Георгиев Л.А. Експлоатация на Водносиловите системи (болг. яз.)

Подождите немного. Документ загружается.

Много

удобен

за

работа

лтразвукозияг

ехолот,

при

който дълбочината

от

водна-

та

повърхност

се

определя

от

времето,

необходим)

за

отрашиане

на

ултразвуков импулс

от

дъ"ото

на

водохранилището (фиг. 247).

Уредът

конструиран така,

че

при

движение

на

лодката

напречният

профил

се

изче

тава

направо

върху

книжна

лента. Измерванията

при

язовир

„Ст.

Кладенец"

и „1 . Ди-

Фиг.

246. Измерване

па

отложените

във

водохранилището нанеси

помощ-

та на

постоянни

мерни

колове

/—

VIII—постоянни

точки

но

брега,

маркиращи

апречнше

сечения

;

/-7--мерни

колове

Фиг. 247. Принцип

на

действие

на

ехолота

7—

обтекател

; 2 —

вибратор-

предавател

; 3 —

приемник

на

ултразвуковите

импулси

;

4 —

към

токовия

източник

само-

пишещата

уредба

т?//У

ЛГ/'/^

7Т/Я-5

'"'

'"%

»'

Т/ЯТ»/"

^У»

311

митров"

ехолот

ПЕЛ - 2

показват,

че

точността

на

ултразвуковата

локация,

като

се

взема

под

внимание

вълнението, възлиза

на

±1—2%

Способът

мерни

колове може

ла се

използува

много добра точност

пълно

водохранилище,

ако се

съчетае

подводно телевизионно

отчитане

на

нивото

па

отложените

наноси

по

прикрепените

към

коловете

сантиметрови

скали

[8].

1,0

0,9

0,8

0,6

0,5

0,3

0,2

Г)'

235

{

~~1

Ч^

>*Чг

1Д-2

2337

1п

-1

37//

Фиг.

248.

Естествен

отток

на

плаващи

наноси

от во-

дохранилища

Прогнозирането

на

наносните

отложения

във

водохранилищата,

което

е от

особено значение

за

тяхното

проектиране

експлоатация,

може

да се

извърши

на

основата

на

балансовото уравн. (70), предста-

вено

по-детайлен

вид [Ц. За

целта обаче

са

необходими трудоемки

изчисления,

които налагат

да се

използува електронносметачна техника.

Когато

се

касае

до

водохранилища

по-продължителен

период

изравнение,

при

които водите

се

задържат

по-дълго време, може

да

се

приеме

достатъчна

точност,

че

дебелината

на

отложените

дъното

плаващи

наноси

пропорционална

на

дебелината

на

водния

пласт

язовира.

Ако се

излезе

от

тази представа

и се

приеме

разглеждането само естествения отток

на

наноси

от

водохранилището,

може

да

се

изведе

следната

зависимост

за

дебелината

на

отложените

плаващи

наноси

за

произволна точка

от

дъното

му

след

години

/2(1-а)р

и/

ср

(82)

Георгиев,

Б .

Използуване

на

ултразвуковата

локация

при

изследване топографията

ня

ячовипните

чаши.

Хидротехник,!

мелиорации,

№7/1962,

стр.

221.

^Георгиев,

Прогноззаиления

водохранилищ.

Реферат

Хидроложка

конференция

Братислава,

1962.

312

където

средната многогодишна мътност

на

водата,

постъпваща

язовира,

1<§/т

ср

—

средният многогодишен воден приток

язовира

т'

Н—дълбочината

на

водата

при

разглежданата точка

в т,

Фиг.

249.

ьХидромеханич-

но

почистване

на

водо-

хранилищата

от

отложени

наноси

низъм

;

—

въже

за

маневрира-

не

;

—

земесмукателна

помпа

ротационни

фрези

при

сму-

кателя

;

4 —

каучукова

1ръба

върху цилиндрични

плунаци

за

транспортиране

на

наносна-

та

суспензия

—

общият завирен обем

на

язовира

пт\

н—обемното

тегло

на

плаващите

наноси

М§/т

(фиг. 246),

а —

отношението между оттеклите

постъпилите

язовира

плаващи наноси,

дадено

на

фиг.

