Гидродинамикалы тор руды сызба жолы

АЗАСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫ БІЛІМ ЖНЕ ЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

Аза лтты аграрлы университеті

 

Базарбаев А.Т.

 

 

ГИДРОТЕХНИКАЛЫ РЫЛЫМДАР

Оулы рал

 

Алматы 2011

 

 

УДК 626/627 (075.8)

ББК 38.778

Б 16

 

 

Базарбаев А.Т.

Б Гидротехникалы рылымдар. Оулы рал. Алматы: азАУ,

С. Сурет 115. кесте 17. олдана дебиеттер тізімі – 30.

 

ISBN 978-601-241-303-8

 

 

Рецензенттер: Зуірбек .К., т..д., азАУ «Гидравлика жне ауылшаруа шылыын сумен амтамасыз ету» кафедрасыны профессоры.

асымбеков Ж.., т..д., азТУ «рылысты инженерлік жйелер» кафедрасыны профессоры.

 

Оулы ралда бетоннан соылан бгеттер, су оймасы ра -мындаы топыратан соылан бгеттер, зендерге салынан су алыш рылымдар, су тндырылар жне м-тас стаыш рылылар туралы деректер келтіріл -ген. рылымдарды су ткізгіштік абілетін анытау тсілдері, бгеттерді орнытылыын есептеу жне рылым астымен сзіліп аатын су аымын анытау тсілдері келтірілген. Сонымен атар кейінгі кезде гидромелиорация саласында олана басталан полимер материалдардан жасалан жмса бгеттер, гидротехникалы рылымдарды апатары туралы мліметтер келтірілген.

Оулы рал 050805 «Су ресурстары жне суды пайдалану» жне 050810 «Мелиорация, жерді орау жне баптау» мамандытарыны студенттеріне жне магистраттарына арналан

 

 

аза лтты аграрлы университетіні ылыми Кеесі (№10 хаттама, 11.05.2011ж.) баспаа сынды

 

 

Базарбаев А.Т., 2011

© «Агроуниверситет» баспасы, 2011

 

МАЗМНЫ

 

№№ Таырып аты Бе ті
Су шаруашылыы, жне оны салалары. лемні, азастанны су орлары жне оларды кешенді пайдалану. Су шаруашылыы, жне оны экологияа, оршаан ортаа сері. азастандаы су шаруашылыыны дамуына ысаша шолу    
Гидротехникалы рылымдарды топталуы -классификациялары. Су тораптары мен су жйелері. Гидротехникалы рылымдарды жмыс атару жадайлары мен ерекшеліктері, жобалау кезедері. Гидротехникалы рылымдара сер ететін кштер мен салматар.  
Гидротехникалы рылымдарды жер асты слбасы- ны блшектері. Су сзілу былысы жне су сзілуін есептеу масаттары. Флюмбетті блшектері су сзі -луіне сері. Су сзілуінен топыраты деформацияа (жуылуы) шырауы, оны трлері. 3.1. Сзіліп аатын суды есептеу тсілдері. 3.2. Сзілме суды рылым флютбетіне тсіретін ысы- мын анытау шін олданылатын сызыты-слбалы (контурлы) тсіл. 3.3. Гидродинамикалы тор руды сызба жолы 3.4.рылым табаны топыраыны сзілме судан жуылуы        
Топыратан соылан бгеттер, Оларды трі мен топтары. Суды бгет арылы жне табаны арылы сзіліп туі. Бгетті клдене кескінін растырып, есептеу тсілдері.  
Топыратан соылан бгеттерді негізгі элементтері.
Бгетті клдене имасын растырып, есептеу тсілдері.  
Топыратан соылатын бгеттер арылы суды сзіліп ауын есептеу тсілдері. 7.1. Су сзілуін есептеу тсілдері. 7.2. Біртекті дренажсыз бгет, немесе жапсырмалы дренаж- бен, табаны су ткізбейтін топыратан тратын бгеттер. 7.3. Табанымен су сзілетін, дренажы бар біртекті бгет. 7.4. Табаны су ткізбейтін зекті бгет. 7.5. Табаны су ткізбейтін аланды бгет.    
Бгетті тменгі лама беткейіні орнытылыын есептеу тсілі.  
Су тастаыш рылымдырды трлері, атаратын ызметі. 9.1. Мадайынан су абылдайтын су тастаыш рылымдар, оларды есептеу тсілдері. 9.2. Бас жаынан суды бйірлей алып кететін су тастаыш рылымдар (орлы су тастаыш рылымдар). 9.3. Жабы су тастаыш рылымдар.      
Су жібергіш жне суды атарып ратыш рылым- дар, оларды трлері, конструкциялары.  
Бетоннан соылан бгеттерді трлері жне топтары. Жартаса салынан ауыр (гравитациялы) бетон бгеттер. Су аар бетон бгеттер. Аркалы жне контр -форсты бгеттер. 11.1. Гравитациялы бгеттерді кесе клдене слбасы. 11.2. Гравитациялы бгеттерді кп пайдаланылатын слбасы. 11.3. Бетоннан соылан бгетті табанымен жне жаалаумен иылысуы. 11.4. Аркалы бгеттер. 11.5. Контрфорсты бгеттер.      
Каналдар, оларды атаратын ызметі жне топталуы. Каналдардаы су шыынымен кресу жолдары.
Канал бойындаы су реттегіш рылымдар мен су тасымалдаыш рылымдар.
Гидротехникалы рылымдарды апатары жне оларды трлері. Ашы гидротехникалы рылым -дарды апатары 14.1. Ашы гидротехникалы рылымдарды апатары.14.2. Ашы гидротехникалы рылымдарды сирек олданатын апатары. 14.3. Жеіл тірек рылымдарды жаа конструкциясы. (№7633 алдын ала берілетін патент)        
Гидротехникалы рылымдарды тереде орналас- ан тесіктерін жабатын апатар трлері. 15.1. Камераны аптау таталары рылым бетонымен бірге йылан, тереде орналасан апатар конструкциялары. 15.2.Тереде орналасан арынды бырларды апатары      
зеннен су алалтын рылымдар туралы жалпы тсі- нік. зеннен су алалтын рылымдарды топталуы жне пайдалану жадайы. 16.1. зеннен су алалтын рылымдарды топталуы жне пайдалану жадайы. 16.2. Су алыш рылымдара ойылатын талаптар 16.3. Бгетсіз су алыш рылымдар      
зен бойына салынан су алыш рылымдар. 17.1. Бйірлей су алыш рылымдар.
Тікелей (фронталді) су алыш рылымдар.
Теренен су алыш рылымдар.
Тндырылар туралы жалпы мліметтер. 20.1. алыма- жзбе тасындыларды сипаттамалары. 20.2. Тндырыларды олдану масаты. 20.3. Тндырыларды жалпы сипаттамалары. 20.4. Отын-отын жуылатын тнырылар 20.5.Тндырыларды кейбір элементтеріні ерекшелік- тері 20.6. Тндырыларды есептеу тсілі.  
здіксіз жуылатын тндырылар. 21.1.Тндырыларды конструкциялы ерекшеліктері. 21.2. здіксіз жуылатын тндырыларды кейбір трлері.  
иыршы м, тас стаыш рылылар.
Жмса материалдардан салынан бгеттер.
  Пайдаланан дебиеттер тізімі

