П Л О Т И Н Ы

Плотина – это гидротехническое сооружение, перегораживающее водоток или водоём для подъёма уровня воды. Плотины также служат для сосредоточения напора в месте расположения сооружения и создания водохранилища.

Водохозяйственное значение плотин многообразно:

· подъём уровня воды и увеличение глубин в верхнем бьефе благоприятствуют судоходству, лесосплаву, а также водозабору для нужд орошения и водоснабжения;

· сосредоточение напора у плотины создаёт возможность энергетического использования стока реки;

· наличие водохранилища позволяет регулировать сток, то есть увеличивать расход воды в реке в меженные периоды и уменьшать максимальный расход в паводок, способный привести к разрушительным наводнениям.

Плотина и водохранилище существенно воздействуют на реку и прилегающие территории:

· изменяются режим стока реки, температура воды, продолжительность ледостава;

· затрудняется миграция рыбы;

· берега реки в верхнем бьефе затопляются;

· меняется микроклимат прибрежных территорий.

Плотина обычно является основным сооружением гидроузла.

Плотиностроение возникло так же давно, как и сама гидротехника:

· возведение плотин необходимо было для обеспечения искусственного орошения территорий у земледельческих народов Египта, Индии, Китая и других стран. Например, благодаря плотине, построенной на реке Оронт в Сирии около 1300 года до н. э., до сих пор орошают поля близ города Хомс;

· возведение плотин потребовалось для строительства гидросиловых установок, а затем и сооружения гидроэлектростанций. Энергетическое использование водных ресурсов явилось основным стимулом увеличения размеров и совершенствования конструкций плотин, появления гидроузлов на многоводных реках.

На территории России водяные мельницы с плотинами строились ещё во времена Киевской Руси. В XVII – XIX веках горнодобывающая, металлургическая, текстильная, бумажная и другие отрасли промышленности на Урале, Алтае, в Карелии и центральных областях России использовали в основном механическую энергию гидросиловых установок; их плотины были небольшими по размерам и сооружались из местных материалов.

Мощные гидроэлектростанции с бетонными и земляными плотинами больших размеров начали строить лишь при Советской власти, после принятия плана ГОЭЛРО. В 1926 году была построена первая бетонная водосливная плотина Волховской ГЭС. В 1932 году сооружена высокая бетонная плотина Днепровской ГЭС (её наибольшая высота около 55 м). Водосливная плотина Нижне-Свирской ГЭС – первая плотина, построенная на слабых глинистых грунтах. В 1950 – 1970-е годы на многоводных реках были сооружены:

· намывные земляные плотины на Волге у Куйбышева и Волгограда;

· бетонные плотины Братской ГЭС на Ангаре (высота 128 м) и Красноярской ГЭС на Енисее (124 м);

· высокая 300-метровая каменно-земляная плотина Нурекской ГЭС на реке Вахш;

· арочная плотина Саянской ГЭС на Енисее (высота 242 м, длина по гребню 1070 м).

Проектирование и строительство плотин в СССР отличались высоким техническим уровнем, позволившим советскому плотиностроению занять одно из ведущих мест в мире.

Тип и конструкция плотины определяются её размерами, назначением, а также природными условиями и видом основного строительного материала. Плотины принято классифицировать следующим образом:

· по назначению (цели устройства);

· по возможности пропуска воды;

· по основному материалу;

· по создаваемому напору;

· по характеру основания.

По назначению

Различают две основные цели устройства плотины:

1. Поднятие уровня воды в реке на некоторую высоту и регулирование этого уровня, что достигается строительством водоподпорной плотины. Устройство такой плотины бывает необходимо для создания напора на ГЭС, улучшения условий отбора воды из реки в различные водоприемники (например, для подачи на орошение), удовлетворения требований судоходства (путем увеличения глубин и уменьшения скоростей течения), обеспечения необходимого санитарного режима и т. п.

2. Создание хранилища воды, что достигается строительством водохранилищной плотины. Устройство таких плотин преследует цель получить водоем, необходимый, например, для рыбного хозяйства, устройства речного порта и т. п.

Во многих случаях одну и ту же плотину устраивают и для поднятия уровней воды в реке, и для образования водохранилища. Такая плотина будет и водоподъемной, и водохранилищной.