Что такое гидроузел на реке
Гидроузел
Гидроу́зел — комплекс или группа гидротехнических сооружений, объединённых по расположению, целям и условиям их работы.
В зависимости от назначения гидроузлы делятся на:
Часто гидроузлы бывают комплексные, одновременно выполняющие несколько водохозяйственных функций.
Низконапорные гидроузлы сооружаются на равнинных реках, преимущественно в пределах их русла, главным образом, для транспортных или энергетических целей (ГЭС) и на горных реках (для орошения);
Средненапорные гидроузлы сооружаются для тех же целей, что и низконапорные, а также для борьбы с наводнениями;
Высоконапорные гидроузлы обычно служат для комплексных целей.
Полезное
Смотреть что такое «Гидроузел» в других словарях:
гидроузел — гидроузел … Орфографический словарь-справочник
гидроузел — Комплекс гидротехнических сооружений, объединённых по расположению и целям их работы [ГОСТ 19185 73] [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] гидроузел Комплекс гидротехнических сооружений, объединенных по… … Справочник технического переводчика
гидроузел — совокупность гидросооружений воен. гидроузел узел гидравлического привода … Словарь сокращений и аббревиатур
ГИДРОУЗЕЛ — ГИДРОУЗЕЛ, комплекс гидротехнических сооружений (плотины, дамбы, каналы, насосные станции, шлюзы, судоподъемники и др.), объединенных по расположению и условиям их совместной работы. В зависимости от назначения гидроузлы делятся на энергетический … Современная энциклопедия
ГИДРОУЗЕЛ — группа гидротехнических сооружений, объединенных по расположению и условиям их совместной работы. Подразделяются на энергетические, водно транспортные, водозаборные и др. Чаще всего бывают комплексные, одновременно выполняющие несколько… … Большой Энциклопедический словарь
ГИДРОУЗЕЛ — ГИДРОУЗЕЛ, зла, муж. Комплекс гидротехнических сооружений, устройств. Энергетический г. Водозаборный г. | прил. гидроузловой, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
гидроузел — сущ., кол во синонимов: 1 • узел (39) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
гидроузел — Комплекс гидротехнических сооружений, предназначенных для выработки электроэнергии и объединенных по расположению и условиям их совместной работы на водном объекте … Словарь по географии
Гидроузел — ГИДРОУЗЕЛ, комплекс гидротехнических сооружений (плотины, дамбы, каналы, насосные станции, шлюзы, судоподъемники и др.), объединенных по расположению и условиям их совместной работы. В зависимости от назначения гидроузлы делятся на энергетический … Иллюстрированный энциклопедический словарь
ГИДРОУЗЕЛ — комплекс гидротехнических сооружений, объединённых по расположению и условиям их совместной работы … Большая политехническая энциклопедия
гидроузел — 3.1.4 гидроузел: Комплекс гидротехнических сооружений, объединенных по расположению и совместному назначению. Источник: СО 34.21.308 2005: Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения 3.19 гидроузел : Комплекс гидротехнических сооружений … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Значение слова «гидроузел»
Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
В зависимости от назначения гидроузлы делятся на:
Часто гидроузлы бывают комплексные, одновременно выполняющие несколько водохозяйственных функций.
низконапорные когда разность уровней воды верхнего и нижнего бьефов (напор) не превышает 10 м,
средненапорные (с напором 10–40 м),
высоконапорные (с напором более 40 м).
Низконапорные гидроузлы сооружаются на равнинных реках, преимущественно в пределах их русла, главным образом, для транспортных или энергетических целей (ГЭС) и на горных реках (для орошения);
Средненапорные гидроузлы сооружаются для тех же целей, что и низконапорные, а также для борьбы с наводнениями;
Высоконапорные гидроузлы обычно служат для комплексных целей.
Делаем Карту слов лучше вместе
Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!
Спасибо! Я обязательно научусь отличать широко распространённые слова от узкоспециальных.