 

 

Кіріспе

зендегі су орларын пайдалану, зеннен суды алу, оны егістікке жеткізу, каналдара блу жмыстары гидротехникалы рылымдарды кмегімен атарылады. Ал гидротехникалы рылымдарды за мерзімде тиімді пайдаланылуы, рылымны сенімділігі мен орнытылыы, оларды сапалы жобалауа жне гидротехникалы рылысты сапалы салынуына тікелей байланысты болып келеді.

Ірі гидротехникалы рылымдарды жобалаанда оларды кешенді трде пайдалану ммкіндігі арастырылады, яни гидротехникалы рылымды, не су оймасын бірнеше баытта пайдалану ммкіндігі арастырылалы. Мысалы су оймасын – егістікті суаруа, энергетика саласында энергия ндіруге, жергілікті халыа ауыз су беруге, балы сіруге, демалыс орыны ретінде пайдалану ммкіндіктері кеінен арастырылуы шарт.

Су орларын пайдалану, оны орау жне азайып, ластанудан сатау мселелеріні басым кпшілігі инженерлік-техникалы дістерді олдану арылы шешіледі. Гидротехникалы рылымдар инженерлік –іздестіру, жобалау жмыстарын жргізу жне оны рылысын салу арылы дниеге келетін нысандар. зен суларын жне трлі су жйелеріндегі су сапасын, клемін жне крсеткіштерін реттеу гидротехникалы рылымдарды пайдалану арылы іске асырылады. Негізінде, гидротехникалы рылымдарды жобалау ерекше крделі творчестволы жмыстар атарына жатады. Бл жобалау, жмыстарыны ерекше крделігі – гидротехникалы рылыс жне гидромелиорация мамандытарында- гидротехникалы рылым нысандарын жобалау шін оу жоспарыны барлы жалпы инженерлік жне арнайы пндеріні мазмнды жне дістемелік принциптерін игеріп, оларды жобалу жмыстарын орындау барысында пайдалана білуді ажет етеді. Творчестволы трыдан арау ажеттілігіні себебі- гидро- техникалы рылымдар трлеріні те кптігіне байланысты, оларды жобалаанда ескерілетін табии, техникалы жне экономикалы крсеткіштерді басын осып, е тиімді рылым конструкциясын тадап, іріктеп алып, оны есептеп, растырып, йлестіріп, ааз жзінде жобасын жасауа байланысты.

Осы себепті, жобалау крделігі мен творчестволы трыда арауды игеріп, мегеру шін – теориялы, лабораториялы, практикалы дайындыпен оса, зіндік жаттыуды ажет етеді. Курсты жне дипломды жобалау жмыстары зіндік жаттыуды сапалы жне мірге жаын тріне жатады.

Оу ралында бетоннан соылан ауыр салматы бгеттер, аркалы жне контрфорсты бгеттер туралы мліметтер келтірілген. Су оймасы торабыны рамында жобаланатын е басты рылым – топыратан соылан бгетті жобалауды тсілі келтірілген. Гидротехникалы рылымдар туралы оу ралдарыны аздыын жне аза тілінде оу

ралдарыны тіптен жотыын ескере отырып, топыратан соылатын бгеттерді жобалау жмыстарына ажет бкіл графиктер мен кестелер осы оу ралыны ішіне енгізілді.

Су оймасы торабы рамына енетін су жібергіш рылымдар мен су тастаыш ашырты рылымдар- орлы, шахталы, мадайынан су тастайтын, сифонды су тастаыш рылымдарды конструкциялары келтірілген.

Гидротехникалы рылымдарды астымен сзіліп аатын су млшерін есептеп табу тсілдері амтылан.

Су тасымалдайтын каналдар, оларды клдене имасына арай топта- луы туралы, тез су аар конструкциялары, су иылыстырыш рылымдар -ды конструкциялары туралы мліметтер берілген. Су тасымалдайтын канал бойындаы су реттегіш рылымдар мен су тасымалдаыш рылымдар: дюкерлер, акведуктар, науалар конструкциялары келтірілген.

