Гидротехнические сооружения виды и классификация (2 видео)

Гидротехнические сооружения – это объекты, строительные конструкции и системы, предназначенные для регулирования и использования водных ресурсов как в природных, так и искусственных водных объектах. Они играют важную роль в обеспечении водно-энергетического комплекса страны и представляют собой объединение технических, инновационных и экологических решений.

Гидротехнические сооружения делятся на несколько типов, каждый из которых выполняет свою уникальную функцию. Одним из наиболее распространенных видов гидротехнических сооружений являются плотины. Они строятся на реках и озерах для создания водохранилищ и регулирования режима стока воды. Плотины имеют различные конструктивные типы и классифицируются по способу их постройки и используемого материала. Однако, независимо от типа, плотины выполняют важную роль в предотвращении наводнений и обеспечении водного режима для промышленных и сельскохозяйственных нужд.

Еще одним типом гидротехнических сооружений являются шлюзы. Шлюзы, как правило, устанавливаются на реках и каналах и служат для пропуска судов, регулирования уровня воды и компенсации перепада высоты. Шлюзы могут быть различной конструкции: с поворотными воротами, сдвижными воротами или панельными воротами. Благодаря шлюзам обеспечивается безопасная и эффективная навигация на внутренних водных путях, а также контроль водных потоков и предотвращение наводнений в зоне влияния реки.

Содержание

Искусственные водоемы
Водохранилища
Пруды
Плотины и дамбы
Гравитационные плотины
Насыпные дамбы
Каменные дамбы
Каналы и канализация
Судоходные каналы
Ирригационные каналы
Водоотводящие и водопропускные сооружения
Станции перекачки
Сооружения для отвода поверхностных вод
📸 Видео

Видео:Искусственные сооружения, их виды и назначениеСкачать

Искусственные водоемы

Искусственные водоемы имеют широкое применение в различных сферах общественной деятельности. Главными целями искусственных водоемов являются водоснабжение населенных пунктов и промышленных объектов, организация орошения сельскохозяйственных угодий, регулирование расхода и уровня воды, энергетическое использование водной энергии, разведение рыбы и водных организмов, рекреационное использование и другие цели.

Водохранилища

Водохранилища классифицируются по различным признакам:

По типу водосбора: поверхностные и подземные.
По назначению: питьевые, промышленные, оросительные, электростанционные.
По форме: прямолинейные, извилистые, секторные и др.
По объему: мелкие, средние, крупные.
По строительному материалу: засыпные, земляные, каменные, бетонные.

Водохранилища играют важную роль в балансировании водных ресурсов и предотвращении стихийных бедствий, таких как наводнения и засухи. Они также способствуют развитию рыболовства, созданию рекреационных зон и водных маршрутов.

При создании водохранилищ учитываются многие аспекты, включая географические, гидрологические, экологические и социально-экономические факторы. Их строительство и эксплуатация требуют тщательного планирования и контроля, чтобы обеспечить безопасность и эффективность использования водных ресурсов.

Пруды

Пруды могут быть созданы как для хозяйственно-бытовых нужд, так и для сельского хозяйства и промышленности. Их функциональное назначение включает в себя очистку сточных вод, водоподготовку, воспроизводство рыбы, орошение полей и другие цели.

В зависимости от размера и глубины, пруды классифицируются на крупные, средние и мелкие. Крупные пруды имеют большую площадь и глубину и часто используются для промышленных или сельскохозяйственных нужд. Средние и мелкие пруды обычно предназначены для озеленения городских парков и садов.

Существует также классификация прудов по способу их заполнения. Естественные пруды формируются в результате природных процессов, таких как осадки, ручьи или грунтовые воды. Искусственные пруды создаются человеком при помощи земляных или бетонных дамб.

Кроме того, пруды могут быть разделены на пресноводные и солоноватые водоемы. Пресноводные пруды часто используются для целей орошения и питьевого водоснабжения, тогда как солоноватые пруды используются для аквакультуры или выращивания солевых растений.

