Grande Enciclopedia Sovietica - diga. Fondamenti di energia idroelettrica. I cinesi costruirono dighe ad arco su larga scala e che durarono per secoli.

Tra tutte le dighe, quelle ad arco fanno sicuramente più impressione. Sembra assolutamente incredibile come un sottile muro curvo di cemento possa contenere miliardi di tonnellate di acqua e allo stesso tempo avere un enorme margine di sicurezza. Ebbene, alla fine, le dighe ad arco sono semplicemente molto belle.

Xiaowan è la diga ad arco più alta del mondo. Foto da qui

Il principio di funzionamento delle dighe ad arco è fondamentalmente diverso da tutti gli altri tipi di dighe. Se le dighe a gravità e a contrafforte esercitano pressione sulla base, le dighe ad arco trasferiscono il carico sulle sponde. Una diga ad arco può anche essere tagliata appositamente dalla base utilizzando una speciale cucitura di taglio (questo a volte viene fatto per alleviare le sollecitazioni che si presentano in alcuni tipi di dighe).

Diga Lumei con cucitura alla base

Allo stesso tempo, il calcestruzzo nella diga ad arco funziona sotto compressione e in tale situazione la sua resistenza è estremamente elevata. Di conseguenza, una diga ad arco può essere sorprendentemente sottile: ad un'altezza di cento metri, il suo spessore può essere di soli 2-3 m.

Allo stesso tempo, non sempre vengono costruite dighe ad arco così sottili. A seconda delle condizioni specifiche, può essere più efficace costruire una diga più spessa o addirittura ad arco-gravità, la cui stabilità è garantita sia dall'enfasi sulle sponde che dal suo peso proprio.

Il vantaggio principale di una diga in cemento è il notevole risparmio di calcestruzzo, che raggiunge l’80% della quantità di cemento contenuta in una diga a gravità. Allo stesso tempo, le dighe ad arco pongono requisiti particolari alle sponde: l'ampiezza della valle, la sua forma e la qualità delle rocce.

Diga dell'Inguri. Foto da qui

Nelle ampie valli la costruzione di dighe ad arco è inefficace. Esiste un coefficiente speciale che riflette il rapporto tra la lunghezza della diga ad arco lungo la cresta e la sua altezza (L/H). La costruzione più efficace di dighe ad arco si ha se questo coefficiente non supera 3,5, anche se sono noti casi di costruzione di dighe ad arco in sezioni relativamente ampie - ad esempio, per la centrale idroelettrica Sayano-Shushenskaya L/H = 4,56, per Diga di Pieve di Cadore in Italia L/H=7.45.

Diga di Pieve di Cadore. Foto da qui

A loro non piacciono le dighe ad arco e le valli asimmetriche: l'arco in esse non funziona normalmente. Se necessario si ricorre anche alla costruzione di speciali collegamenti e muri di sostegno. E infine, le rocce su cui poggia la diga ad arco devono essere molto resistenti. Di conseguenza, il luogo ideale per una diga ad arco è una gola di montagna, dove vengono principalmente costruite.

Schema della diga idroelettrica di Xiaowan.

La stabilità delle dighe ad arco è estremamente elevata. Negli esperimenti su modello, sono stati distrutti solo sotto carichi 3-5 volte superiori a quelli calcolati. C'è un noto esempio di disastro presso la diga di Vayont (molto alta e molto sottile), quando una frana nel bacino ha causato uno straripamento d'acqua sopra la diga in uno strato di almeno 70 m - la diga è rimasta in piedi e, inoltre, non è stato quasi danneggiato.

Diga di Vayont. Foto da qui

Ci sono poche dighe ad arco in Russia: tre dighe puramente ad arco (Chirkeyskaya, Miatlinskaya e Gunibskaya) e due dighe ad arco a gravità (Sayano-Shushenskaya e Gergebilskaya). Esiste un progetto per la centrale idroelettrica Agvalinskaya sul fiume Andiiskoye Koysu con una diga ad arco alta 210 m.

Centrale idroelettrica di Chirkey. Foto da qui

La diga ad arco più alta del mondo è la diga della centrale idroelettrica cinese Xiaowan sul fiume Mekong con un'altezza di 292 m, commissionata nel 2010. Prima di allora, per molto tempo la leadership è stata detenuta dalla diga della centrale idroelettrica di Inguri in Georgia, la sua altezza è di 271,5 m. In Cina sono in costruzione molte dighe ad arco ad alto volume, ad esempio la diga della centrale idroelettrica di Xiluodu è di 278 m. m di altezza (a proposito, anche la potenza della centrale idroelettrica è impressionante: 13.860 MW!). Lì è in costruzione anche la diga ad arco più alta del mondo - Zhinpin-1 con un'altezza di 305 m. Tuttavia, questo non è il limite: c'è un bellissimo progetto per la diga di Abu Sheneila in Sudan con un'altezza di 335 m!