зендерден су алу шін салынан су алыш рылымдар: бйірлей су алыш рылымдар, мадайынан су алыш рылымдар жне табанындаы торлы ор арылы су алыш рылымдар конструкциясы келтірілген, Сонымен атар зеннен су алатын тораптар рамында кездесетін отын-отын жне здіксіз жуылатын су тндырыларыны конструкция –лары, бір жне кп камералары су тндырыларыны конструкциялары туралы мліметтер, оларды лшемдерін есептеп-табу тсілдері келтірілген.

Магистралды каналдара салынатын м-тас стаыш крылыларды конструкциялары, оларды трлері туралы мліметтер берілген. Жаадан ойлап табылан м-тас стаыш рылыларды конструкциялары берілген.

Соы кездерде мелиорация саласында олданыла бастаан жмса полимер материалдардан салынан жмса бгеттер, мембраналы бгеттер, оларды пайдалану ммкіндіктері туралы мліметтер келтірілген.

Сонымен атар, ашы гидротехникалы рылымдарды тесігін жабу шін кеінен олданылатын жне сирек олданылатын апатарды конструкциялары туралы мліметтер берілген. Гидротехникалы рылымдарды тереде орналасан тесіктерін жабуа арналан апатарды конструкциялары берілген. Кейінгі кезде, зен арнасы тез жуылатын, жеіл топыратардан раланда жне вегетациалы кезеде зендегі су аымы толассыз згеріп отыратын жадайда олданылатын жеіл тірек рылымдар- ды конструкциясы келтірілген

 

Ші дріс

Су шаруашылыы, жне оны салалары. лемні, азастанны су орлары жне оларды кешенді пайдалану. Су шаруашылыы жне оны экологияа, оршаан ортаа сері. азастандаы су шаруашылыыны дамуына ысаша шолу.

Саба жоспары:

· Жер шарындаы жне азастандаы су орлары туралы деректер беру

· Су оймаларындаы су орлары

· Мздатар клемі жне олардаы су орлары

· Казастандаы колдер жне олардаы су орлары

· Жер асты су орлары

· Су шаруашылыы саласы туралы млімет

 

Жер шарындаы 1,5 млрд. км3 су орларыны 97,2%-ті тзды сулар, 2,15% -мздатар, тек ана 0,65%-ті таза ауыз суы. Кріп трандай ішуге жарайтын ауыз су оры те аз, жне жер шарындаы халы саны жылдан жыла кбейіп келе жатанын еске алса, ндіріске, халы шаруашылыына суды кптен жаратылып отыранын ескерсек, тщы-ауыз суын немді де тиімді пайдалану керек екенін р азамат тсінуі ажет.

Брыны Кеес кіметі жеріндегі зендерді жылды су аымы 4,37 мы км3, оны 80% Сібір зендеріні сулары болып табылады. Осы су орларыны жылына 215 км3 пайдаланылып отырылы, ал мны 120 км3/жылына айтарылмай пайдаланылатын.

олдаы су орлары территория бойынша жне жыл мезгілінде біралыпты орналасып, біркелкі таралмаан. Осы себепті су орларын халы шаруашылыына пайдалану шін су аымын реттейтін ртрлі шаралар олданылады: су оймаларын салу, су аымын бассейн аралы тасымалдау (Сібір зендеріні суын Арал теізі бассейніне тастау т.б).

азастан Республикасыны Су Кодексіне байланысты Мемлекеттік су оры бкіл су кздерін жне ондаы су орларын амтиды. азастан Республикасында 39 мыдай зендер мен кптеген уаытша (кктемде) аатын зендер бар, оны 7 мыдайыны зындыы 10 км жоары. Республика территориясында зендер торабы біралыпты емес орналасан. Елімізді солтстік облыстарында оларды тыыздыы 0,03-0,05 км/км2 , ол Алтай Жоар жне Іле Алатау аймаында зендер торабыны тыыздыы 0,4-1,8 км/км2. Кп зендер тйы бассейн болып табылатын Каспий жне Арал теіздеріне жне Балхаш пен Теіз клдер бассейне яды. азастанда 6 зенні ана су млшері 100 ден 1000 м3/сек дейін, 7 зенні 50-ден 100 м3/сек, 40 зенні су млшері 5-тен 50 м3/сек. Республиканы су оры комитетіні дерегі бойынша зендердегі су орыны млшері 101 км3; клдердегі су оры 190 км3; жер асты су оры 45,0 км3/жылына; мздытарда 95 км3 су оры жинаталан.

Су оймалары: азастанда 200 ден аса су оймалары бар, жалпы су сыйымдылыы-95,5 км3. Су оймаларыны 50% клемі-1-5 млн.м3 . Су оймаларыны кпшілігі маусымды аымды реттеуге баытталан, тек ана 20 шатысы ана кп жылды аымды реттеуге арналан. азастанны е ірі су оймалары: Ертіс зеніні бойындаы Бтарма су оймасы, толы клемі 49 км3, Іле зеніні бойындаы апшаай су оймасы, толы клемі 24 км3, Сырдария зеніні бойындаы Шардара су оймасы, толы клемі 5,2 км3, Жоары Тобыл су оймасы, толы клемі 0,82 км3, жне Тобыл зеніндегі аратомар су оймасы, толы клемі 0,59 км3.

