Практическая работа 3 Гидротехнические соединения

автор: valdik от 26-03-2011, 15:54 |

Практические работы |

Практическая работа 3
Тема: Экскурсия на действующий гидроузел

Цель: Ознакомиться с устройством и работой гидроузла

1. Принципы и стадии проектирования гидротехнических сооружений
Проектированию гидротехнических сооружений, которое проводится на основе комплексного использования всего водотока или его отдельного участка, предшествуют специальные изыскания: топографические, гидрологические, геологические, гидрогеологические и производственно-строительные.
Топографические изыскания проводятся с целью получения планов (в горизонталях) и профилей в районе проектируемого гидроузла, водохранилища и каналов. Эти материалы необходимы для выбора створа плотины, размещения других сооружений, водохозяйственных расчетов, подсчета объемов работ и т. д.
В задачи гидрологических изысканий входит сбор сведений о величинах и колебаниях расходов и уровней воды, а также количестве наносов в водотоке. В результате гидрологических изысканий должны быть получены материалы, достаточные для обоснования выбора максимального расчетного расхода воды и режима пропуска его через сооружение, а также для выполнения водохозяйственных расчетов и расчета твердого стока.
Геологические и гидрогеологические изыскания и исследования необходимы для выяснения пригодности места, предварительно выбранного для строительства гидроузла, определения качества и характера напластования грунтов и их свойств, положения уровня грунтовых вод до и после строительства и др.
Специальные инженерно-геологические исследования проводят для получения расчетных характеристик грунтов: угла внутреннего трения и удельного сцепления, обусловливающих собой прочность грунта, коэффициентов фильтрации и пористости, объемной массы и плотности, гранулометрического (механического) состава, предельной влагоемкости и химического состава и компрессионных свойств.
В результате производственно-строительных изысканий, проводящихся для обоснования проекта, должны быть установлены: наличие местных строительных материалов, условия их доставки и стоимость; возможная степень механизации работ и источник электроэнергии; механизмы и оборудование, необходимые для производства работ; существующие пути сообщения; наличие и мощность предприятий строительной индустрии, необходимость их развития в районе намечаемого строительства и др.
Состав и объем изыскательских работ, а также способы и техника их проведения определяются классом капитальности гидроузла или сооружения, природно-хозяйственными и другими особенностями объекта, а так¬же стадией проектирования.
Проектирование гидротехнических систем, гидроузлов и сооружений выполняют в соответствии с требованиями СН 202-69 «Временная инструкция по разработке проектов и смет промышленного строительства». Согласно этой инструкции проектирование может осуществляться в две стадии — технический проект и рабочие чертежи и в одну — техно-рабочий проект (технический проект, совмещенный с рабочими чертежами).
Технический проект гидротехнической системы, гидроузла и сооружения, как правило, должен содержать общую пояснительную записку с кратким изложением содержания проекта, сопоставлением вариантов, на основе которых приняты проектные решения и очередность строительства, с данными о проведенных согласованиях и соответствии проекта действующим нормам и правилам; технико-экономическую часть; генеральный план: технологическую часть с разделом «Автоматизация технологических процессов»; строительную и сметную части. К проекту прилагается паспорт.
Техно-рабочие проекты разрабатываются для объектов, строительство которых намечается осуществить по типовым и повторно применяемым экономичным индивидуальным проектам, а также для технически несложных объектов.

Рабочие чертежи для строительства гидроузлов и гидротехнических сооружений разрабатываются в соответствии с утвержденным техническим проектом.
В соответствии с нормативными документами проекты гидроузлов и отдельных сооружений должны обеспечивать:
- прочность и долговечность конструкций в зависимости от ответственности объекта;
- надежность и удобство эксплуатации;
- безопасность гидравлического и фильтрационного режима работы сооружений и предотвращение вредного действия на них наносов, льда, температуры, микроорганизмов и др.;
- наиболее полное использование местных строительных материалов;
- минимальный размер ущерба, который может быть причинен при возведении гидроузла вследствие затопления и подтопления территории, заиления и размыва русел, изменения ледового режима и т. д.;
- наиболее полное (комплексное) и рациональное использование создаваемых водохранилищ, водоемов и каналов для различных народнохозяйственных нужд.
В целях повышения технико-экономических показателей строительства при проектировании рекомендуется:
- применять такие типы и конструкции сооружений, которые позволяли бы максимально использовать прочностные свойства материалов и обладали бы малой водопроницаемостью; стойкостью против разрушительного воздействия климатических факторов, химической и биологической агрессии, механических действий потока, наносов, льда и плавающих тел и т.д.
- широко использовать типовые проекты и аналоги;
- максимально типизировать отдельные элементы и узлы сооружений с сокращением числа типоразмеров и унификацией основных параметров монолитных и сборных конструкций [4]/
2. Особенности работы гидротехнических сооружений
Основная особенность гидротехнических сооружений — в их постоянной подверженности действию проточной или стоячей воды, оказывающей на них различное воздействие.
Механическое действие воды проявляется в виде статического и динамического давления на сооружения. Для большинства гидротехнических сооружений давление воды является основной нагрузкой, от которой зависят их размеры и форма.
Горизонтальная составляющая напора воды стремится сдвинуть или опрокинуть сооружение, а вертикальное давление фильтрационных вод в основании — поднять сооружение и его части, соприкасающиеся с грунтом.
Статическое давление на сооружение оказывают грунты и скапливающиеся около него наносы, а ранней весной и зимой — ледяной покров.
Гидродинамическое давление возникает в результате движения потока воды, ветровых волн и гидравлических ударов.
Физико-химическое действие воды проявляется в разрушении материалов сооружений и грунтов в их основаниях.
Движущийся с большими скоростями поток воды, особенно при наличии в нем наносов, истирает и разрушает поверхности сооружений, размывает и повреждает естественные и искусственные русла и отдельные части конструкций. Образование зон вакуума может вызвать кавитацию.
Биологическое действие воды проявляется в разрушительном влиянии живущих в воде и на подводных частях сооружений различных организмов, которые вызывают гниение древесины, зарастание трубопроводов.
Особенность гидротехнических сооружений состоит в том, что они, помимо своего прямого назначения, оказывают большое положительное, а иногда и отрицательное влияние на прилегающую территорию, изменяя ее географию, гидрологию и даже климат. В результате строительства и освоения крупных водохранилищ, каналов и дамб изменяются положение и режим уровня грунтовых вод, перераспределяется жидкий и твердый сток рек, предотвращаются наводнения.
Организация и производство работ при возведении гидротехнических сооружений имеют ряд особенностей, которые обусловливаются необходимостью пропуска больших паводковых расходов воды и льда через строящиеся на реках плотины, ограждения глубоких котлованов с откачкой больших количеств воды и поддержания существующих на реках судоходства, лесосплава и рыбоводства.
Гидротехнические сооружения очень ответственны, так как удерживают большие напоры и огромные массы воды, которые в случае аварий могут причинить народному хозяйству ущерб, значительно превышающий стоимость самого сооружения. Из мировой практики известны случаи, когда в результате аварий плотин или дамб были разрушены все сооружения, расположенные на пу¬ти движущегося с большими скоростями потока воды, затапливались города, погибали люди [4].
3. Характеристики объектов гидротехнического строительства, категории и
классы капитальности ГТС
В соответствии с их значением для народного хозяйства гидротехнические сооружения (объекты гидротехнического строительства) делятся по капитальности на 5 классов. К 1-му классу относятся основные постоянные гидротехнические сооружения гидроэлектрических станций мощностью более 1 млн. квт; ко 2-му — сооружения ГЭС мощностью 301 тыс. — 1 млн. квт, сооружения на сверхмагистральных внутренних водных путях и сооружения речных портов с навигационным грузооборотом более 3 млн. условных т; к 3-му и 4-му классам — сооружения ГЭС мощностью300 тыс. квт и менее, сооружения на магистральных внутренних водных путях и путях местного значения, сооружения речных портов с грузооборотом 3 млн. условных т и менее. К 5-му классу относятся временные гидротехнические сооружения. Объекты мелиоративного строительства также делятся по капитальности на 5 классов. В зависимости от класса в проектах назначают степень надёжности гидротехнические сооружения, т. е. запасы их прочности и устойчивости, устанавливают расчётные максимальные расходы воды, качество стройматериалов и т.п. Кроме того, по классу капитальности гидротехнические сооружения определяется объём и состав изыскательских,

проектных и исследовательских работ [5].
Таблица 3.1

4. Юмагузинское водохранилище.
Юмагузинский гидроузел решает в первую очередь задачи обеспечения водоснабжения и защиты от наводнений, с попутной выработкой электроэнергии, а также предназначен для регулирования воды в паводковый период.
В состав основных сооружений Юмагузинского гидроузла входят глухая земляная плотина с ядром из суглинка, левобережный донный водовыпуск - водосброс тоннельного типа, правобережный береговой паводковый водосброс, приплотинная ГЭС в нижнем бьефе с тремя гидроагрегатами установленной мощностью 45 МВт и годовой выработкой электроэнергии 121 млн. кВт.час. Высота плотины - 63,5 метра, длина - 605 метров. Объем водохранилища составляет 890 миллионов кубометров. Средняя глубина водохранилища –
26 метров, протяженность водохранилища - 57 километров. Общая протяженность береговой линии водохранилища - 124 километра. Поверхность зеркала - более 8200 га, плотина высотой 68 м и длиной около 2500 км [6].
Практическая работа 3 Гидротехнические соединения

Рисунок 3.2 – Юмагузинское водохранилище

похожие статьи:

Поиск

Партнеры