основи гідроенергетики

Здавалося б, ну що може бути простіше грунтової греблі? Засипав річку землею - і немає проблем. Однак, грунтова гребля - це аж ніяк не просто купа землі, а ретельно прораховане і часто має досить складну конструкцію спорудження.

Гребля Ататюрка в Туреччині. фото звідси

Земляні греблі складаються з дрібнозернистих грунтів (пісків, супісків, суглинків) більш ніж на 50%. Це найпоширеніший, самий конструктивно простий і самий древній тип гребель. Найчастіше земляні греблі мають однорідну конструкцію, хоча зустрічаються і греблі такого типу з різними Протифільтраційні елементами (екраном, ядром або діафрагмою). З метою забезпечення стійкості і низької фільтрації через греблю земляні греблі мають «розпластаний» профіль - відношення їх ширини до висоти дуже велике. У зв'язку з цим, земляні греблі зазвичай мають не дуже велику висоту.

Земляна гребля Волзької ГЕС висотою до 47 м.

Земляні греблі будуються в величезних кількостях в якості різних огороджувальних дамб, гребель різних ставків і невеликих водоймищ, відстійників і т.п. При створенні ГЕС, такі греблі зазвичай споруджуються при будівництві низьконапірних рівнинних гідроелектростанцій. За способом створення земляні греблі діляться на насипні і намивні. При створенні великих рівнинних гідровузлів широко використовується намивний спосіб створення гребель, як більш швидкий і технологічний; однак, такий спосіб має і свої обмеження, наприклад високу вимогливість до ґрунтів (намивні греблі створюють переважно з пісків).

Земляна гребля Рибінській ГЕС.

Основна частина тіла кам'яно-земляних гребель складається з кам'яної начерки, а з суглинку виготовлений протифільтраційний елемент у вигляді ядра або екрана. Кам'яно-земляні греблі надійні, прості в експлуатації, можуть створюватися у важких сейсмічних і кліматичних умовах. Вони займають провідне місце серед високих і надвисоких гребель в світі - зокрема, найвищі функціонуюча і будується греблі (Нурекська і Рогунська) відносяться саме до цього типу.

Один від одного кам'яно-земляні греблі відрізняються конструкцією проти фільтраційного елементу. Найбільшого поширення набули греблі з центральним ядром, оскільки в цьому випадку обсяг греблі, а відповідно і її вартість мінімальні.

Типова кам'яно-земляна гребля з центральним ядром - Юмагузінского

Кам'яно-земляні греблі нерідко мають досить складну конструкцію. Як приклад можна привести Асуанську греблю на р.Ніл в Єгипті, що представляє собою своєрідний гібрид земляний і кам'яно земляної греблі, з масою різних перехідних зон, дренуючих елементів і т.п.

Гребля Асуанської ГЕС. фото звідси

Кам'яно-земляні греблі з екраном зустрічаються рідше. ВУкаіни таку конструкцію має, наприклад, гребля Вилюйской ГЕС:

Проміжне становище між греблями з центральним ядром і екраном займають греблі з похилим ядром:

Кам'яні греблі формуються цілком з каменю різного розміру, іноді навіть просто шляхом вибуху схилів річкової долини. У конструкції таких гребель передбачається будь-якої протифільтраційний елемент - екран або діафрагма.

Екрани виготовляють з самих різних матеріалів - стали (наприклад, гребля Храмского гідровузла в Грузії), дерева (Малоульбінская гребля в Казахстані), синтетичних плівок, бетону, залізобетону і асфальтобетону. Екрани розміщують по межі дамби з боку верхнього б'єфу.

Гребля Широківської ГЕС з дерев'яним екраном.

Діафрагми, на відміну від екранів, розташовуються в центральній частині греблі. Для діафрагм використовуються ті ж матеріали, що і для екранів; великого поширення набули греблі з асфальтобетонним діафрагмами, зокрема таку конструкцію мають греблі Ірганайської і Богучанської ГЕС.

Схема греблі Ірганайської ГЕС

Гребля Богучанської ГЕС в процесі будівництва. По центру видно асфальтобетонна діафрагма. фото звідси