248 .

помощта

на

тази зависимост

може

да се

установи

достатъчна

за

практиката точност необходимият размер

на

мъртвия обем

на

водо-

хранилището

след

-годишна

експлоатация

[8].

Важен

въпрос

от

експлоатационна гледна точка

възможността

за

намаляване

на

наносните отложения

във

водохранилищата.

Най-годям

ефект

това

отношение

дават

противогрозионните мероприятия

във

водосборната

област

(залесяване, затревяване, терасиране

пр.),

които

не

допускат образуването

на

наноси. Тези мероприятия

обаче

са

скъ-

пи

започват

да

проявяват

своето

действие

след

по-продължителен

период

от

време.

Докато

те

започнат

да

дават

ефект, налага

се да се

вземат мерки

при

самото водохранилище, които имат

за

задача

да не

допускат наносите

него

или да

способствуват

за

по-голям наносен

отток

от

язовира.

При

плаващите наноси

възможен

само вторият

път,

за

което

бе

обърнато

внимание

в т. 41 б.

Влачените наноси, постъпили

във

водо-

хранилището,

при

всички случаи

остават

него. Мероприятията

за из-

куственото

им

отстраняване

повечето случаи

не са

рентабилни,

по-

ради

което

рядко

се

прилагат. Багероването

опашката

на

язовира

при

понижаване

водното

ниво

се

оправдава икономически само

ако

отложените наноси могат

да се

използуват

за

добавъчни материали

при

бетона

или са

необходими

за

насипване

на

някакво

друго

съоръ-

жение.

По-добри резултати,

но

само

при

по-ситнозърнести материли

дава периодичното хидромеханично прочистване

на

водохранилището

313

помощта

на

плаващ земснаряд (фиг. 249), прилагано

във

Франция

Най

ефективни

са

мероприятията, чрез които

се

предотвратява

навлиза-

нето

на

влачени

наноси

във

водохранилището.

За

целта

се

използу-

ват

изкуствено създадени утаителни басейни

преливници, разполо-

жени

опашката

на

язовира, отложените материали

които

се от-

страняват периодично чрез багероване

на

сухо.

42.

ТЕРМИЧЕН РЕЖИМ

НА

ВОДОХРАНИЛИЩЕТО

Термичният

режим

на

водохранилището прелставлява интерес преди

вси-

чко за

водопотребителите,

които имат определени

изисквания

по от-

ношение

на

температурата

на

консумираната

вод1.

Не по

мллко

него-

вото

значение

за

биолопьните

процеси

във

водохранилището,

за ле-

довия

му

режим,

за

микроклимата

на

района около него, както

и за

термичния

режим

на

всички среди, намиращи

се в

непосредствен

до-

пир

със

завирената вода.

Температурата

на

водата

във

водохранилището

се

обусла-

вя

от

неговия топлинен

баланс,

според който

количеството

на

топлината

завирения

воден обем

за

определен интервал

от

вре-

ме

се

равнява

на

разликата между

топлинния

приток

1ф

раз-

ход

7р

язовира.

топлинния

баланс

на

водохранилището участвуват

всички

среди, които

се

намират

термична

връзка

него,

именно

въздухът,

земната кора

подприщителното

съоръжение.

II)

та?и

при-

чина

сумарният приток

разход

на

топлина

при

язовира

се

образуват

от

много

на

брой съставки,

някои

о г

които мога

г да

участвуват както

приходната, така

и в

разходната част

на

балансовото уравнение.

Ако

се

приеме условно

притокът

нз

топлина

във

водохранилището

да се

означава

положителен знак,

терми

ч н о то

балансово

уравне-

ние

може

да се

представи

във

вида

-ВД'1Т

(83)

където

притокът

на

топлина

във

водохранилището вследствие

на

пряката

разсеяната слънчева радиация,

7о

- -

погълнатата

от

водата

топлина

на

дълговълновото излъч-

ване

атмосферата,

главен представител

на

което

са

навлизащите

от

космическото пространство инфрачер-

вени

лъчи,

± 7 з --

топлообменът

между

водата

въздуха

по

пътя

на

кон-

векцията,

молекулната

турбулентната топлопрово-

димост,

притокът

на

топлина вследствие

на

кондензацията

на

водни пари

върху

повърхността

на

водохранилището,

Сеше

ст1,

№

3/1960,

стр.

67.

314

топлообменът

дъното

на

водохранилището,

-I-

топлообменът

водоподпорното

съоръжение,

притокът

на

топлина

във

водхранилището

от

втичащи-

те се в

него повърхностни

подземни води,

притокът

на

топлина

от

падналите

върху

водохранили-

щето

валежи,

—

загубата

на

топлина

вследествие

на

дълговълново

из-

лъчване

от

водната повърхност,

—

загубата

на

топлина поради изпарение

ст

свободната

водна

повърхност,

Гц--

загубата

на

топлина вследствие

на

изтакане

на

вода

за

консуматорите.

Определянето

на

съставките

на

топлинния

баланс изисква обшир-

ни

измервания

за

набиране

на

необходимите изходни данни.

По

тази

причина,

въпреки

че са

изведени надеждни зависимости

за

изчислява-

не

на

величините

до

термичното балансово уравнение

се

при-

лага рядко

практиката.

Ето

защо

при

експлоатацията

на

водохрани-

лищата нормално

се

измерва

непосредствено температурата

на

водата,

като

прогнозирането

засега

се

изгражда предимно

на

корелативни

връзки.

По

този

начин

водопотребителят получава

вода

от

този хори-

зонт

на

водохранилището,

при

който

налице необходимата темпе-

ратура.

От

многобройни

измервания

се

установява,

че

температурният

ре-

жим

на

язовирите

се

обуславя преди

всичко

от

топлообмена

на за-

вирения

воден обем

въздуха

земната кора,

от

слънчевата

радиа

ция

и от

топлината

на

водния приток

отток

от

водохранилището.

При

това

се

наблюдава известна инертност

при

възприемането

на

темпе-

ратуата

на

околните среди

от

водата,

резултат

от

лошата

топлопрово-

димост.

Фиг. 250.

Изотер.ли

на

водохранилището

.Студена"

Браславский,

А. П. и 3. А.

Викулина.

Нормн

испарения

поверхности

водохрани-

лищ.

Гидрометеоиздат.

Ленинград,

1954.

315

Така

температурните

изменения

на

въздуха

дават своето отражение

върху

водата, особено

при

по-големи дълбочини

от

повърхността

на

язовира,

след

доста

продължителен период

от

време, както това

се

вижда

от

изотермите

за

водохранилището

на

язовир

„Студена"

(фиг.

а)

Температура

на

водата

°С

7 9 11 13 15 17 19 21 23 25

АЪНО

1111XIIIV

XI V V/ Х

VII

УШ

Месеци

6} 0 2

6 8 10 12

16 18 20 22

°С

Фиг.

251. Разпре-

деление

на

средно-

месечните

темпера-

тури

на

водата

по

дълбочината

на во-

дохранилището

на

язовир

„Г.

Дими-

тров"

(а) и

.В.

Ко-

ларов"

(б)

250).

По

същата

причина

се

наблюдава

характерно разпределение

на

температурата

по

дълбочина (фиг. 251).

Докато

през летните месеци

температурата

при

водната повърхност

винаги

по-висока

от

тази

при

дъното—явление,

познато

под

наименованието

права

стратифика-

ци

я,

през зимата

са

налице по-високи температури

при

дъното

(обратна

стратификация).

Последното явление

толкова

по-яс-

но

изразено, колкото по-големи

са

дълбочината

завиреният обем

на

316

водохранилището

колкото по-голяма

разликата между летните

зимните

температури.

Температурата

на

водата

във

водохранилищата

се

измерва нор-

мално

един

път

дневно. Строго погледнато, трябва

да^се

мери

доста-

тъчен

брой представителни вертикали, определяни преди всичко

от

местата,

където

се

реализира водният приток

отток.

На

практика

обаче

температурата

на

водата

се

измерва

при

мястото

на

плаващия

изпарител

и при

водовземното съоръжение, през което

се

подават

водите

за

водопотребителите.

За

целта

се

използуват

живачни

обръ-

щаеми

или

инертни

термометри, както

телетермометри,

закачени

на

разграфена

през сантиметър лента.

