Виды гтс обж кратко

Обновлено: 02.07.2024

Существуют различные гидротехнические сооружения, виды и классификация которых говорят о широком спектре их использования. Любые из этих конструкций возводятся на водных ресурсах – от рек и озер до морей или грунтовых вод - и необходимы в целях борьбы с разрушающей силой водной стихии. Каждая из систем имеет свои особенности возведения и эксплуатации.

Как классифицируются?

Под гидротехническими сооружениями понимаются системы, которые позволяют с пользой использовать водные ресурсы или предотвратить вредное воздействие излишков воды на окружающую среду. Все современные системы (орошения, водосбора, мелиорации) называются "гидротехнические сооружения". Виды и классификация их, в зависимости от особенностей монтажа и эксплуатации, следующие:

морские, озерные, речные или на прудах;
наземные или подземные;
обслуживаемые сферой водного хозяйства;
используемые различными отраслями.

Современные гидротехнические сооружения – это и плотины, и дамбы, и водосбросы, и водоприемники, и каналы. В общем, любые системы, которые устанавливаются на водном объекте.

Водоподпорные

Водоподпорные гидротехнические сооружения представляют собой конструкции, с помощью которых можно создать напор или обеспечить разность уровней воды перед плотиной и за ней. Специалисты говорят, что водный режим в зоне подпора меняется в зависимости от природно-климатических условий региона. Водподпорные гидротехнические сооружения - это самые важные для создания плотин конструкции, так как на них приходится большая нагрузка из-за давления воды. Если вдруг водоподпорное сооружение даст сбой, напорный фронт воды будет трудно контролировать, и это может привести к печальным последствиям.

Водопроводящие

Водопроводящие конструкции состоят из водозаборов, водосбросов, водоспусков и каналов. Это гидротехнические сооружения, служащие для переброски воды в заданные пункты. Отдельного внимания заслуживают водозаборные системы, которые берут воду из водоема и поставляют ее на объекты гидроэнергетики, водоснабжения или ирригации. Их задача – обеспечение пропуска воды в водовод в установленном объеме, количестве и качестве соответственно графику водопотребления. В зависимости от места водозаборное сооружение может быть:

поверхностным: забор воды осуществляется на уровне свободной поверхности;
глубинным: забор воды производится под уровнем свободной поверхности;
донным: вода забирается с самого низкого участка водотока;
ярусным: при таком сооружении забор осуществляется с нескольких уровней воды – это зависит от ее уровня в самом водоеме и от ее качества на разной глубине.

Чаще всего монтируются на реках водозаборные гидротехнические сооружения. Фото показывает, что такие конструкции могут быть высокими и низкими.

Водозаборы для разных водоемов

В зависимости от типа источника, водозаборы могут быть речными, озерными, морскими, водохранилищными. Среди речных конструкций самыми популярными являются береговые, плавучие, русловые, которые можно совмещать с насосными станциями или монтировать их по отдельности:

Береговое сооружение необходимо устанавливать, если берег крутой. Такая конструкция – состоящие из бетона или железобетона с большим диаметром водозаборные гидротехнические сооружения. Фото показывает, что передняя стенка выходит на берег.
Русловые системы ставятся на пологих берегах и отличаются оголовком, вынесенным в русло реки.
Плавучие конструкции представляют собой понтон или баржу с установленными на них насосами, посредством которых вода забирается из реки и подается по трубам на берег.
Ковшовые водозаборные системы забирают воду из водоема расположенным на берегу ковшом.

Регуляционные

Регуляционные гидротехнические сооружения - это что? По-другому их называют выправительными конструкциями, так как они позволяют регулировать течение рек. Достичь этого можно с помощью строительства струенаправляющих и ограничивающих сооружений в самом русле и по берегам водоема. Благодаря таким системам происходит формирование речного потока так, чтобы он двигался с относительно невысокой скоростью и тем самым поддерживал фарватер с заранее установленными минимальными значениями ширины, глубины и кривизны. Пользуются популярностью эти гидротехнические сооружения, виды и классификация которых следующие:

капитальные конструкции, входящие в состав генеральных систем для регулирования рек и направленные на длительное использование;
легкие конструкции, которые иначе называются временными и используются в основном на реках малого и среднего объема.

Первые сооружения состоят из дамб, ограждающих валов, запруд и идеально справляются с подмывом и разрушающим действием воды. Легкие регуляционные сооружения – это завесы, плетни из хвороста, которые просто направляют или отклоняют поток устройства.

