ГИДРОТЕХНИ́ЧЕСКИЙ ТУННЕ́ЛЬ
-
Рубрика: Технологии и техника
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ГИДРОТЕХНИ́ЧЕСКИЙ ТУННЕ́ЛЬ (гидротехнический тоннель), подземный горизонтальный или слабонаклонный водовод замкнутого поперечного сечения. По осн. назначению различают Г. т.: энергетические (подводящие к гидроэлектростанции воду или отводящие её), водопроводные, ирригационные, водосбросные, строительные (для пропуска расходов реки в обход будущего сооружения в период строительства), судоходные и др.
Г. т. подразделяют на напорные и безнапорные. Напорные туннели (работающие на всём протяжении полным сечением) вследствие полного заполнения водовода водой подвержены гидростатич. давлению выше атмосферного, почти равномерному во всех точках; наилучшим поперечным сечением в этом случае является круговое кольцо. Безнапорные Г. т. работают с неполным сечением (верхняя часть водовода свободна от воды); имеют корытообразное, реже коробовое сечение. Высота возд. просвета при скоростях течения воды более 10 м/с обосновывается лабораторными исследованиями.
В зависимости от инж.-геологич. условий, качества скального грунта и методов проходки Г. т. могут быть полностью закреплены несущей обделкой (из бетона, железобетона, набрызг-бетона), частично закреплены, иметь выравнивающую (не несущую) облицовку (из торкрета или набрызг-бетона) или вовсе оставаться без крепления. В горных районах Г. т. крупных высоконапорных гидроузлов нередко устраивают в неск. ярусов (по высоте), образуя единый комплекс подземных гидротехнич. сооружений.
Г. т. известны с глубокой древности. Так, для снабжения водой Иерусалима и Вифлеема было сооружено несколько Г. т. История сооружения одного из них, известного как туннель Езекии (1-е тыс. до н. э.), нашла отражение в Ветхом Завете (2 Пар. 32:3). В Древней Греции население Афин снабжалось водой с помощью 18 водоподводящих каналов, один из которых прорезал горный массив туннелем. Примечательным был Г. т. длиной 1200 м для водоснабжения г. Самос. Туннели для водоснабжения сооружались в городах Древнего Рима. При имп. Клавдии (1 в. н. э.) в Риме был построен Г. т., предназначенный для спуска вод оз. Фучино в реку. Его длина достигала 5600 м, а перепад высот – св. 8 м. К числу древних гидротехнич. сооружений в засушливых районах Ирана, Афганистана и др. ср.-азиат. стран относятся кяризы – туннели малого сечения для отбора подземных вод и транспортирования части их с целью ирригации и водоснабжения.
В 12 в. в Париже был сооружён действующий и поныне Г. т., снабжающий водой франц. столицу. В кон. 18 в. механиком К. Д. Фроловым на Колывано-Воскресенских рудниках Алтая было запроектировано и построено гидротехнич. сооружение для подъёма руды и осуществления водоотлива. В его составе было несколько Г. т., пройденных в крепких скальных породах.
В нач. 19 в. во Франции при Наполеоне I были построены два судоходных туннеля, соединяющих реки Шельда и Уаза. Один из них – туннель Рикеваль – имел рекордную для того времени длину 5670 м. При ширине выработки более 10 м строительство туннелей в мягких грунтах впервые осуществлялось многоштольневым способом с использованием врем. дерев. крепи и постоянной облицовки из каменной кладки на растворе.
Дальнейшее развитие туннелестроения связано с созданием первых ГЭС в горных районах Франции, Швейцарии, Германии и др. стран. Самым крупным (сечение выработки до 460 м2) является отводящий туннель ГЭС Пирттикоски (Финляндия, 1963–64). Самый длинный (48,5 км) Г. т. сооружён в СССР для переброски р. Арпа в о. Севан (1981). Общая протяжённость Г. т. для переброски воды в засушливые районы юга Испании составляет более 70 км.