Hydraulische Struktur ist ein technisches oder natürliches Bauwerk zur Nutzung von Wasserressourcen oder zur Bekämpfung der zerstörerischen Wirkung von Wasser. Wasserbauwerke sind allgemein und speziell . Allgemeine werden für fast alle Arten der Wassernutzung verwendet: Wasserrückhaltung, Wasserversorgung, Regulierung, Wasseraufnahme und Überlauf.

Wasserrückhaltende Wasserbauwerke erzeugen vor und hinter dem Bauwerk einen Druck bzw. Wasserspiegelunterschied. Dazu gehören: Dämme und Deiche (oder Wälle).

Dämme - die wichtigste und häufigste Art von Wasserbauwerken. Sie blockieren die Flusskanäle und erzeugen einen Höhenunterschied entlang des Flussbettes. Oberhalb des Damms sammelt sich Wasser und es entsteht ein künstlicher oder natürlicher Stausee. Der Abschnitt eines Flusses zwischen zwei benachbarten Dämmen an einem Fluss oder der Abschnitt eines Kanals zwischen zwei Schleusen wird als Pool bezeichnet. Der stromaufwärts des Damms ist der Teil des Flusses oberhalb der Stützstruktur, und der Teil des Flusses unterhalb der Stützstruktur wird als stromabwärts bezeichnet. Reservoirs können lang- oder kurzfristig sein. Ein künstliches Langzeitreservoir ist beispielsweise ein Reservoir vor einem Wasserkraftwerk, einem Bewässerungssystem. Durch die Blockierung des Flusses nach einem solchen Notfall wie dem Einsturz von hartem Gestein kann ein langfristiges natürliches Reservoir gebildet werden. Kurzfristige künstliche Dämme werden geschaffen, um die Fließrichtung eines Flusses während des Baus eines Wasserkraftwerks oder anderer Wasserbauwerke vorübergehend zu ändern. Kurzfristige natürliche Staudämme entstehen durch Verstopfungen des Flusses mit loser Erde, Schnee oder Eis. Dämme grenzen das Küstengebiet ab und verhindern dessen Überflutung bei Überschwemmungen und Überschwemmungen an Flüssen, bei Flut und Stürmen auf Meeren und Seen.

Wasserführende Wasserbauwerke (Wasserleitungen) dienen dazu, Wasser zu bestimmten Punkten zu transportieren: Kanäle, hydrotechnische Tunnel, Böden, Rohrleitungen. Einige von ihnen, zum Beispiel Kanäle, erfordern aufgrund der natürlichen Bedingungen ihres Standorts, der Notwendigkeit, Kommunikationsleitungen zu kreuzen und die Betriebssicherheit zu gewährleisten, den Bau anderer Wasserbauwerke, die zu einer speziellen Gruppe von Bauwerken an Kanälen zusammengefasst sind ( Aquädukte, Siphons, Brücken, Fährüberfahrten, Tore, Überläufe, Schnecken usw.).

Regulierende (begradigende) hydraulische Strukturen zur Veränderung und Verbesserung der natürlichen Fließbedingungen von Wasserläufen und zum Schutz von Flussbetten und Ufern vor Erosion, Sedimentation, Eisfreilegung usw. Bei der Regulierung von Flüssen, Dämmen, Strahlführungen (Halbdämme, Schilde, Dämme, Einfassungsschächte, Traversen, untere Stromschnellen usw.) .), Uferschutzbauwerke, Eisleitwerke und Eisrückhaltebauwerke.

Hydraulische Strukturen der Wasseraufnahme (Wasseraufnahme). angeordnet, um Wasser aus einer Wasserquelle zu entnehmen und es zu einer Wasserleitung zu leiten. Sie gewährleisten nicht nur eine ununterbrochene Wasserversorgung der Verbraucher in der richtigen Menge und zum richtigen Zeitpunkt, sondern schützen auch Wasserversorgungsstrukturen vor Eis, Schlamm, Sedimenten usw. Hydraulische Strukturen zur Wasserableitung dienen dazu, überschüssiges Wasser aus Stauseen, Kanälen und Druck abzuleiten Becken usw. Sie können kanal- und küstennah, oberflächennah und tief sein und die teilweise oder vollständige Entleerung von Gewässern ermöglichen. Um die Menge des freigesetzten (abgelassenen) Wassers zu regulieren, sind Überläufe mit hydraulischen Toren versehen. Für kleine Wassereinleitungen werden auch automatische Überläufe verwendet, die sich automatisch einschalten, wenn der Oberwasserspiegel über einen vorbestimmten Wert steigt. Dazu gehören offene Wehre (ohne Tore), Überläufe mit automatischen Toren, Heberüberläufe.

Spezielle hydraulische Struktur für jeden Zweig der Wasserindustrie gebaut. Für den Wassertransport: eine schiffbare Schleuse, ein Schiffshebewerk, eine Anlegestelle, ein Boot, eine Holzrampe (Holzrampe), ein Leuchtturm und andere Bauwerke je nach Situation der Schiffspassage, verschiedene Hafenanlagen (Anlegestellen, Wellenbrecher, Molen, Liegeplätze, Docks, Bootshäuser, Slipanlagen usw.). Für Wasserkraft: HPP-Gebäude, Druckbecken usw. Für Hydromelioration: Bewässerungs- oder Entwässerungskanal (Haupt- oder Verteilungskanal), Entwässerung, Schleusenregler am Bewässerungs- und Entwässerungssystem, Kollektor usw. Für Wasserversorgung und Kanalisation: Deckel, Pumpstation , Wasserdruckturm und -reservoir, Kühlteich usw. Für die Fischzucht: Fischtreppe, Fischaufzug, Fischteich usw. Für die soziale Organisation: Schwimmbäder, Wasserparks, Springbrunnen. Diese hydraulischen Strukturen werden zusammen mit ihrem direkten Zweck verwendet für:

• Schutz vor Überschwemmungen und Zerstörung der Ufer von Stauseen, Ufern und Böden von Flussbetten;
• Umzäunung der Lagerung von flüssigen Industrieabfällen (Bergbau, Hüttenwesen, Energie) und landwirtschaftlichen Betrieben;
• Erosionsschutz an Kanälen;
• verhindern die schädlichen Auswirkungen von Wasser und flüssigen Abfällen.

In einigen Fällen werden allgemeine und spezielle Wasserbauwerke in einem Komplex kombiniert, z. B. eine Überlaufrinne und ein Wasserkraftwerksgebäude (das sogenannte kombinierte Wasserkraftwerk) oder andere Bauwerke, um mehrere Funktionen gleichzeitig zu erfüllen. Bei der Umsetzung wasserwirtschaftlicher Maßnahmen bilden Wasserbauwerke, die durch ein gemeinsames Ziel vereint sind und sich an einem Ort befinden, Komplexe, die Knoten von Wasserbauwerken oder Wasserkraftwerken genannt werden. . Mehrere Wasserkrafteinheiten bilden Wasserwirtschaftssysteme, z. B. Energie, Transport, Bewässerung usw. Je nach Standort können Wasserbauwerke Meer, Fluss, See, Teich sein. Es gibt auch oberirdische und unterirdische Wasserbauwerke.

Wasserbauwerke als Objekte des Wasserbaus werden zur Analyse des Gefährdungspotentials und Kapitalwertes in 5 Klassen eingeteilt. Die 1. Klasse umfasst die wichtigsten permanenten Wasserkraftwerke mit einer Leistung von mehr als 1 Million kW. Zum 2. - der Bau von Wasserkraftwerken mit einer Kapazität von 301.000 - 1 Million kW, Bauten an Super-Hauptbinnenwasserstraßen (z. B. an der Wolga, am Wolga-Don-Kanal usw.) und der Bau von Flüssen Häfen mit einem Schiffsfrachtumschlag von mehr als 3 Millionen bedingten Tonnen . In die 3. und 4. Klasse - Wasserkraftwerke mit einer Kapazität von 300.000 kW oder weniger, Anlagen auf den wichtigsten Binnenwasserstraßen und lokalen Routen, Bau von Flusshäfen mit einem Frachtumschlag von 3 Millionen konventionellen Tonnen oder weniger. Die 5. Klasse umfasst temporäre Wasserbauwerke. Unfälle an Wasserbauwerken sind vielfältig. Die gefährlichsten davon sind hydrodynamische Unfälle.

Bei der Entwicklung von Maßnahmen zur Vermeidung von Notsituationen an Wasserbauwerken wird in Projekten je nach Gefährdungsklasse der Grad ihrer Zuverlässigkeit vergeben, d.h. Sicherheits- und Stabilitätsspielräume, geschätzter maximaler Wasserverbrauch, Eigenschaften und Qualität von Baumaterialien usw. Darüber hinaus werden Umfang und Zusammensetzung der Erhebungs-, Konstruktions-, Forschungs- und Diagnosearbeiten von der Gefahrenklasse bestimmt. Die charakteristischen Merkmale von Wasserbauwerken hängen mit dem Einfluss von Wasserfluss, Eis, Sedimenten und anderen Faktoren darauf zusammen. Diese Einwirkung kann mechanischer (statische und hydrodynamische Belastungen, Bodenauswaschung usw.), physikalischer und chemischer (Oberflächenabrieb, Metallkorrosion, Betonauslaugung), biologischer (Verrottung von Holzkonstruktionen, Holzverschleiß durch lebende Organismen usw.) sein. Die Bedingungen für den Bau von Wasserbauwerken werden durch die Notwendigkeit erschwert, die Bauwerke während der Dauer ihrer Errichtung (in der Regel über mehrere Jahre) die sogenannten Baukosten des Flusses, des Eises, des Flößholzes, der Schiffe usw. dort abführen zu müssen Überschwemmungen einzelner Landstriche, Anstieg des Grundwasserspiegels, Einbruch von Ufern etc. Daher erfordert der Bau solcher Anlagen qualitativ hochwertige Arbeit und eine hohe Zuverlässigkeit und Sicherheit der Strukturen, weil. Unfälle an Wasserbauwerken haben schwerwiegende Folgen - Menschenopfer und Verlust von Sachwerten.

Hydraulische Bauwerke (HTS) umfassen Druckvorbauten und natürliche Dämme (Dämme, Schleusen, Dämme, Bewässerungssysteme, Dämme, Dämme, Kanäle, Regenwasserkanäle usw.), die einen Unterschied im Wasserspiegel vor und nach ihnen erzeugen und für die Verwendung von Wasser ausgelegt sind Ressourcen sowie zur Bekämpfung der schädlichen Wirkung von Wasser.

Damm - ein künstliches Wasserrückhaltebauwerk oder ein natürliches (natürliches) Hindernis im Weg eines Wasserlaufs, das einen Höhenunterschied stromaufwärts und stromabwärts entlang des Flussbetts erzeugt; ist eine wichtige Art von gemeinsamer hydraulischer Struktur mit Dükern und anderen damit erstellten Geräten.

Künstliche Dämme werden vom Menschen für seine eigenen Bedürfnisse geschaffen; Dies sind Dämme von Wasserkraftwerken, Wassereinlässe in Bewässerungssystemen, Dämme, Dämme, Dämme, die in ihrem oberen Becken ein Reservoir bilden. Natürliche Dämme sind das Ergebnis der Einwirkung von Naturgewalten: Erdrutsche, Muren, Lawinen, Einstürze, Erdbeben.

Pool - ein Abschnitt eines Flusses zwischen zwei benachbarten Dämmen an einem Fluss oder ein Abschnitt eines Kanals zwischen zwei Schleusen.

Der Oberlauf der Staumauer ist der Teil des Flusses oberhalb des Staubauwerks (Staumauer, Schleuse).

Stromabwärts - Teil des Flusses unterhalb der Stützstruktur.

Risberma - ein befestigter Abschnitt des Flussbetts stromabwärts einer hydraulischen Überlaufstruktur, der den Kanal vor Erosion schützt und die Fließgeschwindigkeit ausgleicht.

Reservoirs können lang- oder kurzfristig sein. Ein langfristiges künstliches Reservoir ist beispielsweise das Reservoir des Oberlaufs der Iriklinskaya GRES. Ein langfristiges natürliches Reservoir entsteht durch die Blockierung von Flüssen durch einen Einsturz von hartem Gestein (Tian Shan, Pamir usw.).

Kurzfristige künstliche Dämme werden gebaut, um die Richtung des Flussbetts während des Baus eines Wasserkraftwerks oder anderer Wasserbauwerke vorübergehend zu ändern. Sie entstehen durch Verstopfungen des Flusses mit loser Erde, Schnee oder Eis (Stau, Verstopfung).

Künstliche und natürliche Dämme haben in der Regel Abflüsse: für künstliche Dämme - gerichtet, für natürliche - zufällig geformt (spontan). Es gibt mehrere Klassifikationen von Wasserbauwerken. Je nach Standort des GTS sind sie unterteilt in:

• an Land (Teich, Fluss, See, Meer);
• unterirdische Rohrleitungen, Tunnel.

Nach Art und Verwendungszweck werden folgende Arten von GTS unterschieden:

• Wasser und Energie;
• für die Wasserversorgung;
• verbessernd;
• Kanal;
• Wassertransport;
• dekorativ;
• Holzverhüttung;
• Sport;
• Fischerei.

Entsprechend ihrer funktionalen Bestimmung werden HTS wie folgt klassifiziert:

• wasserrückhaltende Bauwerke, die vor und hinter dem Bauwerk Druck oder einen Wasserspiegelunterschied erzeugen (Dämme, Dämme);
• wasserführende Bauwerke (Wasserleitungen) zum Transport von Wasser zu bestimmten Punkten (Kanäle, Tunnel, Kanäle, Rohrleitungen, Schleusen, Aquädukte);
• regulierende (Begradigungs-)Bauwerke zur Verbesserung der Fließbedingungen von Wasserläufen und zum Schutz der Kanäle und Ufer von Flüssen (Schilde, Dämme, Halbdämme, Ufersicherungen, Eisleitbauwerke);
• Überlaufbauwerke, die dazu dienen, überschüssiges Wasser aus Stauseen, Kanälen, Druckbecken abzuleiten, die ein teilweises oder vollständiges Entleeren von Stauseen ermöglichen.

In einer speziellen Gruppe werden spezielle hydraulische Strukturen unterschieden:

• HTS für die Nutzung von Wasserenergie - HPP-Gebäude und Druckbecken;
• GTS für den Wassertransport - Schiffsschleusen, Holzstarts;
• verbessernde GTS - Haupt- und Vertriebskanäle, Sperren, Regulierungsbehörden;
• Fischerei GTS - Fischpassagen, Fischteiche;
• integrierte HTS (Hydraulikaggregate) - HTS, vereint durch ein gemeinsames Netz von Dämmen, Kanälen, Schleusen, Kraftwerken usw.

REGIERUNG DER RUSSISCHEN FÖDERATION

AUFLÖSUNG

Zur Klassifikation von Wasserbauwerken

Gemäß Artikel 4 des Bundesgesetzes „Über die Sicherheit von Wasserbauwerken“ die Regierung der Russischen Föderation

entscheidet:

1. Stellen Sie fest, dass Wasserbauwerke in die folgenden Klassen eingeteilt werden:

I-Klasse - Wasserbauwerke mit extrem hoher Gefahr;

Klasse II - Wasserbauwerke mit hohem Risiko;

Klasse III - Wasserbauten mittlerer Gefahr;

Klasse IV - Wasserbauwerke mit geringer Gefahr.

2. Genehmigen Sie die beigefügten Kriterien für die Klassifizierung von Wasserbauwerken.

3. Stellen Sie fest, dass, wenn ein Wasserbauwerk gemäß den von dieser Resolution gebilligten Kriterien verschiedenen Klassen zugeordnet werden kann, ein solches Wasserbauwerk zu der höchsten von ihnen gehört.

Premierminister
Russische Föderation
D. Medwedew

Kriterien für die Klassifizierung von Wasserbauwerken

GENEHMIGT
Regierungsdekret
Russische Föderation
vom 2. November 2013 N 986

1. Klassen von Wasserbauwerken in Abhängigkeit von ihrer Höhe und Art des Baugrunds:

Anmerkungen: 1. Böden werden unterteilt in: A - Felsen; B - sandig, grobkörnig und lehmig in festem und halbfestem Zustand; B - in plastischem Zustand wassergesättigter Ton.

2. Die Höhe eines Wasserbauwerks und die Bewertung seines Fundaments werden gemäß der Konstruktionsdokumentation bestimmt.

3. An den Positionen 4 und 7 wird anstelle der Höhe des Wasserbauwerks die Tiefe der Sohle des Wasserbauwerks genommen.

2. Klassen von Wasserbauwerken nach Zweck und Betriebsbedingungen:

Anmerkungen: 1. Die in Position 2 angegebene Klasse der hydraulischen Bauwerke von hydraulischen und thermischen Kraftwerken mit einer installierten Leistung von weniger als 1000 MW wird um eins erhöht, wenn die Kraftwerke von Energiesystemen isoliert sind.

2. Die in Position 6 angegebene Klasse von Wasserbauwerken wird um eins erhöht für Kanäle, die Wasser in Trockengebiete unter Bedingungen von komplexem bergigem Gelände transportieren.

3. Die Klasse der hydraulischen Bauwerke des Kanalabschnitts von der Oberwasserentnahme bis zum ersten Regelbecken sowie der Kanalabschnitte zwischen den Regelbecken, die in Position 6 vorgesehen sind, wird um eins reduziert, wenn die Wasserversorgung der Hauptleitung erfolgt Wasserverbraucher während der Liquidationsdauer der Folgen eines Unfalls auf dem Kanal können auf Kosten der Regulierungsbecken oder anderer Quellen bereitgestellt werden.

4. Die in Position 10 genannte Klasse der Wasserbauwerke von Binnenhäfen wird um eins erhöht, wenn Schäden an Wasserbauwerken von Binnenhäfen zu Notfällen bundesweiter, überregionaler und regionaler Art führen können.

5. Die in den Positionen 13 und 14 angegebene Klasse von Wasserbauwerken wird je nach Komplexität der im Bau oder in Reparatur befindlichen Schiffe um eins erhöht.

6. Die in Position 16 genannte Klasse von Wasserbauwerken wird um eins erhöht, wenn Schäden an solchen Wasserbauwerken zu einem Notfall führen können.

7. Die in Position 17 genannte Wasserbauwerksklasse wird um eins erhöht, wenn Schäden an ufersichernden Wasserbauwerken zu Notlagen bundesweiter, überregionaler und regionaler Art führen können.

3. Klassen von Wasserschutzbauwerken, abhängig vom maximalen Druck auf das Wasserrückhaltebauwerk:

4. Klassen von Wasserbauwerken in Abhängigkeit von den Folgen möglicher hydrodynamischer Störfälle:

Elektronischer Text des Dokuments
erstellt von CJSC "Kodeks" und geprüft gegen:
Sammlung von Rechtsvorschriften
Russische Föderation,
Nr. 45, 11.11.2013, Artikel 5820

Arten von Wasserbauwerken werden vor allem nach ihrem funktionalen Zweck unterschieden.

Es gibt folgende Typen:

− wasserrückhaltende Bauwerke;

− Überläufe;

− Entwässerungs- und Wasserabflussbauwerke;

− Wasserversorgungsanlagen;

− Energieanlagen;

− Versandeinrichtungen;

− Uferschutz und Uferschutzstrukturen etc.

Wasserrückhaltestrukturen schaffen und erhalten einen Niveauunterschied zwischen dem stromaufwärts und dem stromabwärts gelegenen Becken (Kopf).

Entwässerungseinrichtungen sollten Folgendes bieten:

− Unterlassung von Hoch- und Regenwasser und anderen ungenutzten Wasserströmen, um eine Überschreitung der Bemessungswasserstände im Oberwasser zu vermeiden;

− Durchtritt von Eis, Schlamm, Schutt und anderen schwimmenden Gegenständen von stromaufwärts nach stromabwärts, wenn die Betriebsbedingungen des Wasserkraftwerks dies erfordern.

Diese Funktionen von Überläufen können sowohl während des Betriebs des Wasserkraftwerks als auch während seines Baus ausgeführt werden. Im ersten Fall werden die Überlaufstrukturen als betriebsbereit bezeichnet, im zweiten Fall als Konstruktion oder Konstruktionen zum Überspringen von Baukosten.

Entwässerungsanlagen sind für die Durchführung von Wasserableitungen aus dem Reservoir erforderlich, insbesondere um bestimmte Hygiene- und Umweltbedingungen im Stromabwärts aufrechtzuerhalten (die sogenannten Sanitärwasserdurchflussraten, die durch Hygienevorschriften und -normen festgelegt sind - SanPiN 3907-85).

Wasserversorgungsstrukturen sind darauf ausgelegt, Wasser über einige Entfernungen zu übertragen.

Energieanlagen werden zur Nutzung der Wasserenergie verwendet - dies sind die Strukturen von hydraulischen (HPP), nuklearen (NPP), thermischen (TPP) Kraftwerken sowie der Bau von Pumpstationen (PS).

Schifffahrtseinrichtungen bieten Navigation und Flößerei.

Uferschutz und Uferschutzkonstruktionen dienen zum Schutz oder zur Stärkung der Ufer von Flüssen, Kanälen und Stauseen vor Zerstörung durch Wellen, Wasserfluss und Eis.

1.3. Wasserbauten von Städten

In den Bedingungen der Städte sind weit verbreitet:

- wasserrückhaltende Strukturen;

− Überläufe;

− Entwässerungs- und Wasserabflussbauwerke;

− Wasserversorgungsanlagen;

– Stauseen (Teiche);

− Uferschutz und Uferschutzstrukturen;

- Bauwerke zum Schutz von Territorien vor Erdrutschen;

- Strukturen zum Schutz von Gebieten vor Überschwemmungen und Überschwemmungen.

2. Wasserrückhaltestrukturen

2.1. Arten von Wasserrückhaltestrukturen

Dämme sind die am weitesten verbreiteten wasserhaltenden Bauwerke. Stützkonstruktionen können je nach Zweck des Wasserkraftwerks Gebäude von Wasserkraftwerken und Pumpstationen, Widerlager, Stützmauern usw. sein.

Dämme werden aus verschiedenen Materialien gebaut: Erde (Stein), Beton und Stahlbeton, Holz, Kunststoffe. Gemäß SNiP 2.06.05-84 * werden sie in Typen unterteilt (Tabelle 2.1).

Tabelle 2.2

Typisierung von Dämmen aus Bodenmaterialien

Entsprechend der Konstruktion des Körpers und der undurchlässigen Vorrichtungen im Körper und in der Basis werden Erdschüttdämme (SNiP 2.06.05-84 *) in Haupttypen unterteilt (Abb. 2.3 und Tabelle 2.3).

Tabelle 2.3

Arten von Erddämmen

Reis. 2.3. Arten von Erddämmen:

1 – Dammkörper; 2 – Vertiefungsfläche; 3 - Entwässerung; 4 - Befestigungshänge; 5 – oberstes erdundurchlässiges Prisma; 6 - Zwerchfell; 7 - Reitprisma; 8 - Basisprisma; 9 - Übergangsschicht; 10 - Sieb aus nicht gemahlenen Materialien; 11 - Bodenkern; 12 – zentrales bodenundurchlässiges Prisma; 13 - Spundwand oder Wand; 14 - niedergeschlagen; 15 - Injektionsvorhang (Zementierung) (hängend); 16 - Zahn; 17 - Bodensieb; h ist die Höhe des Damms; b ist die untere Breite des Damms; b um ist die untere Breite der undurchlässigen Einrichtung; b oben ist die Breite des Damms entlang des Kamms; m h ist der Koeffizient der oberen Steigung; m t – Gefällekoeffizient

Schwemmdämme werden je nach Boden des Dammkörpers und Bauweise in Haupttypen eingeteilt (SNiP 2.06.05-84 *) (Abb. 2.4 und Tabelle 2.4).

Tabelle 2.4

Arten von Erdfüllungsdämmen

Um die Entwässerung des Wassers zu organisieren, das durch den Körper und die Basis des Damms gefiltert wird, um zu verhindern, dass der Filtrationsfluss den stromabwärts gelegenen Hang erreicht, um die Oberfläche der Senke zu verringern, und für andere Zwecke kann eine Entwässerung im Körper von Erddämmen angeordnet werden (Abb 2.7).

Stein-Erde- und Steinschüttdämme werden nach dem Design der undurchlässigen Vorrichtungen und der Arbeitsmethode (SNiP 2.06.05-84 *) in Haupttypen unterteilt (SNiP 2.06.05-84 *) (Abb. 2.5 und 2.6, Tabelle 2.5).

Reis. 2.4. Arten von Schwemmdämmen:

1 - Befestigung der oberen Böschung; 2 - Entwässerung; 3 – alluvialer Kern; 4 - alluviale Zwischenzonen; 5 – alluviale Seitenzonen; 6 - alluviale zentrale schwach durchlässige Zone; 7 - Seitenmassenprismen (Bankette); 8 – seismische Hangbefestigung; 9 - Bulk-Tonkern

Tabelle 2.5

Arten von Steindämmen

Neben Dämmen aus Erdmaterialien werden manchmal Staudämme aus Beton und Stahlbeton als Wasserrückhaltebauwerke für Wasserkraftwerke an kleinen Flüssen verwendet. Je nach Konstruktion und technologischem Zweck werden diese Dämme (SNiP 2.06.06-85) in die Haupttypen (Tabelle 2.6) unterteilt.

Tabelle 2.6

Arten von Dämmen aus Beton (Stahlbeton)

Hydraulische Strukturen(HTS) - eine Art von Ingenieurbauwerken, die dazu bestimmt sind, verschiedene Arten der Wassernutzung (Wassernutzung) bereitzustellen und / oder die schädlichen Auswirkungen von Wasser zu bekämpfen, indem sie das Regime und die Eigenschaften natürlicher Gewässer und des darin enthaltenen Wassers beeinflussen.

Die ersten Wasserbauwerke

Der Bau der ersten Wasserbauten geht auf die Epoche des 4. und 3. Jahrtausends v. Chr. zurück. h., in die Ära der sumerischen Zivilisation. Nachdem sie sich in Mesopotamien niedergelassen hatten, beherrschten sie nach und nach Bewässerung, Navigation und Navigation entlang von Flüssen und Kanälen. Die Kanäle Iturungal und I-nina-gena, die Kanäle Arakhtu, Apkallatu und Me-Enlila sowie der Zubi-Kanal wurden gebaut. Das relativ frühe Aufkommen der ersten Bewässerungssysteme bildete die wirtschaftliche Grundlage für die Entstehung eines umfassenden Systems wirtschaftlicher Beziehungen in Mesopotamien. Der Bau von Kanälen führte auch zum Bau neuer Städte an ihren Ufern, die zu den wirtschaftlichen, politischen und kulturellen Zentren der Sumerer wurden. Es gibt eine Legende über die Zerstörung Babylons im 7. Jahrhundert. BC e. vom assyrischen König Sanherib wurde unter Verwendung eines eigens geschaffenen und dann (durch Zerstörung des Staudamms) abgesenkten Stausees am Euphrat hergestellt.

In Europa tauchten die ersten Stauseen, soweit dies anhand der verfügbaren Daten beurteilt werden kann, bereits vor unserer Zeitrechnung auf. Also in Spanien, vermutlich im 2. Jahrhundert. BC e. auf dem Fluss Albarregas baute den Carnalbo-Staudamm mit einem Stausee von 10 Mio. m 3 Volumen (noch vorhanden). Wahrscheinlich wurden in dieser Zeit Stauseen in Griechenland, Italien, Südfrankreich und anderen Mittelmeerländern angelegt, aber wir haben keine spezifischen Informationen darüber. Indirekt lässt sich dies beispielsweise an den erhaltenen Resten von Wasserbauwerken im Raum Rom ablesen. Stützbauten wurden im 1. Jahrtausend n. Chr. errichtet. e. im Zusammenhang mit dem Bau von Mühlen und zur Bewässerung. In Gallien entstanden die ersten Mühlen im 3.-4. Jahrhundert; So sind in der Nähe der Stadt Arles die Überreste eines Komplexes von 16 Mühlen erhalten geblieben. Der Bau von Mühlendämmen gewann im 8.-9. und besonders im 12.-13. Jahrhundert an Bedeutung. Die von Mühlendämmen gebildeten Stauseen hatten natürlich ein geringes Volumen und können nach der modernen Klassifizierung künstlicher Stauseen größtenteils Teichen zugeschrieben werden. Größere Lagerstätten in Europa entstanden später mit der Entwicklung des Erzbergbaus, der Metallverarbeitung, des Sägewerks usw.

Bedeutende Wasserwerke wurden von den Azteken, Mayas und Inkas im präkolumbianischen Amerika gebaut. Am Fuße der Anden existierten mehrere Stauseen zum Sammeln von Schmelzwasser, wie zum Beispiel ein Stausee im Nepeña-Tal, 1,2 km lang und 0,8 km breit. Viele Dämme zur Wasseraufnahme wurden von den Maya gebaut; Bekannt ist der Stausee in der Nähe der antiken Stadt Tikal. Für die Wasserversorgung der Maya-Städte wurden zahlreiche offene Stauseen mit einer undurchlässigen Bodenbeschichtung errichtet; Einige von ihnen überlebten bis ins 19. Jahrhundert. Die Azteken errichteten damals grandiose Wasserbauwerke, zum Beispiel den 16 km langen Netzoualcoyotl-Staudamm, der den See teilte. Texcoco bildete das Mexico City Reservoir. Die spanischen Konquistadoren zerstörten die meisten alten hydraulischen Strukturen der Azteken, Inkas und Mayas. Ähnliche Strukturen, die von den Spaniern geschaffen wurden, waren den früheren oft in Komplexität und Größe unterlegen. Trotzdem wurden in dieser Zeit einige große Stauseen gebaut: Zhururia mit einem Volumen von 220 Millionen m 3 und einer Spiegelfläche von 96 km 2 (noch in Gebrauch) und Chalviri mit einem Volumen von 3 Millionen m 3 für die Wasserversorgung der Silberminen in Potosí.

Russland ist reich an Wasser, daher waren in der Antike keine hydraulischen Strukturen erforderlich. Allerdings aus dem X-XI Jahrhundert. In den Städten wurden Wasser- und Kanalisationssysteme gebaut. Und da die Flüsse als Kommunikationswege genutzt wurden, gab es oft Kanäle, die die Biegungen begradigten – Vergebung genannt. Solche Kanäle, die im Laufe der Jahrhunderte ein völlig natürliches Aussehen angenommen haben, existieren bis heute an verschiedenen Orten. Das älteste hydrotechnische Projekt an der Wolga war die Erweiterung und Vertiefung des Kanals im Bereich des Sterzh-Sees (die Wolga ist hier ein kleiner Bach), um den Lotsenverkehr von Schiffen im Fluss zu gewährleisten. Paul und weiter nach Novgorod.

Wasserkraftwerke - Wassermühlen - sind seit der Antike weit verbreitet. Sie setzten oft nicht nur Mehlmühlen, sondern auch Sägewerke, metallurgische und andere Industrien in Bewegung, wobei sie noch immer den Namen der Mühlen („Sägemühlen“ usw.) behielten. Die Einrichtung der Mühlen beinhaltete den Bau eines Staudamms, der den Fluss blockierte, was auf schiffbaren Flüssen verboten war (gemäß dem Ratskodex von 1649 - „damit der Schiffskurs nicht entlang dieser Flüsse angenommen wird“), jedoch die Fülle von Kleine Flüsse, die sich nicht als Kommunikationsmittel eignen, eröffneten große Möglichkeiten, ihre Wasserenergie zu nutzen. Es gab Wassermühlen im XVIII-XIX Jahrhundert. Sehr vielen waren sie ein so vertrautes Attribut des Lebens und der Landschaft, dass Statistiker und Geographen sie in ihren Beschreibungen einfach nicht bemerkten. In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts. die seichtheit der wolga drohte russland mit dem verlust seiner wichtigsten kommunikationsroute, "der arterie des russischen landes". Und der Grund für die Abflachung wurde definitiv nicht nur in der Verkleinerung der Wälder und dem Umpflügen von Land in seinem Becken genannt, sondern auch in der Zerstörung von Zehntausenden von Mühlteichen nach den Reformen von 1861. Trotzdem zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts. im Wolga-Becken gab es 13.326 Wasserkraftwerke, und gemessen an ihrer Gesamtkapazität lag Russland laut GOELRO weltweit an dritter Stelle nach den USA und Kanada.

Unter Peter I. begann der groß angelegte hydrotechnische Bau - das Vyshnevolotsk-Schifffahrtssystem wurde gebaut, um St. Petersburg mit Brot aus der Wolga zu versorgen. Es umfasste Kanäle, Dämme, Schifffahrtsschleusen. Seit Anfang des 19. Jahrhunderts. bis zum Eisenbahnboom der 1860er-1880er Jahre. Der Bau schiffbarer hydraulischer Systeme war äußerst aktiv. Dann erhielt die Wolga neben dem Vyshnevolotsk-Schifffahrtssystem zwei weitere Verbindungen mit St. Petersburg: das Tichwin- (1811) und Mariinsky- (1810) System (letzteres erlangte ab Mitte des 19. Jahrhunderts eine dominierende Bedeutung). Ein nach Herzog Alexander von Württemberg benannter Kanal (heute Nord-Dwina-Kanal) wurde gebaut, der die Wolga mit der Nördlichen Dwina verband (1825–1829); das Nord-Katharina-System wurde fertiggestellt (die Verbindung zwischen der Kama und der nördlichen Dwina durch den Fluss Vychegda); der Bau des Ivanovsky-Kanals, der 1711 von Peter I. begonnen und wegen des Verlusts des Asow-Kanals (Verbindung der Oka mit dem Don) aufgegeben wurde, wurde wieder aufgenommen; entlang der Flüsse Sestra und Istra und des Kanals zwischen ihnen wurde eine Verbindung zwischen der Wolga und Moskau gebaut; Verbindungen zwischen dem Dnjepr und der westlichen Dwina (Berezinskaya-System), Neman (Oginskaya-System) und Weichsel (Dnjepr-Bugskaya-System) wurden gebaut. Verbindungen der Kama mit dem Irtysch, der Wolga mit dem Don in der Region Zarizyn usw. wurden entworfen.

Seit Mitte des 19. Jahrhunderts war das Mariinsky-System (der heutige Wolga-Ostsee-Kanal) sowohl im Güterverkehr als auch in den Händen der Regierung. dominierte, über ein Jahrhundert seiner Reparaturen und Rekonstruktionen, mehrere Generationen von Ingenieuren entwickelten optimale Arten von hölzernen Wasserbauten - Dämme und Schleusen vom "russischen" oder "Mariinsky" -Typ.

Im XVIII-XIX Jahrhundert. Russland entwickelte Handels- und Militärhäfen in der Ostsee, im Schwarzen und im Weißen Meer. In Verbindung damit wurden große Schutz- und Festmacherstrukturen errichtet.

HTS-Klassifizierung

Nach der modernen Klassifizierung können Wasserbauwerke in folgende Typen und Typen unterteilt werden:

BEI abhängig von dem Gewässer, an dem sich die Wasserbauwerke befinden, sie können Fluss, See, Meer sein.

Durch Lage relativ zur Erdoberfläche Unterscheiden Sie zwischen oberirdischen und unterirdischen Wasserbauwerken.

BEI nach den vorgesehenen Wassernutzungsarten hydrotechnische Strukturen werden unterteilt in hydromeliorative (Entwässerung, Wasserversorgung, Bewässerung), Wassertransport, Wasserkraft, Fischerei, für die Wasserversorgung und Abwasserentsorgung, für die Nutzung von Wasserressourcen, für Sportzwecke usw.

Durch die Art der Interaktion mit dem Wasserkörper Es gibt Wasserrückhalte-, Wasserleit-, Regulierungs-, Wasserentnahme- und Hochwasserentlastungsbauwerke.

Wasserrückhaltende Bauwerke, die den Wasserlauf stützen, erzeugen vor und hinter dem Bauwerk einen Druck oder Wasserstandsunterschied im Wasserlauf und nehmen den aus dem Druckaufkommen resultierenden Wasserdruck wahr. Dies sind in erster Linie Dämme - Bauwerke, die Flusskanäle (und häufig stromaufwärts gelegene Teile von Flusstälern) blockieren, um den Wasserstand zu erhöhen (z. B. für die Bedürfnisse der Schifffahrt) oder ein Reservevolumen an Wasser in einem Stausee zu schaffen (Teich, Stausee). Staudämme können Schutzdämme sein, die das Küstengebiet umschließen und dessen Überflutung bei Überschwemmungen, Gezeiten, Sturmfluten und Stürmen auf Meeren und Seen verhindern. Stützbauwerke sind auch Laufwasserwerke von Wasserkraftwerken, Schifffahrtsschleusen und einige Wasserentnahmebauwerke.

Wasserversorgungsbauwerke (Wasserleitungen) dienen der Wasserleitung (Zu- oder Ableitung) von einem Punkt zum anderen. Dies sind Kanäle, Tunnel (hydrotechnisch), Böden, Rohrleitungen.

zur gezielten Beeinflussung der Strömungsverhältnisse von Wasserläufen, zum Schutz ihrer Kanäle und Ufer vor Erosion, Sedimentation, Eisfreilegung usw.), Bauwerke, die die Bewegung von Eis und Schwimmkörpern regulieren (Senken, Eisschutzwände, Eisschneider , etc.).

Wassereinlass-(Wassereinlass-)Strukturen sind angeordnet, um Wasser von einer Wasserquelle zu entnehmen und es zu einer Wasserleitung zu leiten. Sie sind normalerweise mit Vorrichtungen ausgestattet, die Wasserversorgungsanlagen vor Eis, Schlamm, Sedimenten, Schwimmkörpern usw. schützen.

Überlaufstrukturen (Spillways) werden verwendet, um überschüssiges Wasser aus Stauseen, Kanälen, Druckbecken usw. freizusetzen („abzuleiten“). Sie können Kanäle und Küsten, Oberflächen und Tiefen sein und ermöglichen eine teilweise oder vollständige Entleerung von Stauseen. Um die Menge des freigesetzten (abgelassenen) Wassers zu kontrollieren, sind Hochwasserentlastungen häufig mit hydraulischen Toren ausgestattet.

Nach Vereinbarung unterscheiden zwischen allgemeinen hydraulischen Strukturen, die alle Arten (oder mehrere Arten) der Wassernutzung bieten, und speziellen, die für eine Art der Wassernutzung gebaut wurden.

Zu den Allzweckwasserbauwerken zählen alle Wasserstau- und Überlaufbauwerke sowie teilweise Wasserversorgungs-, Regulierungs- und Wasserentnahmebauwerke - soweit sie nicht zu Sonderbauwerken gehören.

Zu den besonderen (sektoralen) Wasserbauwerken zählen:

In einigen Fällen können allgemeine und spezielle Wasserbauwerke kombiniert werden: Zum Beispiel wird eine Überlaufrinne in das Gebäude eines Wasserkraftwerks eingebaut, ein Wasserkraftwerk wird in den Körper eines Überlaufdamms eingebaut („kombiniertes Wasserkraftwerk“) , eine Schiffsschleuse kann als Überlauf dienen usw.

Bei der Umsetzung komplexer wasserwirtschaftlicher Maßnahmen bilden hydraulische Bauwerke, die funktional kombiniert und an einem Ort angeordnet sind, Komplexe, die als Knoten von hydraulischen Bauwerken oder Wasserkraftwerken bezeichnet werden.

Derzeit (seit 01.01.2014) gibt es eine Klassifizierung von Wasserbauwerken nach ihrem Gefährdungsgrad. Danach werden alle Wasserbauwerke in vier Klassen eingeteilt: geringe, mittlere, hohe und extrem hohe Gefahr.

Je nach Klasse wird der Zuverlässigkeitsgrad von Wasserbauwerken vergeben, d.h. Festigkeits- und Stabilitätsreserven, der geschätzte maximale Wasserverbrauch, die Baustoffqualität etc. ermittelt werden.

Wasserbauwerke unterscheiden sich von allen Zivil- und Industriebauten dadurch, dass sie von Wasserströmungen, Eis, Sedimenten und anderen Faktoren beeinflusst werden. Diese Einwirkungen können mechanischer (statische und hydrodynamische Belastungen, Entfernung von Bodenpartikeln durch Filterströmung (Suffosion) etc.), physikalischer und chemischer (Abrieb von Oberflächen, Korrosion von Metallen, Beton), biologischer (Verrottung von Holzkonstruktionen, Abnutzung) sein Holz durch lebende Organismen usw.).

Darüber hinaus werden im Gegensatz zu Zivil- und Industriebauten die Bedingungen für den Bau von Wasserbauwerken durch die Notwendigkeit erschwert, durch das Flussbett und unfertige Bauwerke während ihres Baus (normalerweise mehrere Jahre) auch die sogenannten Baukosten des Flusses zu führen B. Eis, Flößholz, Schiffe usw. .

Ein Merkmal der Instandhaltung und des Funktionierens von Wasserbauwerken in der Russischen Föderation ist ihre Fragmentierung nach Ressort- und Sektorzugehörigkeit und Eigentumsformen. Nach dem gesamten Buchwert besitzt die Landwirtschaft also 29 % aller Wasserbauwerke, Industrie - 27 %, Wohnungsbau und Kommunalwirtschaft - 20 %, Wasserkraft - etwa 15 %, Wassertransport - etwa 6 %, Fischerei - 2 %, weiter die Bilanz der Strukturen des Bundesamtes für Wasserressourcen - weniger als 2%. Darüber hinaus gehören von 29,4 Tausend Druckwasserbauwerken 1931 Objekte (7 %) zum Bundeseigentum, 7675 Objekte (26 %) - zum Landeseigentum, 16087 Objekte (54 %) - zum Gemeindeeigentum, etwa 4 Tausend Objekte (13 %) sind herrenlos.

Yu.V. Bogatyryova, A.A. Beljakow