В целом, пруды являются важными элементами водного ландшафта и играют ключевую роль в сохранении водных ресурсов и биоразнообразия. Они предоставляют охраняемые места для водных организмов и создают благоприятные условия для различных видов растений и животных.

Видео:Следы чужих технологий. Шестая серия. Гидротехнические сооруженияСкачать

Плотины и дамбы

Плотина представляет собой перекрытие русла реки или потока с целью удержания или повышения уровня воды. Она строится в узком месте речного русла, образуя водохранилище. Плотины могут быть гравитационными, арочными, клапанными и другими типами. Они используются для поддержания достаточного уровня воды для обеспечения потребностей промышленности, сельского хозяйства и водоснабжения.

Дамбы, в отличие от плотин, строятся для предотвращения наводнений и защиты земель от излишнего натекания воды. Они представляют собой земляные сооружения из грунта, камня или бетона, создающие возвышение на реке или ручье. Дамбы могут быть наводнительными, подпорными или оросительными. Они служат для регулирования водоснабжения в сельском хозяйстве и создания водохранилищ для промышленных и энергетических нужд.

Важным аспектом строительства плотин и дамб является обеспечение их надежности и безопасности. При проектировании и строительстве учитываются гидрологические и гидрогеологические факторы, а также прогнозы паводков и других климатических условий. Используется инженерная геология для определения прочности грунта и гидротехнические расчеты для выбора оптимальных параметров сооружения.

Плотины и дамбы играют важную роль в экономике и обеспечении населения водными ресурсами. Они помогают регулировать водный режим и использование водных ресурсов, а также предотвращают негативные последствия наводнений. Правильное проектирование и строительство гидротехнических сооружений позволяет эффективно использовать водные ресурсы и обеспечить безопасность населения и животного мира.

Гравитационные плотины

Плотина включает в себя массивную бетонную или каменную стену, которая устанавливается поперек русла реки или другого водотока. Ее основной целью является создание задержки в потоке воды, что позволяет контролировать распределение водных ресурсов и использовать их в нужных местах и в нужное время.

Гравитационные плотины могут иметь разные формы и размеры, в зависимости от задачи, которую они должны решать. Однако все они строятся на основе одних и тех же принципов:

Нужное количество материала для создания стены
Корректное распределение веса стены для сбалансированности и стабильности сооружения
Должна быть предусмотрена защита от протечек и подтопления
Устойчивость к рабочим и надавливающим нагрузкам от воды
Плавное переливание воды через специальные отверстия или шлюзы

В зависимости от расположения плотины и ее функциональности, она может быть использована для различных целей:

Создание водохранилищ и регулирование уровня воды
Генерация электроэнергии с помощью гидроэлектростанции
Ирригация сельскохозяйственных угодий
Предотвращение природных стихийных бедствий, таких как наводнения
Обеспечение промышленными и коммерческими водными потребностями

Гравитационные плотины являются важными инженерными сооружениями, которые играют большую роль в управлении водными ресурсами и регулировании речных систем. Они обеспечивают необходимую инфраструктуру для различных отраслей и способствуют экономическому развитию региона.

Насыпные дамбы

Основной принцип работы насыпной дамбы заключается в создании искусственного возвышения земли или грунта, которое предотвращает протекание и утечку воды, образуя барьер.

Насыпные дамбы могут быть различной формы и размера в зависимости от предназначения и условий использования. Они могут быть прямыми или изогнутыми, низкими или высокими.

Одна из особенностей насыпных дамб заключается в их структуре. Они состоят из нескольких слоев материалов, таких как грунт, галька, камни и другие, которые укрепляются и уплотняются для обеспечения прочности и надежности дамбы.

Преимущества	Недостатки
Относительно низкая стоимость строительства	Требуется большая площадь для строительства
Простота в строительстве и обслуживании	Могут быть подвержены повреждениям и разрушению при непредвиденных природных явлениях, таких как наводнения или землетрясения
Могут быть использованы для создания водохранилищ и энергетических установок	Ограниченная прочность и устойчивость к нагрузкам и колебаниям воды

В целом, насыпные дамбы являются важным инженерным сооружением, которое позволяет эффективно использовать и контролировать водные ресурсы, обеспечивая защиту от наводнений и создавая условия для развития сельского хозяйства и энергетической отрасли.

Каменные дамбы

Каменные дамбы обычно строятся на реках и озерах, где наблюдается высокий уровень воды. Они могут быть высокими и массивными сооружениями, способными удерживать большое количество воды.

Строительство каменных дамб требует тщательного планирования и использования прочных материалов. Камни, используемые в строительстве, должны быть достаточно крупными и прочными, чтобы выдерживать давление воды.

Архитектура каменных дамб имеет свою специфику. Камни могут быть расположены в один или несколько рядов с различной формой и размером. Они могут быть также облицованы более прочными материалами, чтобы защитить дамбу от разрушения.

Одной из самых известных каменных дамб является дамба Габион, расположенная в Швейцарии. Она была построена в 1868 году и до сих пор успешно справляется с регулированием уровня воды в окружающем регионе.

Каменные дамбы считаются одним из наиболее надежных типов гидротехнических сооружений. Они прочны, долговечны и способны выдерживать большие нагрузки. Кроме того, они могут быть вписаны в окружающую природную среду, создавая живописные и экологически устойчивые ландшафты.

Видео:ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ АВАРИИ И ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯСкачать

Каналы и канализация

Каналы могут быть различных типов в зависимости от своего предназначения. Одним из основных типов являются орошаемые каналы, которые используются для подачи воды на сельскохозяйственные угодья. Они могут быть открытыми или закрытыми, а также иметь разные уклоны и габариты в зависимости от обслуживаемой площади и потребностей в воде.

Другой тип каналов – это судоходные каналы, которые предназначены для перемещения судов и других плавсредств. Они имеют специальное профилирование дна и берегов, регулируемые затворы и шлюзы для контроля уровня воды и позволяют обеспечить безопасное и эффективное движение судов.

Канализация, в свою очередь, классифицируется на основные и промышленные. Основная канализация предназначена для сбора и удаления сточных вод, которые образуются в жилых зонах и общественных местах. Промышленная канализация служит для сбора и удаления сточных вод, образующихся на промышленных предприятиях.

Важными элементами каналов и канализации являются дамбы, шлюзы, сифоны, насосные станции и другие сооружения, которые обеспечивают контроль уровня воды, ее передвижение и очистку. Эти сооружения должны быть строго спроектированы и контролируемыми для обеспечения безопасности и эффективности их использования.

Судоходные каналы

Судоходные каналы строят для обеспечения проходимости территорий, которые не имеют доступа к природным водоемам нужного класса. Каналы могут пролегать по равнинным местностям, преодолевать горы и пересекать реки.

Каналы позволяют судам преодолевать препятствия, такие как горные хребты и переправы, и сокращают время пути. Они важны для улучшения транспортной доступности территорий, развития туризма и коммерции.

Судоходные каналы могут иметь различные размеры и глубину, в зависимости от класса судов, которые должны проследовать по ним. Каналы могут быть прямолинейными или иметь извилистый путь, а также оборудованы шлюзами и причалами.

Одним из примеров судоходных каналов является Беломорско-Балтийский канал, который соединяет Белое и Балтийское моря.

Судоходные каналы играют значительную роль в развитии транспортной инфраструктуры и способствуют экономическому росту регионов. Они обеспечивают удобство и эффективность перевозок, а также способствуют развитию туристического потенциала.

Ирригационные каналы

Ирригационные каналы классифицируются по различным признакам, таким как:

Назначение: можно выделить каналы для орошения сельскохозяйственных угодий, промышленных предприятий, городских парков и садов.
Построение: различают каналы с открытой и закрытой лентами – каналы с открытыми лентами имеют открытый водоотводный русло, а каналы с закрытыми лентами имеют подземные или подполевые трубопроводы.
Размещение: каналы могут быть поверхностными, расположенными на поверхности земли, или подземными, проложенными на глубине.

Ирригационные каналы имеют важное значение для сельского хозяйства, особенно в засушливых регионах. Они обеспечивают равномерное распределение воды и оптимальные условия для роста растений, что позволяет повысить урожайность и продуктивность посевов.

Важно отметить, что строительство ирригационных каналов должно проводиться с учетом экологических и гидрологических характеристик местности, чтобы минимизировать негативное влияние на окружающую среду и водные ресурсы.

Видео:Как работает гидроэлектростанцияСкачать

Водоотводящие и водопропускные сооружения

Водоотводящие сооружения выполняют следующие функции:

Снижение уровня грунтовых вод;
Сброс лишней поверхностной воды с защищаемой территории;
Улучшение мелиоративного состояния земель;
Предотвращение затопления и заболачивания территорий.

К водоотводящим сооружениям относятся различные каналы, рвы, колодцы, водоотводные системы и дренажные трубы.

Водопропускные сооружения, в свою очередь, предназначены для пропуска воды через преграду и служат для осуществления следующих функций:

Регулирование уровня воды в реках, озерах, водохранилищах;
Организация проходов для кораблей и судов;
Получение энергии воды для использования в гидроэлектростанциях;
Управление напором воды для защиты берегов и предотвращения разрушения природной среды.

К водопропускным сооружениям относятся шлюзы, плотины, водоспуски, водопропускные строения гидроэлектростанций и другие сооружения, способные пропускать большие объемы воды.

Станции перекачки

Функция станции перекачки заключается в создании давления в трубопроводах для перемещения жидкости от низкоуровневых источников к высокоуровневым потребителям. В состав станции перекачки обычно входят насосы, питательные и водосливные трубопроводы, клапаны, фильтры, датчики и система автоматизации, обеспечивающая контроль и управление процессом перекачки.

Станции перекачки могут быть различных типов в зависимости от основных характеристик и целей использования. Вот некоторые из них:

Тип станции перекачки	Описание
Водоотливная станция перекачки	Используется для откачки излишков жидкости из затопленных или вытопленных территорий.
Подземная станция перекачки	Расположена под землей и используется для перекачки воды или других жидкостей на значительное расстояние.
Транспортная станция перекачки	Предназначена для транспортировки воды или других жидкостей по трубопроводам на большие расстояния.
Уличная станция перекачки	Установлена на открытых улицах и используется для подачи воды или других жидкостей в места общего пользования, такие как парки или пляжи.

Станции перекачки являются неотъемлемой частью инфраструктуры гидротехнических систем. Они играют важную роль в обеспечении надежного и эффективного перемещения жидкостей, обеспечивая комфорт и безопасность для населения и промышленности.

Сооружения для отвода поверхностных вод

Одним из основных видов сооружений для отвода поверхностных вод является дождеприемник. Он представляет собой углубление в земле с водоотводными каналами, которые направляют воду к резервуарам или рекам. Дождеприемники активно используются в городском строительстве для сбора дождевых вод с дорог и тротуаров.

Плотинная система — еще одно важное сооружение для отвода поверхностных вод. Она представляет собой сеть водоотводных каналов с плотинами, расположенными на регулярных интервалах. Плотины удерживают воду и позволяют контролировать ее отвод. Такая система применяется в сельском хозяйстве для орошения полей, а также в промышленности и инженерии для отвода воды от производственных площадок.

Важно отметить, что сооружения для отвода поверхностных вод имеют большое значение не только для предупреждения и ликвидации последствий наводнений, но и для сохранения грунтовых вод, предотвращения эрозии почвы и обеспечения устойчивого развития регионов.