1.1. сурет. азастанны су оры

Мздытар-негізгі мздытар алы мз абаты болып Республиканы Отстік жне Шыыс айматарында орналасан. Теіз дегейінен 4 мы метр биіктіктегі Тянь-Шань, Талас, ырыз, Іле, Кнгей жне Теріскей Алатау таулары мен Жоар алатауы, ырыз жоталарында орналасан. азастан территориясында 2720 мздытар бар, оны 1975 мздытарыны ауданы 0,6 км2 жне одан кбірек. Мздатарды жалпы ауданы 2033,3 км2, ал мдаы жалпы су оры клемі 95 км3. Мздатарды негізгі блігі Жоар Алатау тауында (1000 км2) Іле жне Кнгей Алатауда - 660,7 км2, Теріскей Алатауда 145 км2, азастанны Алтайы мен Суірде 106,2 км2, Талас Алатауы мен ырыз жоталарында 101,5 км2 орналасан.

1.2. сурет. Мздатардаы су оры

азастандаы клдер саны 48262, су бетіні ауданы 45002 км2. Кіші клдер саны (ауданы 1 км2) 94 % ; ал оларды ауданыны клемі 10%. лкен клдер (су бетіні ауданы 1 км2 кп)-3014, ауданы 40769 км2 (90%). Мны ішінде ауданы 100 км2 кбірегі 21 кл- бларды ауданы 26886 км2-59%. Табии клдердегі су млшері-190 км3.

Солтстік азастандаы, клдер саны 45% , Орталы-Отстік азастанда-36 %, баса алаптарда -19%. азастандаы е лкен клдерге Каспий мен Арал теіздері, Орталы азастандаы Балхаш пен Теіз клері, Жоар апасындаы Алакл мен Сасыкл, Шыыс азастандаы Зайсан мен Мараклдер жатады. Кп клдер орманды-далалы жне Солтстік далалы айматарда орналасан, бларды ірілері, лкендері-оралжын, Шалар-Теніз, лкен Шабаты, Шортанды жне т.б.

азастандаы аныталан жер асты су орларыклемі 45 км3/жылына, немесе 1450 м3/с. Мны ішінде 01.01.2002 жылы бекітілген су орлары 16,04 км3, яни 468 м3/с.

азіргі кезде азастан территориясы 8 су шаруашылы алапа (бас- сейнге) блінген: Арал-Сырдария, Балхаш-Алакл, Ертіс, Орал-Каспий, Есіл, Шу-Талас, Нра-Сарысу, Тобыл-Торай.

Халы шаруашылыыны жер асты жне зен суларын есептеп, пайдаланатын саласы-су шаруашылыы деп аталады.

Су шаруашылыы мына салаларды амтиды (№1.3. сурет):

1) гидротехникалы мелиорация (жерді рату жне суару, шабындыты суландыру, ауылшаруашылы саласын ауыз сумен амтамасыз ету),

2) гидроэнергетика,

3) судаы клік саласы (сал аызу жне судаы кліктер),

4) ауыз сумен амтамасыз ету жне лас суларды алып кету,

5) судаы орларды пайдалану (балыты кбейтіп оны аулау, тз ндіру т.б),

6) су тасынымен кресу шін зен арнасын реттеу.

 

 

1.3. сурет. Су шаруашылыа салалары схемасы

 

Су орларын пайдалану, су шарашылы салаларыны сраныстарына байланысты су кздеріндегі суды кешенді пайдалануды арастырады.

Кеес кіметі тсында гидротехникалы рылысты салу екпінді трде жргізілді. Сібірде ірі су электр станциялары салынды: Обь зені бойына Новосибирск СЭС-і, Ертіс зені бойынак скемен СЭС-і, Енисей зені бойына Красноярск жне Саяно-Шушенск СЭС-тері, Орта Азияда Андижан (бгетіні биіктігі 115 м), Тотал, Кировск (бгетіні биіктігі 84 м) жне апшаай су оймалары салынды. Топыратан соылан е биік бгет, биіктігі 305 м- Нрек бгеті салынды. Амудариядан су алатын, зындыы 900 км арам каналы салынды.

Су орларын ластанып, сарылудан сатау те маызды мселе. Су орларыны нерксіп алдытарымен ластануына мысал болып Іле зеніні Сорблаты лас суларымен, Балхаш зеніні Балхаш тау-кен комбинатыны лас суларымен блінуін, жне Шу зеніні ырызстандаы нерксіп орындарыны лас суларымен блінуін айтуа болады. Су орларын тиімді пайдаланбауды серінен зен суыны сарылуыны мысалы ретінде, Сырдария мен Амудария зендеріні суларын шаруашылыа шектен тыс кп пайдалану нтижесінде, Арал теізіні кеуіп алуып, апатты жадайа келіп соуын айтуа болады.

 

Баылау сратары:

1. Жер шарындаы жне азастандаы су орлары клемі

· Су оймаларындаы су орларыны клемі анша

· Мздатар клемі жне олардаы су орларыны клемі анша

· Казастандаы колдер жне олардаы су орларыны клемі анша

· Жер асты су орларыны клемі анша

· Су шаруашылыы саласы андай ызметтер атарады

Ші дріс.

Гидротехникалы рылымдарды топталуы – классификация лары. Су тораптары мен су жйелері. Гидротехникалы рылымдарды жмыс атару жадайлары мен ерекшеліктері, жобалау кезедері. Гидротехникалы рылымдара сер ететін кштер мен салматар.

Саба жоспары:

· Гидротехникалы рылымдарды топталуы

· Су тораптары мен жйелері туралы тсініктеме

· Гидротехникалы рылымдарды жмыс атару ерекшеліктері

· Жобалау кезедері

· рылыма сер ететін кштер мен салматар

Табии су орларын пайдаланып жне оршаан ортаа суды тигізетін зиянынан орайтын (тасын, сел) инженерлік рылымдарды-гидротехникалы рылымдар деп атайды. Гидротехникалы рылымдарыны кмегімен зендердегі суларды реттеп, суды пайдаланушыралды талабына сай жеткізіліп беруге болады.

