ГИДРОТЕХНИ́ЧЕСКИЕ СООРУЖЕ́НИЯ

ГИДРОТЕХНИ́ЧЕСКИЕ СООРУЖЕ́НИЯ, ин­же­нер­ные со­ору­же­ния, пред­на­зна­чен­ные для осу­ще­ст­в­ле­ния разл. во­до­хо­зяйств. ме­ро­прия­тий. В за­ви­си­мо­сти от мес­та рас­по­ло­же­ния Г. с. мо­гут быть мор­ски­ми, реч­ны­ми, озёр­ны­ми, пру­до­вы­ми.

Раз­ли­ча­ют Г. с. об­щие, обес­пе­чи­ваю­щие ну­ж­ды прак­ти­че­ски всех от­рас­лей вод­но­го хо­зяй­ст­ва, и спе­ци­аль­ные, воз­во­ди­мые для к.-л. од­ной от­рас­ли. В за­ви­си­мо­сти от ха­рак­те­ра воз­дей­ст­вия на реч­ной по­ток об­щие Г. с. раз­де­ля­ют на во­до­под­пор­ные, ре­гу­ля­ци­он­ные, во­до­про­во­дя­щие, во­до­про­пу­ск­ные и во­до­за­бор­ные.

Водосливная плотина.

Во­до­под­пор­ные со­ору­же­ния су­ще­ст­вен­но влия­ют на гид­ро­ло­гич. ре­жим вод­но­го по­то­ка (из­ме­ня­ют­ся глу­би­ны, ско­ро­сти те­че­ния, рас­хо­ды во­ды, со­дер­жа­ние на­но­сов и т. п.). К ним от­но­сят­ся пло­ти­ны и дам­бы (ва­лы). Пло­ти­на (важ­ней­ший и наи­бо­лее рас­про­стра­нён­ный тип Г. с.) пе­ре­го­ра­жи­ва­ет реч­ное рус­ло и соз­да­ёт на­пор или раз­ность уров­ней во­ды в верх­нем и ниж­нем бье­фах, что по­зво­ля­ет по­лу­чать гид­рав­лич. энер­гию, об­лег­ча­ет от­вод во­ды для оро­ше­ния по­лей и во­до­снаб­же­ния, пе­ре­рас­пре­де­ля­ет реч­ной сток во вре­мени (ре­гу­ли­ру­ет его). Вы­со­та пло­тин в 1970-х гг. пре­вы­си­ла 300 м (пло­ти­на Ну­рек­ско­го гид­ро­уз­ла), дли­на по греб­ню – неск. ки­ло­мет­ров. По ма­те­риа­лу из­го­тов­ле­ния пло­ти­ны мо­гут быть грун­то­вы­ми (са­мый рас­про­стра­нён­ный тип пло­тин), бе­тон­ны­ми и же­ле­зо­бе­тон­ны­ми. Ра­нее со­ору­жа­лись так­же пло­ти­ны из ка­мен­ной клад­ки, ря­же­вые и де­ре­вян­ные (ны­не встре­ча­ют­ся край­не ред­ко). Дам­бы (ва­лы) от­ли­ча­ют­ся от пло­тин тем, что их стро­ят не с це­лью об­ра­зо­ва­ния на­по­ра, а для ог­ра­ж­де­ния уча­ст­ков су­ши (от за­то­п­ле­ния па­вод­ка­ми) или тер­ри­то­рий и ак­ва­то­рий в пор­тах (от воз­дей­ст­вия при­ли­вов, вет­ро­вых на­го­нов во­ды). С по­мо­щью дамб со­ору­жа­ют ис­кусств. бас­сей­ны (напр., на гид­ро­ак­ку­му­ли­рую­щих и при­лив­ных элек­тро­стан­ци­ях, т. н. хво­сто­хра­ни­ли­щах и т. п.) и рус­ла ка­на­лов.

Функ­ции во­до­под­пор­но­го со­ору­же­ния при не­боль­ших на­по­рах мо­гут вы­пол­нять и спец. гид­ро­со­ору­же­ния – зда­ния ГЭС, шлю­зы, ры­бо­хо­ды.