ГЛАВА

XII

ЯЗОВИРНИ СТЕНИ

Нормално язовирните стени

са

най-големите хидротехни-

чески

съоръжения

във

водносиловите системи. Поради сложните

взаи-

модействия,

които

се

установяват

между

тях и

околната

среда,

екс-

плоатацията

им е

сложна

особено важна. Както

бе

изтъкнато, раз-

рушаването

на

язовирните стени води

до

тежки

катастрофи, свързани

големи материални щети,

много често

и с

човешки жертви

(табл.

20).

Таблица

Катастрофирали

язовирни

стени

Язовирна

с ена

Пуентес

Джонстаун

Норвич

Титесворт

Кадаквасла

Бузей

Аустин

Глено

Страна

Испания

САЩ

Англия

Индия

Франция

САЩ

Италия

Годин

строеж

1791

1852

1853

1859

1875

1882

1909

1923

а на

катаст-

рофата

Тип

на

язовир-

ната стена

1802

ГЗ

1889

1963

1961

1895

1911

1923

ЗН

ГЗ

ГБ

СД

Причина

за

катастрофата

Суфозия

на

мас>

ва под

основата

на

стената

Преливане

на

стената

от

високи

води

п т

Свличане

от

порен натиск

Преливане

на

високи води

Слаба

скална

основа

лошо

фундиране

Усилена

филтрация

под

стената

хлъзгане

скалния

масив

Лошо

строителство, нека-

чествен

бетон

ниска

якост

Брой

на чо-

вешките

жертви

600

2142

—

100

250

0»

Г|

1,2

1,3

1,2

318

Сен

Френсис

Моларе

Кугарт

Балдуин

Хил

Вега

ди

Тера

Малпасе

Орос

Вайон

Мьоне

3 4

САЩ

Италия

есе?

САЩ

Испания

Франция

Бразилия

Италия

ГФР

1925

1927

1930

1951

1952

1954

1960

1925

1928

1935

1960

1963

1959

1960

1963

1943

ГБ

ЗН

д.

ЗН

ГБ

Лоша

скална

основа

гли-

нести прослойки

и не-

правилно

фундиране

Претив.не

на

високи

води

Суфозия

основите

Слягане

на

терена

уси-

лена филтрация

от

екс-

плоатацията

на

петрол-

но

поле

Хетерогенен

материал

за

стената

—

главите

от бе-

тон,

контрафорсите

от

каменна

зидария

Хлъзгане

основната

скала

Преливане

на

високи води

Срутване

на

склон

язовира

Разрушена

от

въздушно

нападение

през

Втората

световна война

500

100

—

144

381

3000

1500

1,3

1,6

1,3

Приеги

означения:

ГЗ —

гравитачна

зидана

стена;

ГБ —

гравитачна бетонна

стена;

Н —

стена

тип

Ньоили

; СД —

стена система

от

дъги

; Д —

дъгова стена

; ЗН —

земнонасипна

стена.

Огппег,

Е.,

ЗкЬегпеН

УОП

5гаиап1а§еп,

Шаззепу^зсНаЙ,

1966,

№ 9, с.

290.

Ьапзег,

О.

ОЬегЬНс1<

йЬег

ТаЬреггепка^а^горпеп

о!ег

Уег^ап^епИеН.

Оз^егг.

1960,

№8—9,

с.

147.

Огипег,

Е.

Ргогезяе

ит

ЯееаизЬгйспе.

5сп\уе12.

^еизсЬг.

Уегт.,

Ки1тл1гг.еспп.

и.

РЬо1о^гат,

1965,

№

Вашп^ешеиг.

1935, сгр.

425

;

Гидротехпическое

строите

тьство,

1961,

№9,

стр.54.

5сп\\ге12еп8спе

ВаигеИнп^,

1960,

№24,

сгр, 387.

5сп\уе12еп5спе

1962,

№22, стр. 370.

За

катастрофиралите язовирни стени засега

не се

води официална

статистика'

По

съобщения

техническата

литература

досега

се

наброяват около

400

катастрофи

от

които около

65 % са

станали

при

земнонасипните,

25 % при

гравитачните

и 10 %

при

другите типове язовирни стени.