Насколько понятно значение слова улепетнуть (глагол), улепетнул:
гидроузел
Смотреть что такое «гидроузел» в других словарях:
гидроузел — гидроузел … Орфографический словарь-справочник
гидроузел — Комплекс гидротехнических сооружений, объединённых по расположению и целям их работы [ГОСТ 19185 73] [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] гидроузел Комплекс гидротехнических сооружений, объединенных по… … Справочник технического переводчика
гидроузел — совокупность гидросооружений воен. гидроузел узел гидравлического привода … Словарь сокращений и аббревиатур
ГИДРОУЗЕЛ — ГИДРОУЗЕЛ, комплекс гидротехнических сооружений (плотины, дамбы, каналы, насосные станции, шлюзы, судоподъемники и др.), объединенных по расположению и условиям их совместной работы. В зависимости от назначения гидроузлы делятся на энергетический … Современная энциклопедия
ГИДРОУЗЕЛ — группа гидротехнических сооружений, объединенных по расположению и условиям их совместной работы. Подразделяются на энергетические, водно транспортные, водозаборные и др. Чаще всего бывают комплексные, одновременно выполняющие несколько… … Большой Энциклопедический словарь
ГИДРОУЗЕЛ — ГИДРОУЗЕЛ, зла, муж. Комплекс гидротехнических сооружений, устройств. Энергетический г. Водозаборный г. | прил. гидроузловой, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
гидроузел — сущ., кол во синонимов: 1 • узел (39) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
гидроузел — Комплекс гидротехнических сооружений, предназначенных для выработки электроэнергии и объединенных по расположению и условиям их совместной работы на водном объекте … Словарь по географии
Гидроузел — ГИДРОУЗЕЛ, комплекс гидротехнических сооружений (плотины, дамбы, каналы, насосные станции, шлюзы, судоподъемники и др.), объединенных по расположению и условиям их совместной работы. В зависимости от назначения гидроузлы делятся на энергетический … Иллюстрированный энциклопедический словарь
ГИДРОУЗЕЛ — комплекс гидротехнических сооружений, объединённых по расположению и условиям их совместной работы … Большая политехническая энциклопедия
гидроузел — 3.1.4 гидроузел: Комплекс гидротехнических сооружений, объединенных по расположению и совместному назначению. Источник: СО 34.21.308 2005: Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения 3.19 гидроузел : Комплекс гидротехнических сооружений … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Гидроузлы на реках, их назначение и устройство
Виды гидротехнических сооружений, предназначенных для использования водных ресурсов, условия их возведения. Понятие, назначение, характерные особенности и эксплуатация гидроузлов. Мероприятия по охране окружающей среды в районе расположения гидроузла.
| Рубрика | Безопасность жизнедеятельности и охрана труда |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.09.2009 |
| Размер файла | 16,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Гидроузлы на реках, их назначение и устройство
1. Гидротехнические сооружения: виды, устройство и назначение
2. Гидроузел: понятие, устройство и назначение
3. Проект гидроузла
4. Эксплуатация гидроузлов
5. Охрана окружающей среды
6. Список использованной литературы
1. Гидротехнические сооружения: виды, назначение и устройство
Гидротехнические сооружения, сооружения, предназначенные для использования водных ресурсов (рек, озёр, морей, грунтовых вод) или для борьбы с разрушительным действием водной стихии. В зависимости от места расположения гидротехнические сооружения могут быть морскими, речными, озёрными, прудовыми. Различают также наземные и подземные гидротехнические сооружения. В соответствии с обслуживаемыми отраслями водного хозяйства сооружения бывают: водно-энергетические, мелиоративные, воднотранспортные, лесосплавные, рыбохозяйственные, для водоснабжения и канализации, для использования водных недр, для благоустройства городов, спортивных целей и др.
Различают гидротехнические сооружения общие, применяемые почти для всех видов использования вод, и специальные, возводимые для какой-либо одной отрасли водного хозяйства. К общим относятся: водоподпорные, водопроводящие, регуляционные, водозаборные и водосбросные. Водоподпорные сооружения создают напор или разность уровней воды перед сооружением и за ним. К ним относятся: плотины (важнейший и наиболее распространённый тип Г. с.), перегораживающие речные русла, и речные долины, поднимающие уровень воды, накапливаемой в верхнем бьефе, дамбы (или валы), отгораживающие прибрежную территорию и предотвращающие её затопление при паводках и половодье на реках, при приливах и штормах на морях и озёрах.
Водопроводящие сооружения (водоводы) служат для переброски воды в заданные пункты: каналы, гидротехнические туннели, лотки, трубопроводы. Некоторые из них, например каналы, из-за природных условий их расположения, необходимости пересечения путей сообщения и обеспечения безопасности эксплуатации требуют устройства других гидротехнических сооружений, объединяемых в особую группу сооружений на каналах (акведуки, дюкеры, мосты, паромные переправы, заградительные ворота, водосбросы, шугосбросы и др.).
