Набережная плотина

Тарбела плотина в Пакистане . Это самая большая земляная плотина в мире.

Плотина набережной - большая искусственная плотина . Обычно он создается путем размещения и уплотнения сложного полупластического кургана различных композиций почвы или породы. Он имеет полупрофильное водонепроницаемое натуральное покрытие для своей поверхности и плотное, непроницаемое ядро. Это делает плотину непроницаемой для поверхности или просачивания эрозии . ^{[ 1 ]} Такая плотина состоит из фрагментированных независимых частиц материала. Трение и взаимодействие частиц связывают частицы вместе в стабильную массу, а не с использованием цементирующего вещества. ^{[ 2 ]}

Типы

Плотины набережной поставляются в двух типах: наполненная землей плотина (также называемая глиняной плотиной или ландшафтной плотиной ), сделанная из уплотненной земли, и наполненная камнями плотину . В перекрестном сечении плотины насыпей изображена форма, подобная берегу, или холм. Большинство имеют центральную часть или ядро, состоящее из непроницаемого материала, чтобы остановить просачивание воды через плотину. Ядро может быть глиняной, бетонной или асфальтобетона . Этот тип плотины является хорошим выбором для сайтов с широкими долинами. Они могут быть построены на твердой скале или более мягких почвах. Для плотины, заполненной скалом, скалолазанга взорвана с использованием взрывчатых веществ, чтобы сломать камень. Кроме того, кусочки камня, возможно, потребуются раздавить на меньшие оценки, чтобы получить правильный диапазон размера для использования в насыпной плотине. ^{[ 3 ]}

Земные плотины

Земные плотины, также называемые глиняными плотинами, раскатываемыми плотинами или земляными плотинами, построены в виде простой насыпной насыпь хорошо сопризнанной земли. Гомогенная плотина с закаленной землей полностью построена из одного типа материала, но может содержать сливной слой для сбора просачивающей воды. Зонут-земля имеет различные части или зоны разнородного материала, обычно оболочка местного материала с водонепроницаемой глиняной ядром. Современные зонированные насыпки используют зоны фильтра и дренаж для сбора и удаления просачиваемой воды и сохранения целостности нижней зоны оболочки. В устаревшем методе конструкции зонированной земной плотины использовался гидравлическая заливка для производства водонепроницаемого ядра. Плотины с обмороженными землями могут также использовать водонепроницаемость или ядро в манере плотины. Плотина замороженного ядра представляет собой временную плотину Земли, иногда используемая в высоких широтах, циркулируя охлаждающую жидкость через трубы внутри плотины для поддержания водонепроницаемой области вечной мерзлоты внутри нее.

Плотина Тарбела - большая плотина на реке Инд в Пакистане , примерно в 50 км (31 миль) к северо -западу от Исламабада . Его высота 485 футов (148 м) над рудом реки и 95 кв. Миль (250 км ²) Водохранилище делает его самой большой земной плотиной в мире. Основным элементом проекта является набережная длиной 9000 футов (2700 м) с максимальной высотой 465 футов (142 м). Плотина использовала примерно 200 миллионов кубических ярдов (152,8 млн. Куб. Метров) заполнения, что делает ее одной из крупнейших искусственных структур в мире.

Поскольку глиняные плотины могут быть построены из местных материалов, они могут быть экономически эффективными в регионах, где стоимость производства или привлечения бетона была бы непомерно высокой.

Рок-набережная плотины

Gathright Dam в Вирджинии рок -это плотина набережной .

Скальные плотины представляют собой насыпью уплотненной свободно дренирующейся гранулирующей земли с непроницаемой зоной. Используемая Земля часто содержит высокий процент больших частиц, следовательно, термин «заполнение скала». Непроницаемая зона может находиться на верхней части по течению и изготовлена из каменной кладки , бетонной , пластиковой мембраны, стальных листовых свай, древесины или другого материала. Непроницаемая зона также может быть внутри набережной, и в этом случае ее называют «ядро». В тех случаях, когда глина используется в качестве непроницаемого материала, плотина называется «композитной» плотиной. Чтобы предотвратить внутреннюю эрозию глины в скале залив из -за сил просачивания, ядро разделяется с использованием фильтра. Фильтры представляют собой специфически градусную почву, предназначенную для предотвращения миграции частиц мелкозернистой почвы. Когда подходит подходящий строительный материал, транспорт сведен к минимуму, что приводит к экономии затрат во время строительства. Плоки заполнения скалы устойчивы к повреждениям от землетрясений . Тем не менее, неадекватный контроль качества во время строительства может привести к плохому уплотнению и песке в набережной, что может привести к разжижение заполнения камня во время землетрясения. Потенциал сжижения может быть уменьшен, предотвращая насыщение восприимчивого материала и обеспечивая адекватное уплотнение во время строительства. Примером плотины, заполненной роком, является новая плотина Melones в Калифорнии или плотина Fierza в Албании .