Между

тези случаи

се

срещат

и 20

стени, които

са

катастрофирали

на два

пъти,

стени

—

разрушавани

на три

пъти,

а 7

язовирни

стени

са

предизвикали

верижно

събаряне

на

разположените

под тях

водоподпорни

съоръжения

поречието.

Огипег,

Е.,

ЗкЬегЪеИ:

УОП

5*аиап1а^еп,

^аззегшггзспаЙ,

1966,

№9,

стр. 290.

319

оглед

на

причините

най-голям

броят

на

катастрофите вследствие

на

неправил-

но

оценяване

на

геоложката

обстановка

— над

от

всички

случаи. Язовирната стена

скалният масив,

върху

кс йто тя е

фунлиранл,

работят съвместно

статическо отно-

шение. Докато строителните материали

за

съоръжението

са

сравнително

хомогенни

изотропни,

като

физико-механичните

им

качества

са

познати

мо!ат

да се

регулират

по

изкуствен

начин,

скалният

мас^в

се

отличава

анизотрспност

силно

променливи

качества,

които

много малка степен

се

г.олдават

на

изменение

ст

страна

на

човека.

Като

се

вземе

под

внимание,

че и

методите

на

инженерно-геоложките

проучвания

още не са

достигнали

това

съвършенство,

необходимо

за

пълното

детайлно

охарактеризиране

на

скалните масиви, става напълно ясно,

че се

получава различна степен

на

изученост

на

двата основни елемента, работещи съвместно.

На

второ място

се

нареждат

катастрофите

при

язовирните

стени,

резултат

от

неправилно

преценени високи води. Особено често

разрушаването

на

насипните

сте-

ни

вследствие

преливането

им.

Високата вълна може

да се

предизвика

както

ог

интен-

зивни

валежи

във

водосборната

областна

язовира, така

и от

срутване

на

земни маси

във

водохранилището

или от

разрушаването

на

водоподпорно

съоръжение.

Така през 1964 год.

при

строежа

на

язовир

„Свифт"

(САЩ) свличането

на

планински

склон

частично

за-

виреното

водохранилище

гредизвик?ло

висока вълна, която

довела

до

верижно

разрушаване

на 24

малки

язовирни

стени

по р.

Мисури.

Голям

броят

на

катастрофите

го

време

на

строителството

и при

въвеждането

на

язовирните

стени

експлоатация. През този период

при

съоръжението

сще не се

установило стабилно равновесие,

псради

което

всякакви

възлействия,

отклонявнци

се

по-съществено

от

нормалните, могат

да

доведат

до

разрушаването

му.

43.

ОПЕРАТИВНА ЕКСПЛОАТАЦИЯ

НА

ЯЗОВИРНИТЕ СТЕНИ

Оперативната експлоатация

при

язовирните стени

има за

задача

да

осигурява

подаването

на

вода

за

потребителите

и да

гарантира без-

вредното

отвеждане

на

високите

води.

а.

Подаване

на

вода

за

потребителите

Водата

за

потребителите

се

подава чрез водовземането

към

язовира

Когато

то е

разположено

във

водохранилището,

отделно

от

язовирна-

та

стена,

експлоатацията

му се

извършва съгласно

т. 30. Ако

водовзе-

мането

непосредствено свързано

със

стената

и е

нейна

съставна

част, трябва

да се

имат пред

вид и

някои допълнителни изисквания.

Водовземните отвори

затворните

органи

към тях

трябва

да се

оформят така,

че

водните количества,

от

най-малкото

до

най-голямо-

то, да се

провеждат

без

появата

на

кавитационни

явления

и на

виб-

рации.

Кавитацията

при

водовземанията

основните изпускатели

мо-

же да

предизвика тежки разрушения, които изискват сложни

ремонти.

При

основните изпускатели

на

една бетонна язовирна стена

СССР

кавитацията

предизвикала само

при

едногодишна

експлоатация

изравяш.я

дълбочина

до

1,20

т,

Иноземцев,

Ю. П.

Кавитационнне

разрушения бетона

защггннх

облицово

начурнмх

условиях. Гидротехническое строительство 1969,

№1,

с. 24.

320