Регуляционные (выправительные) гидротехнические сооружения предназначены для изменения и улучшения естественных условий протекания водотоков и защиты русел и берегов рек от размывов, отложения наносов, воздействия льда и др. При регулировании рек используют струенаправляющие устройства (полузапруды, щиты, дамбы и др.), берегоукрепительные сооружения, ледонаправляющие и ледозадерживающие сооружения.
Водозаборные (водоприёмные) сооружения устраивают для забора воды из водоисточника и направления её в водовод. Кроме обеспечения бесперебойного снабжения потребителей водой в нужном количестве и в требуемое время, они защищают водопроводящие сооружения от попадания льда, шуги, наносов и др.
Водосбросные сооружения служат для пропуска излишков воды из водохранилищ, каналов, напорных бассейнов и пр. Они могут быть русловыми и береговыми, поверхностными и глубинными, позволяющими частично или полностью опорожнять водоёмы. Для регулирования количества выпускаемой (сбрасываемой) воды водосбросные сооружения снабжают гидротехническими затворами. При небольших сбросах воды применяют также водосбросы-автоматы, автоматически включающиеся при подъёме уровня верхнего бьефа выше заданного. К ним относятся открытые водосливы (без затворов), водосбросы с автоматическими затворами, сифонные водосбросы.
В ряде случаев общие и специальные сооружения совмещают в одном комплексе, например водосброс и здание гидроэлектростанции (т. н. совмещенная ГЭС) или др. сооружения для выполнения нескольких функций одновременно. При осуществлении водохозяйственных мероприятий гидротехнические сооружения, объединённые общей целью и располагаемые в одном месте, составляют комплексы, называемые узлами гидротехнических сооружений или гидроузлами. Несколько гидроузлов образуют водохозяйственные системы, например энергетические, транспортные, ирригационные и т.п.
Характерные особенности гидроузлов связаны с воздействием на них водного потока, льда, наносов и др. факторов. Это воздействие может быть механическим (статические и гидродинамические нагрузки, суффозия грунтов и др.), физико-химическим (истирание поверхностей, коррозия металлов, выщелачивание бетона), биологическим (гниение деревянных конструкций, истачивание дерева живыми организмами и пр.). Условия возведения гидротехнических сооружений осложняются необходимостью пропуска через сооружения в период их постройки (обычно в течение нескольких лет) т. н. строительных расходов реки, льда, сплавляемого леса, судов и пр.
Совершенствование гидротехнических сооружений связано с дальнейшим развитием гидротехники, особенно теоретических и экспериментальных исследований воздействия воды на сооружения и их основания (гидравлика потоков и сооружений, фильтрация), с изучением поведения скальных и нескальных грунтов в качестве основания и как материала сооружений (механика грунтов, инженерная геология) с разработкой новых типов и конструкций гидроузлов (облегчённые высоконапорные плотины, приливные ГЭС и др.), требующих меньших затрат времени и средств на их возведение.
2. Гидроузлы: понятие, устройство и назначение
Гидроузел, узел гидротехнических сооружений, группа гидротехнических сооружений, объединённых по расположению и условиям их совместной работы. В зависимости от основного назначения гидроузлы делятся на энергетические, водно-транспортные, водозаборные и др. Гидроузлы чаще всего бывают комплексные, одновременно выполняющие несколько водохозяйственных функций.
Сооружения, входящие в состав гидроузла, подразделяются на основные и вспомогательные. Основные сооружения, обеспечивающие нормальную работу гидроузла, в свою очередь, делятся на общие (плотины, поверхностные и глубинные водосбросы, сооружения для удаления льда, шуги, наносов, регуляционные, сопрягающие и др.), обеспечивающие необходимые напор и ёмкость водохранилища, а также гидравлические условия, отвечающие измененному гидрологическому режиму реки, и специальные (ГЭС, судоходные шлюзы, судоподъёмники, рыбоходы, бревноспуски, плотоходы и т.д.), выполняющие те функции, для которых был создан гидроузел.
