1

VESIEHITISED Loeng Hugo Treffneri gümnaasiumi reaalharu 11. klassi õpilastele

EmeriitprofessorAleksander Maastikaleksmaastik@hot.ee

2

Vesiehitis ja vesiehitus

Vesiehitis (hydraulic structure) – jõe-, järve-, mere- või põhjavee kasutamist võimaldav või vee purustavat toimet tõkestav rajatis.

Vesiehitus (hydraulic construction) – tegevus, mis hõlmab igasuguste ehitiste rajamist voolu- või seisuvette.

3

Vesiehitiste liigitus

vett paisutavad ehitised: paisud; vett tõkestavad kaitseehitised: tammid, kaldakindlustised,

voolu juhtivad ning mere- või jõekallast uhtmise eest kaitsvad kaldast lähtuvad kannustammid e buunid;

veejuhtmed: kanalid, kraavid, torustikud, tunnelid, rennid vms; veehaarded, mille kaudu võetakse jõest, järvest, merest, maa

seest vm vett; veelaskmed (ülevoolud, treppveelaskmed, kiirvoolud jt), mille

kaudu lastakse läbi või heidetakse ülespaisutatud või kogutud vett;

veeliiklusega seotud ehitised: lüüsid, muulid, kaid jms; kalamajandusehitised: kalatiigid, kalapääsud jms.

4

Rooma akveduktid Michael Zeno Diemer’i (s 1867) maal

5Akvedukt: Pont du Gard, Prantsusmaa

6Sardinia, Itaalia

Massiivpais: pinnaspais

7

Kaarpais

Gordon Dam

8

Hüdroagregaat

9

Põhjapais

Madalad ülevoolupaisud: Jõgede veetaseme

reguleerimiseks nõnda, et pais kalade rännet ei takistaks ning selleks, et vett õhustada

Kivid peavad olema nii suured, et vool neid paigast ei nihutaks

10

Hollandi tammid

11

Tamm

BrouwersdamHolland

12

Veehoidla

Veehoidla on tehisveekogu, mis on rajatud: − (kuidas)

vooluvee tõkestamise teel vett üles pumbates muul moel

− (kuhu) maapinnanõkku kaevatud süvendisse piirdetammide vahele– (milleks)• vee kogumiseks või äravoolu ajaliseks ümberjaotamiseks• vee-energia saamiseks, veevarustuse, niisutuse, kalamajanduse vm jaoks,

sageli mitmeks otstarbeks • virgestuseks ja sportimiseks

13

Veehoidla

KPT – kõrgeim paisutustase – kõrgeim veetase, mis on tehniliselt lubatav (lühikest aega ja erakorralistes oludes, kevadsuurvesi, suur vihmaveetulv).

NPT – normaalpaisutustase – projektikohane veetase, mida võib hoida normaalsete käitustingimustes; täis on jõude- ja kasusmaht;

MPT – madalaim paisutustase – madalaim tase, milleni vesi võib normaalse käituse korral alaneda; veehoidlas on siis vaid jõudemaht;

Vk – veehoidla kogumaht – veehoidla põhjast kõrgeima veetasemeni; Vkas – veehoidla kasusmaht – normaalpaisutustaseme ja madalaima

paisutustaseme vaheline maht; Vj – veehoidla jõude- e passiivmaht – veehoidla madalaimast paisutustasemest

allapoole jääv maht, mida ei saa kasutada; Vt – veehoidla tulvamaht – kõrgeima ja normaalpaisutustaseme vaheline maht

14

Liigveelaskmed

Liigveelase – vesiehitis, mille kaudu tulvavesi – üle paisu

− läbi paisu või− paisust mööda juhitakse.

Üle paisu lastakse vesi ülevooluava(de) kaudu. Paisust mööda lastakse vesi kiirvoolu või

treppveelaskme kaudu.

15

Ülevool

Ülevool on tõke voolusängis, millest vesi üle või läbi voolab ning mille kaudu saab liigvett vesiehitisest läbi lasta või mille abil saab mõõta vooluhulka.

Läve laiuse (harja paksuse) järgi liigitatakse ülevoolud kolme rühma:− õhukesed ülevoolud, − eriprofiilülevoolud, − lailäviülevoolud.

16

Ülevoolupais

Betoonist ülevoolupaisu ristlõige

17

Kiirvool

Kiirvool on tugevasti kindlustatud, suure langu ja käreda vooluga kanal või renn liigvee juhtimiseks paisust mööda või

kanali viimiseks järsust nõlvast alla.

18

Treppveelase e kaskaad

Treppveelase e kaskaad erineb kiirvoolust selle poolest, et kaldrenni asemel on rahustuskaevudest moodustatud trepp

19

Treppveelase e kaskaad

20

Voolu rahustamine

Ülevoolult langev, kiirvoolu või treppveelaset pidi laskuv või varja alt voolav vesi jõuab alavette ehk alumisse bjeffi käredas olekus.

Kui juga põrkab vastu põhja või voolab varja alt, ta aheneb. Ahasristlõikes on sügavus (see on ahassügavus) kõige väiksem ning vool kõige kiirem.

Tavaliselt on alaveesängi lang väike ning vool rahulik. Et käre vool saaks rahulikuks muutuda, peab vool hüppama – nähtust nimetatakse vooluhüppeks.

Langeva vee kineetilist energiat peab kindlasti vähendama, vastasel korral lõhub kiire vool alaveesängi ning vesiehitis võib puruneda.

21

Voolu rahustamine

Voolu rahustamise moodused:− sügavuse suurendamine joa langemiskohas

vooluhüppe uputamiseks (ehitatakse rahustuskaev või rahustussein);

− kineetilise energia vähendamine mitmesuguste takistuste seadmisega langeva joa teele.

22

Rahustuskaev ja rahustussein

23

Varjad

Väikesed puidust tasandvarjad

puitkilpvari šandoorvari

24

Varjad

Katusvari

Tasandvari

Segmentvari

Klappvari

25

Kanalid, kraavid ja rennid

Kanaliks (kraaviks, renniks) nimetatakse tehisveejuhet, mis juhib vee tarbijani või sealt ära.

Voolusängi ristlõike kuju võib olla mitmesugune: − rennid tehakse betoonist, puidust või muust materjalist – ristkülik,

kolmnurk, poolring või parabool, − kanalid ja kraavid kaevatakse pinnasesse – trapets, parabool (halvasti

püsivates pinnastes) või liitprofiil. Ka kanalisatsioonitorud ja dreenid kuuluvad avasängide

hulka, sest vesi voolab neis raskusjõu toimel ning voolul on vabapind.

Inseneriasjanduses on kõige sagedamini tegemist trapetsristlõikega.

b

hm m

B

m h

26

Kanalid, kraavid ja rennid

Otstarbe järgi liigitatakse kanaleid: − niisutuskanalid− kuivenduskanalid− veevarustuskanalid− energeetikakanalid− laevakanalid− parvetuskanalid− kalamajanduskanalid