L’uomo non è solo un figlio della natura. Cerca di cambiare l'ambiente che lo circonda, per renderlo più confortevole in cui vivere. Questo lo rende diverso dagli animali. Per molto tempo, le persone hanno cercato di frenare gli elementi per non dipendere dai capricci della natura e del tempo. Così impararono a costruire dighe in modo che ci fosse sempre acqua per irrigare i campi e abbeverare gli animali. Questo dispositivo ingegneristico aiuta le persone a conservare e utilizzare razionalmente sia le risorse idriche che quelle terrestri, oltre a prevenire inondazioni devastanti.

Cos'è una diga?

Una diga è una barriera che trattiene o controlla il flusso dell'acqua. Grazie a loro vengono creati serbatoi artificiali in cui si accumula il liquido vivificante e poi lo si consuma secondo necessità.

Oltre alle funzioni di stoccaggio, una diga su un fiume può portare benefici ancora maggiori quando la forza del flusso d’acqua alimenta le centrali elettriche che forniscono elettricità a città e paesi. Nel corso degli anni, le persone hanno imparato non solo a controllare i fiumi, ma anche a costringerli a lavorare per il bene del Paese.

Struttura complessa

Una diga è una struttura idraulica con varie funzioni. Durante la costruzione di ogni nuova struttura, vengono eseguiti lavori preliminari, a seguito dei quali viene fornita una giustificazione economica e vengono calcolate le capacità tecniche della struttura futura. La costruzione di una diga è un processo complesso e ad alta intensità di manodopera che richiede lavoratori altamente qualificati sia in fase di progettazione che durante la sua costruzione e il successivo funzionamento.

Tipi di dighe

Una diga è una struttura che non è costruita secondo un unico modello. Ogni oggetto specifico richiede i propri parametri e calcoli. Esistono diversi tipi di dighe.

Il cemento armato solido ha un margine di sicurezza quasi illimitato. Questo materiale è in grado di trattenere potenti flussi d'acqua. Sono chiamati anche gravità perché rimangono sulla superficie terrestre grazie alla forza di gravità, fissando saldamente il cemento armato al suo posto. Queste dighe sono molto costose perché sono costituite interamente dal materiale specificato. Pertanto, sono costruiti solo sui fiumi più potenti e vengono utilizzati per molto tempo.

Le dighe in cemento armato cavo sono molto più economiche di quelle piene. I loro interni sono rinforzati con rinforzi in acciaio di varie sezioni per aumentare il fattore di sicurezza.

Quelli di terra sono costruiti con terra, pietre, sabbia per trattenere il flusso dell'acqua. Vengono spesso eretti in aree soggette a piene fluviali come barriere temporanee attorno alle aree popolate.

Un altro tipo di diga sono gli argini e gli argini, progettati per prevenire le inondazioni in caso di aumento del livello del fiume. L'altezza della diga dipende dalle sue caratteristiche tecniche. Quelli in terra raramente vengono gettati più in alto di 15 metri, ma quelli in cemento armato possono avere quasi qualsiasi altezza richiesta dal progetto.

Fatti storici

Le dighe sono strutture costruite fin dall'antichità. Il più antico conosciuto ha più di 4.500 anni ed è stato scoperto in Egitto.

Ma una delle strutture idrauliche più grandi del mondo, la diga Hoover sul fiume Colorado, è stata costruita nel 1930 negli Stati Uniti ed è ancora in uso. La sua lunghezza è di 379 m con un'altezza di 221 m. I lavoratori della diga affermano che qui lo strato di cemento armato è così spesso che nella parte centrale, dopo quasi 90 anni, non si è ancora indurito. Grazie a questa struttura è sorto il più grande lago artificiale del mondo: il Lago Mead, che fornisce acqua a diversi stati aridi.

Una diga è una struttura pacifica. Ma nella storia ci sono stati casi in cui tali oggetti sono stati utilizzati per scopi militari. Spesso, durante l'assedio di una città, gli invasori bloccavano il letto del fiume con una diga di terra, cambiando la direzione del flusso dell'acqua. Gli abitanti assediati, stremati dalla sete, aprirono le porte. Ci sono state anche situazioni opposte, quando una città ribelle è stata allagata con l'aiuto di una diga. Molte di queste strutture furono fatte saltare in aria durante la seconda guerra mondiale in modo che i nazisti non potessero penetrare in profondità nel paese.

A proposito, secondo una versione degli storici, anche la tomba non ritrovata di Gengis Khan si trova sul fondo del fiume, motivo per cui la sua ricerca è durata così tanto tempo. La costruzione di dighe è una tecnica che questo potente conquistatore utilizzava spesso.

Le dighe moderne spesso svolgono tre funzioni contemporaneamente: proteggono dalle inondazioni, consentono l'accumulo di riserve idriche e aiutano a produrre elettricità.

