Ашық гидротехникалық құрылымдардың қақпақтары.

Жазық, жалпақ қақпақтар: бұлар жалпақ темірмен қапталған жазық ригелдер конструкциясынан тұрады, құрылым тірегіндегі саңылаудағы швеллер бойымен не тірек доңғалақтармен төмен не жоғары жылжып, су қысымын тірекке беретін құрылғы. Су қақпақ астынан жіберіледі. Жалпақ қақпақтармен арыны 12-15 метрге дейінгі және 30-40 метр ара қашықтық жабылады. Жазық, жалпақ қақпақтар - қақпақтардың ең көп тараған түрі (ашық құрылымдардың қақпақтарының 80%-не көбінде жалпақ қақпақтар қолданылады). (11.1.а сурет)

Шандорлы қақпақтар: деген құрылымдар бөлек-бөлек бағандардан- шандорлардан тұрады, тіректердегі саңылауға кіргізіп, бір-бірінің үстіне қалап қоятын. Бұл құрылымдар- ды тіректер арасындағы ара қашықтық 10-12 м, ал арын шамасы 5-6 метрден аспағанда және негізінде құрылымды жөндеу барысында қолданады. Қазіргі кездерде шандорлы қақпақтарды өте сирек қолданады. (11.1.б сурет)

Сегментті қақпақтар: алғы бетіне жалпақ темір дәнекерленген сегмент сұлбалы ригелдерден тұрады. Сегментті құрылғы фермадан тұратын аяғындағы шарнир арқылы тірекке бекітіліп, су қысымын гидротехникалық құрылымның тірегіне береді. Сегменті ригелді қаптаған темірдің қисығының ортасы осы шарнирдің білігінде (осінде) болады. Сегментті қақпақтармен жабылатын ара қашықтық 40-50 м, ал су арыны 12-18 метрге дейін жетеді. Сегментті қақпақтарды пайдалану деңгейі, жалпақ қақрақтардан кейін екінші орында тұр, және бұл қақпақтар тек қана негізгі қақпақтар ретінде су ағар бөгеттерде, су реттегіштерде және каналдағы басқа құрылымдарда, су алғыш құрылымдарда кеңінен қолданылады. (11.1.в сурет)

Толық бұрылатын қақпақтар: екі жағы бітелген құбыр тәріздес нәрсе, шарнир арқылы тірекке бекітіледі. Қақпақ тек бір бағытта қозғалады және 360º айнала алады. Бұл қақ- пақтар арқылы 5-7 м дейінгі арын және 30 м дейінгі ара қашықтық жабылады. Бұл қақпақ тарды пайдалану жағдайы сегментті қақпақтарды пайдалану жағдайымен бірдей. Европада бұл қақпақтарды 1920-1930 жылдары кеңінен қолданды, ал Советтер Одағында бұл қақпақтарды 70-ші жылдары кеме өткізетін шлюздардың қақпағы ретінде қолдана бастады. (11.1.г сурет)

Екі қақпалы қақпақтар: бұлар тік біліктер арқылы айналып тұратын, жабық кезінде бір-біріне сүйенетін екі қақпадан тұрады. Қақпақтар жабық кезінде жоғарғы бьефке қарап 20º шығыңқырап тұрады. Әр қақпа ригелден тұратын темір конструкция. Бұл қақпақтар су деңгейінің статикалық айырмасын ұстап тұруға арналған, қақпақтарды су арыны жоқ кезде ашып жабады. Қақпақты толық ашқан кезде, қақпалар тіректегі арнайы қуысқа кіріп тұрады. Бұл екі қақпалы қақпақтар арыны 45 м, ара қашықтығы 30 м дейінгі аралықты жабуға арналған. Мұндай конструкциялы қақпақтарды кеме жүретін шлюздарды жабуға және негізгі қақпақтар ретінде қолданады. (11.1.д сурет)

 

 

11.1. сурет. Жазық-жалпақ қақпақтардың ең коп тараған түрлері.

а) жазық-жалпақ қақпақтар; а' және а" сырғанайтын және тербетілетін тіреулері бар қақпақтар; б) шандорлы қақпақтар; в) сегментті қақпақтар; г) толық бұрылатын қақпақтар; г'- толық бұрылатын қақпақтардың орналасу жағдайлары; д) екі қақпалы қақпақтар.

