Гидротехнические сооружения. Геодезическое обеспечение проектирования и строительства ГЭС

Гидротехнические сооружения предназначаются для использования водных ресурсов и для борьбы с водной стихией, т. е. позволяют решать следующие народнохозяйственные задачи:

− использование энергии рек в гидроэлектростанциях;

− решение транспортных проблем;

− гидромелиорация земель;

− водоснабжение городов и промышленно-транспортных объектов.

В зависимости от вида водоема различают речные, озерные и морские.

По характеру воздействия на водный поток или водоем: Водоподпорные, Водопроводящие,

Регуляционные.

Кроме того различают специальные виды гидротехнических сооружений: здания гидроэлектростанций (ГЭС), судоходные шлюзы, лесопропускные, портовые, мелиоративные сооружения, сооружения санитарной техники, для рыболовства и др.

Группа различных гидротехнических сооружений, связанных общей водохозяйственной целью и местоположением, составляет узел гидротехнических сооружений или гидроузел.

Составными частями гидроузла являются:

− плотина железобетонная с водосливом;

− глухая земляная плотина;

− гидроэлектростанция;

− сооружения для провода судов (шлюзы, судоподъемники, судоходные каналы);

− сооружения для пропуска рыбы (рыбоподъемники, ступенчатые рыбоходы);

− водохранилище с водозаборами и магистральными каналами для орошения земель и водоснабжения.

Крупномасштабную 1:500, 1:1000 топографическую съемку для проектов ГЭС ведут с сечением рельефа h = 0,5 – 1 м. При составлении продольного профиля больших рек требуется проложение нивелирных ходов I и II классов.

При проектировании плотин большое значение имеет выбор высоты нормального подпорного уровня (НПУ), отметка ННПУ – это наивысший уровень верхнего бьефа. Именно ННПУ определяет величину напора и расчетную мощность ГЭС, а также границы контура водохранилища.

Состав геодезических работ при изысканиях, проектировании и строительстве гидротехнических сооружений:

1) геодезические работы для составления топографических и гидрографических планов, продольных и поперечных профилей рек, для обслуживания инженерно-геологических, гидрологических и других специальных работ;

2) создание исходного и съемочного планово-высотного геодезического обоснования;

3) съемки, в том числе и русловые, в различных масштабах;

4) работы по выносу в натуру контура водохранилища;

5) определение объемов водохранилища;

6) разбивка оси плотины, основных осей других зданий и сооружений гидроузла;

7) разбивочные работы при выполнении земляных, бетонных работ, при монтаже металлоконструкций и гидроагрегатов и т. д.;

8) геодезические работы, связанные с установкой в проектное положение технологического оборудования и его выверка;

9) наблюдения за осадками и другими деформациями оснований и фундаментов инженерных объектов.

10. Способы плановой установки и выверки конструкций и оборудования.

Способы плановой установки и выверки конструкций и оборудования

Положение оси может быть задано струнным или оптическим прибором, поэтому различают струнный, струнно-оптический и оптический способы плановой установки.

В струнном способе между закрепленными точками осей А и В с помощью грузов натягивают калиброванную струну диаметром 0,1 – 0,5 мм, которую принимают за технологическую ось. В местах установки оборудования подвешивают легкие нитяные отвесы. Когда струна фиксирует параллель оси, то расстояние от нее до устанавливаемых элементов откладывают с помощью концевых приборов с микрометрами.

Источники ошибок струнного способа: боковое давление воздуха, неточность установки струны над опорными знаками при ее поднятии или подвеске из-за провеса, колебание струны в процессе измерений и проектирование струны отвесом на соответствующие точки оборудования.

Для повышения точности измерения применяют индикаторы с электроконтактным способом фиксирования отсчета. При высокоточных створных измерениях для измерения величины нестворности применяют приборы с фотоэлектрической регистрацией отсчета.

В струнно-оптическом способе монтажная ось задается натянутой струной, а проектирование ее на точки монтируемых конструкций осуществляется при помощи оптических приборов (теодолитов, приборов вертикального проектирования, специальных микроскопов на передвижном устройстве).

Для струнно-оптического способа свойственны некоторые погрешности, характерные и для струнного способа: неточность разбивки и закрепления монтажной оси; отклонение струны в горизонтальной плоскости вследствие ветрового давления; колебания струны и появляются другие ошибки: установки в створ монтажной оси, проектирования струны оптическим прибором, из-за освещения.

Средняя квадратическая погрешность проектирования струны теодолитом в линейной мере может быть вычислена по формуле

h – высота струны над прибором; τ – цена деления уровня на алидаде горизонтального круга; Г – увеличение зрительной трубы теодолита.

Эту же погрешность для прибора вертикального проектирования с компенсатором вычисляют по формуле:

где 0,5" – погрешность установки визирного луча в вертикальной плоскости.

В способе оптического визирования монтаж конструкций и оборудования производится при помощи зрительной трубы и визирных марок. Монтажной осью служит линия визирования, задаваемая оптическим прибором (теодолитом, нивелиром и специальными оптическими приборами, снабженными зрительной трубой большого увеличения и отсчетным устройством в виде окулярного микрометра или микроскопа).

Лучевые способы. В этих способах монтажная ось задается лазерным пучком лазерных приборов: визиров, теодолитов, нивелиров и др. Особенность способа в том, что визирная линия лазерного прибора видима. Установка конструкций и выверка выполняется также как и в оптическом способе.

11. Способы установки и выверки конструкций и оборудования по вертикали.