10.1. Общие сведения

Насыпные грунтовые и каменно-набросные плотины небольшой высоты возводились с древних времен в Египте, Междуречье, Китае для водоснабжения систем орошения. В дореволюционной России такие плотины строились для мельниц и привода оборудования заводов на Урале. Высокие плотины начали строить во всем мире с развитием землеройной техники и транспорта с конца 19 века, в основном при строительстве ГЭС. В СССР широкое строительство ГЭС и плотин началось с принятия плана ГОЭЛРО в 1922 г. и особенно после 1946 г. Большим преимуществом насыпных плотин является использование местных грунтов.

Многообразные конструкции насыпных плотин, приведенные в разделе 3, позволяют использовать практически любые виды грунтов от песка и глины до камня.

Развитая российская гидротехника позволила возводить уникальные плотины. Так в Таджикистане на р. Вахш построена самая высокая в мире плотина в составе Нурекской ГЭС высотой 300 м с объемом отсыпки 56 млн. м³. Конструкция плотины приведена на рис. 10.1.1.

Другим примером уникальной каменно-набросной плотины, построенной российскими инженерами, служит Высотная Асуанская плотина на реке Нил в Египте.

Новая Высотная Асуанская плотина (араб. «Ас-Саад аль-Али») расположена в 6 км выше старой Асуанской плотины, построенной в 1898—1902 (последняя реконструкция в 1960 г.) у 1-го нильского порога. Длина каменно-набросной плотины около 4 км, высота 110 м. Объём водохранилища свыше 160 млрд. м³. После завершения строительства плотины и заполнения водохранилища до НПГ образовалось водохранилище протяженностью в 500 км, названное оз. Насер в честь президента ОАР, при котором было начато строительство.

Рис. 10.1.1. Нурекская насыпная ядерная плотина на р. Вахш

1 — ядро из суглинка; 2 — призмы из гравийно-галечникового грунта; 3 — переходные зоны; 4 — пригрузка откоса горной массой; 5 — банкет из горной массы; 6 — верховая перемычка; 7 — бетонная пробка; 8 — укрепительная цементация; 9 — антисейсмические пояса; 10 — 11 смотровые галереи; 12 — контур плотины первой очереди; 13 — экран первой очереди.

На рис. 10.1.3 приведен фотоснимок плотины.

Приведенные примеры относятся к плотинам, где местным материалом для строительства служит камень, залегающим обычно на берегах горных рек. На равнинных реках превалируют такие грунты как песок, глина, супеси и суглинки. Из этих грунтов и возводят плотины на реках центральной России. В последние годы плотины из суглинков и моренных грунтов построены способом сухой отсыпки для верхнего бассейна Загорской гидроаккумулирующей электростанции — ГАЭС-1 и строящейся сегодня Загорской ГАЭС-2.

Рис.10.1.2. Нурекская высотная плотина, фото со спутника.

Рис.10.1.3. Асуанская Высотная плотина [14].

Рис. 10.1.4. Отсыпка дамбы верхнего бассейна Загорской ГАЭС- 2 [10].

На рис. 10.1.4 приведена фотография отсыпка дамбы верхнего бассейна Загорской ГАЭС-2 из грунтов выемки котлована здания ГАЭС.

Поскольку при возведении плотин из мягких грунтов при сухой отсыпке необходимо их уплотнять, рассмотрим этот способ подробнее.