Основы гидроэнергетики. Гравитационные бетонные плотины

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.


Поделиться



Отмечено как: .

Комментарии (0)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Имя*
E-mail*
Сайт
Комментарий

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>