Греблі з грунтових матеріалів. Водоскиди при грунтових греблях

Греблею називається споруда, що перегороджує водотік, підпирає воду до більш високого, ніж побутовий, рівня і концентрує таким чином в одному місці зручний для використання напір, що є різницею рівнів води перед та за греблею. В складі любого напірного гідровузла гребля займає важливе місце [2].

Греблі зводяться в різноманітних кліматичних і природних умовах – в північних широтах і в районах вічної мерзлоти, а також на півдні, в тропічних і субтропічних зонах, з високими позитивними температурами. Місцем їх розміщення бувають багатоводні рівнинні річки, що протікають в руслах, зложених нескельними грунтами – пісками, супісками, суглинками і глинами, а також гірські річки з руслами в скельних ущелинах, де часто повторюються сильні землетруси.

Різноманітність природних умов, цілі створення гребель, масштабів і технічного оснащення будівництва призвело до багато чисельності їх типів і конструкцій. Як і інші споруди, греблі можна класифікувати за різними ознаками, наприклад, за висотою, матеріалом, з якого вони зводяться, можливості пропуску води, характеру їх роботи як підпірних споруд тощо. На рис.1 наведені поперечні розрізи деяких сучасних гребель в співставленні з іншими крупними спорудами і природними об'єктами.

Давній і найбільш поширений тип напірних гідротехнічних споруд – це греблі з грунтових матеріалів.

Грунтова гребля (рис.2) – це насип з грунту, в поперечному перерізі має форму нерівнобокої трапеції [1, 2]. Верхня частина насипу називається гребенем, нижня – підошвою. Бокові сторони називаються укосами. Укіс, що розташований зі сторони верхнього б'єфу, називається верховим, зі сторони нижнього – низовим. Напір на греблю – це різниця рівнів води верхнього і нижнього б'єфів.

Греблі з грунтових матеріалів класифікуються за матеріалом тіла греблі, типом протифільтраційних пристроїв, умов спорудження [1, с.61]. Тип греблі необхідно вибирати в залежності від топографічних і інженерно-геологічних умов основи і берегів, гідрологічних і кліматичних умов району будівництва, значення напору води, наявності грунтових

Рис.1. Поперечні профілі сучасних гребель у порівнянні з силуетами інших споруд (розміри в метрах):

1 – Дніпровська; 2 – Бухтармінська; 3 – Красноярська; 4 – Братська; 5 – Чарвакська; 6 – піраміда Хеопса; 7 – Токтогульська; 8 – Чиркейська; 9 – Саяно-Шушенська; 10 – Усойський завал; 11 – Нурекська; 12 – Московський державний університет; 13 – Інгурська

Рис.2. Гребля з однорідного грунту:

1 - гребля; 2- поверхня фільтруючої води; 3 – кріплення укосу

дерном; 4 – дренаж; 5 – зворотній фільтр; 6 – зуб; 7 – водопроникний грунт; 8 – водонепроникний грунт; 9 – кріплення укосу каменем; 10 – водовідбійний парапет

будівельних матеріалів, сейсмічності району, загальної схеми організації будівництва і виконання робіт, особливостей пропуску води в період будівництва, строків введення в експлуатацію.

Основні типи земляних насипних гребель – це однорідні і неоднорідні греблі. Неоднорідні греблі можуть мати різні протифільтраційні пристрої (екран, ядро, діафрагма) [1, с.64…66].

Земляна гребля, правильно запроектована і побудована, має бути: 1) стійка (як і її основа) при всіх можливих умовах роботи [1, с.67…74].

При проектуванні гребель виконують необхідні фільтраційні і статичні розрахунки [1, с.75…90].

Крім земляних насипних гребель можуть застосовуватись інші типи гребель з грунтових матеріалів: намивні греблі; греблі з крупноуламкових грунтів [1, с.90…100].

При глухих греблях для пропуску надлишкових повеневих вод, корисних попусків води з водосховища, а також спуску води з метою часткового або повного спорожнення водосховища, влаштовуються водопропускні споруди [1, с.104…117].