Строительство плотин


А что делать, если плотину или целый гидроузел нужно строить прямо в реке, как и строится большинство крупных гидроузлов на наших реках? Ведь реку нельзя остановить. Часто нельзя на ней даже временно останавливать судоходство.

В этом случае обычно поступают следующим образом. Место под котлован на части реки, от трети до половины ее ширины, огораживают временной глухой плотиной, называемой строительной перемычкой. Другая часть реки, называемая прораном, остается свободной. Внутри перемычки идут строительные работы. Когда внутри перемычки сооружение закончено настолько, что на дне котлована делать больше нечего и все оставшиеся работы можно вести над водой, перемычку разрушают. Бывает, что возводится не одна перемычка, а сразу две — у правого и левого берегов.

Вверху — общий вид гидроузла. На рисунках показаны этапы его строительства
Вверху — общий вид гидроузла. На рисунках показаны этапы его строительства. 1 — место, выбранное для сооружения плотины (створ гидроузла); 2 — земснаряды насыпали две перемычки, вода из них откачана, возводятся здание ГЭС и водосливная плотина;

По окончании работ за перемычками остается закрыть проран, т. е. перекрыть реку глухой плотиной.

Когда глухая земляная часть плотины отсыпана до полной высоты, заделывают все временные отверстия в сооружении, закрывают и водосливные пролеты щитами, затем начинают поднимать подпор на плотине и накапливать воду перед ней. Так образуется искусственное море — водохранилище.

Этапы его строительства гидроузла
Этапы его строительства гидроузла.  3 — котлован ГЭС затоплен, а проран начинает суживаться насыпью земляной плотины; 4 — в проране наведен наплавной мост, с которого бросают камень и бетонные кубы, чтобы закрыть реку наглухо; прорыт судоходный канал и строятся судоходные шлюзы; 5 — идет доделка водосливной плотины и монтаж водяных турбин и электрогенераторов в здании ГЭС; 6 — все основные сооружения закончены, идет наполнение водохранилища.

Если нужно строить плотину на узкой реке, то иногда приходится ее искусственно отводить в сторону, т. е. обводить вокруг места постройки по каналу или туннелю.

Как видите, чтобы построить гидросооружение, приходится не только возводить само сооружение, но и выполнять много вспомогательных работ, таких, например, как возведение перемычек, откачка больших масс воды из котлованов, постройка временных дорог, мастерских, рабочих поселков и т. п.

При строительстве гидроузлов и отдельных гидросооружений приходится выполнять очень большие и самые разнообразные работы: выемки и насыпи земли, кладку из камня и бетона, изготовление и монтаж всевозможных конструкций из стали, установку машин и механизмов и многое другое.

На Волго-Доне только по первой очереди строительства произведено выемок и насыпей 174 млн. м³, уложено бетона и железобетонных конструкций почти 3 млн. м³, установлено металлоконструкций и механизмов 57 тыс. Т. На гидроузле Волжской ГЭС им. В. И. Ленина сделано выемок и насыпей — 183 млн. м³, уложено, бетона — 7,3 млн. м³, смонтировано металлоконструкций и механизмов — 140 тыс. Т. Выполнить такие объемы работ без машин и механической энергии немыслимо.

Теперь 90-99% земляных работ выполняется только с помощью специальных снарядов и машин. Их приводит в действие электричество, горючее или пар. Лишь незначительная доля работ выполняется вручную.

Основные машины, с помощью которых строители-гидротехники выполняют земляные работы на своих сооружениях — роют выемки и отвозят грунт, срезают поверхность и передвигают грунт, роют и перебрасывают грунт, зачищают откосы, — это различные экскаваторы, бульдозеры, скреперы, планировщики (рис. 3).

Для возведения больших насыпей и земляных плотин часто пользуются землесосами (рис. 5). Через хобот с помощью мощного насоса они засасывают со дна смесь воды с грунтом — пульпу. По длинным трубам — пульповодам — эта смесь передается на возводимую насыпь. Такая операция называется гидронамывом.

Гидронамывом созданы земляные плотины Цимлянского, Куйбышевского и многих других крупных гидроузлов.

Дно реки углубляют с помощью землечерпалок. Грунт от них отвозят в особых баржах — шаландах и сваливают в глубокое место. У этой баржи в дне открываются большие люки, через которые и вываливается грунт (рис. 6).

Иногда грунт разрабатывают с помощью мощной струи воды, подаваемой гидромонитором. Отдельные гидромониторы могут давать струю воды такой силы, что разрушается даже скала.

В гидротехнические сооружения укладываются тысячи и даже миллионы кубометров бетона. Эти работы также выполняются только с помощью машин.

Чтобы заготавливать такие количества бетона, на строительстве организуется бетонное хозяйство и строятся автоматизированные бетонные заводы, которые непрерывно готовят бетонную смесь. К заводу по железной дороге или по реке подвозят материалы для бетона: цемент, песок, щебень. Готовая бетонная смесь отвозится на место укладки в больших бадьях, которые подхватывают краны и передают в блоки.

Земснаряд намывает земляную плотину.
Земснаряд намывает земляную плотину.

Каждое большое бетонное сооружение бетонируется частями — блоками, которые образуются с помощью деревянной или металлической опалубки.

Теперь начинают строить гидротехнические сооружения из сборного железобетона.

В гидротехнических сооружениях применяют много металлических конструкций и машин. Это большие щиты и затворы, подъемные лебедки и краны, мостовые перекрытия, перила, мачты, гидротурбины и генераторы и целый ряд других механизмов, которыми оборудуется строящаяся ГЭС.

Все это привозится готовыми частями с заводов, собирается и устанавливается на месте. Эту операцию называют монтажом.

Когда в 1932 г. вступил в строй Днепрогэс, он был самой крупной гидростанцией в Европе. Но Волжская ГЭС им. В. И. Ленина и Сталинградская ГЭС намного превосходят Днепрогэс.

И это сегодня. А завтра? Завтра на могучих реках Сибири будут воздвигнуты Братская ГЭС на Ангаре, Красноярская ГЭС на Енисее, Нижне-Обская ГЭС на Оби и много других гидроузлов и гидростанций, призванных использовать неисчерпаемую мощь сибирских и дальневосточных рек.

А на Волге уже запроектированы Чебоксарская, Нижне-Камская ГЭС. На Днепре построены Каховская и Кременчугская ГЭС. Проектируется еще много других гидростанций.

Землечерпалка углубляет дно канала.
Землечерпалка углубляет дно канала.

Разрабатывается проект переброски воды рек бассейна Белого моря в систему Волги и ее притоков. Это остановит понижение уровня Каспийского моря и оживит большие пустыни вокруг него.

Большой Каракумский канал подает воду Аму-Дарьи в безводную пустыню Каракумы, в долины pp. Мургаба и Теджена и дойдет до Каспийского моря. Множество новых оросительных систем превратит засушливые степи и пустыни в цветущие, золеные районы.

Запасы водной энергии на наших реках неисчерпаемы. Необходимо решить грандиозные гидротехнические задачи, чтобы еще лучше покорять воду, заставить ее служить нуждам человека. Это предстоит делать молодой смене.

Покорение воды — великое и увлекательное дело. Но чтобы справиться с ним, надо много знать и много работать. Вода покоряется только умелым и настойчивым.