Пліт і на, гідротехнічна споруда, перегороджують річку (або ін. Водотік) для підйому рівня води перед ним, зосередження натиску в місці розташування споруди і створення водосховища. Водогосподарське значення П. різноманітне: підйом рівня води і збільшення глибин у верхньому б'єфі сприяють судноплавству, лісосплаву, а також водозабору для потреб зрошення і водопостачання ; зосередження напору у П. створює можливість енергетичного використання стоку річки; наявність водосховища дозволяє регулювати стік, т. е. збільшувати витрата води в річці в межові періоди і зменшувати максимальна витрата в паводок, здатний привести до руйнівних повеней. П. і водосховище істотно впливають на річку і прилеглі території: змінюються режим стоку річки, температура води, тривалість льодоставу; ускладнюється міграція риби; берега річки в верхньому б'єфі затоплюються; змінюється мікроклімат прибережних територій. П. зазвичай є основною спорудою гідровузла .
Плотіностроеніе виникло так само давно, як і гідротехніка , У зв'язку зі значним розвитком штучного зрошення територій у землеробських народів Єгипту, Індії, Китаю та ін. Країн. Зведення П. знадобилося для будівництва гідросилових установок, а потім і спорудження гідроелектростанцій. Енергетичне використання водних ресурсів стало основним стимулом збільшення розмірів і вдосконалення конструкцій П., появи гідровузлів на багатоводних річках.
На території СРСР водяні млини з П. будувалися ще за часів Київської Русі. У 17-19 вв. гірничодобувна, металургійна, текстильна, паперова і ін. галузі промисловості на Уралі, Алтаї, в Карелії і центральних областях Росії використовували в основному механічну енергію гідросилових установок; їх П. були незначні за розмірами і споруджувалися з місцевих матеріалів. Потужні гідроелектростанції з бетонними і земляними П. великих розмірів почали будувати лише при Радянській владі, після прийняття плану ГОЕЛРО . У 1926 була побудована перша бетонна водозливна П. Волховской ГЕС. У 1932 споруджена висока бетонна П. Дніпровської ГЕС (її найбільша висота близько 55 м). Водозливна П. Ніжнесвірськой ГЕС - перша П., побудована на слабких глинистих ґрунтах. У 50-70-х рр. на багатоводних річках були споруджені: намивні земляні П. на Волзі у Куйбишева і Волгограда, бетонні П. Братської ГЕС на Ангарі (висота 128 м) і Красноярської ГЕС на Єнісеї (124 м) (рис. 1), висока 300-метрова кам'яно земляна П. Нурекської ГЕС на р. Вахш, арочна П. Саянской ГЕС на Єнісеї (висота 242 м, довжина по гребеню 1070 м; знаходиться в стадії спорудження, 1975) і багато ін. Проектування і будівництво П. в СРСР відрізняються високим технічним рівнем, що дозволив радянському плотіностроенію зайняти одне з провідних місць в світі.
З П., споруджених за кордоном, слід зазначити: Багатоарочна П. Бартлетт, висота 87 м (США, 1939), кам'яну П. Парадела, висота 112 м (Португалія, 1958), земляну П. Сер-Понсон, висота 122 м ( Франція, 1960), кам'яно-земляну П. МІБОР, висота 131 м (Японія, 1961), гравітаційну бетонну П. Гранд-Діксанс, висота 284 м (Швейцарія, 1961).
Тип і конструкція П. визначаються її розмірами, призначенням, а також природними умовами та видом основного будівельного матеріалу. За призначенням розрізняють П. водосховища і П. водопідіймальні (призначені лише для підвищення рівня верхнього б'єфу). За величиною напору П. умовно поділяють на низьконапірні (з напором до 10 м), середньонапірні (від 10 до 40 м) і високонапірні (більше 40 м).
Залежно від ролі, що виконується у складі гідровузла, П. може бути: глухий, якщо служить лише перешкодою для течії води; водозливної, коли призначена для скидання надлишкових витрат води та обладнана поверхневими водозливними отворами (відкритими або з затворами) або глибинними водоспуски; станційної, якщо має водозабірні отвори (з відповідним обладнанням) і водоводи, що живлять турбіни ГЕС. За основним матеріалом, з якого зводять П., розрізняють земляні греблі , кам'яні греблі , бетонні греблі , дерев'яні греблі .
Земляна П. зводиться повністю або частково з малопроникними грунту. Укладений по верхового укосу П., малопроникними грунт утворює екран; при розташуванні такого грунту всередині тіла П. створюється ядро. Наявність екрану або ядра забезпечує можливість зведення решти П. з проникного грунту або з кам'яних матеріалів (кам'яно-земляна П.). Біля підніжжя низового укосу земляний П. для відведення води, профільтрувалась через тіло і підстава П., влаштовують дренаж . Верхової укіс П. захищають від впливу хвиль бетонними плитами або кам'яною накидкою. При зведенні земляний насипний П. грунт добувають в кар'єрі екскаваторами, транспортують до місця спорудження самоскидами, укладають в тіло П., розрівнюють бульдозерами і ущільнюють пошарово катками. Зведення намивний П. включає розробку грунту землесосами або гідромоніторами, транспортування пульпи по трубах і розподіл її по поверхні будується П., після чого вода йде, а осідає ґрунт самоуплотняется. Для підготовки підстави і зведення земляний П. в руслі річки її котлован захищається перемичками , А річка відводиться по заздалегідь прокладених тимчасовим водоводах, що закриваються після зведення П.
