Разновидности гидротехнических сооружений Гидротехнические сооружения располагают в зависимости от рельефа местности и качества грунтов в близи источников водоснабжения. Гидроузел, комплекс ГТС построен на одном участке реки и связанных между собой назначением и работой. Гидроузел создается на малых реках для поднятия уровня воды до нужной отметки, обеспечивая самотечную подачу воды для полного спуска воды с водохранилища и для сброса излишков паводковых вод из верхнего бьефа в нижний. Все сооружения гидроузла связаны между собой, поэтому проектирование начинают с компоновки, которая заключается в выборе створа земляной платины, мест расположения водозаборных и водосбросных сооружений и увязке основных отметок. Створ платины выбирают в узком месте поймы реки с таким расчетом, чтобы обеспечить удобный сбор излишек воды. Тип и место водосбросного сооружения выбирают методом сравнения при сопоставлении различных вариантов и от величины сбрасываемой воды. Водозаборные сооружения располагают в местах сопряжения плотин с берегами на крупных реках России. ГТУ - являются комплексными т. е. предназначенными для полной энергии, обеспечения судоходства, осуществления орошения, водоснабжения городов и поселков и пропуска рыбы к местам нереста. Следовательно гидроузел обязательно входит в рыбопропускное сооружение Всего выделяют 10 групп гидротехнических сооружений: 1. Сооружения для водоснабжения: - водозаборные сооружения; - шлюзы регуляторы; - водоподающие каналы лотки; - трубопроводы; - регулирующие сооружения; - водовыпуски; - сопрягающие переходные сооружения; - аэраторы; - отстойники; - фильтры 2. Плотины, дамбы; различают плотины: - земляные, - насыпные, - низконапорные; 3. Водосбросные сооружения в теле платины или в обход ее; 4. Водоспуски, сбросная система; 5. Комплекс ГТС с механической подачей воды; 6 .Специальные сооружения; 7. Причалы; 8. Рыбозащитные сооружения; 9. Рыбозаградительные сооружения; 10. Рыбопропускные сооружения; Также следует различать ГТС временные и постоянные. При проектировании станции следует предварительно изучить местность, так, как особенности рельефа, уровня воды в водоеме, климатических условий играют важную роль в работе сооружения Особенности географического положения и природно-климатических условий Краснодарского края Краснодарский край расположен в западной части Кавказа, с Юго-запада омывается Черным морем, с Севера-Запада – Азовским морем. Береговая линия Черного моря сравнительно ровная (особенно на Юге), лишь на Севере выделяются Геленджикская и Цемесская бухты и полуостров Абрау. Более изрезана береговая линия в Керченском проливе, гда в Таманский полуостров вдается одноименный залив, и у Азовского моря с лиманами Ейский, Бейсугским и др Кубань - главная река края. Образуется слиянием рек Уллукам и Учкулан, берущих начало на склонах Эльбруса, у края ледника Уллукам. Впадает в Темрюкский залив Азовского моря. Длина реки – 870 км, площадь бассейна 57900 км 2 . В 116 км от устья Кубани отходит правый рукав – Протока (130 км). Реки используются для гидроэнергетики и орошения рисовых полей (в низовье Кубани) На равнинах Западного Предкавказья преобладают черноземы, особенно карбонатные предкавказские, в горах – горно-лесные бурые и дерново-карбонатные почвы, в высокогорье – горно-луговые. На местах господствовавших прежде равнинных степей – культурная растительность. В горах – широколиственная (дубовые, буковые, в районе Туапсе – Сочи – смешанные колхидские) и темнохвойные (из кавказских пихты и ели) леса, выше – субальпийские и альпийские луга. Древесно-кустарниковая растительность северной части Черноморского побережья сходна с крымской и восточно-средиземноморской. Западное Предкавказье – со степными земледельчески освоенными равнинами; Северо-Кавказский – с преобладанием горных лесов на хребтах Черноморского Кавказа и передовых куэстовых грядах; Западно-Кавказский высокогорный – с альпийским рельефом, горными лугами; Северо-Черноморскй – с ландшафтами восточно-средиземноморского типа и виноградниками; Колхидский