Ирригационные гидротехнические сооружения

Виды и классификация предполагают деление по наличию плотин – бесплотинные или плотинные. Первые системы предполагают создание искусственного канала, который отходит от реки под определенным углом и забирает часть расхода водотока. Чтобы наносы со дна не попадали в оросительный канал, такие сооружение располагаются на вогнутых участках берега. Если расходы воды значительные, тогда требуется возведение плотинных сооружений, которые, в свою очередь, могут быть поверхностными или глубинными.

Водопропускные

Водопропускные гидротехнические сооружения - это линейные объекты, представляющие собой водосливы и водоспуски. Эти системы относятся к управляемым или автоматического действия. С помощью водосброса происходит сброс излишков воды из водохранилища, а водослив представляет собой систему, в которой вода переливается свободно через гребень водоподпорного сооружения. В зависимости от особенностей движения воды такие системы могут быть без напора или напорными.

Специального назначения

В числе гидросооружений специального назначения можно выделить: гидроэнергетические, конструкции орошения, осушения, системы мелиорации и сооружения водного транспорта. Рассмотрим эти конструкции подробнее:

Гидроэнергетические сооружения бывают встроенными, русловыми, приплотинными или деривационными. Такие системы состоят из водоприемных сооружений, напорных трубопроводов, турбин с генераторами, отводящих трубопроводов и разного типа затворов. ГЭС нужны для преобразования энергии потока воды в электрическую.
Водного транспорта: данные системы состоят из шлюзов, судоподъемников, портовых сооружений, которые монтируются на реках, каналах с различным уровнем воды в них.
Мелиоративные: данные системы позволяют продумать мероприятия, направленные на коренное улучшение земель. В рамках мелиорации производится осушение и орошение территорий. С помощью осушительной системы отводятся излишки влаги, а оросительная система обеспечивает своевременное обводнение территории. Осушительные системы могут быть горизонтальными или вертикальными.
Рыбопропускные: данные гидротехнические сооружения обеспечивают пропуск рыбы из нижнего уровня воды в верхний главным образом при ее нерестовой миграции. Такие системы бывают двух типов: первые предполагают самостоятельный проход рыбы через специальные рыбоходы, вторые – посредством специальных рыбоходных шлюзов и рыбоподъемников.
Отстойники: они представляют собой специальные накопители, куда собираются отходы производства и промышленные стоки.

В некоторых случаях общие и специальные сооружения комбинируются, например система водосброса помещается в здание ГЭС. Подобные комплексные системы называются узлами гидротехнических сооружений.

Какая опасность?

Существует еще и деление гидротехнических сооружения по степени их опасности: они могут быть низкой, средней, высокой или чрезвычайно высокой степени опасности. Чаще всего основными факторами, влияющими на опасность ГТС, являются природные нагрузки и воздействия, несоответствие проектного решения нормативным требованиям, нарушение условий эксплуатации сооружений или последствия и ущерб вследствие аварии. Любые недочеты и непредсказуемые воздействия могут привести к разрушению конструкций, прорыву напорного фронта.

5.8. Аварии на гидротехнических сооружениях и их последствия К основным потенциально опасным гидротехническим сооружениям относятся плотины, водозаборные и водосбросовые сооружения и шлюзы. Водозаборное сооружение — это гидротехническое сооружение для забора воды из источника питания (реки, озера, подземного источника) с целью использования ее для нужд гидроэнергетики, водоснабжения или орошения полей. Шлюз — это сеть сооружений для подъема или опускания судов с одного уровня воды (реки, канала) на другой. Наиболее крупные шлюзы имеют ширину свыше 30 м и длину до нескольких сотен метров. Гидродинамическая авария — это чрезвычайная ситуация, связанная с выходом из строя (разрушением) гидротехнического сооружения или его части и неуправляемым перемещением больших масс воды, несущих разрушения и затопления обширных территорий. Зона катастрофического затопления — это зона затопления, возникшая в результате гидродинамической аварии, случившейся на гидротехническом сооружении, в пределах которого произошли массовые потери людей. Основными последствиями крупных гидродинамических аварий являются: повреждения и разрушения гидротехнических сооружений, кратковременное или долговременное прекращение выполнения ими своих функций; поражение людей и разрушение сооружений волной прорыва, образовавшейся в результате разрушения гидротехнического; катастрофическое затопление обширных территорий и значительного количества городов и сел, объектов экономики. В июне 1993 г. в нашей стране произошел прорыв плотины Киселевского водохранилища на реке Каква (находится на территории Серовского района Свердловской области в 17 км от города Серова). Чрезвычайная ситуация возникла вследствие сильнейшего паводка. Вода поднялась до гребня плотины. От наводнения пострадало 6,5 тыс. человек, 12 человек погибли. В зоне катастрофического затопления нарушается работа системы водоснабжения, канализации, сливных коммуникаций. Все это создает неблагоприятную санитарно-эпидемическую обстановку и способствует появлению массовых инфекционных заболеваний.

