?

Log in

No account? Create an account
Previous Entry Share Next Entry
Основы гидроэнергетики. Гравитационные бетонные плотины
saiga20k wrote in rushydro

Гравитационные бетонные плотины благодаря своей конструктивной простоте и надежности распространены чрезвычайно широко. Именно такой тип плотин имеют крупнейшие ГЭС мира – «Три Ущелья», «Итайпу», «Гури». В то же время, гравитационные бетонные плотины отнюдь не так просты, как кажутся.


ГЭС Гури. Фото отсюда

Из названия следуют две основные особенности этого типа плотин: они сопротивляются давлению воды со стороны водохранилища за счет своей массы, и изготавливаются из бетона. Все гравитационные бетонные плотины можно разделить на две большие группы: водосбросные плотины на нескальных основаниях и плотины на скальных основаниях.


Водосбросная плотина Жигулевской ГЭС. Фото отсюда

Водосбросные плотины на нескальных основаниях входят в состав практически всех равнинных гидроузлов на многоводных реках. Их основные плотины – земляные, но сбрасывать излишки воды через них нельзя, размоет. Поэтому, строятся специальные водосбросные бетонные плотины, в ряде случаев весьма внушительных размеров, высотой до 40-50 м. Особенностью плотин этого типа является «распластанный» профиль, с развитыми противофильтрациоными устройствами. В целях экономии бетона, плотины часто облегчают устройством внутренних полостей либо совмещением водосбросной плотины со зданием ГЭС.


Водосбросные бетонные плотины, построенные в разные годы.

Гравитационные бетонные плотины на скальных основаниях куда больше и масштабнее. Они возводятся и на равнинных (в случае наличия соответствующих грунтов), и на горных реках, и достигают высоты более 200 метров. Рекорд принадлежит плотине Гранд Диксенс в Швейцарии – 285 м.


Плотина Гранд Диксенс. Фото отсюда


Схема плотины Гранд Диксенс. Взято отсюда

Идеальная форма гравитационной бетонной плотины – треугольник (та же Гранд Диксенс в профиле представляет собой почти идеальный треугольник). На практике профиль плотины зачастую отходит от этого идеального варианта, адаптируясь к особенностям конкретного створа. Например, плотина Токтогульской ГЭС в Киргизии сильно отходит от треугольной формы, что связано с необходимостью максимально уменьшить нагрузку на берега, сложенные слабыми породами.


Токтогульская ГЭС. Фото отсюда


Схема плотина Токтогульской ГЭС.

Недостатком гравитационных бетонных плотин является большой расход цемента, что повышает их стоимость. В связи с этим, используются различные методы по экономии бетона. В настоящее время, наиболее перспективным признано сооружение плотин из малоцементных укатанных бетонов, которые помимо экономии цемента позволяют значительно ускорить возведение плотины. В частности, из таких бетонов возведена значительная часть самой высокой гравитационной бетонной плотины России – Бурейской ГЭС.


Бурейская ГЭС.

Применяются и другие методы, позволяющие сэкономить бетон – устройство в плотине различных полостей, как пустых, так и занятых каким-либо оборудованием или балластом, и даже заанкеривание плотины в основание.


Плотина в Шотландии, заанкеренная в основание.

Кстати, к качеству основания высотные гравитационные бетонные плотины предъявляют довольно высокие требования, и его подготовке при строительстве уделяется большое внимание.



  • 1
(Deleted comment)
Так глина и является противофильтрационным элементом. Например, на Волжской ГЭС.

(Deleted comment)
Глину не насыпешь, а только укатаешь. Бурить не рационально, лучше всё во время строительства. А для ремонта плотины эта идея подходит.

(Deleted comment)
Во время строительства строительную площадку огораживают временными перемычками. Всё осушают и работают, как на любой обычной стройке.

(Deleted comment)
Расскажите, пожалуйста, об этой ГЭС. Впервые слышу.

(Deleted comment)
Пока есть крупные проекты и на суше. Но есть и в море, например, Пенжинская ПЭС - 87,1 ГВт и 190 млрд квт.ч электроэнергии. А не думали, что из-за подъёма уровня океана плотину может затопить.

а вы для глины опалубку по центру - и отсыпайте одну ;)

(Deleted comment)
а вы ее из глины сразу - опрессовали, высушили и по поверхности - плёнкой полимерной =)

(Deleted comment)
да сколько той пленке надо? это ж чисто для того, чтобы не размыло до того, как основной грунт намоют/насыпят по бокам ;)

(Deleted comment)
а вы увеерны, что такая дамба окупится ?
По теме опалубки - её ИМХО можно сделать из сформированных "пластин" (1х10х10м) глины в полимерной оболочке. В два ряда с небольшим промежутком, который заполняется уже глиной жидкой.

(Deleted comment)
ну, вам виднее :)

технология ИМХО достаточно простая : два судна, типа "кабелеукладчик"(1) и типа "платформа"(2). первое - прокладывает по дну направляющие тросы А (как "рельсы"), опуская каждые 100-500м к-либо якорь (куб бетона), так чтобы трос между ними был достаточно натяжён. Второе - в виде коробки (катамаран, с огороженным пространством между корпусами - защищенным от волнения). Направляющие - тросы, нижним концом прикрепляемые через лебедки к тросам на дне и работающие, как лифт.
Таким образом - опускаем вниз "пластины", они будут ложиться одна на другую и перемещаемся по тросу на дне дальше (как по канатной дороге в горах). Как вариант - формировать не опалубку (две тонких стенки), а сразу стену. Тогда блоки укладывать "плашмя".

На Жигулёвской (Куйбышевской ГЭС) вода сбрасывается поверх бетонной водосливной плотины. А чтоб не размыло, на дно укладывают железобетонные плиты.

Уже рассказывал - http://rushydro.livejournal.com/203975.html

Вообще говоря противофильтрационные элементы есть не на всех земляных плотинах, при умеренных напорах и мелком грунте (песке, суглинке) спокойно обходятся и без них. Например, на Волжско-Камском каскаде плотины намывали просто из песка.

Насчет бурить скважины - есть технология "стены в грунте", похожая на то, что вы описываете. По такой технологии ремонтировали плотину Курейской ГЭС, а сейчас создают противофильтрационный элемент Гоцатлинской ГЭС в Дагестане.

Спасибо, ваши посты очень полезны и познавательны.

  • 1