Уникальность
Реферат на тему: Гидротехнические сооружения и их воздействие на окружающую среду
Аа
46133 символов
Геология

Гидротехнические сооружения и их воздействие на окружающую среду

Введение

Существование людей и состояние среды их обитания во многом зависят от наличия ресурсов пресной воды. В природе водные ресурсы распространены не равномерно как по территории, так и по сезонам года. Рост плотности населения, объемов сельскохозяйственного и промышленного производства приводит к увеличению объемов потребления водных ресурсов. Для использования и управления водными ресурсами, а также для защиты от разрушительного воздействия водных потоков, получило развитие строительство гидротехнических сооружений (далее ГТС) [4].
Актуальность работы состоит в том, что в России насчитывается около 3 млн гидротехнических сооружений – в основном это водохранилища и накопители различного назначения. Более 400 сооружений находятся в аварийном состоянии, вред окружающей среде причиняют и многие действующие гидротехнические сооружения [9].
Цель работы – охарактеризовать гидротехнические сооружения и их воздействие на окружающую природную среду.
Цель работы достигается благодаря выполнению следующих задач:
проанализировать типы гидротехнических сооружений, их роль и функции;
оценить воздействие гидротехнических сооружений на окружающую природную среду;
описать меры предотвращения опасности воздействия гидротехнического сооружения на окружающую среду;
дать характеристику анализа и оценки безопасности гидротехнических сооружений;
охарактеризовать Бурейскую и Нижне-Бурейскую ГЭС и их воздействие на окружающую среду на примере конкретного объекта.
Типы гидротехнических сооружений, их роль и функции
1.1 Понятие термина «гидротехническое сооружение»
Гидротехнические сооружения – сооружения, которые подвергаются влиянию водной среды, и предназначены для использования и охраны водных ресурсов, предупреждения вредного влияния вод. В том числе загрязненных жидкими отходами, включая плотины, здания гидроэлектростанций, водосбросные, водоспуски и водовыпускные сооружения, тоннели, каналы, насосные станции, судоходные шлюзы, судоподъемники; сооружения, предназначенные для защиты от наводнений и разрушений берегов водоемов, берегов и дна русел рек; сооружения (дамбы), которые ограждают золошлакоотвалы и хранилища жидких отходов промышленных и сельскохозяйственных предприятий; устройства от размывов на каналах, сооружения морских нефтегазопромысловом и тому подобное. Гидротехнические сооружения бывают различного назначения и строятся в разнообразных природных условиях [1].
К гидротехническим сооружениям относятся сооружения напорного фронта и естественные плотины (плотины, шлюзы, дамбы, оросительные системы, перемычки, запруды, каналы, ливневая канализация и др.), создающие разницу уровней воды до и после них, предназначенные для использования водных ресурсов, а также для борьбы с вредными воздействиями вод [6].
1.2 Виды гидротехнических сооружений
По роду водотока или водоема, на котором они построены, гидротехнические сооружения разделяют на речные, морские, озерные или прудовые, внутрисистемные или сетевые (на гидротехнических системах) и подземные.
Сетевые мелиоративные сооружения разделяют на регулирующие (регуляторы или шлюзы-регуляторы, водовыпуски, перегораживающие и сбросные вододелители), водопроводяшие (дюкеры, трубы, акведуки, ливнепроводы и пр.) и сопрягающие (перепады, быстротоки и пр.).
По условиям взаимодействия с водотоком или водоемом и по характеру выполняемых функций различают гидротехнические сооружения:
– водоподпорные (плотины, дамбы и др.), которые перегораживают водоток или ограждают водохранилище и воспринимают напор воды. Участок водотока (водоема) выше водоподпорного сооружения называется верхним бьефом, ниже – нижним бьефом. Разница уровней воды в верхнем и нижнем бьефе непосредственно около сооружения называется напором на сооружении;