Гидротехническими сооружениями называются объекты, предназначенные для использования водных ресурсов (рек, озер, морей, грунтовых вод) или предотвращения вредного воздействия воды на окружающую среду (борьба с наводнениями, размывами берегов и пр.). С помощью гидротехнических сооружений осуществляются различные виды водохозяйственной деятельности: создаются водохранилища, регулируются расходы и уровни воды, осуществляется водный транспорт и пр.

Гидротехнические сооружения бывают различного назначения и строятся в разнообразных природных условиях.

По роду водотока или водоема, на котором они построены, гидротехнические сооружения разделяют на речные, морские, озерные или прудовые, внутрисистемные или сетевые (на гидротехнических системах) и подземные.

Сетевые мелиоративные сооружения разделяют на регулирующие (регуляторы или шлюзы-регуляторы, водовыпуски, перегораживающие и сбросные вододелители),
водопроводяшие (дюкеры, трубы, акведуки, ливнепроводы и пр.) и сопрягающие (перепады, быстротоки и пр.).

По условиям взаимодействия с водотоком или водоемом и по характеру выполняемых функций различают гидротехнические сооружения:

– водоподпорные (плотины, дамбы и др.), которые перегораживают водоток или ограждают водохранилище и воспринимают напор воды. Участок водотока (водоема) выше водоподпорного сооружения называется верхним бьефом, ниже – нижним бьефом. Разница уровней воды в верхнем и нижнем бьефе непосредственно около сооружения называется напором на сооружении;

– водопроводяшие (каналы, трубопроводы, гидротехнические туннели, лотки и др.), служащие для подачи воды к местам потребления, например из реки на орошаемые земли;

– водозаборные, служащие для забора воды из водотоков и водоемов;

– регуляционные (струенаправляющие дамбы, берегоукрепительные сооружения и пр.), предназначенные для регулирования взаимодействия потока с руслом (борьба с размывами и отложениями наносов), защиты берегов от воздействия волн и течений [2].

По целевому назначению гидротехнические сооружения разделяют на сооружения общего назначения и специальные. К сооружениям общего назначения относятся водоподпорные, водопроводящие, водосбросные и регуляционные сооружения, используемые для различных отраслей водного хозяйства и предназначенные для обеспечения требуемого подпора и емкости водохранилища, пропуска предполагаемого паводкового расхода и т.п. К специальным относятся сооружения, предназначенные для нужд одной отрасли водного хозяйства. Специальные сооружения бывают: мелиоративные (каналы, насосные станции и др.); водноэнергетические (здания гидростанций, деривационные каналы и туннели, уравнительные резервуары и другие сооружения, предназначенные для использования энергии воды); воднотранспортные (каналы, судоходные шлюзы, причалы, волноломы и пр.); лесосплавные (бревноспуски, лесозадерживающие сооружения и др.); рыбохозяйственные (рыбоходы, рыбоподъемники, рыбоводные пруды и др.); для водоснабжения и водоотведения (водозаборы, насосные станции, каналы, коллекторы, очистные станции и др.); для борьбы с наводнениями, селями, эрозией почвы (защитные дамбы, ливнестоки и др.); для использования грунтовых вод (подземные водозаборы и др.); для создания хвостохранилищ, шламонакопителей (дамбы, трубопроводы и др.).

В ряде случаев применяют совмещенные сооружения, которые одновременно выполняют несколько функций, например совмещенные здания ГЭС (с водосбросными отверстиями), судоходные шлюзы – водосбросы, совмещенные с водозаборами, и др.

По условиям использования речные гидротехнические сооружения разделяются на постоянные, используемые при постоянной эксплуатации, и временные. При этом к временным относятся сооружения, используемые только в период строительства или ремонта постоянных сооружений.

Постоянные гидротехнические сооружения разделяются на основные и второстепенные. К основным относятся гидротехнические сооружения (плотины, дамбы, водосбросы, каналы, туннели, трубопроводы, водозаборные сооружения, здания ГЭС и насосных станций, судоходные шлюзы и судоподъемники, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения и др.), разрушение которых приводит к нарушению нормальной работы электростанций, прекращению или уменьшению подачи воды в оросительные системы, подтоплению осушаемой и затоплению обвалованной территории, прекращению или сокращению судоходства, лесосплава. К второстепенным относятся гидротехнические сооружения (ремонтные затворы, струенаправляющие и раздельные стенки и дамбы, палы судоходных шлюзов, берегоукрепительные и ледозащитные сооружения и др.), разрушение которых не влечет за собой указанных выше последствий [2].