У кам'яної (накидною) П. екран або центральний водонепроникний елемент (діафрагму) виконують із залізобетону, асфальту, дерева, металу, полімерних матеріалів. Вимога малої водопроникності поширюється і на підставу П. Якщо грунт підстави проникний на велику глибину, його покривають перед П. понурому (Наприклад, з глини), що створює з екраном одне ціле. П. з ядром доповнюється пристроєм в підставі сталевої шпунтової стінки або протифільтраційному завіси . Камінь в каменнонабросную і кам'яно-земляну П. відсипається шарами великої висоти.
Бетонні П. зазвичай класифікують за конструктивною ознакою залежно від умов роботи на зсув ; відповідно до цього розрізняють 3 основних типи П. (рис. 2) - гравітаційні греблі , арочні греблі , контрфорсні греблі . Осн. матеріалом для сучасних бетонних П. (переважно гравітаційних) служить гідротехнічний бетон . Один з найважливіших питань при зведенні бетонних П. - зниження фільтрації води в підставі. З цією метою в підставі високою бетонною П. поблизу верхової грані влаштовується протифільтраційна завіса. На іншому ділянці підстава дренується для зменшення тиску води на підошву П., що підвищує стійкість споруди. Гравітаційна і контрфорсних П., щоб уникнути утворення тріщин внаслідок температурних коливань, розрізають по довжині на короткі секції, шви між якими перекриваються водонепроникними ущільненнями (див. гідроізоляція ). Для запобігання появи тріщин в результаті усадки бетону при твердінні і зниження температурних напружень П. бетонують окремими блоками обмежених розмірів, застосовують штучне охолодження складових бетонної суміші та укладеного в блоки бетону за допомогою циркуляції охолоджуючої рідини (від холодильної установки) по системі труб, прокладених в тілі П . Бетонна П. в руслі річки зазвичай споруджується в 2 черги під захистом огороджувальних котловани перемичок. При зведенні першої черги П. річка тече по вільної частини русла; при другій - через залишені в П. отвори ( прорана ), Які закривають після закінчення всіх будівельних робіт. Якщо русло річки вузьке, бетонна П. будується в один прийом, з тимчасовим відведенням річки в берегові водоводи. Поширена в практиці гідротехнічного будівництва низьконапірна бетонна водозливна гребля , Що зводиться на нескельному підставі і призначена для пропуску великих витрат води, має конструкцію, показану на рис. 3. Основу її складають водозливні прольоти, утворені бетонним флютбета і биками і перекриваються гідротехнічними затворами . За водозливами влаштовується масивне кріплення русла - водобій (Іноді заглиблене у вигляді водобойного колодязя), далі розташовується більш легке кріплення - рісберми . Під водобоя влаштовується дренаж. З берегами або земляними П. водозливна П. сполучається масивними засадами. Низьконапірна бетонна водозливна П. зазвичай будується із застосуванням армування, часто всієї споруди (див. залізобетонна гребля ). Флютбет і бики такий П. з метою економії матеріалу іноді роблять полегшеною ячеистой конструкції, із заповненням осередків грунтом.
У лісових районах часто споруджують низьконапірні дерев'яні П. свайне і ряжевого конструкції (зазвичай їх влаштовують водозливними).
Особливий тип водопідпірної споруди - розбірна судноплавна П. Для її зведення в літню межень на плоскому флютбете встановлюють контрфорси із сталевих ферм, по ним прокладають мости, на які спирають затвори найпростішої конструкції. П. підпирає рівень верхнього б'єфу, а судна і плоти йдуть через шлюз. У багатоводний період затвори і мости прибирають, ферми контрфорсів укладають на флютбет, відкриваючи судам і плотів шлях через П.
Загальна тенденція сучасного плотіностроенія - збільшення висоти П. Технічно досягнуті висоти можуть бути перевершені, проте в економічному відношенні спорудження двох послідовно розташованих П. меншої висоти часто виявляється більш раціональним, ніж однієї високою. Удосконалення типів П. з грунтових матеріалів здійснюється при одночасному здешевленні і прискоренні їх будівництва за рахунок підвищення потужності будівельних механізмів і транспортних засобів. Підвищення економічності бетонних П. досягається зменшенням їх обсягу, заміною гравітаційних П. контрфорснимі і більш широким застосуванням арочних П. Така тенденція супроводжують поліпшення і спеціалізація властивостей цементу та бетону. Досить ефективно поєднання в одній споруді водозливної греблі і будівлі ГЕС, що забезпечує скорочення бетонної (найбільш дорогої) частини напірного фронту гідровузла. Це завдання вирішується як шляхом розміщення гідроагрегатів в порожнині високої П., так і за допомогою використання підводного масиву низьконапірної ГЕС для пристрою в ньому водоскидних отворів.
Літ .: Грішин М. М., Гідротехнічні споруди, М., 1968; Нічипоровіч А. А., Греблі з місцевих матеріалів, М., 1973; Моїсеєв С. Н., Кам'яно-земляні та кам'яно-накидні греблі, М., 1970; Гришин М. М., Розанов Н. П., Бетонні греблі, М., 1975; Виробництво гідротехнічних робіт, М., 1970.
А. Л. Можевітінов.
Мал. 1. Загальний вигляд греблі Красноярської ГЕС імені 50-річчя СРСР.
Мал. 2. Схеми бетонних гребель: а - гравітаційної; б - аркової; в - контрфорсної; 1 - верхова грань; 2 - бик; 3 - затвор; 4 - гребінь водозливу; 5 - носок; 6 - водоспуск; 7 - низова грань; 8 - плоске напірне перекриття; 9 - контрфорс; 10 - балки жорсткості; 11 - протифільтраційна завіса; 12 - дренаж.
Мал. 3. Низьконапірна водозливна гребля: 1 - флютбет; 2 - бик; 3 - затвор; 4 - водобій; 5 - рісберми; 6 - понуро; 7 - шпунт; 8 - дренаж.