Книга содержит основные сведения о плотинах, водозаборных сооружениях и отстойниках, каналах и водопроводящих сооружениях. В книге приведены краткие сведения о регулировании рек и новых строительных материалах, применяемых в гидротехническом строительстве, а также технологические правила производства изделий и конструкций. Второе издание переработанное с учетом действующих нормативных материалов. Нормативные данные приведены по состоянию на 1 июля 1980 г. Книга рассчитана на инженеров-гидротехников, работающих в области проектирования, строительства и эксплуатации гидротехнических сооружений. Она также может быть полезна специалистам, занятым в гидромелиоративном строительстве, а также студентам техникумов и вузов гидромелиоративной и строительной специальности и новаторам-активистам водного хозяйства.

Предисловие

Плотины
Земляные плотины
Фильтрация через земляную плотину и расчет устойчивости откосов
Каменно-набросные и каменно-земляные плотины
Водопропускные сооружения при земляных и каменно-набросных плотинах
Бетонные и железобетонные плотины
Затворы
Водозаборные сооружения и отстойники
Каналы и водопроводящие сооружения на них
Регуляционные сооружения на реках
Судоходные шлюзы, рыбо- и лесопропускные сооружения
Новые строительные материалы в гидротехническом строительстве
Бетон на шлакощелочном вяжущем (грунтосиликатный бетон)
Технологические правила производства изделий и конструкций из шлакощелочного бетона
Опыт производственного внедрения шлакощелочного бетона
Набрызг-бетон (шприц-бетон)
Полиэтиленовая пленка

Предисловие

Использование воды в зависимости от целей подразделяется на хозяйственно-питьевое, коммунальное, сельскохозяйственное, транспортное.

Основным условием правильно организованного водного хозяйства является комплексное использование водных ресурсов, т. е. одновременное использование одного и того же водного источника для нескольких водохозяйственных мероприятий.

ЦК КПСС, Президиум Верховного Совета СССР, Совет Министров СССР приняли ряд основополагающих постановлений, законов, направленных на улучшение охраны природы и рациональное использование всех имеющихся ресурсов. Принят ряд постановлений об охране и рациональном использовании вод рек Волги и Урала, бассейнов Азовского и Черного морей, оз. Байкал, р. Дунай и др.

Те или иные водохозяйственные мероприятия осуществляются с помощью инженерных сооружений, которые называются гидротехническими.

По характеру воздействия на водный поток они подразделяются на следующие основные виды:

• водоподпорные, преграждающие водный поток, создающие и испытывающие на себе подпор воды — это плотины, дамбы, шлюзы, напорные водозаборные сооружения и приплотинные здания гидроэлектростанций;
• водопроводящие, предназначенные для подвода воды к месту водопотребления и отвода после ее использования. К ним относятся каналы, туннели, лотки, трубопроводы;
• водозаборные сооружения, осуществляющие забор воды из водоема;
• водопропускные сооружения — водосбросы (водосливы и водоспуски), служащие для сброса воды из водохранилищ.

Все гидротехнические сооружения подразделяются на общие, применяемые во всех отраслях водного хозяйства,— плотины, дамбы, каналы, лотки, туннели, водоприемники, водосливы, водоспуски, и специальные, применяемые только в одной какой-либо отрасли; гидроэнергетические, судоходные, лесосплавные, оросительные, осушительные и т. д.

Водохозяйственные задачи решаются при помощи комплекса различных гидротехнических сооружений или узла гидротехнических сооружений (гидроузла).

Все гидротехнические сооружения разделяются по капитальности на пять классов:

I — постоянно действующие сооружения, удовлетворяющие повышенным требованиям, разрушение которых может привести к катастрофе;
II — постоянно действующие сооружения, удовлетворяющие средним требованиям, разрушение которых может причинить большой убыток народному хозяйству;
III — постоянно действующие сооружения, удовлетворяющие средним требованиям;
IV — постоянно действующие сооружения, удовлетворяющие минимальным требованиям;
V — временные сооружения.

Гидротехнические сооружения подвергаются воздействию сил:

• собственного веса сооружения;
• давления воды, направленного нормально к поверхности соприкосновения воды с сооружением и являющегося главной действующей силой для гидросооружения;
• иногда давления льда при спокойном состоянии ледяного покрова (статическое давление) и во время ледохода (динамическое давление);
• воздействия ветровых и судовых волн;
• давления грунта;
• сейсмических сил в районах, где наблюдаются землетрясения;
• сил трения, сцепления, фильтрационного давления;
• усилий, возникающих под действием температурных деформаций.

Размеры, формы и условия работы гидротехнических сооружений зависят от топографических, геологических и гидрогеологических условий места постройки. Геологические условия зачастую играют решающую роль.

Подпор воды от подпорных гидросооружений (особенно на равнинных реках) иногда распространяется на десятки и сотни километров вверх по реке, затапливая и подтапливая десятки и сотни тысяч гектаров земли.

Чтобы перегородить речное русло или речную долину и тем самым поднять уровень воды, необходимо строить плотину.

Разность уровней водного пространства, расположенного выше плотины (верхний бьеф) и ниже плотины (нижний бьеф), называется напором H.

Существующие типы и конструкции плотин, применяемые в гидротехническом строительстве, различаются по материалам, из которых они строятся,— земляные, плотины из каменной наброски, бетонные, железобетонные, деревянные и смешанные; по конструктивным особенностям — гравитационные, арочные и контрфорсные; по способу пропуска через них воды — глухие (не допускающие перелива воды через их гребень) или водосливные; по напору плотины — низконапорные — до 20 м, средненапорные — до 50 м и высоконапорные — свыше 50 м. 

В настоящей книге содержатся основные сведения о гидротехнических сооружениях (плотинах, водозаборных сооружениях и отстойниках, каналах и водопроводных сооружениях на них, регуляционных, судоходных, рыбо- и лесопропускных сооружениях), а также о новых строительных материалах в гидротехническом строительстве.

Поскольку в настоящее время использование водных ресурсов в народном хозяйстве получило большое развитие и оформилось в самостоятельный раздел науки, во втором издании книги были исключены разделы «Водохранилища» и «Гидротехнические мелиорации». Остальные разделы книги были переработаны в соответствии с развитием гидротехнической науки и практики за последнее десятилетие.