Ядро, которое растет в популярности, - это асфальтобетон . Большинство таких плотин построены с камнем и/или гравием, как основное заполнение. Почти 100 плотин этого дизайна в настоящее время построены по всему миру с тех пор, как первая такая плотина была завершена в 1962 году. Все построенные до сих пор асфальт-концертные плотины имеют отличную рекорд. Тип используемого асфальта представляет собой вязкоупругий - пластиковый материал, который может приспосабливаться к движениям и деформациям, наложенным на насыпь в целом, и к расчету фундамента. Гибкие свойства асфальта делают такие плотины, особенно подходящими для регионов землетрясения . ^{[ 4 ]}

Для гидроэлектростанции Moglesheth в Албании норвежская энергетическая компания Statkraft построила плотину с заполнением в рок-чертел. После завершения в 2018 году, как ожидается, станет самым высоким в мире плотиной в мире высотой 150 м и шириной 460 м. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}

Бетонные плотины

Конечная плотина с бетонным лицом (CFRD) представляет собой плотину с заполнением камней с бетонными плитами на лице вверх по течению. Эта конструкция обеспечивает бетонную плиту в качестве непроницаемой стены, чтобы предотвратить утечку, а также структуру, не заботясь о давлении подъема. Кроме того, конструкция CFRD является гибкой для топографии, быстрее до конструкции и менее дорогостоящей, чем плотины Земли. Концепция CFRD возникла во время калифорнийской золотой лихорадки в 1860-х годах, когда шахтеры построили плотины с деревянным лицом в скале для операций по шлюзам . Древесина была позже заменена бетоном, так как конструкция была применена для схем орошения и питания. Поскольку конструкции CFRD выросли в высоте в 1960 -х годах, заполнение было уплотнено, а горизонтальные и вертикальные суставы плиты были заменены улучшенными вертикальными соединениями. За последние несколько десятилетий дизайн стал популярным. ^{[ 8 ]}

Самая высокая CFRD в мире-это 233 мм-высота (764 фута) плотины Shuibuya в Китае , завершенную в 2008 году. ^{[ 9 ]}

Безопасность

Здание плотины и наполнение резервуара за ней накладывают новый вес на пол и боковые стороны долины. Напряжение воды линейно увеличивается с его глубиной. Вода также толкает верхнюю поверхность плотины, нежиджную структуру, которая под напряжением ведет себя полупластично и вызывает большую потребность в корректировке (гибкости) вблизи основания плотины, чем на более мелких уровнях воды. Таким образом, уровень напряжения плотины должен быть рассчитан до строительства, чтобы гарантировать, что порог ее уровня разрыва не превышает. ^{[ 10 ]}

Обеспечение или переполнение плотины насыпей за пределами его водосбросания вызовет его возможный провал . Эрозия материала плотины путем переоборудования стока удалит массы материала, вес которого удерживает плотину на месте и против гидравлических сил, действующих, чтобы переместить плотину. Даже небольшой устойчивый поток может удалить тысячи тонн грунтовой почвы из массы плотины в течение нескольких часов. Удаление этой массы не дает никаких сил, которые стабилизируют плотину против его резервуара, поскольку масса воды все еще изложена за плотиной, прижимает к освещенной массе насыпь, стала легче эрозией поверхности. Когда масса плотины разрывается, сила, оказываемая водохранилищем, начинает перемещать всю структуру. Набережная, почти не имея упругих прочности, начнет разрываться на отдельные части, позволяя беспристрастной воде водохранилища течь между ними, разрушая и удаляя еще больший материал, когда она проходит. На последних этапах отказа оставшиеся кусочки насыпей почти не оказывают сопротивления потоку воды и продолжат разбивать на меньшие и меньшие участки земли или камня, пока они не распадаются в густую подвеску земли, камней и воды Полем

Следовательно, требования безопасности для водосброса высоки и требуют, чтобы он был способен содержать максимальную стадию наводнения. Обычно его спецификации писают так, что он может содержать, по крайней мере, сто-сталетний наводнение. ^{[ 11 ]} В начале 21 -го века был разработан ряд систем защиты от насыпной плотины. ^{[ 12 ]} Эти методы включают в себя системы защиты от бетона, деревянные кроватки , листовые пили , рискрап и габионы , армированную землю , минимальные энергосбережения , переливные водостоки насыпи и сборные системы защиты бетонных блоков.