Una diga è una struttura che aiuta a bloccare l'innalzamento dell'acqua o il suo flusso per uno scopo o per l'altro. I primissimi edifici di questo tipo furono scoperti in Egitto, dove furono utilizzati per creare impianti di stoccaggio dell'acqua. Archeologi tedeschi hanno trovato un oggetto del genere a duecento chilometri dal Cairo. Era una diga con il suo nome, "Sad el-Qaraf", che appare nei registri di Erodoto. Gli esperti non sono d'accordo sulla sua età. Alcuni credono che sia stato costruito nel 3200 a.C., altri credono che sia stato costruito tra il 2950 e il 2750.

Di cosa era fatta la diga più antica?

Che dimensioni aveva la diga più vecchia? Questa imponente struttura era costituita da un doppio muro di pietra, con ulteriori frammenti di pietra gettati tra i lati. La lunghezza della diga lungo la cresta era di oltre 100 metri e l'altezza raggiungeva i 12 metri. Un progetto simile ha permesso di accumulare fino a due milioni di metri cubi d’acqua a Wadi al-Gharawi.

I cinesi costruirono su larga scala e per durare secoli.

Alcuni storici ritengono che le dighe siano state costruite ovunque nei punti di sviluppo dell'una o dell'altra civiltà locale. Ad esempio, in Mesopotamia è stata rinvenuta una struttura in pietra risalente al VII secolo a.C. Nell'antica Siria, strutture simili furono costruite mille e mezzo anni prima della nascita di Cristo. (Nahr el-Assi). La costruzione di dighe su larga scala è stata osservata anche nell'antica Cina. Qui divenne famoso il maestro, e più tardi l'imperatore Yu, al quale nel 2283 a.C. l'attuale sovrano affidò la gestione di tutte le opere idriche dell'impero. Sotto la guida del Grande Yu (come viene ancora chiamato), fu costruita più di una diga. Si trattava di una costruzione su larga scala durata secoli e millenni, che rese possibile nel 250 a.C. l'irrigazione, ad esempio, di 50.000 chilometri quadrati nei deserti del Sichuan utilizzando le acque del fiume Minjiang. Ed è stato in Cina che è nata la pratica di costruire strutture idrauliche utilizzando un elemento come un arco.

Sono stati progettati dallo stesso Da Vinci

In Europa, dove il problema dell'irrigazione non era così acuto come in Asia e in Africa, le dighe apparvero molto più tardi, nel XVI secolo. Le versioni ad arco, in particolare, sono menzionate nelle cronache spagnole nel 1586, ma gli ingegneri ritengono che i dispositivi stessi avrebbero potuto essere costruiti secoli prima. Ciò si basa sul fatto che i geni dell'epoca parteciparono alla loro progettazione: Leonado da Vinci, Malatesta, Mechini, oltre a tenere conto dell'esperienza accumulata arrivata in Europa dopo i contatti con il mondo arabo. Ad esempio, è noto che anche una struttura apparentemente non molto resistente come una diga di terra fu utilizzata per un secolo prima del crollo (fu eretta in Francia nel 1196).

Utilizzo delle dighe nella Rus'

Anche per la Rus', con le sue ricche risorse idriche, a prima vista non c'era particolare bisogno di dighe. Tuttavia, esistono qui dal XIV secolo d.C. e venivano utilizzate nei sistemi. La prima menzione delle dighe si trova nel testamento di Dmitry Donskoy, risalente al 1389. Pietro il Grande mostrò particolare interesse per tali strutture, quindi nel XVIII secolo c'erano già più di 200 oggetti nell'impero russo, tra cui spiccava l'alta diga di terra, Zmeinogorskaya. Le risorse idriche venivano trasferite attraverso tali dispositivi per l'uso nel settore tessile, minerario e in altre imprese dell'epoca.

Una diga è qualcosa che può riferirsi all'uno o all'altro tipo di oggetto a seconda della classificazione. Oggi esistono dispositivi di stoccaggio dell'acqua, di abbassamento e di sollevamento dell'acqua. Le dighe dei bacini idrici sono generalmente molto alte e hanno la capacità di regolare il rilascio di acqua. Le strutture basse (ad esempio per la costruzione di stagni) di solito non hanno drenaggio. Un'altra classificazione importante è la divisione degli oggetti in base alla profondità dell'acqua prima della diga. Qui ci sono dighe a bassa, media e alta pressione (rispettivamente fino a 15, 50 e più di 50 metri).

Dighe per fiumi e burroni

Le dighe sui fiumi possono essere costruite sia trasversalmente (per aumentare il livello dell'acqua, per creare una cascata, la cui potenza può essere in qualche modo sfruttata; per rendere percorribili le acque poco profonde per le navi) che lungo (per proteggere dalle inondazioni). In alcuni casi, le dighe bloccano ruscelli, burroni e cavità per trattenere l’acqua della neve sciolta, che viene poi utilizzata per l’irrigazione o per ricaricare i canali di navigazione.

Elementi principali di una centrale idroelettrica

Le strutture idrauliche comprendono solitamente una diga, un serbatoio prima o dopo di essa, un impianto per il sollevamento dell'acqua, un complesso di centrali idroelettriche, discese per il passaggio dei pesci, drenaggio dell'acqua (se il sistema è sotterraneo) e strutture per la pulizia del sistema dai sedimenti. Gli oggetti di grandi dimensioni sono realizzati in cemento armato, mentre quelli piccoli possono essere costruiti in terra, metallo, cemento, legno o persino tessuto. È noto che durante l'alluvione a Komsomolsk-on-Amur, la diga protettiva era costituita da soldati EMERCOM che tenevano su se stessi fogli di pellicola, che impedivano all'acqua di traboccare sopra le strutture protettive esistenti.

Come possono le dighe sostenere il carico?

Un'altra classificazione delle dighe riflette il modo in cui questi oggetti resistono ai carichi. Gli edifici a gravità assorbono gli urti con tutta la loro massa e resistono grazie all'adesione della base della diga e della fondazione su cui poggia. Tali opzioni sono generalmente molto massicce. Ad esempio, la diga idroelettrica sul fiume Indo (diga di Tarbela) ha un'altezza di circa 143 metri e una lunghezza di oltre 2,7 km, che crea un volume totale di 130 milioni di metri cubi. metri. Gli oggetti ad arco trasferiscono la pressione alle sponde. Se l'arco è largo e la pressione è elevata si utilizzano modelli ad arco a gravità oppure archi con contrafforti alla base. Le opzioni di contrafforte hanno una parete della diga più sottile, ma una base rinforzata grazie agli elementi di supporto. Oggi le dighe vengono costruite utilizzando il metodo del riempimento o dell'alluvione, nonché il metodo dell'esplosione diretta.

Conseguenze degli incidenti

Gli incidenti nelle dighe comportano perdite materiali significative, poiché non solo vengono distrutte attrezzature uniche, ma vengono chiuse anche le imprese che operano con l'elettricità e l'approvvigionamento idrico della diga. A volte interi insediamenti vengono spazzati via dai flussi d’acqua, le aree coltivate vengono allagate e i raccolti vanno perduti. Ma la cosa peggiore è che decine, centinaia e persino migliaia di persone possono morire quasi all’istante.

Così, nel marzo del 1928, avvenne la distruzione della diga di San Francisquito nel Canyon di San Francisquito, poi morirono circa seicento persone e furono trovati pezzi di molti metri della diga stessa a una distanza di circa un chilometro dal sito di la svolta. In URSS, durante la Grande Guerra Patriottica (1941), fu presa la decisione di far saltare deliberatamente in aria la diga idroelettrica del Dnepr in connessione con l'occupazione di Zaporozhye da parte delle truppe fasciste. La massiccia struttura in cemento è stata parzialmente danneggiata da 20 tonnellate di ammonal. Quante persone morirono allora non è ancora stata determinata con precisione. Le cifre parlano da venti a centomila persone, tra truppe, profughi e popolazione che potrebbe trovarsi sulla riva sinistra del Dnepr, quella che ha subito il peso maggiore del disastro idrico.

Il numero totale delle vittime è di circa 230mila persone

Gli incidenti del dopoguerra nelle dighe delle grandi centrali elettriche provocarono vittime ancora maggiori. Nell'agosto del 1975, quando la diga di Banqiao crollò, morirono annegate solo 26.000 persone e, tenendo conto della diffusione di epidemie e carestie, il bilancio delle vittime raggiunse le 170-230mila persone. Allo stesso tempo, furono distrutti circa un terzo di milione di capi di bestiame e circa 6 milioni di edifici e strutture. L'autostrada da Guangzhou a Pechino è rimasta chiusa per diciotto giorni. E tutto questo è accaduto perché le dighe, progettate per garantire la massima piovosità, non hanno potuto resistere all'assalto delle masse d'acqua portate dal tifone Nina. L'8 agosto 1975, la più piccola delle dighe crollò, provocando il rilascio dell'acqua nel Bancao, dove in breve tempo furono rotte 62 dighe. L'onda risultante era larga fino a 10 km e alta da tre a sette metri. Alcuni villaggi cinesi furono completamente spazzati via insieme ai loro abitanti.

Per evitare la rottura di una diga, oggi si adottano diverse misure, tra cui il rispetto dei parametri di progettazione della diga, il controllo della conformità durante i lavori, le osservazioni durante l'esercizio, la raccolta di informazioni visive e geodetiche, ecc. Per le dighe, due non conformità con si distinguono i requisiti di progetti e standard: "K1 " - l'oggetto ha una condizione potenzialmente pericolosa e sono necessarie misure urgenti per eliminarne le cause, e "K2" - una condizione di pre-emergenza, la distruzione è possibile, il lavoro di salvataggio ed evacuazione è necessario.

Nelle pubblicazioni sul tema dell'ingegneria idraulica e dell'energia idroelettrica ci sono spesso molti termini che sono completamente comprensibili agli specialisti, ma non così chiari a tutti gli altri. A questo proposito stiamo avviando una serie di pubblicazioni dedicate ai fondamenti dell'ingegneria idraulica e dell'energia idroelettrica. In essi parleremo di quali tipi di dighe e turbine esistono, perché sono necessarie le barriere idroelettriche e gli interruttori del gas SF6 - e molto altro ancora. Oggi parlerò di quali tipologie di dighe esistono; In futuro, ci soffermeremo su ciascun tipo in modo più dettagliato.

Diga dell'arco di Roosevelt

Tutte le dighe possono essere approssimativamente divise in due gruppi: terra e cemento (possiamo ignorare vari elementi esotici, come dighe in metallo, tessuto o legno, poiché praticamente non vengono utilizzati nella moderna ingegneria idroelettrica).

Dighe in terra

Come suggerisce il nome, le dighe in terra sono costruite con materiali del terreno: sabbia, terriccio, pietra. Sono tutti gravitazionali, cioè la loro stabilità è assicurata dal loro peso. I vantaggi delle dighe in terra sono la semplicità e producibilità della loro realizzazione, l’uso di materiali locali facilmente reperibili e l’elevata resistenza sismica. Gli svantaggi sono la necessità di misure speciali per combattere la filtrazione, strutture di scarico più complesse e costose e l'instabilità quando l'acqua scorre sopra la cresta.
Le dighe in terra sono divise in base al materiale utilizzato nella loro creazione: in terra, pietra e pietra-terra. Le dighe in terra sono le più utilizzate, soprattutto negli impianti idroelettrici di pianura, dove fanno parte del fronte di pressione nel 99% dei casi.

Schema della diga della centrale idroelettrica di Nurek

Dighe di cemento

Le dighe in calcestruzzo sono divise in tre grandi gruppi: a gravità, a contrafforte e ad arco.

Le dighe a gravità mantengono la stabilità grazie al loro peso. Sono semplici, affidabili, tecnologicamente avanzati e possono essere facilmente abbinati alle strutture di scarico delle acque e agli edifici delle centrali idroelettriche, e quindi sono diventati molto diffusi. Dalle dighe a sfioratore a basso salto nei progetti idroelettrici ad acqua fluente alle dighe a molti piani in montagna, questo tipo di diga può essere visto ovunque. Lo svantaggio principale è che una diga del genere richiede molto cemento.

Diga in cemento a gravità della centrale idroelettrica di Krasnoyarsk

Le dighe a contrafforte funzionano principalmente non grazie al peso, ma trasferendo le forze alla fondazione con l'aiuto di speciali muri di sostegno: contrafforti. Il progetto di questa diga richiede molto meno cemento, ma è molto più difficile da costruire.

Tipi di dighe a contrafforte.

Le dighe ad arco trasferiscono la pressione dell'acqua alle rive. Il calcestruzzo in essi contenuto funziona sotto compressione e in questo caso la sua resistenza è molto elevata. Pertanto, le dighe ad arco possono essere molto sottili ed economiche. Gli svantaggi delle dighe ad arco sono l'impossibilità della loro costruzione in ampie sezioni, nonché la presenza di requisiti speciali per la qualità e la configurazione dei pendii.

Diga ad arco della centrale idroelettrica di Inguri

Diga

una struttura idraulica che blocca un fiume (o altro corso d'acqua) per aumentare il livello dell'acqua davanti ad esso, concentrare la pressione nella posizione della struttura e creare un serbatoio. L'importanza idroeconomica di P. è varia: l'innalzamento del livello dell'acqua e l'aumento della profondità nella vasca superiore favoriscono la navigazione, il rafting di legname, nonché il prelievo d'acqua per le esigenze dell'irrigazione (Vedi Irrigazione) e dell'approvvigionamento idrico (Vedi Fornitura d'acqua). ; la concentrazione della pressione in prossimità del fiume crea la possibilità di utilizzo energetico del flusso fluviale; la presenza di un serbatoio consente di regolare il flusso, ovvero di aumentare il flusso d'acqua nel fiume durante i periodi di magra e di ridurre il flusso massimo durante un'alluvione, che può portare a inondazioni distruttive. Il fiume e il bacino influenzano in modo significativo il fiume e i territori adiacenti: il regime del flusso del fiume, la temperatura dell'acqua e la durata del cambiamento di congelamento; la migrazione dei pesci diventa difficile; le sponde del fiume nella vasca superiore sono allagate; Il microclima delle zone costiere sta cambiando. P. è solitamente la struttura principale di un complesso di acquedotti (Vedi Acquedotto).

