Predavanje broj 2

3. ХИДРОТЕХНИЧКЕ КОНСТРУКЦИЈЕ

3.1. ОСОБЕНОСТИ ХК

1) Изложене су деловању воде (физичко и хемијско деловање)

2) Сложено пројектовање (нема типских објеката, обимни и скупи истражни радови, често потребне студије, математички и физички модели)

3) Знатно сложенија изградња (велики обим радова, често под водом или у условима течења водотока, неприступачан терен, климатски услови) )

4) Потребна већа сигурност (последице рушења)5) Потребна већа постојаност (веће МБ, отпорност

на мраз и водонепропустљивост)

6) Скупи објекти 7) Значајан утицај на околину

3.2. ПОДЕЛА ХК1) Према трајности коришћења

• привремене (у току грађења, или поправке ХК) • сталне (економски век 25 до 100 год.)

* објекти ван категорије (високе бране, електране >150 MW, водоторањ >2.000

m3

објекти сложене конструкције, објекти чије рушење може изазвати катастрофу)

* објекти прве категорије (сви остали обј.)2) Према деловању на ток и режим воде • ХК које мењају ток (бране, насипи, напери и сл.)

• ХК за транспорт (канали, тунели, цевоводи, ...)

3) Према намени • ХК опште намене (бране, насипи, преливи,

умирујући базени, захвати, канали, тунели, цевоводи, пропусти, каскаде, сифони, ...)

• ХК посебне намене * објекти за коришћење водних снага (ХЕ,

водостани, водне коморе, ...) * објекти за наводњавање и

водоснабдевање(резервоари, базени, пумпне станице,таложнице, пречистачи, ...)

* објекти за речни саобраћај и регулацију(преводнице, пристаништа, обалоутврде марине, напери, ...)

3.3. ДЕЛОВАЊЕ ВОДЕ НА ХК

1) Физичко деловање воде:• хидростатички притисак;• узгон (притисак воде у порама, пукотинама); • хидродинамичке силе (инерцијалне,

пулзације таласи, земљотрес);• деловање леда (статичко и динамичко);• унутрашња ерозија (суфозија и издизање);• спољашња ерозија (преливање);• кавитациона ерозија.

2) Хемијско деловање воде:• унутрашња суфозија објекта (вода делује на цемент, агрегат, адитив);• суфозија темеља (на стену или тло).

3.3. УТИЦАЈ ХК НА ОКОЛИНУ

Највећи утицај брана са великим акумулацијама, јер• мења се микроклима око језера (већа испаравања и падавине, зими чешћа појава магле);• мења се флора и фауна;• услед повећања тектонског напрезања настају индуковани земљотреси (велики додатни притисак испод дна акумулације, порни притисци смањују отпор средине на трење), акумул. Кариба 1958., Зимбабве и Замбија, 1963. 9 потреса магнитуде 5,1 до 6,1 степени по Рихтеру и Којна у Индији, 1967. потрес 6,5 степени, велика штета и 180 мртвих и 2.200 повређених, код нас Пива;

• могућа појава клизишта при пуњењу и пражњењу, нпр. брана Вајонт, Италија, 262 m, 1963. клизиште дужине 2 km, 240x106 m3 земље са 150 m издигло воду 240 m изнад нивоа језера, талас 100 m изнад круне бране, поплавни талас висине 70 m и 2.600 погинулих; • могућа појава извора низводно од акумулације;• потапање великих површина (обрадиво земљиште, зграде, насеља, саобраћајнице, манастири, ...);• промена навика и начина живота становништва.

Веома важно да се околном становништву и широј јавности благовремено и пажљиво објасни утицај будуће бране и акумулације – пример Студенице.

3.4. ГРАЂЕЊЕ ХК Начин и услови грађења зависе од типа саме ХК и од

конкретних топографских, инжењерско-геолошких и хидролошких услова (значај подлога).

1) Ако се ХК гради поред реке, или у речном кориту, али без преграђивања, темељ се од дотицања воде обезбеђује насипима, загатима, дијафрагмама или талпама. Вода скоро несметано протиче, па нема проблема са евакуацијом воде и саобраћајем на води.

2) Ако ХК преграђује корито, граде се привремене конструкције које скрећу речни ток и обезбеђују да у темељној јами нема воде: опточни канал, опточни тунел, узводна и низводна брана, загат, дијафрагма.

• Посебан проблем ако се преграђује већа пловна река, јер треба обезбедити несметан саобраћај.

Вода тече поред или преко већ завршених делова ХК а критична је последња фаза преграђивања реке.

• Приликом грађења ХК, мора се водити рачуна не само о грађевинској сезони, већ и о маловодним периодима, када треба обавити најосетљивије радове преграђивања и скретања реке.

• Веома важно да пројектант до последњег детаља смисли начин извођења ХК, јер се у противном могу јавити бројни проблеми који доводе до продужавања рока грађење, поскупљавања објекта а често и до рушења већ изведених делова.

Изградња загата бране Ђердап 1

Бетонирање прелива бране Ђердап 1

Евакуација воде за време грађења, Платановриси

Евакуација воде за време грађења, Бекме

Изградња лучне бране Гранчарево

Изградња лучне бране

Изградња контрафорне бране

Изградња контрафорне бране Бајина Башта

Изградња насуте бране Ровни, мај 2005.

Насипање насуте бране Првонек

Глинено језгро и филтарски слојеви, Првонек

Побијање талпи за поправку облоге канала

3.5. СЛОМ ХК

Слом (рушење) ХК може настати услед различитих узрока, зависно од типа конструкције:

• грешке у пројектовању објекта, или темеља;• погрешне или недовољно истражене подлоге;• погрешни (статички, динамички, хидраулички, или хидролишки прорачуни);• слаб квалитет уграђеног материјала;• грешке при извођењу;• плављење конструкције;• одношење материјала испод конструкције;• незавршена конструкција изложена оптерећењу за завршену конструкцију;• погрешно руковање хидромеханичком опремом.

Остаци порушене бране Малпасе

Брана Овчар Бања

Брана Међувршје