11.1. История строительства намывных плотин

Первоначальное применение гидромеханизации земляных работ получила в США в штате Калифорния при разработке золотоносных песков, изобретателем этого способа считается Матиссон (1853 г.) Грунт размывался мощной струей гидромонитора, создаваемой обычно с помощью насосной станции. Образованная при размыве пульпа самотеком или с помощью грунтового насоса по пульпопроводу транспортировалась на обогатительную фабрику, где выделялось золото.

Другим направлением явилось применение плавучих установок с установленным на палубе грунтовым насосом, с помощью которого ил и песок всасывался со дна водоема и транспортировался тем же насосом на береговой объект или наливался в баржу. Эту установку назвали земснарядом и применяли первоначально на расчистке рек, а затем на намыве площадок, дамб и земляных плотин.

Благодаря высокой рентабельности при несложном оборудовании и незначительных капиталовложениях гидравлический способ весьма быстро получил широкое распространение сначала в золотой промышленности, а затем в конце ХIХ века стал применяться там же в США при строительстве земляных плотин и других сооружений.

Рис. 11.1.1. Гидравлическая разработка золотоносных песков в Калифорнии (США 19 век) [16].

Начиная с ХХ века, гидромеханизация в США постепенно завоевала главенствующее положение при возведении земляных плотин, называемыми в случае возведения способом гидромеханизации — намывными, причем размеры сооружаемых плотин все возрастали, и объемы намывных плотин достигли 75 млн. м³ (плотина Форт-Пек на р. Миссури, 1933 — 1939 гг.). До 1941 г. в США были намыты десятки крупных плотин высотой до 80 м. Ввиду ужесточения законов охраны окружающей среды в США, возведение плотин способом гидромеханизации сегодня не используется.

Рис.11.1.2. Устаревший эстакадный способ намыва. Намыв плотины на строительстве Цимлянской и Куйбышевской ГЭС до перехода на безэстакадный способ в 1953 г. [5].

В СССР намыв плотин был начат в 1935 -1936 гг. при строительстве канала Москва — Волга по инициативе профессора Н. Д. Холина (Иваньковская плотина на р. Волга и др.).

В послевоенные годы возведение намывных плотин получило широкое использование на строительстве крупных ГЭС на реках Дон (Цимлянская ГЭС), Волга, Кама, Днепр, Днестр, Неман, Даугава. В 1946 г. постановлением Правительства был образован трест «Гидромеханизация» в Министерстве Электростанций. С 1946 по 1990 гг. производственными подразделениями треста намыты десятки крупных плотин в России, ближнем и дальнем зарубежье, общим объемом до 4 миллиардов кубометров, среди них такие уникальные плотины как Асуанская Высотная плотина на р. Нил в Египте.

В этом тресте был изобретен и широко внедрен безэстакадный способ намыва, позволившим полностью механизировать технологию намыва и отказаться от строительства высоких деревянных эстакад..

Рис. 11.1.3. Намывная плотина Рыбинской ГЭС на Волге, построена в 1937 г. [12]

Эстакадный способ был заменен безэстакадным способом повсеместно после его внедрения на намыве плотины Куйбышевской ГЭС в 1953 г. Другим крупным техническим достижением, внедренным в тресте, был намыв дамб с пляжными волноустойчивым откосом, позволившим снять бетонное и каменное крепление верхового откоса плотины.

Построенные за эти годы ГЭС производят до 18% электроэнергии от общей выработки.