– водопроводяшие (каналы, трубопроводы, гидротехнические туннели, лотки и др.), служащие для подачи воды к местам потребления, например, из реки на орошаемые земли;
– водозаборные, служащие для забора воды из водотоков и водоемов;
– водосбросные (водосливы, глубинные водосбросы и пр.) – для сброса излишков воды (паводков) и полезных «попусков» в нижний бьеф, для поддержания необходимых санитарных условий в нижнем бьефе, глубин для судоходства и пр.;
– регуляционные (струенаправляющие дамбы, берегоукрепительные сооружения и пр.), предназначенные для регулирования взаимодействия потока с руслом (борьба с размывами и отложениями наносов), защиты берегов от воздействия волн и течений [2].
По целевому назначению гидротехнические сооружения разделяют на сооружения общего назначения и специальные. К сооружениям общего назначения относятся водоподпорные, водопроводящие, водосбросные и регуляционные сооружения, используемые для различных отраслей водного хозяйства и предназначенные для обеспечения требуемого подпора и емкости водохранилища, пропуска предполагаемого паводкового расхода и т.п. К специальным относятся сооружения, предназначенные для нужд одной отрасли водного хозяйства. Специальные сооружения бывают: мелиоративные (каналы, насосные станции и др.); водно-энергетические (здания гидростанций, деривационные каналы и туннели, уравнительные резервуары и другие сооружения, предназначенные для использования энергии воды); воднотранспортные (каналы, судоходные шлюзы, причалы, волноломы и пр.); лесосплавные (бревноспуски, лесозадерживающие сооружения и др.); рыбо-хозяйственные (рыбоходы, рыбоподъемники, рыбоводные пруды и др.); для водоснабжения и водоотведения (водозаборы, насосные станции, каналы, коллекторы, очистные станции и др.); для борьбы с наводнениями, селями, эрозией почвы (защитные дамбы, ливнестоки и др.); для использования грунтовых вод (подземные водозаборы и др.); для создания хвостохранилищ, шламонакопителей (дамбы, трубопроводы и др.).
В ряде случаев применяют совмещенные сооружения, которые одновременно выполняют несколько функций, например, совмещенные здания ГЭС (с водосбросными отверстиями), судоходные шлюзы – водосбросы, совмещенные с водозаборами, и др.
По условиям использования речные гидротехнические сооружения разделяются на постоянные, используемые при постоянной эксплуатации, и временные. При этом к временным относятся сооружения, используемые только в период строительства или ремонта постоянных сооружений.
Постоянные гидротехнические сооружения разделяются на основные и второстепенные. К основным относятся гидротехнические сооружения (плотины, дамбы, водосбросы, каналы, туннели, трубопроводы, водозаборные сооружения, здания ГЭС и насосных станций, судоходные шлюзы и судоподъемники, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения и др.). К второстепенным относятся гидротехнические сооружения (ремонтные затворы, струенаправляющие и раздельные стенки и дамбы, палы судоходных шлюзов, берегоукрепительные и ледозащитные сооружения и др.), разрушение которых не влечет за собой указанных выше последствий [2].
Постоянные гидротехнические сооружения разделяют на четыре класса (1–4). При установлении класса ГТС учитывают последствия при возможной аварии, их высоту, материал и вид грунта основания. В зависимости от последствий нарушения эксплуатации ГТС, в соответствии со СНиП (11-50-74. Гидротехнические сооружения речные. Основные положения проектирования), класс назначают по данным табл. 1 [2].
Таблица 1. Определение класса гидротехнических сооружений в зависимости от последствий нарушения их эксплуатации
Объект гидротехнического строительства и его показатель Класс сооружения

