Контрфо́рсна гре́бля (англ. buttress dam, hollow dam) — гребля, у якій тиск води у верхньому б'єфі (ділянці водойми перед греблею) сприймається напірними перекриттями і передається на основу через вертикальні стінки — контрфорси. Контрфорсні греблі складаються з низки розташованих на деякій відстані один від одного контрфорсів (стінок) з напірним перекриттям, яке може бути виконане у вигляді плит, арок, консольних потовщень контрфорсів тощо.
Конструктивні особливості
Споруджують такі греблі переважно з бетону та залізобетону. Розрізняють контрфорсні греблі:
- масивно-контрфорсні (з масивними бетонними виступами);
- з плоскими перекриттями (із залізобетонних плит);
- багатоаркові контрфорсні (перекриття аркові або склепінчасті або з перекриттями подвійної кривини, зокрема, форми купола).
Контрфорси гребель — масивні або тонкі (балки жорсткості між ними перешкоджають поздовжньому згинові).
Контрфорсні греблі є економічнішими за гравітаційні греблі. У контрфорсних греблях стійкість проти зсуву забезпечується при об’ємах бетону, менших на 20…50 % у порівнянні із гравітаційними греблями, за рахунок зниження фільтраційного тиску на підошву (при наявності порожнин між контрфорсами) і надання напірній грані греблі нахилу, завдяки чому на неї діє вертикальна навантажувальна сила від тиску води.
Висота контрфорсних гребель окремих конструкцій може перевищувати 200 м.
Масивно-контрфорсні греблі
Масивно-контрфорсні греблі складаються з товстих бетонних стінок (контрфорсів), що орієнтовані уздовж потоку, які забезпечені з верхової сторони масивними консольними виступами — оголовками, що впритул примикають один до одного і безпосередньо сприймають тиск води. Для підвищення стійкості греблі до зсуву її верхова грань зазвичай нахилена в бік нижнього б'єфа для додаткового притискання греблі по цій поверхні вагою води. У деяких випадках контрфорси спарюють або забезпечують їх низовий кінець потовщеннями, що впритул прилягають одне до одного з утворенням порожнин, аналогічних до розширених швів гравітаційної греблі.
Основні переваги масивно-контрфорсних бетонних гребель — майже повна відсутність фільтраційного протитиску, ясність статичних умов роботи, менша витрата бетону в порівнянні з гравітаційною греблею, можливість зведення їх практично на будь-яких основах, краща доступність для огляду і ремонту.
Недоліки масивно-контрфорсних гребель порівняно з гравітаційними — ускладнення провадження робіт та пропускання води у будівельний період. Масивно-контрфорсні бетонні греблі глухі і водозливні набувають все більшого поширення, їх висота уже перевищила 110 м.
У масивно-контрфорсній греблі Зейської ГЕС (Росія) трикутного профілю висотою 110 м, довжиною 709 м з об'ємом бетону 1,9 млн м³, побудованій в суворих кліматичних умовах, для поліпшення температурного режиму греблі передбачена можливість обігрівання внутрішніх порожнин між контрфорсами.
Гребля висотою 196 м однієї з найбільших у світі ГЕС Ітайпу (Бразилія — Парагвай) потужністю 12,6 млн кВт є також масивно-контрфорсною (1982 р.).
Контрфорсні греблі з плоскими перекриттями
Контрфорсні греблі з плоским перекриттям споруджуються у вигляді ряду бетонних (рідше залізобетонних) вертикальних стінок-контрфорсів, на які опираються плоскі залізобетонні плити, що мають суттєвий нахил.
Греблі такої конструкції використовуються відносно рідко і мають вони невелику висоту у зв'язку із значною витратою арматури (40…50 кг на 1 м³ кладки) та великою вартістю. Контрфорси таких гребель тонкі, тому між контрфорсами часто влаштовують балки жорсткості. Поблизу напірної грані на контрфорсах влаштовують потовщення на які опираються плоскі перекриття — залізобетонні плити. Відстань між контрфорсами становить 4,0…5,5 м у греблях на нескельній основі. У високих греблях на скельній основі відстань між ними досягає 12…13 м. Товщина плит становить 0,5…3,0 м, а контрфорсів 0,7…5,0 м залежно від кроку контрфорсів і висоти греблі. Товщина плит і контрфорсів зростає у напрямку до підошви.