1. қаптаған темір; 2. қақпақтар бүйіріндегі тірек аяқтар; 3. диафрагмалар; 4. ригелдер; 5. темірден, темірбетоннан, ағаштан шандорлар;

Бақылау сұрақтары:

1. Гидроотехникалық құрылымдардың қақпақтарының топтарын келтіріңіз

2. Ашық гидротехникалық құрылымдардың қақпақтарының түрлерін келтіріңіз

3. Гидротехникалық құрылымдардың жазық, жалпақ қақпақтарының түрлерін келтіріңіз

4. Гидротехникалық құрылымдардың сегментті қақпақтарының түрлерін атаңыз

5. Ашық гидротехникалық құрылымдарда қолданылатын басқа қақпақ түрлерін келтіріңіз

Ші дәріс

Зен арнасын реттеу мақсаты және реттеу тәсілдері түрлері. Су алғыш құрылымдар тұсында өзен арнасын реттеу тәсілдері және реттегіш құрылымдар.

Сабақ жоспары:

· Өзеннен су алу туралы түсінік беру

· Өзеннен су алғыш құрылымдардың топталуы

· Су алғыш құрылымдарды салу мақсатымен таныстыру

· Ирригациялық су алғыш құрылымдардың ерекшеліктерімен таныстыру

· Өзеннен су алғыш құрылымдарға қойылатын талаптар.Бөгетсіз су алғыш құрылымдардың конструкциялары

· Өзен арнасын реттеу тәсілдерімен және реттегіш құрылымдармен таныстыру.

Өзеннен су алу туралы түсінік: Ауыз суға және шаруашылыққа пайдаланатын су көздері әр алуан. Су көздері ретінде өзен сулары, өзендегі су қоймалары, көлдер мен тоған сулары, жер асты сулары қолданылады. Құбырға немесе тікелей тұтынушыға су алынатын табиғи су көзерін әртүрлі қондырғылармен жабдықтайды.

Су алғыш құрылымдарды: өздігінен су ағып келетін немесе машиналы (сорғымен) су көтеретін құрылғылармен жабдықталған деп бөледі. Әрі қарай өзеннен, су қоймаларынан су алып, суы өздігінен каналға, құбырларға, науалар мен тунелдерге ағып баратын гидротехникалық құрылымдар түрі ғана қарастырылады.

Мұндай гидротехникалық құрылымдар егістік жерлерді суғаруға, жерді суландыруға, деривациялық су электрстанцияларында және де жылу, атом электрстанцияларына су жеткізуге, кей жағдайларда ауыз су беруге пайдаланылады.

Су алғыш құрылымдардың топталуы: өзеннен су алғыш құрылымдар норматив бойынша топталмайды, ал 11-52-74 ҚНжЕ «Мелиоративтік жүйедегі құрылымдар» бойынша оларды плотиналы және плотинасыз деп бөлген. Плотиналы су алғыш құрылымдарды су ағысының түпкі тасындыларға әсер ететін гидравликалық құрылғыларына қарай былай топтайды: бүйірлей су алатын құрылымдар, тікелей су алатын құрылымдар және тереңнен су алатын құрылымдар деп, кейде бұларды табалдырығын- дағы торлы галерея арқылы су алатын құрылымдар деп те атайды.

Су алғыш құрылымдарды салу мақсаты: су алғыш құрылымдардың бәріне қойылатын талаптар:

1) суды тұтыну графигіне сәйкес өзеннен үздіксіз, тұрақты түрде су алуды қамтамасыз ету;

2) су алғыш құрылымдарды және каналдарды түпкі тасындылардан, қоқыстан, сумен ағып келетін үлкен ағаштар мен мұзбен кептелуден қорғау;

3) су алғыш құрылымдар арқылы су қабылдағанда арынның шектен тыс шығын болуына жол бермеу;

4) жөндеу кезінде, жоғарғы бьефтегі тасындыларды жуу кезінде су алғыш құрылымды немесе оның бөліктерін толық жабу мүмкіндігін қамтамасыз ету;

5) балық қорғайтын немесе балықты бағыттайтын құрылымдар арқылы балық қорының қорғалуын қамтамасыз ету.

Осы талаптармен қатар, су алғыш құрылымдар гидротехникалық құрылымдарға қойылатын жалпы талаптар: берік, орнықты, ұзақ уақыт пайдалануға және пайдалануға ыңғайлы болу керек деген талаптарға сәйкес болуы шарт.