Атаратын ызметіне арай гидротехникалы рылымдарды былай топтап блуге болады (2.1. сурет):

а) Су-тірек рылымдар (водоподпорные) –суды дегейін ктеруге арналан бгеттер;

б) Су тасымалдаушы рылымдар (водопроводящие) - каналдар, тунелдер, науалар, бырлар;

в) Су алыш рылымдар (водозаборные сооружения)- зеннен, кледерден су алуа арналан рылымдар;

г) Су тастаыш рылымдар (водосбросные сооружения)- арты тасын суды жне экологиялы тепе-тедікті сатауа арналан суларды тменгі арнаа тастауа арналан рылымдар;

д) зен жаасын бекітуге арналан бгеттер.

 

2.1. сурет. Гидротехникалы рылымдарды атаратын ызметіне арай топтастыру

 

Ішкі шаруашылы (жйелік) мелиоративтік рылымдар былай топталады: реттегіш (су жібергіш, су тірек жне су блгіш) рылымдар; су тасымалдаушы (тунельдер, бырлар, дюкерлер, науалар, акведуктар) рылымдар; иылыстырушы (сопрягающие) (тез суаар, сатылы су аар) рылымдар болып блінеді.(2.2. сурет)

 

2.2. сурет. Ішкі шаруашылы мелиоративтік рылымдарды топтастыру

 

Атаратын негізгі ызыметіне арай гидротехникалы рылымдар екі топа блінеді: жалпы жне арнайы рылымдар деп.

Жалпы масата арналан рылымдар: су тіректер, су тасымалдаушы, су реттегіш рылымдар халы шаруашылыыны р саласында пайдаланылады.

Арнайы рылымдара: мелиоративтік рылымдар (каналдар, жер суаруа, шабыншыты суландыруа жне жерді ратуа арналан насос станциялары); су энергетикалы рылымдар (су электростанция рылымы жне деревациялы каналдар т.б, яни су энергиясын пайдалануа арналан рылымдар); су тасымалдауа арналан рылымдар (каналдар, шлюздер, кеме ктергеіштер, толын жойыштар, кеме тотайтын аялдама); ааш аызыштар (науалар, ааш тастаыштар, ойнаулар), балы шаруашылыы рылымдары (балы ктергіштер, балы сіретін клшіктер); ауыз суы мен лас сулар рылымдары (су алыш, насос станциялары, каналдар, су ктергіш мнара, су тазалаыш рылымдар, кріздер); су тасыны мен селмен, топыра эрозиясымен кресуге арналан рылымдар (су тасынынан орайтын бгеттер, жер асты суын пайдалануа арналан рылымдар, жауын-шашын суын тастайтын рылымдар); ндіріс алдытарын сатайтын тоандар жатады. (2.3. сурет)

 

 

2.3. сурет. Гидротехникалы рылымдарды масатына арай топтастыру

 

Пайдалану жадайына арай гидротехникалы рылымдар уаытша жне траты пайдаланатын болып блінеді. Траты гидротехникалы рылымдар гидротехникалы нысанды траты пайдалану барысында олданылады, ал уаытша пайдаланатын рылымдарды- рылысты салу кезінде, болмаса оны жндеу кезінде пайдаланады.

Траты гидротехникалы рылымдар негізгі жне осалы екінші кезектегі болып блінеді. Негізгі рылымдар- оларды жндеуі болмаса бзылуы объектіні жмысыны толы тоталуына, болмаса жмысыны лсреуіне келіп соады (бгет, су тастаыш рылымдар, каналдар, тунельдер, СЭС имараттары, су реттегіш, соры (насос) станциясы, су абылдаыш), осалы рылымдар –жне оларды бліктері, оларды жмысыны тоталуы негізгі рылым жмынына онша сер етпейді (зен жаасын бекітетін рылымдар, жндеу кезінде пайдаланатын апатар, мз жарыш рылылар, жмысшылар жретін кпір т.б).

Беріктігіне байланысты -траты гидротехникалы рылымдар 4 класа блінеді, ал уаытша рылымдар 5-ші класа жатады. Гидротехникалы рылымдарды беріктігі (капитальность) НжЕ 11-50-74. «зен гидротехникалы рылымдары. Негізгі жобалау негіздері». Су тірек рылымдарыны беріктігі (капиталносі) оларды биіктігі мен табаныны топыраыны тріне байланысты абылданады. Мелиоративтік бгеттер беріктігі осы объектіге бекітілген суармалы жер клеміне арай аныталады.

№ 1 кесте. Гидротехникалы рылымдарды капиталды класы.

Су тірек рылымдар Табаныны топыраы рылымны капиталды класына байланысты биіктігі, м
1V
Топыратан салынатын бгеттер Жартас Ірі, сынан тастар; м; атты кйдегі жне жмса кйдегі саз топыратар; Суа аныан жне жмса кйдегі саз топыратар >100 >75     >50 70-100 35-75     25-50 25-70 15-35     15-25 <25 <15     <15
Бетоннан жне темірбетоннан соыл- ан бгеттер, су электростанциясы имаратыны су астындаы конструк- циясы, кеме жзетін шлюздар, кеме ктеретін рылымдар, арын ктеруге арналан тірек абыралар жне баса да бетоннан, темірбетоннан соылан рылымдар. Жартас Ірі, сынан тастар; м; атты кйдегі жне жмса кйдегі саз топыратар; Суа аныан жне жмса кйдегі саз топыратар >100 >75     >25   60-100 25-50     20-25 25-60 10-25     10-20 <25 <10     <10    

№ 2 кесте. Гидротехникалы жне мелиоративтік жйедегі рылымдарды капиталды класы.