Ре­гу­ля­ци­он­ные (рус­ло­ре­гу­ли­рую­щие) со­ору­же­ния из­ме­ня­ют ме­ст­ный (в пре­де­лах рус­ла) ре­жим по­то­ка. Они пред­на­зна­че­ны для обес­пе­че­ния не­об­хо­ди­мой глу­би­ны, ско­ро­сти те­че­ния и фор­мы рус­ла для су­до­ход­ст­ва и спла­ва (ле­са) на ре­ках; из­ме­не­ния на­прав­ле­ния и фор­мы рус­ла в ин­те­ре­сах, напр., су­до­ход­ст­ва (соз­да­ние т. н. ру­сло­вых ка­на­лов или су­до­вых хо­дов); ре­гу­ли­ро­ва­ния эро­зи­он­ной дея­тель­но­сти во­до­то­ка; за­щи­ты рус­ла и бе­ре­гов от раз­мы­вов, от­ло­же­ния на­но­сов, воз­дей­ст­вия льда и др. Ре­гу­ляц. со­ору­же­ния пред­став­ля­ют со­бой дам­бы и ка­на­лы, воз­во­ди­мые в рус­лах; струе­на­прав­ляю­щие уст­рой­ст­ва (бу­ны, щи­ты и т. п.); бе­ре­го­ук­ре­пи­тель­ные со­ору­же­ния и др.

Во­до­про­во­дя­щие со­ору­же­ния соз­да­ют ис­кусств. вод­ные по­то­ки; слу­жат для пе­ре­бро­ски во­ды в за­дан­ные пунк­ты. К ним от­но­сят­ся ка­на­лы, лот­ки, без­на­пор­ные тру­бо­про­во­ды, ак­ве­ду­ки, гид­ро­тех­ни­че­ские тун­не­ли. Эти со­ору­же­ния, дли­ной от не­сколь­ких мет­ров до де­сят­ков и со­тен ки­ло­мет­ров, соз­да­ют вод­ные пу­ти для су­до­ход­ных, сплав­ных и др. це­лей, по­да­ют во­ду в системы во­до­снаб­же­ния и оро­ше­ния, а так­же к тур­би­нам гид­ро­элек­тро­стан­ций и т. п.

Во­до­про­пу­ск­ные со­ору­же­ния обес­пе­чи­ва­ют от­вод из вод­но­го объ­ек­та (во­до­хра­ни­ли­ща, ка­на­ла, на­пор­но­го бас­сей­на и пр.) из­лиш­ков во­ды, пре­им. во вре­мя ве­сен­них или до­ж­де­вых па­вод­ков, с це­лью обес­пе­че­ния безо­пас­ной экс­плуа­та­ции гид­ро­уз­ла. Во­до­про­пу­ск­ные со­ору­же­ния (во­до­сбро­сы, бы­ст­ро­то­ки, сту­пен­ча­тые пе­ре­па­ды и др.) из­го­тав­ли­ва­ют­ся из бе­то­на, же­ле­зо­бе­то­на, ме­тал­ла, ре­же из де­ре­ва. По экс­плуа­тац. при­зна­ку они раз­де­ля­ют­ся на ре­гу­ли­руе­мые и не­ре­гу­ли­руе­мые (ав­то­ма­тич. дей­ст­вия); по гид­рав­лич. ре­жи­му – на без­на­пор­ные (с от­кры­той вод­ной по­верх­но­стью) и на­пор­ные.

Во­до­за­бор­ные со­ору­же­ния обес­пе­чи­ва­ют от­бор во­ды из во­до­ис­точ­ни­ка и на­прав­ле­ние её в во­до­про­во­дя­щие или во­до­сброс­ные со­ору­же­ния. На­ря­ду с обес­пе­че­ни­ем бес­пе­ре­бой­но­го снаб­же­ния по­тре­би­те­лей во­дой в нуж­ном ко­ли­че­ст­ве и в тре­буе­мые сро­ки во­до­за­бор­ные со­ору­же­ния за­щи­ща­ют во­до­про­во­дя­щий тракт от со­ра, на­но­сов, льда, пре­дот­вра­ща­ют по­па­да­ние в не­го ры­бы. В во­до­за­бо­ре пре­ду­смат­ри­ва­ет­ся (уст­рой­ст­вом за­дви­жек или за­тво­ров) воз­мож­ность пре­кра­ще­ния дос­ту­па во­ды из вод­но­го объ­ек­та.