Постоянные гидротехнические сооружения разделяют на четыре класса (1–4). При установлении класса ГТС учитывают последствия при возможной аварии, их высоту, материал и вид грунта основания.

В зависимости от последствий нарушения эксплуатации ГТС, в соответствии со СНиП (11-50-74. Гидротехнические сооружения речные. Основные положения проектирования), класс назначают по данным табл. 1.1 [2].

Определение класса гидротехнических сооружений в зависимости
от последствий нарушения их эксплуатации

В настоящее время в нашей стране, да и во всем мире, в эксплуатации находится огромное количество разнообразных гидротехнических сооружений. И на этом уроке мы узнаем, что именно понимается под ГТС, рассмотрим некоторые из них, а также узнаем о том, какую опасность они в себе несут.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока "Гидродинамические аварии и гидротехнические сооружения"

Во всем мире существует огромное количество различных гидротехнических сооружений — плотины, дамбы, различного рода водохранилища.

Только у нас в России находится в эксплуатации более 30 тысяч водохранилищ различной вместимости. Причем, наиболее крупными являются 60 объектов с вместимостью более миллиарда кубометров воды каждый.

Ни для кого не секрет, что многие из этих объектов были построены еще в советское время. И вот уже десятки лет они эксплуатируются без должного обслуживания и, зачастую, находятся в аварийном состоянии.

К чему может привести разрушение таких крупных объектов и как действовать простым людям в подобных ситуациях?

Гидродинамическая авария — это чрезвычайное ситуация, связанная с выходом из строя (или разрушением) гидротехнического сооружения или его части, и неуправляемым перемещением больших масс воды, несущих разрушения и затопления обширных территорий.

Под гидротехническим сооружением понимают любое сооружение, которое служит как для использования водных ресурсов, так и для борьбы с вредным воздействием вод.

Существует огромное количество различных видов гидротехнических сооружений — это плотины и шлюзы, каналы и судоподъемники, гидроэлектростанции и многое-многое другое.

К первой относятся те сооружения, аварии на которых не способны вызвать чрезвычайную ситуацию техногенного характера. Пример может служить бобровая плотина.

Ко второй группе относят сооружения, при повреждении которых возможно возникновение чрезвычайной ситуации. Сюда относят сооружения напорного фронта, т.е. те, которые создают разницу уровней воды. Это, например, плотины, шлюзы, дамбы, оросительные системы, каналы и другие объекты.

Рассмотрим некоторые из них.

Существует два основных назначения канала — это оросительный канал, осуществляющий доставку или, наоборот, отвод воды с территории, и транспортные каналы.

Только в период с 1940 по 1965 годы на территории бывшего Советского союза было построено большое количество магистральных каналов, общая протяженность которых составляет более двух тысяч километров. Самым крупным из них является Каракумский канал, построенный для водоснабжения южных и юго-западных районов Туркмении протяженностью 1445 километров.

А наиболее известный вам Беломорско-Балтийский канал (или сокращенно Беломорканал) имеет длину 227 километров и соединяет Балтийское море с Белым.

В ходе Великой Отечественной войны часть канала была взорвана и вода смогла спокойно сливаться в Онежское озеро через поселок Повенец, который был практически полностью уничтожен потоком воды. Однако, после войны поселок был заново отстроен.

Плотина — это гидротехническое сооружение, перегораживающая реку или водоем для подъема уровня воды в них. При этом создается разница уровней воды в русле реки.

Чаще всего плотины сооружаются для использования водных ресурсов в различных целях — это мелиорация земель, создание гидроэлектростанций и так далее.

Плотины делятся на два вида — естественные и искусственные.

Искусственные плотины — это плотины, созданные людьми. К ним относятся плотины гидроэлектростанций, водозаборы, дамбы, оросительные системы, перемычки и запруды.

Естественные же плотины образуются в результате различных природных процессов. Например, это могут быть оползни, сели (поток с очень большой концентрацией минералов, камней и обломков горных пород), лавины и обвалы.

Участок реки или другого водного объекта, примыкающий к плотине, называется бьефом.

Бьеф, расположенный выше подпорного сооружения по течению реки, называется верхним бьефом.