К вспомогательным сооружениям относятся жилые, административно-хозяйственные и культурно-бытовые здания, сооружения водопровода и канализации, дороги и т.п. Временные сооружения (перемычки, склады строительных материалов, бетонные и арматурные заводы, мастерские, подъездные пути и пр.) обычно функционируют в период строительства гидроузлов, но некоторые из них иногда совмещают с постоянными (например, путём включения перемычек в состав плотины).
Взаимное расположение основных сооружений, называемое компоновкой гидроузла, представляет собой сложную инженерную задачу, решаемую с учётом эксплуатационных, строительных и технико-экономических требований. Большое разнообразие природных и местных условий не позволяет установить единые правила для размещения и компоновки гидроузла. Эти вопросы решаются каждый раз индивидуально с учётом всего комплекса условий, требований и характера взаимодействия сооружений.
Помимо разрешения водохозяйственных задач, сооружения гидроузла должны отвечать и эстетическим требованиям; они служат созданию архитектурного ансамбля, органически связанного с окружающей природой. Вся территория гидроузла имеет чёткое архитектурно-функциональное зонирование. Нередко гидротехнический комплекс влияет на планировку и застройку расположенных поблизости старых и вновь возникающих городов, посёлков, заводов (Волховская ГЭС и г. Волхов, Днепрогэс и г. Запорожье).
3. Проект гидроузла
Для выполнения проекта гидроузла необходимо иметь топографический материал соответствующих масштабов. На нём выявляют основные формы рельефа (возвышенности, котловины, овраги, крутые и пологие склоны, террасы и пр.).
Створ головной плотины, как правило, назначают в самом узком месте поймы реки.
Все ГТС, плотины, дамбы, водосбросы проектируются в соответствии с инструкцией по разработке проектов и смет для промышленного строительства (СН 20276) и соответствующими главами строительных норм и правил.
Плотины сооружают из различных материалов. Из местных строительных материалов строят:
— земляные плотины из суглинка, супеси, песка;
— смешанные (каменно-земляные) плотины;
— каменные и деревянные плотины;
Из долговечных материалов строят плотины бетонные, железобетонные, металлические.
Паводковые водосбросные сооружения строят в глухих плотинах нагульных (русловых) и головных прудов. Водосбросные сооружения (водосбросы) служат для сброса излишка паводковых вод из головного пруда или водохранилища в нижний бьеф. При помощи таких сооружений регулируют уровень воды в головном пруду, в котором вода должна находится на определенной расчетной отметке.
Через водосбросные сооружения сбрасывают излишки весенних и летне-осенних паводковых вод и воду из головного пруда в нижний бьеф.
Паводковые водосбросные сооружения проектируют двух основных типов: автоматические и управляемые с затворами. Тип водосброса и место расположения его в головном гидротехническом узле выбирают в зависимости от величины пропускаемого расхода, топографических и геологических условий и наличия местных строительных материалов.
При проектировании и строительстве паводковых водосбросов широко используют типовые проекты. Паводковые водосбросы проектируют, руководствуясь гл. 50 СНиП П-50-74.
Проходные и полупроходные рыбы для размножения идут из моря в реки. Нередко места нереста рыб расположены на большом расстоянии от моря и на пути к ним рыба встречает плотины, преграждающие ей путь вверх по реке.
На таких реках как Дон, Волга, Днепр, Обь, Тулома, Кура, Енисей, Даугава и др., имеющих рыбохозяйственное значение, построено по несколько гидротехнических узлов, через которые рыба должна пройти к местам размножения.
Для обеспечения прохода промысловых рыб из нижнего в верхний бьеф к нерестилищам в плотинах гидротехнических узлов строят рыбопропускные сооружения.
Рыбопропускные сооружения различаются по конструкции и бывают двух типов: рыбоходы и рыбоподъёмники.
Рыбоподъемники. Рыбоподъемники- сооружения располагаемые в теле платины и пропускающие рыбу из нижнего бьефа в верхний при помощи подъемных механизмов или методом шлюзования.
Особым типом рыбопропускных сооружений является рыбопропускной шлюз и плавучая установка для привлечения и транспортировки рыбы.
