Гидротехника речная

ГИДРОТЕХНИКА РЕЧНАЯ, управление природными потоками рек с помощью различных инженерных методов и гидротехнических сооружений, обеспечивающих судоходство, борьбу с паводками, гидроэнергетику, гидромелиорацию, водоснабжение и защиту окружающей среды.

Течение водного потока.
Расход воды в потоке является главной его характеристикой. Значения среднего стока и его сезонных и годовых колебаний очень важны при проектировании гидроэлектростанций, ирригационных и водопроводных каналов; параметры кратковременных потоков малой интенсивности сильно влияют на планирование работ по предотвращению загрязнений окружающей среды; данные о внезапных мощных потоках и массах воды, возникающих во время ураганов, обязательно учитываются при разработке мер борьбы с наводнениями. Минимальные и максимальные речные потоки влияют и на судоходство: первые уменьшают глубину фарватера, вызывая опасность посадки судна на мель; вторые резко увеличивают скорость течения и изменяют его характер, что затрудняет движение судов.

Улучшение условий судоходства обеспечивается дноуглубительными работами на фарватере и в акваториях речных портов, регулированием уровня и стока вод, а также строительством каналов.
Подходные каналы в портах.
Подходные каналы в речных портах обычно прокладываются вдоль естественных русел, которые углубляются и расширяются; на входе с моря и в водохранилищах эти каналы защищаются молами и волноломами, обеспечивающими прохождение судов в непогоду. Дноуглубительные работы проводятся в устьях рек, подверженных воздействию приливно-отливных течений, в меандрирующих руслах рек с малым уклоном и на мелководьях, где необходимо судоходство.

Регулирование течения рек.
На некоторых реках необходимая для судоходства глубина обеспечивается регулированием течения. Для этого проводятся работы по выправлению русла с возведением струенаправляющих и ограничивающих гидротехнических сооружений в самом русле и по берегам реки. Эти сооружения формируют речной поток так, что в нем создается достаточно равномерное распределение относительно невысоких скоростей, при котором образуется и поддерживается фарватер с заданными минимальными значениями глубины, ширины и кривизны. К таким сооружениям относятся подпорные полузапруды, дамбы, шлюзы, берегоукрепительные сооружения, обводные каналы и затворы боковых проток. Нередко для обеспечения более равномерного стока строятся водохранилища и вспомогательные накопительные водоемы.

Шлюзы

Уровень воды в шлюзе изменяют, прогоняя ее насосами по водопроводным галереям в днище или стенках шлюза, либо она поступает через них самотеком. Когда судно направляется из верхнего бьефа в нижний, вода в шлюзе поднимается до уровня в верхнем бьефе, чтобы судно могло войти в шлюз. В каждом торце шлюзовой камеры расположен водонепроницаемый гидротехнический затвор, обычно представляющий собой ворота из двух створок, которые, поворачиваясь, смыкаются под тупым углом, смотрящим в сторону верхнего бьефа. Верхние ворота открываются, судно входит в шлюз, и ворота за ним плотно закрываются, опять образуя водонепроницаемый затвор. Затем вода из шлюза отводится до уровня в нижнем бьефе, после чего нижние ворота открываются и судно выходит из шлюза. Когда судно движется вверх, все происходит в обратном порядке. Обычно вода для повышения уровня в шлюзе поступает через водопроводные галереи из верхнего бьефа, а для понижения уровня в шлюзе – сливается через аналогичные галереи в нижний бьеф.

Когда были изобретены шлюзы – точно не известно, но, вероятно, это произошло в 14 или 15 в. В 1481 два монаха-доминиканца из Витербо (Италия) предложили схему шлюзовой камеры с затворами, а Леонардо да Винчи (1452–1519) спроектировал 6 шлюзов, создав систему каналов Милана. До этого (и долгое время после этого) на многих каналах суда поднимались или опускались по наклонной плоскости на канатах; однако таким способом можно было перетаскивать лишь небольшие суда. Историческая роль шлюзов обусловлена именно тем, что с их помощью можно проводить крупные суда по каналам с перепадом уровня воды.

Дата добавления: 2015-11-04