А бьеф, расположенный ниже подпорного сооружения по течению реки, называется нижним бьефом.

Как правило, сооружение плотины сопровождается большим изменением уровня воды в верхнем бьефе, в результате чего перед плотиной, вверх по течению реки, накапливается огромное количество воды, которая образует искусственное или естественное водохранилище.

Водохранилища подразделяют на долговременные и кратковременные. Примером долговременного искусственного водохранилища может служить Куйбышевское водохранилище (его нижнюю часть еще часто называют Жигулевским морем) — это самое крупное водохранилище на территории Российской Федерации. Его площадь составляет 6450 квадратных километров, а объем — порядка 58 кубических километров воды.

Если говорить о долговременном естественном водохранилище, то на ум приходит Сарезское озеро, образовавшееся 1911 году на реке Мургаб на Памире, в результате обвала твердых скальных пород.

Кратковременные искусственные водохранилища сооружают, как правило, для временного изменения направления течения реки при строительстве ГЭС или других гидротехнических сооружений.

А кратковременные естественные водохранилища возникают в результате перекрытия реки рыхлым грунтом, снегом или льдом.

Искусство возведения плотин известно с глубокой древности. А самая древняя из них датирована трехтысячным годом до нашей эры, и располагалась в ста километрах от города Амман (современная Иордания).

Что касается ущерба, сопровождающего разрушения плотин, то он может быть чрезвычайно большим. Связано это в первую очередь с тем, что при разрушении конструкции плотины происходит катастрофический водосброс в нижний бьеф.

Самая первая такая задокументированная катастрофа произошла 12 марта 1928 года с плотиной Сент-Френсис, расположенной в каньоне Санфранцискито, что в 64 километрах к северо-западу от Лос-Анджелеса.

За две с половиной минуты до полуночи вода прорвалась через толщу грунта и плотина Сент-Френсис рухнула. Поток воды высотой коло 40 метров пронесся по каньону, сметая все на своем пути. Уже через пять минут после катастрофы, вода снесла электростанцию, расположенную в 25 километрах вниз по течению реки.

Все живое и все постройки были уничтожены. В результате наводнения была затоплена долина длиной 80 километров, и погибло более 600 человек.

Одними из крупнейших катастроф, произошедших на плотинах, считаются авария на Днепровской эдектростанции во время Великой Отечественной войны, которая унесла жизни нескольких тысяч человек, и авария на плотине Байнцяо, находящейся в округе Чжумадян провинции Хэнань Китая, которая унесла жизни около 171 тысячи человек.

Таким образом, в результате аварии на плотине, происходит затопление местности, т.е. покрытие некоторой территории водой. Как правило, на затопляемой территории выделяются четыре зоны катастрофического затопления.

Под зоной катастрофического затопления мы будем понимать зону затопления, в пределах которой происходит массовая гибель людей, животных и сельскохозяйственных растений, а также значительно повреждаются или полностью уничтожаются здания и другие сооружения.

Самая первая зона катастрофического затопления вплотную примыкает к гидротехническому сооружению и распространяется на расстояние от 6 до 12 километров от него. В случае аварии на этом участке образуются волны, высотой несколько метров, а скорость течения воды может достигать 10 метров в секунду.

Вторая зона (ее еще называют зоной быстрого течения, так как скорость потока воды в ней составляет около пяти метров в секунду) имеет протяженность от 15 до 25 километров.

Третья зона — это зона среднего течения, распространяющаяся на расстояние от 30 до 50 километров. Скорость потока воды в ней составляет около 3-х метров в секунду или 10-15 километров в час.

И последняя, четвертая, зона, протяженностью от 35 до 70 километров (в зависимости от рельефа местности), называется зоной слабого течения. В ней скорость водного потока составляет всего 6 — 10 километров в час.

В настоящее время существует огромное количество разновидностей гидротехнических сооружений, способных нести опасность техногенного характера. Они различаются по месту расположения — находящиеся на поверхности земли и под ней; по характеру и цели использования — мелиоративные, лесосплавные и судоходные; а по функциональному назначению — сооружения для переброски воды в заданные пункты.

Комплекс или группу гидротехнических сооружений, которые объединены по расположению, целям и условиям их работы мы будем называть гидроузлами. В них сочетаются плотины и шлюзы, каналы и энергоустановки.

Итоги урока:

· Под гидродинамической аварией понимают происшествие, которое связано с выходом из строя или разрушением гидротехнического сооружения и отдельных его частей, с последующим неуправляемым переносом огромных масс воды, создающим угрозу возникновения техногенной чрезвычайной ситуации.

Читайте также: