Гидроузлы, их элементы и компоновка
Гидроузлом называют группу гидротехнических сооружений, объединенных условиями совместной работы и местоположением. Под компоновкой понимают схему размещения сооружений в гидроузле, их взаимосвязь.
По своему назначению гидроузлы могут быть воднотранспортными, энергетическими, водозаборными, ирригационными, регулирующими, комплексными. К последним относятся гидроузлы, посредством которых одновременно решается комплекс водохозяйственных задач— энергетики, транспорта, орошения. Примерами являются Волгоградский гидроузел на Волге и Каховский на Днепре.
В состав гидроузла входят основные и вспомогательные сооружения; их типы определяются назначением гидроузла.
К основным сооружениям относятся плотины, водозаборные, водоспускные и водопроводящие сооружения, здания ГЭС и насосные станции (НС), судоходные шлюзы и судоподъемники, лесо- и рыбопропускные сооружения.
К вспомогательным сооружениям относятся ремонтно-механические мастерские, дороги, линии связи и различные постройки — все то, что обеспечивает нормальную эксплуатацию гидроузла.
Все многообразие компоновок гидротехнических сооружений в гидроузлах можно свести к трем типам:
тип 1 — речные низконапорные гидроузлы (рис. 20), состоящие из плотины, машинного здания, шлюзов с подводящим и отводящим каналами и водозаборных (водосливных) сооружений в пределах напорного фронта; такая компоновка целесообразна в условиях равнинных рек и создания напоров не более 20—25 м (например, Киевская и Каневская ГЭС);
тип 2 —гидроузлы с приплотинной ГЭС состав сооружений которых такой же, как и для первого типа, однако машинное здание вынесено за пределы напорного фронта, в нижний бьеф, и напор в турбинах создается турбинным трубопроводом; гидроузлы данного типа строятся на реках с глубоким врезом долины или в предгорьях, где можно создать напоры более 25 м (ДнепроГЭС, Братская ГЭС);
тип 3 — деривационные узлы (рис. 22), состоящие из плотины, водозабора, деривационного канала или трубопровода, напорного бассейна, турбинного трубопровода и машинного здания; этот тип гидроузла существенно отличается от первых двух. Забор воды производится в верхнем бьефе, после чего она направляется в деривационное водопроводящее сооружение, имеющее уклон меньший, чем русло реки, а затем сбрасывается по турбинному трубопроводу на лопатки турбин, что позволяет создавать значительные напоры, не возводя высокие плотины.
Деривация бывает как безнапорной (канал), так и напорной (трубопровод, тоннель), чаще всего осуществляемой в условиях сильно расчлененного рельефа, в горной местности (гидростанции в Италии и Швейцарии; Мингечаурская ГЭС на р. Куре в СССР).
