. Как известно, каменная наброска и отсыпка крупнообломочного материала могут осуществляться как в летний, так и в зимний период. Сложность создания фильтрующей плотины заключается в устройстве глинистого экрана (или ядра) в рассматриваемых суровых климатических условиях. Дополнительно под зубом экрана (или ядра) приходится создавать цементационную завесу. В некоторых случаях плотины из камня, выполняемые без каких-либо противофильтрационных устройств, обеспечивают пропуск расчетного расхода воды в нижний бьеф только за счет фильтрации потока сквозь тело плотины (фильтрующая плотина).

Источник: www.alobuild.ru

Существуют переливные плотины, в которых расчетные расходы воды пропускают в нижний бьеф через поверхностные водосборы или через укрепленные откосы плотины.

Особенностью конструкций грунтовых переливных плотин является наличие в пределах их гребня и низового откоса специальных устройств крепления, позволяющих осуществлять пропуск паводковых расходов без разрушения водоподпорного грунтового сооружения.

Данная конструкция включает порог, низовой откос и элементы крепления, размещенные по низовому откосу. Элементы крепления выполнены из железобетонных плит. Конструкция допускает перелив воды через гребень и низовой откос. При этом поток воды в период паводка переливается через плотину без размыва низового откоса, поскольку откос защищен уложенными по нему железобетонными плитами.

Источник: engineeringsystems.ru