горный – с лесными ландшафтами влажных субтропиков и курортной зоной побережья. Территория края состоит из горной и равнинной частей. Горная часть относится к западной части Б. Кавказа. Ее образуют сравнительно не большой отрезок высокогорного Западного Кавказа с южными и севернми склонами и предгорьями и средневысоные горы Черноморского Кавказа. Равнинная часть края относится к Западному Предкавказью и образована Кубано-Приазовской низменностью, Прикубанской наклонной равниной, дельтой Кубани и Таманским полуостровом с невысокими складчатыми грядами и грязевыми вулканами. На Востоке – край Ставропольской возвышенности. На равнине климат умеренно континентальный, степной, в горах – более влажный и прохладный; в северной части Черноморского побережья носит средиземноморский характер (с засушливым летом и влажным холодным полугодием; характерен ветер бора), переходящий к Юго-Востоку во влажный субтропический. Территория края состоит из горной и равнинной частей. Горная часть относится к западной части Б. Кавказа. Ее образуют сравнительно не большой отрезок высокогорного Западного Кавказа с южными и северными склонами и предгорьями и средневысотные горы Черноморского Кавказа. Равнинная часть края относится к Западному Предкавказью и образована Кубано-Приазовской низменностью, Прикубанской наклонной равниной, дельтой Кубани и Таманским полуостровом с невысокими складчатыми грядами и грязевыми вулканами. На Востоке – край Ставропольской возвышенности. На равнине климат умеренно континентальный, степной, в горах – более влажный и прохладный; в северной части Черноморского побережья носит средиземноморский характер (с засушливым летом и влажным холодным полугодием; характерен ветер бора), переходящий к Юго-Востоку во влажный субтропический Определение основных гидрологических характеристик источника водоснабжения Для установления расчетных гидрологических характеристик используется кривая обеспеченности, которая показывает, в каком числе случаев (в %) может быть превзойдена та или иная характеристика для построения кривой обеспеченности используются следующие характеристики: 1) Средняя арифметическая характеристика; 2) Среднее квадратичное отклонение; 3) Коэффициент вариации, коэффициент изменчивости статистического ряда; 4) Коэффициент ассиметрии Максимальный расход воды в половодье Максимальный расход воды в половодье рассчитывается по формуле: О мах = М F d d ’, где М= 0.278 А [ л/с. км]; 4 Ö F+1 M= 0,278 0,1 = 0,0067 [л/с. км]; 4,1 d = 1-0,61 lg ( a +0,2 b +1) d = 1-0,61 lg (1+0,2 × 0,5+1)=0,8 d '= 1- j g , где j =0,3 - лиственные леса, g =0,2 d '=1-0,3 × 0,2=0,94 Q max = M × F × d d ’, где Q max =0,0067 × 275 × 0,8 × 0,94=1,24 м 3 /с 0,278- коэффициент перехода от стока мм/час к м/с; А- параметр характеризующий сток района мм/час (применяем рисунок N1 приложения) (А=0,1 мм/ч); F- площадь водосбора [275 км 2 ]; Определение расходов воды среднее многолетнее Q ср. мног = М ср. мног × F, где М ср. мног [ л/с км] модуль стока реки, (применяем рисунок N2 приложения) М=0,5[ л/с' км] Q ср. мног =0,5 × 275=137,5 Вычисление коэффициента вариации По формуле Соколовского Д. Л.: Cv == а - 0,063 × 1g(F+1)= 0,7 - 0,063 × 1g(275+1)= 0,55, где а - географический параметр (применяем рисунок N3 приложения). а =0,7
Определение модульного коэффициента 75% обеспеченности по таблице Таблица N 1 Сv 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2
Определение расхода 75% обеспеченности Q 75% = Q ср. мног • К 75%. = 137,5 × 0,693 = 95,2 К 75%. =0,693 Вычисление расхода воды по месяцам Q cр.мес.= Q 75% × К где К - коэффициент внутригодового распределения стока малых рек, принимается по таблице N3 (Никитин С. Н.) и составляется средняя таблица по 12 месяцам, по которой будет построен гидрограф Таблица N2 мес I П Ш IV V VI VII VШ 1Х X XI XII
Определения района для размещения гидроузла Для выполнения проекта гидроузла необходимо иметь топографический материал соответствующих масштабов. На нём выявляют основные формы рельефа (возвышенности, котловины, овраги, крут
