В книге рассматриваются гидротехнические сооружения, общие для различных отраслей водного хозяйства (гидротехника, ирригация, водный транспорт и т. д.). Подробно освещаются водоподпорные сооружения, даются современные методы расчетов и конструирования сооружений.

Раздел I. Общие сведения о водном хозяйстве, условия работы гидротехнических сооружений и их проектирование

Глава 1. Водные ресурсы и их использование с помощью гидротехнических сооружений
Водные ресурсы и водное хозяйство
Общие понятия о гидротехнических сооружениях
Общие краткие сведения о видах и конструкциях гидротехнических сооружений
Воздействия водного потока на гидротехнические сооружения
Взаимодействие гидросооружений с их основаниями и берегами, прочность их и устойчивость
Развитие гидротехники и строительства гидротехнических сооружений

Глава 2. Воздействие поверхностных потоков на гидротехнические сооружения и их основания
Силы гидростатического и гидродинамического давления. Кавитация и аэрация
Ветровые волны и их воздействия на сооружения
Воздействие льда и речных наносов
Пропуск воды через водосбросы
Гашение избыточной энергии потока за водосбросами
Воздействие потока на грунты перед и за водосбросными сооружениями гидроузла и меры защиты русла от размыва

Глава 3. Воздействие фильтрующихся вод на сооружения, русло и берега. Фильтрация и ее регулирование
Общая теория фильтрации воды
Решение практических задач напорной фильтрации воды
Фильтрационная прочность грунтов основания
Безнапорная фильтрация в сооружениях
Фильтрация воды в скальных основаниях сооружений
Фильтрация воды в обход сооружений (в берегах)

Глава 4. Температурные воздействия на гидротехнические сооружения
Значение температурно-влажностных воздействий для гидротехнических сооружений
Факторы, определяющие температурный режим сооружения
Основные зависимости теории теплопроводности
емпературный режим плоских конструкций
Температурный режим конструкций цилиндрической формы
Основные уравнения теории термоупругости
Методы расчета температурных напряжений

Глава 5. Сейсмическое воздействие на гидротехнические сооружения
Природа землетрясений и их характеристики
Сейсмическое районирование и микро-сейсморайонирование территории строительства гидроузлов
Определение инерционных сейсмических нагрузок на гидротехнические сооружения
Учет влияния водной среды при определении сейсмических нагрузок на плотины и другие гидротехнические сооружения
Сейсмические воздействия на бетонные плотины
Сейсмические нагрузки на земляные и каменно-земляные плотины

Глава 6. Общие сведения о проектировании гидротехнических сооружений
Изыскания и исследования для проектирования и строительства гидросооружений
Состав проектов и стадий проектирования
Принципы и практика расчетов прочности и устойчивости сооружений

Раздел II. Водоподпорные сооружения (плотины и водосбросы)

А. Бетонные и железобитонные плотины

Глава 7. Материалы для бетонных и железобетонных плотин
Требования к гидротехническому бетону. Марки бетона
Материалы для гидротехнического бетона, подбор их состава в сооружениях

Глава 8. Бетонные гравитационные плотины (общие сведения, методика расчета)
Поперечные профили плотин
Расчет прочности плотины элементарным методом
Расчет напряжений в гравитационных плотинах методом теории упругости
Напряжения в гравитационной плотине от прочих нагрузок
Расчеты напряжений в гравитационной плотине и ее основании, совместно работающих как единый комплекс
Общие положения для расчетов устойчивости плотин и допустимых деформаций
Общие конструктивно-строительные особенности бетонных гравитационных плотин

Глава 9. Бетонные водосбросные плотины на нескальных основаниях
Инженерно-геологические свойства нескальных грунтов и подготовка оснований плотин
Схемы бетонных плотин на нескальных основаниях. Формирование подземного контура плотины
Конструкции элементов подземного контура
Конструкции плотин и устройств нижнего бьефа
Конструкции быков
Расчеты общей прочности плотины
Расчет несущей способности основания и устойчивости плотины против сдвига
Проектирование плотин на нескальных основаниях в составе речных гидроузлов

Глава 10. Бетонные гравитационные плотины на скальных основаниях
Общие сведения
Скальные основания
Подготовка и улучшение оснований плотин
Учет особенностей скального основания, береговых склонов и условий строительства плотины при расчетах ее прочности
Устойчивость плотин и прочность их скальных оснований
Облегченные гравитационные плотины
Проектирование гравитационных плотин

Глава 11. Бетонные и железобетонные контрфорсные плотины
Общие сведения. Классификация
Массивно-контрфорсные плотины
Расчеты массивно-контрфорсных плотин
Контрфорсные плотины с плоскими перекрытиями
Конструкции многоарочных (арочно-контрфорсных) плотин
Расчеты многоарочных плотин
Термический режим контрфорсных плотин
Условия для применения различных типов контрфорсных плотин и пути дальнейшего их развития