Все плотины склонны к просачиванию под плотиной, но набережные плотины склонны к просачиванию через плотину; Например, дамба USOI утечки 35-80 кубических метров в секунду. Достаточно быстрое просачивание может сместить частицы компонентов плотины, что приводит к более быстрому просачиванию, что превращается в бегущую петлю обратной связи, которая может уничтожить плотину в сбое типа трубопровода. Следовательно, мониторинг просачивания является важным соображением безопасности. ^{[ 13 ]}

Смотрите также

Земная структура
Гравитационная плотина
Список крупнейших плотин в мире
Фреатическая линия
Дамба Тетона - глиняная плотина, которая пострадала от катастрофической плотины в 1976 году

Примечания

^ «Основы плотины» . Пбс. Архивировано из оригинала 2011-04-11 . Получено 2007-02-03 .
^ «Введение в плотины, заполненные камнями» . Архивировано из оригинала 2001-03-16 . Получено 2007-02-05 .
^ «О плотинах» . Архивировано из оригинала на 2007-02-03 . Получено 2007-02-03 .
^ «Асфальто бетонные ядра для насыпей плотин» . Международная водоснабжение и строительство плотины. Архивировано из оригинала 7 июля 2012 года . Получено 3 апреля 2011 года .
^ «Devoll Hydropower Project» . Силовая технология . Архивировано из оригинала 2015-11-17 . Получено 2015-11-03 .
^ "Devoll | Statkraft" . www.statkraft.com . Архивировано из оригинала 2015-11-17 . Получено 2015-11-03 .
^ "Devoll Hydopower | FAQ" . www.devollhydropower.al . Архивировано с оригинала 17 ноября 2015 года . Получено 2015-11-03 .
^ Невес, Э. Маранха Дас, изд. (1991). Достижения в структурах Rockfill . Дордрехт: Kluwer Academic. п. 341. ISBN 978-0-7923-1267-3 Полем Архивировано из оригинала 2023-09-16 . Получено 2015-11-09 .
^ "Shuibuya" (PDF) . Китайский комитет по крупных плотинах. Архивировано из оригинала (PDF) 5 сентября 2011 года . Получено 23 августа 2011 года . http://www.chincold.org.cn/dams/milestoneproject/webinfo/2010/4/1281577326095795
^ «Давление, связанное с плотинами и водохранилищами» . Архивировано из оригинала 2013-11-28 . Получено 2007-02-05 .
^ «Плотины - функции Appurtenant» . Архивировано с оригинала 2013-06-19 . Получено 2007-02-05 .
^ Х. Шансон (2009). Насыпительная система защиты и водопроводчики земной плотины . В «Дамбах: воздействие, стабильность и дизайн», Nova Science Publishers, Hauppauge NY, USA, ed. WP Hayes и MC Barnes, глава 4, с. 101-132. ISBN 978-1-60692-618-5 Полем Архивировано из оригинала 2021-02-27 . Получено 2009-11-19 .
^ «Обнаружение и мониторинг просачивания» (PDF) . Департамент окружающей среды Мэриленда . 2023-02-28. Архивировано (PDF) из оригинала на 2023-06-05 . Получено 2023-02-28 .

Внешние ссылки

GN и строительство в Бюро по мелиорации США

[:0-1] «Основы плотины» . Пбс. Архивировано из оригинала 2011-04-11 . Получено 2007-02-03 .

[2] «Введение в плотины, заполненные камнями» . Архивировано из оригинала 2001-03-16 . Получено 2007-02-05 .

[3] «О плотинах» . Архивировано из оригинала на 2007-02-03 . Получено 2007-02-03 .

[4] «Асфальто бетонные ядра для насыпей плотин» . Международная водоснабжение и строительство плотины. Архивировано из оригинала 7 июля 2012 года . Получено 3 апреля 2011 года .

[5] «Devoll Hydropower Project» . Силовая технология . Архивировано из оригинала 2015-11-17 . Получено 2015-11-03 .

[6] "Devoll | Statkraft" . www.statkraft.com . Архивировано из оригинала 2015-11-17 . Получено 2015-11-03 .

[7] "Devoll Hydopower | FAQ" . www.devollhydropower.al . Архивировано с оригинала 17 ноября 2015 года . Получено 2015-11-03 .

[8] Невес, Э. Маранха Дас, изд. (1991). Достижения в структурах Rockfill . Дордрехт: Kluwer Academic. п. 341. ISBN 978-0-7923-1267-3 Полем Архивировано из оригинала 2023-09-16 . Получено 2015-11-09 .

[9] "Shuibuya" (PDF) . Китайский комитет по крупных плотинах. Архивировано из оригинала (PDF) 5 сентября 2011 года . Получено 23 августа 2011 года . http://www.chincold.org.cn/dams/milestoneproject/webinfo/2010/4/1281577326095795

[10] «Давление, связанное с плотинами и водохранилищами» . Архивировано из оригинала 2013-11-28 . Получено 2007-02-05 .

[11] «Плотины - функции Appurtenant» . Архивировано с оригинала 2013-06-19 . Получено 2007-02-05 .

[Chanson2009-12] Х. Шансон (2009). Насыпительная система защиты и водопроводчики земной плотины . В «Дамбах: воздействие, стабильность и дизайн», Nova Science Publishers, Hauppauge NY, USA, ed. WP Hayes и MC Barnes, глава 4, с. 101-132. ISBN 978-1-60692-618-5 Полем Архивировано из оригинала 2021-02-27 . Получено 2009-11-19 .

[13] «Обнаружение и мониторинг просачивания» (PDF) . Департамент окружающей среды Мэриленда . 2023-02-28. Архивировано (PDF) из оригинала на 2023-06-05 . Получено 2023-02-28 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]