Контрфорсні багатоаркові греблі
Конструкція багатоаркових гребель відрізняється тим, що в них перекриття виконано у вигляді арок. Ці греблі є найекономічнішими, особливо в створах широких долин. Теоретично прогони похилих арок мають постійну величину, яка дорівнює відстані між прогонами. Тому в багатоаркових греблях застосовують арки сталого радіусу і сталого центрального кута. Аркові перекриття армуються арматурними сітками. Місця з'єднання арок з контрфорсами армуються арматурними каркасами. Відстань між контрфорсами становить 35…50 м.
Найвища контрфорсна багатоаркова гребля Даніеля-Джонсона (Канада) висотою 214 м має центральну арку довжиною 161,5 м та 13 арок довжиною 76,2 м, об'єм бетону становить 2,2 млн м³.
В залізобетонних греблях аркові перекриття армуються, зазвичай, подвійною арматурою. З'єднання арок з контрфорсом виконується або з жорстким опиранням, або вільним. При вільному опиранні осадка плити і контрфорсу незалежні. В пустотілих контрфорсах арки з'єднуються безпосередньо з стінками контрфорсів
Призначення
Контрфорсні греблі можуть бути як глухими (без скидання води), так і водоскидними. Водоскидні контрфорсні греблі у більшості випадків є водозливними з поверхневими водоскидами, часто з відкиданням струменя носком-трампліном та гасінням більшої частини енергії потоку за рахунок аерації струменя й при необхідності із кріпленням дна для зменшення розмиву або влаштуванням ковша (ями) гасіння на ділянці падіння струменя. У ряді випадків сполучення з нижнім б'єфом виконується глибинним шляхом влаштування водобійних колодязів для гасіння енергії потоку. Питомі витрати в нижньому б'єфі при хорошій скельній основі можуть досягати 200 м³/с (на 1 пог. м). На водоскидних греблях також використовуються глибинні водоскиди, у багатьох випадках разом з поверхневими.
Див. також
Примітки
- «Контрфорсна гребля» [ 7 квітня 2016 у Wayback Machine.] в УРЕ
- Енергетика: історія, сучасність і майбутнє. Кн. 4 /4.3. Греблі гідровузлів [ 22 червня 2018 у Wayback Machine.], 2013
Джерела
- Енергетика: історія, сучасність і майбутнє. Розвиток теплоенергетики та гідроенергетики [Текст] / Є. Т. Базеєв, Б. Д. Білека, Є. П. Васильєв [та ін.]; наук. ред. В. М. Клименко. — Київ: [б. в.], 2013. — 400 с. — Бібліогр.: с. 393—398. —
- Хлапук М. М., Шинкарук Л. А., Дем'янюк А. В., Дмитрієва О. А. Гідротехнічні споруди: Навчальний посібник. — Рівне: НУВГП, 2013. — 241 с.
- Смирнов Г. Н. Гидрология и гидротехнические сооружения: Учеб. для вузов / Г. Н. Смирнов, Е. В. Курлович, И. А. Витрешко, И. А. Мальгина; Под ред. Г. Н. Смирнова. — М.: Высшая школа, 1988. — 472 с. (рос.)
- Кириенко И. И. Гидротехнические сооружения: Учебное пособие / И. И. Кириенко, Ю. А. Химерик. — К.: Вища школа, 1987. — 154 с. (рос.)
Посилання
Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Контрфорсна гребля |
- Buttress dams [ 5 травня 2016 у Wayback Machine.] / Structures & Large-Scale Projects (англ.)
- на сайті «Grande Dixence S.A.» (англ.)