Глава 12. Бетонные арочные плотины
Общие сведения
Статические расчеты арочных плотин
Расчет арочных плотин по методу независимых арок
Расчет арочных плотин по методу центральной консоли
Сейсмостойкость арочных плотин
Проектирование арочных плотин
Конструкции арочных плотин

Б. Плотины из грунтовых материалов

Глава 13. Грунт как материал тела плотины
Основные физико-механические характеристики грунта
Водопроницаемость грунтов
Деформируемость грунтов
Прочность грунтов

Глава 14. Общие вопросы проектирования грунтовых плотин
Фильтрация воды в грунтовых плотинах
Дренажные устройства
Поровое давление и консолидация грунтов
Напряженно-деформированное состояние плотин
Устойчивость откосов
Сопряжение грунтовых плотин с основанием

Глава 15. Конструкции грунтовых плотин
Плотины земляные насыпные
Плотины земляные намывные
Плотины каменно-земляные
Плотины каменные
Особенности плотин, возводимых направленным взрывом
Особенности плотин, возводимых в тяжелых климатических условиях
Выбор типа грунтовой плотины

Глава 16. Плотины из различных материалов
Деревянные плотины
Флютбеты деревянных плотин
Опоры затворов и устои деревянных плотин
Тканевые плотины
Плотины прочих типов. Некоторые конструкции плотин малого и среднего напоров

Глава 17. Водосбросы береговые и в грунтовых плотинах
Условия применения и типы береговых водосбросов
Водосбросные каналы и другие поверхностные водосбросы
Туннельные водосбросы
Шахтные водосбросы
Траншейные водосбросы (водосливы)
Выбор типа берегового водосброса
Водосбросы и водозаборные устройства в грунтовых плотинах

Литература
Предметный указатель

Предисловие

Со времени последнего издания учебника «Гидротехнические сооружения» докт. техн. наук, проф. М.М. Гришина (1962) построены крупнейшие гидросооружения в СССР: Братская, Красноярская, Чиркейская гидроэлектростанции и заканчивается строительство Нурекской, Ингурской, Токтогульской и других с плотинами высоких напоров (до 300 м). Решениями XXV' съезда КПСС и Государственным планом развития народного хозяйства СССР на десятую пятилетку намечено дальнейшее грандиозное строительство в стране, в том числе и гидротехническое.

Поэтому в настоящем учебнике коллектив авторов стремился учесть опыт и успехи последних лет в пауке и технике для повышения уровня и качества подготовки специалистов в области гидротехнического проектирования и строительства. Имея в виду развитие крупного гидростроительства в районах Сибири, Севера страны, в среднеазиатских республиках, в сложных геологических, климатических, гидрологических условиях при высоких напорах сооружений, в настоящем учебнике рассмотрены плотины на скальных основаниях, в суровых климатических условиях (районы «вечной мерзлоты»), при сейсмических воздействиях. Большое внимание уделено плотинам из грунтовых материалов (земляных, каменноземляных, каменных), особенно экономичных в горных условиях и при больших напорах.

Во всех разделах книги помещены данные последних лет (в ограниченных пределах учебника), учтены новые нормативы для проектирования (СНиП).

В учебнике сделана попытка более четко осветить теоретические основы науки о гидротехнических сооружениях, для чего выделен специальный общий раздел в начале книги, трактующий о взаимодействии водных потоков и сооружений на них, о влиянии природных факторов — геологических, сейсмических, температурных и др.

Система измерений в учебнике принята двоякая: действующая МКГСС и вводимая в практику Международная система единиц (СИ), причем принято с небольшим приближением: 1 кгс равен 10 Н и 1 кгс/см² равен 0,1 МПа (мегапаскалей).

Учебник состоит из двух частей: часть 1 (общие сведения, водоподпорные сооружения, плотины разных типов и водосбросы и т. д.), часть 2 (механическое оборудование гидротехнических сооружений, водохранилища, специальные сооружения гидроузлов, пропуск строительных расходов, компоновка Сооружений, водопроводящие сооружения и т. д.).

Гл. 1, 6—8, 10, 11 написаны докт. техн. наук, проф. М.М. Гришиным; гл. 2, 17 — докт. техн. наук, проф. С.М. Слисским; прочие главы написаны кандидатами технических наук, доцентами: гл. 3, 9 — А.И. Антиповым; гл. 5, § 12.5 — В.Ф. Иванищевым; гл. 4, 12, § 11.7 — В.Г. Ореховым; гл. 16 — В.Н. Поспеловым; гл. 13, 14, 15 — докт. техн. наук, проф. Л.Н. Рассказовым.

В работе с отдельными главами и по технической подготовке рукописи книги принимал участие канд. техн. наук В.В. Малаханов. Авторы приносят благодарность официальным рецензентам — преподавателям кафедры «Гидротехнические сооружения» Ленинградского ордена Ленина политехнического института им. М.И. Калинина (зав. кафедрой, проф. А.Л. Можевитинов) за их труд по просмотру рукописи и сделанные замечания.