Основы гидроэнергетики. Контрфорсные плотины

Контрфорсные плотины являются, пожалуй, самыми технически сложными их всех типов плотин. Как и гравитационные, они передают нагрузку на основание, но делают они это с помощью специальных подпорных стенок — контрфорсов. Такая конструкция позволяет существенно сократить требуемое количество бетона (а соответственно и стоимость), по сравнению с обычной гравитационной плотиной (на 20-40%, а иногда и на 60%). В то же время, контрфорсные плотины гораздо сложнее гравитационных в строительстве и более требовательны к качеству грунтов основания. К настоящему времени, в мире построено более 500 контрфорсных плотин различных типов.


Массивно-контрфорсная плотина Алькантара (Испания). Фото отсюда

Конструктивно, все контрфорсные плотины разделяются на три типа: массивно-контрфорсные, с плоскими перекрытиями и многоарочные. Различия между ними хорошо видны на следующих рисунках:

Массивно-контрфорсные плотины, напорная грань которых формируется уширением весьма толстых контрфорсов, получили наибольшее распространение в связи с относительной простотой и технологичностью их строительства, сейсмостойкостью, меньшей требовательностью к породам основания. Единственная ГЭС с контрфорской плотиной в России — Зейская, имеет именно массивно-контрфорсную плотину. Другой пример массивно-контрфорсной плотины — одна из крупнейших в мире ГЭС Итайпу на р.Парана (впрочем, там плотина сборная, состоит из контрфорсной, гравитационной и земляной частей). Недостатком массивно-контрфорсных плотин является наибольший по сравнению с другими типами расход бетона.


Контрфорсный участок плотины ГЭС Итайпу, Бразилия/Паргвай. Фото отсюда


Схема плотины Зейской ГЭС.

Контрфорсные плотины с плоскими перекрытиями имеют довольно тонкую, значительно наклоненную напорную плиту, усилия от которой передаются на контрфорсы. При большой экономии бетона, плотины такого типа требуют большого расхода арматуры (т.е. они не бетонные, а железобетонные), в связи с чем их стоимость довольно высока и в настоящее время их почти не строят.


Контрфорсная плотина с плоскими перекрытиями Поссум-Кингдом, США, высотой 58 м. Фото отсюда

Многоарочные плотины являются самыми сложными, но и самыми экономичными из контрфорсных плотин. Их напорный фронт образуется несколькими арками, передающими усилия на контрфорсы. И арки, и контрфорсы можно сделать довольно тонкими, что дает большую экономию бетона, особенно в широких створах. В то же время, многоарочные плотины технологически сложны, требовательны к качеству пород основания и температурному режиму, в них трудно сделать водосбросы и требуются специальные меры по обеспечению сейсмостойкости.


Самая длинная (1300 м) многоарочная плотина в мире — Пенсакола (США). Фото отсюда


Высочайшая в мире (215 м) контрфорсная плотина — Даниэль Джонсон (Маникуаган-5), Канада. Фото отсюда


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>