основные второстепенные
Гидротехнические сооружения гидравлических, гидроаккумулирующих и тепловых электростанций мощностью, млн. кВт:
1,5 и более
менее 1,5


I
II-IV


III
III-IV
Гидротехнические сооружения атомных электростанций мощностью, тыс. кВт:
500 и более
500...101
100 и менее

I
II
III

III
III
IV
Гидротехнические сооружения на внутренних водных путях:
сверхмагистральных
магистральных и местного значения
местного значения на малых реках

II
III
IV

III
IV
IV
Сооружения речных портов с навигационным грузооборотом, тыс. усл. т:
более 3000
3000...151
до 150

II
III
IV

III
IV
IV
Речные гидроузлы и магистральные каналы оросительных систем при площади орошения более 400 тыс. га
II
III
Речные гидроузлы и магистральные каналы мелиоративных систем при площади орошения и осушения, тыс. га
400...51
до 50

III
IV

IV
IV

Постоянные ГТС подразделяют на классы, от которых зависят состав и объемы изыскательских и проектных работ, коэффициенты запасов при расчетах ГТС, значения сбросных расходов, характеристики используемых при строительстве материалов. При определении класса учитывают ущербы народному хозяйству от аварий или нарушений эксплуатации ГТС. Основные положения проектирования ГТС в СНиП 33-01-2003 рекомендуют назначать класс основных ГТС по основным признакам: в зависимости от их вида и высоты, типов грунтов основания (табл. 2).
Таблица 2. Классы основных ГТС в зависимости от их вида, высоты, грунтов основания

Гидросооружения
Тип грунтов основания Высота сооружений (м) при их классе

I II III
1. Плотины из грунтовых материалов А
Б
В > 80
> 65
> 50 50 - 80
35 - 65
25 - 50 20 - 50
15 - 35
15 - 25 < 20
< 15
< 5
2. Плотины бетонные, подводные части зданий ГЭС; судоходные шлюзы; судоподъемники и другие сооружения напорного фронта А
Б
В > 100
> 50
> 25 60 - 100
25 - 50
20 - 25 25 - 60
10 - 25
10 - 20 < 25
< 10
< 10
3. Подпорные стенки А
Б
В > 40
> 30
> 25 25 - 40
20 - 30
18 - 25 15 - 25
12 - 20
10 - 18 < 15
< 12
< 10
Примечание. Грунты: А - скальные; Б - песчаные, крупнообломочные, глинистые твердые и полутвердые; В - глинистые водонасыщенные пластические.

Стоит также отметить, что в соответствии с современной концепцией все гидротехнические сооружения и водохозяйственные мероприятия, проводимые в бассейне или в русле и пойме реки, подразделяются на активные и пассивные (рис.1). К активным относятся сооружения и мероприятия, которые не только испытывают на себе воздействие русловых процессов, но и оказывают на них существенное влияние. К пассивным относятся те сооружения, которые только испытывают на себе воздействие русловых процессов, но существенного влияния на них не оказывают.

Рис. 1. Типизация речных инженерных сооружений по их воздействию на русловые и пойменные процессы [3]


Воздействие гидротехнических сооружений на окружающую среду
2.1 Геологическая деятельность рек
Реки производят огромную эрозионную, переносную и аккумулятивную работу [2]. С момента образования река стремится выработать профиль равновесия, приближающийся к уровню бассейна, в который она впадает (базис эрозии). При этом она врезается в породы, углубляя русло (донная эрозия) (рис.1)

Рис. 2. Выработка профиля равновесия реки. Рост долины происходит в направлении стрелки, 1-4 – стадии роста, 5 – базис эрозии реки.

Река производит большую эрозионную работу. Выделяются два типа эрозии:
1. донная, или глубинная – направлена на врезание речного потока в глубину;
2. боковая, ведущая к подмыву берегов и расширению долины.
В начальных стадиях развития реки превалирует донная эрозия, которая стремиться выработать профиль равновесия применительно к базису эрозии – уровню бассейна, куда впадает река. Базис эрозии определяет развитие всей речной системы – реки и её притоков разных порядков. По мере выработки продольного профиля, приближающегося к стадии динамического равновесия, закономерно изменяется и форма поперечного профиля долины. В начале развития реки – крутое углубление, позже – каньон, переходящий в V-образный профиль с покатыми склонами

Зарегистрируйся, чтобы продолжить изучение работы

Автор работы
5
msa
Геология
2039 заказов
Отзывы
10.08.2021
Работой автора даволен.
Больше рефератов по геологии:

Характеристики трещино-каверзного коллектора

Аа
19709 символов
Геология
Уникальность

Фации Большого рифа Австралии

Аа
26650 символов
Геология
Уникальность
Все рефераты по геологии

Закажи реферат

Наш проект является банком рефератов по всем школьным и студенческим предметам. Если вы не хотите тратить время на написание рефератов по ненужным предметам или ищете реферат в качестве базы для своей работы – он есть у нас.