Бір жаққа немесе екі жаққа су алатын құрылымдар: суармалы жерлер не су тұтынушылар өзеннің бір жағасында немесе екі жағасында да орналасуы мүмкін. Өзеннің екі жағасына су құрылым құрамындағы екі су қабылдағыш шлюзер арқылы алынуы мүмкін, немесе бір жағадағы су қабылдағыш шлюз арқылы алынып, екінші жағаға су тастағыш плотина ішіне салынатын дюкер арқылы, немесе өзен үстінен жүргізілетін акведук арқылы жеткізілуі мүмкін. Тасындылары көп өзендерге суды екі жағаға бір жағадағы су қабылдағыш шлюз арқылы беру тиімді, бұл шара тасындылармен күресуді жеңілдетеді.

Ирригациялық су алғыш құрылымдардың ерекшеліктері: егістікті суғаруға алынатын су ағымы өнеркәсіптің басқа салаларына алынатын су ағымынан әлдеқайда көп. Мысалы Қарақұм каналына алынатын су ағымы 1000 м³/с тең.

Егістік жерге су өздігінен ағып келетін болса, онда суғарылатын жерге жеткеше су ары ны шығыны аз болады. Егістікті суғаруға пайдаланатын өзендер көпшілік жағдайда мұздақтар еруінен қоректенетін болып келеді. Осы себепті, су тұтыну графигін өзеннің гидрографымен беттестіргенде, оның көлемі гидрографтан кіші болып келеді де, өзен суын маусымдық кезеңде реттеудің қажеті болмайды. Осыған байланысты ирригациялық су тораптарының негізгі атқаратын қызметі каналға су беру үшін судың деңгейін көтеру болып табылады. Егістікке су беретін өзендер - сумен бірге көп мөлшерде қалқымалы тасындылар мен түпкі тасындыларды ағызып әкеледі. Су алғыш құрылымдардың міндеті осы түпкі тасындыларды каналға жібермей, оларды плотинаның су тастағыш тесіктеріне бағыттап, төменгі бьефке тастау. Ал қалқыма тасындылар кедергісіз ағын сумен каналға түседі, олармен күресу үшін магистралды каналдың бас жағына су тұндырғылары салынады.

Өзеннен су алу коэффициенті: су алғыш құрылымдардың өзеннен су алу мөлшері су алу коэффициентімен сипатталады, бұл каналға алынған су ағымының өзендегі су ағымына қатынасы. Су алу коэффициентінің мәні көп шама арасында өзгеріп тұрады, кейде бұл шама бірге де жетуі мүмкін, егер өзендегі су ағымы толығымен каналға алынатын болса. Су алу коэффициентінің мәнінің көп өзгеруіне себеп, өзендегі су ағымының көп өзгеруіне байланысты, ал су тұтыну шамасы көпке өзгермейді. Орта Азия мен Кавказ өзендерінде ең көп су ағымының (Q_max) ең аз су ағымына (Q_min) қатынасы 100 және оданда көп шама болуы мүмкін.

Су алғыш құрылым алдында кесе көлденең циркуляцияны пайдалану: су алғыш құрылымға түпкі тасындылардың түспеуімен күресу үшін, осы кесе көлденең циркуляцияны қолдап үдету тәсілі кеңінен қолданылады. Кесе көлденең циркуляция табиғи арнада өздігінен пайда болады немесе оны қолдап жасайды. Циркуляция пайда болған кезде судың түпкі ағысы – құрамында түпкі тасындылар бар, су алғыш құрылымнан бұрылып кетеді де, ағыстың жоғарғы бетіндегі таза су құрылымға бағытталады.

Су ағысында кесе көлденең циркуляция мына жағдайларда туындайды:

1) құрылым алдындағы табиғи немесе қолдан жасалған қисық арна салу арқылы;

2) суды бүйірлей алғанда;

3) су қабылдағыш тесіктің үлестік су ағымы су тастағыш тесіктің үлестік су ағымынан аз болған жағдайда;

4) тігінен қойылған кедергіні су айналып аққанда;

5) профессор М.В.Потаповтың кесе көлденең циркуляция туғызатын жүйесін пайдаланғанда;

6) биіктігі әртүрлі табалдырықты пайдаланғанда.

Осы айтылған кесе көлденең циркуляция туғызатын құрылғыларды пайдалану арқылы су алғыш құрылымға түпкі тасындылардың түспеуін азайтуға, немесе тіптен түспеуіне қол жеткізуге болады.