Гидротехникалы рылыс нысандары рылымдарды капитал- ды класы
негізгі Негізгі емес
Гидравликалы, су жинатайтын жне жылу электростанцияларыны гидротехникалы рылымдары, уаттылыы млн.кВт: 1,5 <1,5 Атом электростанцияларыны гидротехникалы рылымдары, уаттылыы мы кВт: 500 101-499 100 Ішкі су атынас жолдарындаы гидротехникалы рылымдар: Ірі магистралды Жергілікті маызды жне магистралды Кішлі зендердегі жергілікті маызды зен порттарыны рылымдары, жк тасымалдау айналымы мы т. >3000 151-3000 150 зендердегі су тораптары жне суару жйелеріні магистралды каналдары, суара- тын ауданы 400 мы гектардан кп зендердегі су тораптары жне мелиоративтік жйелерді магистралды каналдары, суару не рату ауданы мы га     11-1V     1V   1V     1V     111-1V   1V   1V 1V   1V 1V     1V

 

Гидроузелдер, яни су тораптары дегеніміз - бір топ гидротехникалы рылымдар, жер жадайына жне жмыс атару баытына арай топтастырылан. Орналасу жадайына байланысты су тораптары - зендер- де, теіздерде, клдерде, жне каналдарда орналасан болып блінеді. олдану масатына арай су тораптары –энергетикалы, су клік жолдары, су алыш рылымдар, суару шін олданатын рылымдар, суды реттеу шін олданатын рылымдар. Кпшілік жадайда су тораптары кешенді трде пайдалануа баытталан.

Су тораптары арынды жне арынсыз болып блінеді. Арыны тмен су тораптары: арыны 10 м дейін, орта арындылары: 10-50 м дейін, жоары арынды: 50 м жоары.

Су жйелері дегеніміз- бірнеше су тораптары біріккен гидротехникалы рылымдар, олар бір-бірінен біраз ашытыта орналасуы ммкін, біра орта су шаруашылыы мселесін орындауа баытталан. Республикадаы ауыз су кешені жйелеріні мысалы болып – .Стпаев атындаы Ертіс - араанды каналын алуа болады.

Гидротехникалы рылымдарды баса инженерлік имараттардан бір ерекшелігі, олар траты трде сумен жанасып трады, осыан байланысты су олара механикалы, физико-химялы жне биологиялы сер етеді.

Механикалы сер – рылыма динамикалы жне статистикалы кш есебінде тседі, блар су-тірек рылымдар мен бгеттерді жобалап, рылымын саланда есепке алынуы керек.

Су бгетіне жоары бьефтен сер ететін суды гидростатикалы ысымы оны жылжытуа немесе аударып тастауа рекет етеді, ал атты аыспен аатын су (20-30 м/с) рылыма динамикалы сер етеді, мндай аысты энергиясы тменгі бьефте жер табанын азып, рылымды латуы ммкін, сондытан оны болдырмас шін, су энергиясын бседеткіш рылым салуа тура келеді. рылымдар табаны арылы топырапен су сзілгенде (фильтрация) тменнен жоары арай баытталан арсы ысым пайда болады.

Физико-химиялы сері - бл гидротехникалы рылымдарды темірден жасалан блшектеріні тот басып шіруіне келіп соады.

Биологиялы сері- суда болатын ртрлі сімдіктерді (балдыр, мк т.б) рылым блшектеріні бетіне шыуына, бырларды ішіне шыып су жргізбей тастауына, ааштан жасалан блшектерді шіруіне келіп соады.

Гидротехникалы рылымдара тсетін кштер, салматар тседі-за уаытты, ыса уаытта сер етуі ммкін. Сонымен атар негізгі жне ерекше (особый) кштер, салматар сер етеді, олар шін е аз арты сер коэфиценттері абылданды. Су оймаларына салынатын I класты тірек бгетті тменгі лама беткейіне негізгі кштер сер еткенде арты сер коэффицентіні шамасы 1,25-1,3, ал ерекше кштер сер еткенде арты сер коэффиценті 1,05-1,1 те деп абылданады.

Гидротехникалы рылыма тсетін кштер мен салматарды бірін-траты кштер, салматар деп атайды, блара рылымны аз салмаы мен рал жабдытарды салмаы жатады, топыра ысымы, тау жыныстарыны ысымы, сзіліп аатын суды гидростатикалы ысымы топыры рамындаы суды ысымы т.б. жатады.

Гидротехникалы рылыма уаытша, за сер ететін кштерге: рылым алдында жиналып алатын, м, тас-иыршытарыны ысымы жатады, ал ыса уаыт сер ететін кштерге: су толыныны, мзды, желді, арды, кемелер жргенде пайда болатын толын, суда жзетін ааштарды, гидравикалы соыларды сері жатады., Гидротехникалы рылымдара ср ететін ерекше кштер мен салматара мына кштер жатады: осымша гидростатикалы ысым т.б.

Гидротехникалы рылымдар 2 кезеді трде жобаланады: техникалы жоба жне жмыс сызбалары болып, кей жадайда бір кезеді трде де жобаланады: техникалы жмысты жоба трінде. Техникалы жоба-жобалауа тапсырыс беру арылы орныдалады. Жобалауа тапсырыс беру бекітілген технико-экономикалы негіздеуді негізінде дайындалады, ол техникалы тапсырысты блінбейтін блігі болып есептеледі. Технико-экономикалы негіздемені бастапы деректері болып: сол жерде жргізілген зерттеулер мен баылау нтижелері болып табылады.

Ірі гидротехникалы объектілерге жобалау жмыстары 2 кеде жргізіледі. Техникалы жоба тсында бкіл инженерлік есептер орындалып, рылыс жргізілетін ала тадалып ол бекітіледі, нысанны (объектіні) бас сызбасы (генплан) дайындалады, суды ТД (алыпты тежеулі дегейі), УТД (уаытша тежеулі дегейі) аныталады, су оймасыны сыйымдылыы, бас жобалаушы жне бас рылыс мекемесі белгіленіп, рылысты сметалы баасы мен техника-экономикалы крсеткіштері айындалады. Жмыс сызбалары техникалы жобаа сйкес орындалады. Бір кезедік жобалауды (техникалы-жмысшы жоба) типтік немесе айталап пайдаланатын жобаны олдананда дайындайды. Гидротехникалы рылымдарды жобалау жмыстары ылыми-зерттеу жне іздестіру-жмыстарымен тыыз байланысты жргізіледі.

Ірі гидротехникалы объектілерге арнайы жоба дайындалады жне инженерлік шешім бірнеше вариантта арастырылып варианттар технико-экономикалы кзараста салыстырылып, осыны ішінен е тиімді жне арзаны жобаны негізгі варианты болып абылданып, бекітіледі.

Баылау сратары:

1. Гидротехникалы рылымдарды атаратын ызметіне арай алай топтастыралды

2. Ішкі шаруашылы мелиоративтік рылымдар алай топтастыралды

3. Гидротехникалы рылымдарды масатына арай алай топтастырылады

4. Мелиоративтік жйедегі гидротехникалы рылымдар беріктігіне байланысты неше класа блінеді.

5. Гидротехникалы рылымдар неше кезеді трде жобаланады.

 

 

Ші дріс

Гидротехникалы рылымдарды жер асты слбасыны блшектері. Су сзілу былысы жне су сзілуін есептеу масаттары. Флюмбетті блшектері су сзілуіне сері. Су сзілуінен топыраты деформацияа (жуылуы) шырауы, оны трлері.

 

Саба жоспары:

· Гидротехникалы рылымдарды жер асты слбасыны блшектерімен таныстыру.

· Су сзілу былысы жне су сзілуін есептеу масаттарымен таныстыру.

· Флютбетті блшектері су сзілуіне серімен таныстыру.

· Су сзілуінен топыраты деформацияа (жуылуы) шырауымен жне оны трлерімен таныстыру.

 

Гидротехникалы рылым су дегейін ктеріп бгегенде, суды біраз клемі жер асты арылы сзіліп аып шыын болады. Егер сзіліп аатын су арынды болса, онда ол гидротехникалы рылымны табанына тменнен жоары арай баытталан ысым крсетеді, оны арсы ысым деп атайды.

Аын су гидротехникалы рылымда олдан соылан флюбетпен аады. Флютбет-понурдан, бгет денесінен, су рмадан жне рисбермадан трады.

(3.1. сурет). Мелоративтік жйелердегі рылымдарда бгет денесі су рмамен бірігіп кетеді. рылым табаныны топырапен жанасатын сызыын - рылымны жер асты слбасы жне сзіліп аатын суды жоары шекарасы, ал су ткізбейтін абатын - тменгі шекарасы деп абылдайды.

 

 

3.1. сурет. Гидротехникалы рылымны флютбетіні элементтері.

1-понур; 2- бгет денесі; 3- патерна, 4-су рма; 5-рисберма; 6- дренаж, кері сзгі, 7-су рманы тісі; 8- ада (шпунт).

Понур-жоары бьефке бгетті алдына салынады. Понурды су ткізбейтін материалдардан салады, бл сзіліп аатын суды жолын зартып, рылым табаныны топыраыны беріктігін амтамасыз етеді (жуылуа арсы) жне бгет табаны мен су рмаа сзіп аатын суды ысымын азайтады.

Понурды конструкциясын жне материалдарын оны табаныны топыраыны тріне арай, бгет алдындаы аына жне рылымны класс капиталдыына байланысты абылдайды. зындыын (1-3) Н-а дейін абылдайды. Н-рылым алдындаы су тередігі. Егер бгет табаны су ткізетін топыратан ралса (м, тас т.б) онда понурды сазда бетоннан, саздан, бетон мен темір бетоннан соады. Егер бгет табаны су ткізбейтін топыратан ралса, понура су ткізбейтін материалдар-асфальтобетон, арамай араласан жне арамайдан тсеніштер олданылады.

Су рма - бл рылымны негізгі блігі. Су рманы негізгі атаратын жмысы суаардан лап аан суды соысын абылдау жне суды лкен жылдамдыпен аып тіп, секіретін аймата рылым табаныны жуылмауына жол бермеу. Су рма таы да, сзілме суды арынын басып, азайтуа кмектеседі. Су рмада табанына сер ететін ысым, жоарыдан сер ететін ысымнан лде-айда кп, сондытан су рманы алыдыын, оны тменнен сер ететін ысымынан алып кетпеуін амтамасыз ететіндей етіп абылдайды. Су рманы зындыын гидравикалы есептеулерге байланысты жне апатарды орналастыру, оларды ктеретін рал-жабдытарды, ызметкерлер жне клік жретін кпірлерді орналастыру ммкіндіктеріне байланысты абылдайды:

-су тірек рылымдар мен су ткізгіштер шін (2-4)Н.

-су аар бгеттер шін (3-5) Н.