L'ingegneria delle dighe è nata molto tempo fa come l'ingegneria idraulica , in connessione con il significativo sviluppo dell'irrigazione artificiale dei territori tra le popolazioni agricole di Egitto, India, Cina e altri paesi. La costruzione di P. fu necessaria per la realizzazione di centrali idrauliche, e poi per la realizzazione di centrali idroelettriche. L'uso energetico delle risorse idriche è stato il principale incentivo per aumentare le dimensioni e migliorare la progettazione dei corsi d'acqua e l'aspetto delle strutture idrauliche sui fiumi con acque alte.

Sul territorio dell'URSS, ai tempi di Kievan Rus furono costruiti mulini ad acqua. Nei secoli XVII-XIX. l'industria mineraria, metallurgica, tessile, cartaria e altre industrie negli Urali, Altai, Carelia e nelle regioni centrali della Russia utilizzavano principalmente l'energia meccanica delle centrali idrauliche; i loro edifici erano di piccole dimensioni e costruiti con materiali locali. Potenti centrali idroelettriche con grandi pompe di cemento e terra iniziarono a essere costruite solo sotto il potere sovietico, dopo l'adozione del piano GOELRO. Nel 1926 fu costruito il primo sfioratore di cemento della centrale idroelettrica di Volkhov. Nel 1932 fu costruita un'alta centrale idroelettrica in cemento P. Dnieper (la sua altezza massima è di circa 55 M). Il bacino di scarico della centrale idroelettrica di Nizhnesvirskaya è il primo bacino costruito su terreni argillosi deboli. Negli anni 50-70. sui fiumi con acque alte furono costruiti: terra alluvionale P. sul Volga vicino a Kuibyshev e Volgograd, centrale idroelettrica in cemento P. Bratsk sull'Angara (altezza 128 M) e la centrale idroelettrica di Krasnoyarsk sullo Yenisei (124 M) (riso. 1 ), una centrale idroelettrica P. Nurek in pietra-terra alta 300 metri sul fiume. Vakhsh, centrale idroelettrica ad arco P. Sayan sullo Yenisei (altezza 242 M, lunghezza cresta 1070 M;è in costruzione, 1975) e molti altri. La progettazione e la costruzione di dighe in URSS si distinguono per un alto livello tecnico, che ha permesso alla costruzione di dighe sovietiche di occupare uno dei primi posti nel mondo.

Delle P. costruite all'estero si segnala: P. Bartlett a più arcate, altezza 87 M(USA, 1939), pietra P. Paradella, altezza 112 M(Portogallo, 1958), terracotta P. Ser-Ponson, altezza 122 M(Francia, 1960), pietra-terra P. Miboro, alt. 131 M(Giappone, 1961), cemento a gravità P. Grand Dixence, altezza 284 M(Svizzera, 1961).

Il tipo e la progettazione di un edificio sono determinati dalle sue dimensioni, dalla sua destinazione, nonché dalle condizioni naturali e dal tipo di materiale da costruzione principale. In base alla loro destinazione si distingue tra bacini d'accumulo e bacini di sollevamento delle acque (destinati solo all'innalzamento del livello della vasca superiore). In base alla pressione, le pompe sono convenzionalmente suddivise in a bassa pressione (con una pressione fino a 10 M), media pressione (da 10 a 40 M) e alta pressione (più di 40 M).

A seconda del ruolo svolto nell'ambito di un acquedotto, l'erogazione dell'acqua può essere: sorda, se funge solo da barriera al flusso dell'acqua; drenaggio, quando è destinato a scaricare i flussi idrici in eccesso ed è dotato di fori di drenaggio superficiali (aperti o con saracinesche) o di drenaggi profondi; centrale, se dotata di prese d'acqua (con adeguate attrezzature) e di condotte idriche che alimentano le turbine delle centrali idroelettriche. In base al materiale principale con cui sono costruite le dighe, si distingue tra dighe in terra (vedi Diga in terra), dighe in pietra (vedi Diga in pietra), dighe in cemento (vedi Diga in cemento) e dighe in legno (vedi Diga in legno).