Спе­ци­аль­ные Г. с. – зда­ния ГЭС, шлю­зы, су­до­подъ­ём­ни­ки, при­чаль­ные стен­ки, пир­сы, опо­ры мор. бу­ро­вых ус­та­но­вок, очи­ст­ные со­ору­же­ния ком­му­наль­но­го, пром. и по­верх­но­ст­но­го сто­ков и др. – раз­но­об­раз­ны и ха­рак­те­ри­зу­ют­ся мно­ги­ми ин­ди­ви­ду­аль­ны­ми осо­бен­но­стя­ми.

Г. с. раз­но­го на­зна­че­ния объ­е­ди­ня­ют­ся в со­ста­ве еди­но­го гид­ро­тех­нич. уз­ла (гид­ро­уз­ла), со­став ко­то­ро­го оп­ре­де­ля­ет­ся его на­зна­че­ни­ем. Час­то гид­ро­уз­лы со­ору­жа­ют­ся для обес­пе­че­ния нужд од­но­вре­мен­но не­сколь­ких от­рас­лей нар. хо­зяй­ст­ва; то­гда их при­ня­то на­зы­вать ком­плекс­ны­ми.

Ком­плекс Г. с., ох­ва­ты­ваю­щий зна­чит. тер­ри­то­рию и вклю­чаю­щий в се­бя ряд гид­ро­уз­лов, на­зы­ва­ет­ся во­до­хо­зяй­ст­вен­ной (или гид­ро­тех­ни­че­ской) сис­те­мой (гид­ро­энер­ге­тич., оро­сит., осу­шит., су­до­ход­ные и др.). Мн. во­до­хо­зяйств. сис­те­мы, как и отд. гид­ро­уз­лы, име­ют ком­плекс­ное на­зна­че­ние.

От др. инж. со­ору­же­ний Г. с. от­ли­ча­ют­ся ря­дом осо­бен­но­стей, свя­зан­ных с по­сто­ян­ным воз­дей­ст­ви­ем на них вод­но­го по­то­ка. Это воз­дей­ст­вие мо­жет быть ме­ха­ни­че­ским (ста­тич. и гид­ро­ди­на­мич. на­груз­ки, суф­фо­зия грун­тов и др.), фи­зи­ко-хи­ми­че­ским (ис­ти­ра­ние по­верх­но­стей, кор­ро­зия ме­тал­лов, вы­ще­ла­чи­ва­ние бе­то­на), био­ло­ги­че­ским (гние­ние де­рев. 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. стро­ит. рас­хо­дов ре­ки, льда, сплав­ляе­мо­го ле­са, су­дов и пр. Для воз­ве­де­ния Г. с. не­об­хо­ди­ма ши­ро­кая ме­ха­ни­за­ция стро­ит. ра­бот. Ис­поль­зу­ют­ся пре­им. мо­но­лит­ные и сбор­но-мо­но­лит­ные кон­ст­рук­ции, ре­же сбор­ные и ти­по­вые, что обу­слов­ли­ва­ет­ся разл. не­по­вто­ряю­щи­ми­ся со­че­та­ния­ми при­род­ных ус­ло­вий – то­по­гра­фич., гео­ло­гич., гид­ро­ло­гич. и гид­ро­гео­ло­ги­че­ских. Влия­ние Г. с., осо­бен­но во­до­под­пор­ных, рас­про­стра­ня­ет­ся на об­шир­ную тер­ри­то­рию, в пре­де­лах ко­то­рой про­ис­хо­дит за­то­п­ле­ние отд. 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 (напр., ава­рии на пло­ти­не Маль­пас­се во Фран­ции в 1959 и во­до­хра­ни­ли­ще Вай­онт в Ита­лии в 1963 при­ве­ли к че­ло­ве­че­ским жерт­вам, раз­ру­ше­нию го­ро­дов, мос­тов и пром. со­ору­же­ний).