Рисберма-атаратын ызметі:

-су рмадан кейін арна табаныны жуылуына жол бермеу,

-сзілме суды тменгі бьефке кедергісіз шыуын амтамасыз ету;

-арнадаы суды аысыны жылдамдыын тмендету;

-астындаы топыраты сзілме сумен шайылудан орау.

Осыан байланысы, рисберманы табанын кері сзумен бекітеді, ал бетін кедір-бдыр ылып салады. Рисберманы зындыы - су аыныны жылдам- дыын зен арнасын жумайтындай дрежеге жеткізетіндей болуы шарт. Сзілме суды жолын зарту шін понур жне су рма тсында адалы (шпунтты) абыра, тіс арастырылады. (3.2 сурет)

 

 

3.2. сурет. Байланыспаан топыраа салынан гидротехнкалы рылымны жер асты слбасыны бедері

1- понур; 2- асылмалы ада абыра; 3- клдене дренаж (кріз);

 

3.1. Сзіліп аатын суды есептеу тсілдері.

Сзіліп аатын суды есептеу масаты -оны гидротехникалы рылымыны жер астындаы клдене блшектеріне сзілме суды ысымын анытау шін, сзілме суды жылдамдыын анытап, гидротехникалы рылым табанындаы топыраты орнытылыын баалау шін, сзіліп аатын суды аымын анытау шін жргізіледі.

Бл деректер гидротехникалы рылымны орнытылыын тексеру шін жне табанындаы топыраты беріктігін анытап, суды сзілу арылы анша млшері шыын болатынын анытауа ажет.

Бл есептеліп табылатын шамаларды аналитикалы жолдармен (есептеу арылы) немесе эксперимент жргізу арылы (электрогидродинамикалы састы тсілдермен) табуа болады.

Аналитикалы тсілдер- блар сзілу есептерін гидромеханикалы жне гидравликалы есептеу арылы шешуге баытталан. Аналитикалы есептеу тсілдеріні негізін алаушылар профессор Н.Е.Жуковский мен академик Н.Н.Павловский. Теориялы жолмен флютбетті жй слбасына (конфигурациясына) сзілме суды аымын, арынны градиентін анытайтын, сзілме суды аымыны аумаындаы р нктедегі суды жылдамдыын анытауа ммкіндік беретін тедеулер шыарылады.

Теориялы тедеулерден шыан -эквипотенциалды сызытар мен аын сызытары траты жне ортогональді деп абылданып, гидродинамикалы тор рылады.

Гидродинамикалы тсілді олдана отырып, жй слбалы флютбетті арынды сзілме суы есептеліп, гидродинамикалы тор руа ммкіндік беретін тедеу рылады.

 

Сзілме суды рылым флютбетіне тсіретін ысымын анытау шін олданылатын сызыты-слбалы (контурлы) тсіл.

Бл дісті негізін алаушы аылшын инженері Бляй. Флютбетті жазылан сырты пішініні (контурыны) зындыын табу шін Бляй мынандай эмпериялы формула сынады: ;

Мнда: с- еістік коэффициенті, рылым табаныны топыраына байланысты, тмендегі 3.1. кестеден абылданады.

Н- рылым апаы алдындаы арын (жоары жне тменгі бьефтегі су дегейлері айырмасына те)

3.1. кесте. С коэффициентіні мні.

№№ Топыра трі С №№ Топыра трі С
Май топыра Жмыр тастар
Майда м Шіріген торф
Ірілігі орташа м Шірімеген торф
Ірі м Сары топыра (лёс) 3,5-4
иыршы тас 3,5 Саз топыратар 3-3,5

 

Сзіліп аатын су тамшысыны жолын біз сызыты бойына созатын болса, ол флютбетті сырты пішініні жайылан сызыы болып табылады: 0-1'-2'-3'-4'-5'-6'-7'-8'-9'-10'-11'-12'. (3.3. сурет) Флютбетті сырты пішініні жайылан сызыын салып боласын, оны формула арылы табылан Lжет салыстырады. Бл кезде талабы орындалуы шарт.

Суды арыны флютбет бойында біркелкі азайып отырады деп есептеледі, осыан байланысты: арын тзу сызы заы бойынша апа алдындаы Н- тан, флютбет соында 0-ге дейін азайады. Флютбетті кез келген нктесіндегі су ысымы- суды флютбетті ктеретін ысымы ( ) мен сзілме суды ысымы ( ) осындысына те. Егер тменгі бьефтегі суды тередігі Н2=0 болса, су ысымы ( ) те, жне ; т/м3. Кез келген нктедегі су ысымы млшерін мына формула арылы табамыз: ; немесе ;

Флютбет алыдыын мына формула арылы анытаймыз:

; n= 0,85- арты ор коэффициенті; т/м3.

 

3.3.сурет. Сызыты-слбалы (контурлы) фильтрация тсілімен трызыл- ан сзілме суды рылым флютбетіне тсіретін ысымыны эпюрасы.

 

Американ инженері Лен флютбетті жазылан сырты пішініні зындыыны орнына флютбетті біршамаа келтірілген зындыын L0 абылдауды сынады: ;

Мнда: флютбетті тік учаскесіні зандыы, м.

- флютбетті жазы учаскесіні зындыы, м.

Жне С коэффициентіні орнына С0 коэффициентін абылдау керек, олай болса: ;

L0- флютбетті біршамаа келтірілген зындыы, м;

с0 – еістік коэффиценті, Ленні шкаласы бойынша абылданатын,

Н – рылым алдындаы арын, м.

Олай болса, рылым астымен сзіліп аатын суды флютбетке ысымын мына формуламен анытайды: