Основные сооружения гидроузла и их устройство

К основным сооружениям гидроузла можно отнести бетонную водосливную плотину, ГЭС и судопропускные сооружения (например, судоходный шлюз).

Бетонная плотина (рис. 1.3, а) представляет собой подпорное сооружение, поддерживающее уровень верхнего бьефа (УВБ) и служащее для сброса паводковых вод. В таких плотинах можно выделить тело плотин, гребень, затвор для регулирования сбрасываемой воды, понур и противофильтрационную шпунтовую стенку для уменьшения фильтрации давления по подошве сооружений.

Для выработки электроэнергии в состав гидроузлов включают ГЭС, которые весьма разнообразны по своему устройству. ГЭС, здания которых поддерживают напор, называют плотинными, а ГЭС, расположенные ниже водонапорного сооружения и не воспринимающее гидростатическое давление воды со стороны ВБ — приплотинными.

На рис. 1.3, б изображен поперечный разрез наиболее распространенного типа ГЭС — плотинной, характерной для равнинных рек и применяемых на гидроузлах с напором до 30 м. Среди элементов этого сооружения можно выделить турбину, осуществляющую вращательное движение под воздействием потока воды; генератор, жестко связанный с турбиной ГЭС через вал; спиральную камеру, сконструированную специальной формы для равномерной подачи воды на лопасти турбины и отсасывающую трубу, отводящую воду из ГЭС.

а	б
в

Рис. 1.3. Схемы основных сооружений гидроузла:
а — бетонная водосливная плотина; б — гидроэлектростанция; в — шлюз; 1 — тело плотины; 2 — гребень; 3 — затвор; 4 — фильтрационный поток; 5 — турбина; 6 — пазы для затворов; 7 — генератор; 8 — вал; 9 — спиральная камера; 10 — отсасывающая труба; 11 — ворота верхней головы; 12 — камера;
13 — ворота нижней головы

Если гидроузел проектируется в том числе и для воднотранспортных целей, то для преодоления сосредоточенного перепада уровней воды, вызванного строительством гидроузла, в его состав включают и судопропускное сооружение. Строительство судоходного шлюза (рис. 1.3, в) является наиболее распространенным решением вопроса судопропуска через гидроузел. Судоходный шлюз состоит из верхнего и нижнего подоходных каналов, камер и голов, которые воспринимают напор воды и на которые располагают оборудование для выполнения операций шлюзования.