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Kontrfo rsna gre blya angl buttress dam hollow dam greblya u yakij tisk vodi u verhnomu b yefi dilyanci vodojmi pered grebleyu sprijmayetsya napirnimi perekrittyami i peredayetsya na osnovu cherez vertikalni stinki kontrforsi Kontrforsni grebli skladayutsya z nizki roztashovanih na deyakij vidstani odin vid odnogo kontrforsiv stinok z napirnim perekrittyam yake mozhe buti vikonane u viglyadi plit arok konsolnih potovshen kontrforsiv tosho Greblya masivno kontrforsnogo tipu Dniprovskoyi GES visota 60 m Kontrforsna greblya Franciya Kombinovana gravitacijna betonna i nasipna ta masivno kontrforsna greblya Itajpu Braziliya Paragvaj Masivno kontrforsna greblya elektrostanciyi bilya Alkantari Ispaniya Kontrforsna greblya Morisa Shepparda shtat Tehas SShA Pravoruch i livoruch vid vodozlivu vikoristano ploski perekrittya ta balki zhorstkosti mizh kontrforsamiKontrforsna bagatoarkova greblya Daniyelya Dzhonsona 214 m GES Manik 5 u provinciyi Kvebek Kanada Konstruktivni osoblivostiSporudzhuyut taki grebli perevazhno z betonu ta zalizobetonu Rozriznyayut kontrforsni grebli masivno kontrforsni z masivnimi betonnimi vistupami z ploskimi perekrittyami iz zalizobetonnih plit bagatoarkovi kontrforsni perekrittya arkovi abo sklepinchasti abo z perekrittyami podvijnoyi krivini zokrema formi kupola Kontrforsi grebel masivni abo tonki balki zhorstkosti mizh nimi pereshkodzhayut pozdovzhnomu zginovi Kontrforsni grebli ye ekonomichnishimi za gravitacijni grebli U kontrforsnih greblyah stijkist proti zsuvu zabezpechuyetsya pri ob yemah betonu menshih na 20 50 u porivnyanni iz gravitacijnimi greblyami za rahunok znizhennya filtracijnogo tisku na pidoshvu pri nayavnosti porozhnin mizh kontrforsami i nadannya napirnij grani grebli nahilu zavdyaki chomu na neyi diye vertikalna navantazhuvalna sila vid tisku vodi Visota kontrforsnih grebel okremih konstrukcij mozhe perevishuvati 200 m Masivno kontrforsni grebliMasivno kontrforsni grebli skladayutsya z tovstih betonnih stinok kontrforsiv sho oriyentovani uzdovzh potoku yaki zabezpecheni z verhovoyi storoni masivnimi konsolnimi vistupami ogolovkami sho vpritul primikayut odin do odnogo i bezposeredno sprijmayut tisk vodi Dlya pidvishennya stijkosti grebli do zsuvu yiyi verhova gran zazvichaj nahilena v bik nizhnogo b yefa dlya dodatkovogo pritiskannya grebli po cij poverhni vagoyu vodi U deyakih vipadkah kontrforsi sparyuyut abo zabezpechuyut yih nizovij kinec potovshennyami sho vpritul prilyagayut odne do odnogo z utvorennyam porozhnin analogichnih do rozshirenih shviv gravitacijnoyi grebli Osnovni perevagi masivno kontrforsnih betonnih grebel majzhe povna vidsutnist filtracijnogo protitisku yasnist statichnih umov roboti mensha vitrata betonu v porivnyanni z gravitacijnoyu grebleyu mozhlivist zvedennya yih praktichno na bud yakih osnovah krasha dostupnist dlya oglyadu i remontu Nedoliki masivno kontrforsnih grebel porivnyano z gravitacijnimi uskladnennya provadzhennya robit ta propuskannya vodi u budivelnij period Masivno kontrforsni betonni grebli gluhi i vodozlivni nabuvayut vse bilshogo poshirennya yih visota uzhe perevishila 110 m U masivno kontrforsnij grebli Zejskoyi GES Rosiya trikutnogo profilyu visotoyu 110 m dovzhinoyu 709 m z ob yemom betonu 1 9 mln m pobudovanij v suvorih klimatichnih umovah dlya polipshennya temperaturnogo rezhimu grebli peredbachena mozhlivist obigrivannya vnutrishnih porozhnin mizh kontrforsami Greblya visotoyu 196 m odniyeyi z najbilshih u sviti GES Itajpu Braziliya Paragvaj potuzhnistyu 12 6 mln kVt ye takozh masivno kontrforsnoyu 1982 r Kontrforsni grebli z ploskimi perekrittyamiKontrforsni grebli z ploskim perekrittyam sporudzhuyutsya u viglyadi ryadu betonnih