4. Эксплуатация гидроузлов
Основные задачи эксплуатации гидротехнических сооружений:
— обеспечение безопасного забора воды из источника водоснабжения, наблюдение и уход за гидротехническими сооружениями и обеспечение их сохранности (от воздействий льда, воды, деформаций грунта и пр.);
— Ремонт, восстановление, реконструкция гидротехнических сооружений;
— борьба с потерями воды в прудах и каналах;
— разработка и осуществление мероприятий по пропуску паводка во избежание разрушения сооружений головного гидротехнического узла и выхода из строя всего хозяйства;
5. Охрана окружающей среды
При компоновке речных гидроузлов наряду с обеспечением нормальных условий для строительства и эксплуатации, входящих в их состав сооружений, следует предусматривать мероприятия по охране окружающей среды, как в районе расположения гидроузла, так и вдоль береговых линий верхнего и нижнего бьефов.
К числу таких мероприятий относится:
1) сохранение и улучшение общего природного ландшафта в районе створа гидроузла и вдоль трасс водосборных и водозаборных сооружений;
2) размещение отвалов грунта и карьеров строительных материалов в зоне водохранилища;
3) создание благоприятных условий для миграции рыб к нерестилищам и обратного ската их и рыбьей молоди в нижний бьеф;
4) предотвращение переформирования русла реки и берегов в верхнем и нижнем бьефе;
5) обеспечение возможности использования ценных природных ископаемых в случае их затопления или подтопления;
6) поддержание нормальных санитарных условий в зонах расположения и влияния гидроузла;
Особое влияние при компоновке гидроузла и выборе отметки НПУ следует уделять внимание отрицательному воздействию создаваемого гидроузлом подпора на бытовые гидрологические условия в зоне влияния водохранилищ, в том числе предотвращению подтопления и заболачивания сельскохозяйственных земель и территорий, занятых пунктами и промышленными предприятиями.
Список использованной литературы
1. Бочкарев Я.В. «Гидротехнические сооружения».
2. Иванов П.Л. «Грунты и основания»
3. Гидротехнические сооружения/ Под ред. М.М. Гришина.- Ч.1. М.: Высшая школа, 1979.- 615 с.
4. Гидротехнические сооружения/ Под ред. М.М. Гришина.- Ч.2. М.: Высшая школа, 1979.- 336 с.
Подобные документы
Сведения о гидротехнических сооружениях, особенности и условия их работы. Характеристика факторов, определяющих уровень безопасности гидротехнических сооружений, опасность прорыва и затопления. Мероприятия, направленные на обеспечение сейсмостойкости.
дипломная работа [198,5 K], добавлен 12.08.2010
Виды, причины наводнений. Примеры наводнений в России и мире. Катастрофические наводнения на реках. Проблемы наводнений и безопасности гидротехнических сооружений. Нарушение естественного режима расходов воды. Деятельность человека, ведущая к наводнениям.
контрольная работа [22,7 K], добавлен 07.09.2015
Государственный надзор и контроль за соблюдением требований законодательных и иных нормативных актов по охране труда осуществляются федеральной инспекцией труда. Требования к охране окружающей среды для предприятий торговли и общественного питания.
контрольная работа [3,0 M], добавлен 17.04.2008
Классификация и технические характеристики пожарных рукавов: всасывающие, напорно-всасывающие и напорные. Общая схема расположения конструктивных элементов рукавов. Назначение штанги универсальной, лома-крюка, резака, гвоздодера и пожарного багра.
реферат [1,2 M], добавлен 16.05.2014
Финансовое состояние и производственная деятельность предприятия. Планирование мероприятий по охране труда, техника безопасности при проведении сварочных работ. Снижение загрязнения окружающей среды путем ввода в эксплуатацию пылегазоочистных установок.
дипломная работа [415,2 K], добавлен 02.10.2012
Основные положения законодательства о труде. Цели и задачи службы охраны труда. Назначение и структура государственного учреждения Управления Пенсионного фонда, правила внутреннего трудового распорядка, инструкции по охране труда и технике безопасности.
дипломная работа [71,5 K], добавлен 13.08.2011
Опасность возникновения затопления низинных районов при разрушении плотин, дамб и гидроузлов. Факторы, влияющие на высоту и скорость волны прорыва. Средства оповещения населения. История произошедших аварий, их основные причины и оценка последствий.
презентация [599,6 K], добавлен 18.11.2013
Гидроузел
Гидроу́зел (узел гидротехнических сооружений) – группа или комплекс гидротехнических сооружений (ГТС), объединённых местоположением и условиями совместной работы.