Earthen P. è costruito interamente o parzialmente da terreno a bassa permeabilità. Il terreno poco permeabile steso lungo il versante superiore del P. forma uno schermo; Quando tale terreno si trova all'interno del corpo del suolo, viene creato un nucleo. La presenza di uno schermo o di un'anima consente di realizzare il resto della pavimentazione con terreno permeabile o con materiali lapidei (pavimentazione in pietra-terra). Nella parte inferiore del pendio inferiore del P. in terra battuta è installato un drenaggio per drenare l'acqua filtrata attraverso il corpo e la base del P. Il versante superiore del P. è protetto dagli effetti delle onde mediante lastre di cemento o riprap di roccia. Quando si costruisce un terrapieno di terra, il terreno viene estratto da una cava utilizzando escavatori, trasportato al cantiere tramite autocarri con cassone ribaltabile, posizionato nel corpo della struttura, livellato con bulldozer e compattato strato dopo strato con rulli. La costruzione di terreni alluvionali prevede lo sviluppo del terreno mediante draghe o monitori idraulici, il trasporto della polpa attraverso tubazioni e la sua distribuzione sulla superficie del terreno costruito, dopodiché l'acqua defluisce e il terreno di sedimentazione si compatta. Per preparare la fondazione ed erigere un P. di terra nel letto del fiume, la sua fossa di fondazione è recintata con un ponticello. , e il fiume viene deviato tramite condotte temporanee predisposte, che verranno chiuse dopo la costruzione della P.

Nelle pavimentazioni in pietra (fill-fill), lo schermo o elemento impermeabile centrale (diaframma) è realizzato in cemento armato, asfalto, legno, metallo e materiali polimerici. Il requisito di bassa permeabilità all'acqua vale anche per la base del P. Se il terreno di base è permeabile a grande profondità, viene ricoperto davanti al P. Ponur (ad esempio di argilla), formando un tutt'uno con il Ponur schermo. P. con anima è completato da un dispositivo alla base di una palancola in acciaio o da una tenda antifiltrazione (Vedi Tenda antifiltrazione) . La pietra nelle pavimentazioni in rockfill e rock-earth viene gettata in strati di grande altezza.

I solai in calcestruzzo vengono solitamente classificati in base alla loro progettazione, a seconda delle condizioni operative di taglio. ; Di conseguenza, ci sono 3 tipi principali di P. ( riso. 2 ) - dighe a gravità (Vedi Diga a gravità), dighe ad arco (Vedi Diga ad arco), dighe a contrafforte (Vedi Diga a contrafforte). Di base Il materiale per i moderni pavimenti in cemento (per lo più a gravità) è il cemento idraulico. Uno dei problemi più importanti quando si costruiscono sottostrutture in calcestruzzo è la riduzione del filtraggio dell'acqua alla base. A questo scopo viene installata una tenda antifiltrazione alla base di un alto pavimento in cemento in prossimità del bordo superiore. Nella restante sezione il basamento è drenato per ridurre la pressione dell'acqua sulla base del pavimento, aumentando così la stabilità della struttura. Per evitare la formazione di crepe dovute alle variazioni di temperatura, i pannelli a gravità e di contrafforte vengono tagliati longitudinalmente in brevi sezioni, le cui giunture sono coperte con guarnizioni impermeabili (vedi Impermeabilizzazione). Per evitare la comparsa di fessurazioni dovute al ritiro del calcestruzzo durante l'indurimento e per ridurre le sollecitazioni termiche, il blocco di calcestruzzo viene cementato in blocchi separati di dimensioni limitate con raffreddamento artificiale dei componenti dell'impasto cementizio e del calcestruzzo posato nei blocchi; utilizzato facendo circolare il refrigerante (dall'unità di refrigerazione) attraverso un sistema di tubi posati nel corpo del blocco di cemento. La pavimentazione in calcestruzzo nel letto del fiume viene solitamente costruita in 2 fasi sotto la protezione di architravi che racchiudono le fosse. Durante la realizzazione del primo tratto del fiume, il fiume scorre lungo la parte libera dell'alveo; con il secondo - attraverso i fori rimasti nella P. (Proran y) , che verranno chiusi al termine di tutti i lavori di costruzione. Se il letto del fiume è stretto, viene costruito un corso d'acqua in cemento in un unico passaggio, con il fiume temporaneamente deviato nei corsi d'acqua costieri. Diga con sfioratore in calcestruzzo a bassa pressione, comune nella pratica dell'ingegneria idraulica , eretto su una fondazione non rocciosa e progettato per far passare grandi flussi d'acqua, ha il disegno mostrato in riso. 3 . Si basa su campate drenanti formate da Flytbet e Bulls in calcestruzzo e bloccate da paratoie idrauliche (Vedi Paratoia idraulica) . Dietro gli sfioratori è installato un massiccio fissaggio del canale - Vodoboy (a volte sepolto sotto forma di un pozzo d'acqua), quindi c'è un fissaggio più leggero - Grembiule. Il drenaggio è installato sotto il serbatoio. Lo sfioratore è collegato alle sponde o al P. in terra battuta mediante massicce spalle. Uno sfioratore in calcestruzzo a bassa pressione viene solitamente costruito utilizzando rinforzi, spesso l'intera struttura (vedi Diga in cemento armato). Per risparmiare materiale, i flutbet e i tori di questo tipo sono talvolta costituiti da una struttura cellulare leggera, con le celle riempite di terra.

Nelle aree forestali vengono spesso costruite pompe di legno a bassa pressione con costruzione su pali e corde (di solito sono dotate di sfioratori).

Un tipo speciale di struttura di ritenzione idrica è un serbatoio navigabile pieghevole. Per erigerlo in acque basse estive, su una superficie piana vengono installati contrafforti costituiti da capriate in acciaio, su di essi vengono posati dei ponti, sui quali poggiano i cancelli dal design più semplice. Il porto sostiene il livello della piscina superiore e le navi e le zattere attraversano la chiusa. Durante i periodi di alta marea, cancelli e ponti vengono rimossi, le capriate dei contrafforti vengono poste sul flatbet, aprendo la strada a navi e zattere attraverso il P.

La tendenza generale della costruzione delle dighe moderne è quella di aumentare l'altezza della diga. Le altezze tecnicamente raggiunte possono essere superate, tuttavia, da un punto di vista economico, la costruzione di due dighe successive di altezza inferiore risulta spesso più razionale di una. quello alto. Il miglioramento dei tipi di costruzione realizzati con materiali del suolo viene effettuato riducendo contemporaneamente i costi e accelerando la loro costruzione aumentando la potenza dei meccanismi di costruzione e dei veicoli. L'aumento dell'efficienza dei pavimenti in calcestruzzo si ottiene riducendo il loro volume, sostituendo i pavimenti gravitazionali con contrafforti e l'uso più ampio di pavimenti ad arco. Questa tendenza è accompagnata da un miglioramento e dalla specializzazione delle proprietà del cemento e del calcestruzzo. È molto efficace combinare una diga con sfioratore e una centrale idroelettrica in un'unica struttura, garantendo una riduzione della parte in calcestruzzo (più costosa) del fronte di pressione del complesso idroelettrico. Questo problema viene risolto sia posizionando le unità idrauliche in una cavità ad alta pressione sia utilizzando una serie sottomarina di una centrale idroelettrica a bassa pressione per installare al suo interno aperture di scarico.

Illuminato.: Grishin M. M., Strutture idrauliche, M., 1968; Nichiporovich A. A., Dighe realizzate con materiali locali, M., 1973; Moiseev S.N., Dighe in terra rocciosa e in roccia piena, M., 1970; Grishin M. M., Rozanov N. P., Dighe in calcestruzzo, M., 1975; Realizzazione di opere di ingegneria idraulica, M., 1970.

A. L. Mozhevitinov.

Grande Enciclopedia Sovietica. - M.: Enciclopedia sovietica. 1969-1978 .

Sinonimi:

Scopri cos'è "Dam" in altri dizionari:

Sul lago Gordon Questo termine ha altri significati, vedi Dam (significati). Una diga è una struttura idraulica che blocca... Wikipedia

DIGA, barriera costruita su un ruscello, fiume, estuario o parte del mare. La diga immagazzina l'acqua e regola anche la fornitura di acqua per scopi irrigui. Le dighe servono anche a prevenire le inondazioni e come base per il funzionamento delle centrali idroelettriche.… … Dizionario enciclopedico scientifico e tecnico

Diga, diga, molo, terrapieno, barriera, strada. ... .. Dizionario di sinonimi russi ed espressioni simili. Sotto. ed. N. Abramova, M.: Russian Dictionaries, 1999. diga diga, diga, molo, terrapieno, barriera, diga; maglione; diga idraulica, diga... Dizionario dei sinonimi

Diga- Centrale idroelettrica di Bratsk. DIGA, una struttura idraulica che blocca un fiume (o un altro corso d'acqua) per aumentare il livello dell'acqua al suo interno, concentrare la pressione nella posizione della struttura e creare un serbatoio. Le dighe possono essere cieche o sfioratrici; ... Dizionario enciclopedico illustrato

DIGA, dighe, donne. 1. Una diga, una struttura in terra, pietra, ferro, cemento, ecc., costruita attraverso un fiume per aumentare il livello dell'acqua o attraverso un burrone per formare uno stagno artificiale. “L’acqua del mugnaio ha risucchiato la diga.” Krylov... ... Dizionario esplicativo di Ushakov

diga- Una struttura di ritenzione idrica che blocca un corso d'acqua e la sua valle per aumentare il livello dell'acqua [GOST 19185 73] diga Una struttura di ritenzione idrica che blocca un corso d'acqua e (a volte) la valle di un corso d'acqua per aumentare il livello dell'acqua. [SO 34.21.308 2005] diga... ... Guida del traduttore tecnico

diga- Una struttura idraulica composta da terreno alluvionale (diga in terra), pietra, cemento (diga in cemento), che protegge le rive dei fiumi e dei mari dall'erosione e dalle inondazioni, oltre a creare ristagni sui bacini idrici. →fig. 80 Sin.: diga… Dizionario di geografia