ridshe zalizobetonnih vertikalnih stinok kontrforsiv na yaki opirayutsya ploski zalizobetonni pliti sho mayut suttyevij nahil Grebli takoyi konstrukciyi vikoristovuyutsya vidnosno ridko i mayut voni neveliku visotu u zv yazku iz znachnoyu vitratoyu armaturi 40 50 kg na 1 m kladki ta velikoyu vartistyu Kontrforsi takih grebel tonki tomu mizh kontrforsami chasto vlashtovuyut balki zhorstkosti Poblizu napirnoyi grani na kontrforsah vlashtovuyut potovshennya na yaki opirayutsya ploski perekrittya zalizobetonni pliti Vidstan mizh kontrforsami stanovit 4 0 5 5 m u greblyah na neskelnij osnovi U visokih greblyah na skelnij osnovi vidstan mizh nimi dosyagaye 12 13 m Tovshina plit stanovit 0 5 3 0 m a kontrforsiv 0 7 5 0 m zalezhno vid kroku kontrforsiv i visoti grebli Tovshina plit i kontrforsiv zrostaye u napryamku do pidoshvi Kontrforsni bagatoarkovi grebliKonstrukciya bagatoarkovih grebel vidriznyayetsya tim sho v nih perekrittya vikonano u viglyadi arok Ci grebli ye najekonomichnishimi osoblivo v stvorah shirokih dolin Teoretichno progoni pohilih arok mayut postijnu velichinu yaka dorivnyuye vidstani mizh progonami Tomu v bagatoarkovih greblyah zastosovuyut arki stalogo radiusu i stalogo centralnogo kuta Arkovi perekrittya armuyutsya armaturnimi sitkami Miscya z yednannya arok z kontrforsami armuyutsya armaturnimi karkasami Vidstan mizh kontrforsami stanovit 35 50 m Najvisha kontrforsna bagatoarkova greblya Danielya Dzhonsona Kanada visotoyu 214 m maye centralnu arku dovzhinoyu 161 5 m ta 13 arok dovzhinoyu 76 2 m ob yem betonu stanovit 2 2 mln m V zalizobetonnih greblyah arkovi perekrittya armuyutsya zazvichaj podvijnoyu armaturoyu Z yednannya arok z kontrforsom vikonuyetsya abo z zhorstkim opirannyam abo vilnim Pri vilnomu opiranni osadka pliti i kontrforsu nezalezhni V pustotilih kontrforsah arki z yednuyutsya bezposeredno z stinkami kontrforsivPriznachennyaKontrforsni grebli mozhut buti yak gluhimi bez skidannya vodi tak i vodoskidnimi Vodoskidni kontrforsni grebli u bilshosti vipadkiv ye vodozlivnimi z poverhnevimi vodoskidami chasto z vidkidannyam strumenya noskom tramplinom ta gasinnyam bilshoyi chastini energiyi potoku za rahunok aeraciyi strumenya j pri neobhidnosti iz kriplennyam dna dlya zmenshennya rozmivu abo vlashtuvannyam kovsha yami gasinnya na dilyanci padinnya strumenya U ryadi vipadkiv spoluchennya z nizhnim b yefom vikonuyetsya glibinnim shlyahom vlashtuvannya vodobijnih kolodyaziv dlya gasinnya energiyi potoku Pitomi vitrati v nizhnomu b yefi pri horoshij skelnij osnovi mozhut dosyagati 200 m s na 1 pog m Na vodoskidnih greblyah takozh vikoristovuyutsya glibinni vodoskidi u bagatoh vipadkah razom z poverhnevimi Div takozhArkova greblyaPrimitki Kontrforsna greblya 7 kvitnya 2016 u Wayback Machine v URE Energetika istoriya suchasnist i majbutnye Kn 4 4 3 Grebli gidrovuzliv 22 chervnya 2018 u Wayback Machine 2013DzherelaEnergetika istoriya suchasnist i majbutnye Rozvitok teploenergetiki ta gidroenergetiki Tekst Ye T Bazeyev B D Bileka Ye P Vasilyev ta in nauk red V M Klimenko Kiyiv b v 2013 400 s Bibliogr s 393 398 ISBN 978 966 8163 15 9 Hlapuk M M Shinkaruk L A Dem yanyuk A V Dmitriyeva O A Gidrotehnichni sporudi Navchalnij posibnik Rivne NUVGP 2013 241 s ISBN 978 966 327 263 4 Smirnov G N Gidrologiya i gidrotehnicheskie sooruzheniya Ucheb dlya vuzov G N Smirnov E V Kurlovich I A Vitreshko I A Malgina Pod red G N Smirnova M Vysshaya shkola 1988 472 s ros Kirienko I I Gidrotehnicheskie sooruzheniya Uchebnoe posobie I I Kirienko Yu A Himerik K Visha shkola 1987 154 s ros PosilannyaVikishovishe maye multimedijni dani za temoyu Kontrforsna greblyaButtress dams 5 travnya 2016 u Wayback Machine Structures amp Large Scale Projects angl na sajti Grande Dixence S A angl