Первые гидротехнические сооружения появились ещё до нашей эры на территории таких древних государств, как Междуречье, Египет, Месопотамия, Китай, Персия. Однако понятие «гидроузел» в современном смысле стало использоваться значительно позже. Компоновка гидротехнических сооружений в гидроузлы достигла больших масштабов в эпоху промышленной революции и развития капитализма, т.е. в XVIII–XIX вв. Значительную роль в этом сыграла увеличившаяся потребность в механической энергии (до периода широкого распространения паровых машин) для прядильно-ткацких, металлообрабатывающих, лесопильных, горнорудных предприятий; нередко они использовались и для промышленного водоснабжения. Такие сооружения появились в Великобритании, Германии, Франции, Чехословакии, Польше, дореволюционной России (особенно в Карелии, Центральной части и на Урале).
Другой причиной создания гидроузлов в этот период стало развитие водного транспорта, которое требовало регулирования стока в целях увеличения меженных расходов и питания водой многочисленных каналов.
Следующий этап создания гидроузлов начался на рубеже XIX и XX вв. в связи с широким использованием электроэнергии; вначале гидроэлектростанции строили преимущественно в расчёте на использование незарегулированного стока, затем стали создавать для повышения надёжности электроснабжения и увеличения выработки электроэнергии. Наибольшего размаха строительство вначале достигало в таких странах, как Швейцария, Австрия, Франция, Германия, Италия, Швеция, Норвегия, США, Япония.
Современный этап создания гидроузлов начался после Второй мировой войны. Регулирование стока стало проводиться в основном для решения комплексных задач: развития гидроэнергетики, водообеспечения городских агломераций, промышленных районов, крупных ирригационных систем, а также в целях формирования условий для отдыха и улучшения экологического состояния крупных природных объектов и районов. В этот период комплексы ГТС создавались и создаются практически во всех странах мира.
По виду водного объекта, на котором расположен гидроузел, различают гидроузлы морские, речные, озёрные и гидроузлы на каналах.
Гидроузлы бывают безнапорные и напорные. Первые не формируют разности уровней бьефов (напора) – например, морские, речные или озёрные порты с их оградительными сооружениями (молы, волноломы), набережными, причалами и иными сооружениями, многие водозаборные гидроузлы и др.
Напорные гидроузлы многообразны. Если речной гидроузел образует своими подпорными сооружениями регулирующее сток водохранилище, его называют также водохранилищным.
Напорные речные гидроузлы по своему основному назначению бывают воднотранспортными, энергетическими, водозаборными и др.
Накопленный в ХХ в. опыт гидротехнической реконструкции рек показал, что речные подпорные гидроузлы не могут быть одноцелевыми, а только комплексными, совмещающими несколько водохозяйственных функций, что требует включения в гидроузлы соответствующих сооружений. И если надобность в рыбопропускном сооружении в составе гидроузла требует доказательств, то наличие судопропускных сооружений и гидроэлектростанции считается обязательным, что поддерживается законодательно: например, в Китае, где напорных гидроузлов на реках больше, чем во всём остальном мире, строительство плотин без судопропускных сооружений, а равно и без гидроэлектростанций запрещено Законом о водопользовании. Кроме того, поскольку комплекс подпорных сооружений гидроузла соединяет берега реки, постольку обязательным считается проведение по сооружениям гидроузлов мостовых переходов сухопутных коммуникаций (автомобильных и железных дорог), а также трубопроводов. Поэтому существование в России напорных речных гидроузлов энергетического назначения без судопропускных сооружений, или гидроузлов воднотранспортного назначения без гидроэлектростанций, или же гидроузлов без мостовых переходов является безусловным анахронизмом.
По степени напора различают гидроузлы низкого, среднего и высокого напоров, что определяется не столько геометрически измеряемым напором (разностью между нормальным подпорным уровнем верхнего бьефа и минимальным уровнем нижнего бьефа), сколько тем, какие геоморфологические элементы речной долины затапливаются верхним бьефом гидроузла. А это, в свою очередь, определяет влияние гидроузла на водный и ледовый режимы реки, а также на движение в ней наносов.
Так, низконапорный гидроузел подпирает воду только в пределах русла, не затапливая пойму – она затапливается так же, как и в естественных условиях, при достаточно высоких паводках. Водохранилища, способного регулировать сток, такой гидроузел не создает, лёд и наносы проходят через него транзитом, как в естественных условиях. Геометрический напор на таких гидроузлах обычно не превышает 5–10 м. Таковы, например, воднотранспортные гидроузлы на реках Москве (Москворецкая шлюзованная система, действует с 1878 г.), Оке (с 1914 г.), Северском Донце (с 1910–1920 гг.).
Средненапорные гидроузлы затапливают пойму, не затапливая надпойменных террас. Возникающее при этом водохранилище способно осуществлять сезонное регулирование стока, ледоход обычно пропускают через водосбросные сооружения гидроузла, наносы в значительной части осаждаются в водохранилище, и в нижний бьеф вода поступает с пониженным их содержанием (осветлённой). Напоры на таких гидроузлах составляют обычно 10–40 м, к средненапорным относится большинство гидроузлов на равнинных реках и предгорных участках рек.
Высоконапорные гидроузлы кроме пойм затапливают также надпойменные террасы (одну или более) и образуют водохранилища сезонного или многолетнего регулирования. Лёд через гидроузел не пропускают, он тает в верхнем бьефе. Наносы полностью осаждаются в верхнем бьефе, в нижний бьеф поступает осветлённая вода. Напоры на такие гидроузлы обычно превышают 20–40 м. Таковы гидроузлы на предгорных и горных участках рек.
Следует иметь в виду, что значения геометрических напоров на гидроузлы даны ориентировочно: например, Рыбинский гидроузел (Рыбинское водохранилище) на р. Волге с напором 18 м следует считать не средне-, а высоконапорным: он образует водохранилище многолетнего регулирования, лёд через гидроузел не сбрасывается, а тает в верхнем бьефе, и т.д.
Сооружения, входящие в состав гидроузла, подразделяют на основные и вспомогательные.
Основные сооружения обеспечивают функционирование гидроузла в соответствии с его назначением – поддерживают необходимый напор, формируют заполненную и свободную ёмкость водохранилища, обеспечивают гидравлические условия, соответствующие измененному гидроузлом режиму реки. Они, в свою очередь, делятся на общие (плотины, водосбросы, сооружения для удаления льда, шуги, наносов, регуляционные и сопрягающие сооружения) и специальные (ГЭС, судоходные шлюзы, судоподъёмники, рыбоходы, и др.), обеспечивающие выполнение частных функций гидроузла.
К вспомогательным сооружениям гидроузлов относят жилые здания для персонала, занятого на эксплуатации гидроузла, административно-хозяйственные здания и объекты культурно-бытового назначения, сооружения водопровода и канализации, дороги, мастерские и т. п. Вспомогательные сооружения необходимы для обеспечения нормальной эксплуатации основных сооружений гидроузла.
Кроме того, в гидроузлах выделяют постоянные и временные сооружения. К последним относят строительные перемычки, склады строительных материалов, бетонные и арматурные заводы, мастерские, подъездные пути и пр. Они используются в период строительства гидроузла, но некоторые из них иногда удаётся совместить с постоянными – например, благодаря включению перемычек в состав плотины.
Наконец, к прочим сооружениям в составе гидроузлов относят транзитные автомобильные и железные дороги и мосты, проходящие по основным сооружениям гидроузла или вблизи него, промышленные предприятия, возникшие на базе гидроузла и т. п.
Место в речной долине, где размещаются сооружения, образующие напорный фронт гидроузла, называют его створом.
Взаимное расположение основных сооружений гидроузла, или его компоновка, представляет собой сложную инженерную задачу, решаемую с учётом всех эксплуатационных, строительных и технико-экономических требований. Разнообразие местных природных и социально-экономических условий не позволяет установить единые правила для размещения гидроузлов и компоновки их сооружений. Эти вопросы решаются каждый раз индивидуально.
Помимо разрешения водохозяйственных задач, речные напорные гидроузлы создают природно-культурную жизненную среду – организуют пространства воды и суши и формируют в этом пространстве архитектурно-планировочные ансамбли.
С одной стороны, вся территория гидроузла имеет чёткое архитектурно-функциональное зонирование; главные сооружения, организующие пространство и формирующие архитектурные ансамбли гидроузла и окружающих ландшафтов, – плотины (водосбросные и глухие), здание гидроэлектростанции, судоходный шлюз с его подходными каналами. С другой стороны, гидроузел влияет на планировку и застройку расположенных вблизи него старых и вновь возникающих населённых пунктов, промышленных комплексов.