Δδά Διδάσκοντες: Δημήτριος Ρόζος, Επικ. Καθηγητής ΕΜΠ Τομέας Γεωλογικών Επιστημών, Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών

Transcript

1 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΜΕΤΑΛΛΕΙΩΝ ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΓΕΩΛΟΓΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΗΡΩΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΖΩΓΡΑΦΟΥ ΑΘΗΝΑ Δδά Διδάσκοντες: Δημήτριος Ρόζος, Επικ. Καθηγητής ΕΜΠ Τομέας Γεωλογικών Επιστημών, Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών Κωνσταντίνος Λουπασάκης, Λέκτορας ΕΜΠ Τομέας Γεωλογικών Επιστημών, Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών Διαφάνειες Διαλέξεων Κωνσταντίνου Λουπασάκη

2 Φράγματα Συνοπτική Αναφορά στα Είδη των Φραγμάτων και στα Συνοδά Έργα

3 Τύποι Φραγμάτων (Ανάλογα με τα υλικά κατασκευής και τη γεωμετρία τους) Βαρύτητας Άκαμπτα Τοξωτά Αντηριδωτά Φράγματα Χωμάτινα Εύκαμπτα Λιθόρριπτα Μικτά ή Σύνθετα Βαρύτητας, Χωμάτινα, Αντηριδωτά

4 Φράγματα Άκαμπτα Βαρύτητας Αντιδρούν στις υδροστατικές πιέσεις, στις ανώσεις, στις δυνάμεις ανατροπής και τις σεισμικές φορτίσεις με το βάρος τους. Κατασκευάζονται από άοπλο σκυρόδεμα και από κυλινδρούμενο σκυρόδεμα (R.C.C. Roller Compacted Concrete). Παλαιότερα κατασκευάζονταν και λιθόκτιστα. Η τομή τους σχεδιάζεται έτσι ώστε να αντιστέκονται σε: Ανατροπή και ολίσθηση συνεπεία των υδροστατικών και των σεισμικών φορτίσεων και Θραύση συνεπεία διαφορικών καθιζήσεων και εφελκυστικών δυνάμεων.

5 ΥΗΣ Πλατανόβρυσης Νέστος Ποταμός Από κυλινδρούμενο σκυρόδεμα αποτελούμενο από ένα μέρος τσιμέντου και τρία μέρη τέφρας προερχόμενης από το ΘΗΣ της Πτολεμαϊδος.

6

7

8 Φράγματα Άκαμπτα Τοξωτά Κατασκευάζονται σε στενές κοιλάδες μεγάλου ύψους αντί των φραγμάτων βαρύτητας. Επιτυγχάνεται οικονομία στον όγκο του απαιτούμενου σκυροδέματος σε ποσοστό έως και 70%. Κατασκευάζονται από οπλισμένο αλλά και άοπλο σκυρόδεμα. Όταν το πάχος τους είναι μεγάλο λειτουργούν ενμέρει και ως φράγματα βαρύτητας. Μεταφέρουν τις υδροστατικές πιέσεις στα αντερείσματα. Απαιτείται λεπτομερής διερεύνηση των μηχανικών χαρακτηριστικών της βραχομάζας των αντερεισμάτων (αντοχή, μέτρο ελαστικότητας βραχομάζας, προσανατολισμός, εύρος, πυκνότητα και μέγεθος των ασυνεχειών).

9

10 Τξ ό ό όδ δ λή λό Τοξωτό από σκυρόδεμα, διπλής καμπυλότητας. Ύψος: 83 m, Μήκος Στέψης: 220 m, Όγκος Φράγματος m 3 Αγωγός προσαγωγής μήκους: 2985m

11

12 Το φράγμα Hoover, ένα τσιμεντένιο φράγμα βαρύτητας - τοξωτό στο Black Canyon του ποταμού Colorado.

13 Φράγματα Άκαμπτα Αντηριδωτά Αποτελούνται από μια πλάκα οπλισμένου σκυροδέματος η οποία αντιστηρίζεται από αντηρίδες μεταβλητού πλάτους. Επιτυγχάνεται οικονομία στον όγκο του απαιτούμενου σκυροδέματος σε ποσοστό έως και 90% σε σχέση με τα φράγματα βαρύτητας. Μεταφέρουν τις υδροστατικές πιέσεις κυρίως στην επιφάνεια θεμελίωσης και δευτερευόντως στα αντερείσματα. Απαιτείται λεπτομερής διερεύνηση των μηχανικών χαρακτηριστικών της βραχομάζας της επιφάνειας θεμελίωσης (υψηλές ς απαιτήσεις σε αντοχή).

14

15 Φράγματα Εύκαμπτα Χωμάτινα Μπορούν να κατασκευαστούν σε οποιαδήποτε κοιλάδα και δεν απαιτούν σχηματισμούς θεμελίωσης εξαιρετικής ποιότητας. Κατασκευάζονται από γαιώδη υλικά. Οικονομικά υλικά κατασκευής. Διακρίνονται σε Ομογενή και ζωνώδη. Τ ζ ώδ ί έ ό ή λ έ Τα ζωνώδη μπορεί να έχουν κατακόρυφο ή κεκλιμένο αργιλικό πυρήνα

16 Φράγμα Σφηκιάς

17 Γεωγραφική θέση: Αλιάκμονας Ποταμός 20 km νότια της Βέροιας. Τύπος Φράγματος: Χωμάτινο με κεκλιμένο κεντρικό αργιλικό πυρήνα. Γεωμετρικά Χαρακτηριστικά: Όγκος αναχώματος m 3, Υψόμετρο στέψης 151 m, Μέγιστο ύψος 82 m, Μήκος στέψης 220 m. Στοιχεία Ταμιευτήρα: Έκταση 4,3 km 2, Χωρητικότητα 103 Χ 10 6 m 3. Υπόβαθρο Θεμελίωσης: Αμφιβολιτικοί Γνεύσιοι, προ οφειολιθικά πετρώματα του Παλαιοζωικού της Ζώνης της Αλμωπίας. Εγκατεστημένη ισχύς: 315 MW (Τρεις μονάδες τύπου Francis).

18 Η ή ύ λ ώ ζ ώ ώ ή ξ Η κοκκομετρική σύσταση των υλικών των ζωνών του σώματος στήριξης διαμορφώνεται ως εξής: Ζώνη 2 (φίλτρα): Άμμοι με κροκάλες (άργιλος < 15 %). Ζώνη 3 & 3α (μεταβατικές ζώνες): Κροκάλες με άμμους (άργιλος < 15%). Ζώνη 4 (κατάντι σώμα στήριξης): Κροκάλες Ζώνη 5 (ανάντι σώμα στήριξης) : Κροκάλες με άμμους (άργιλος < 10%).

19 ΤΟΜΗ F F ΤΟΜΗ Α Α

20

21 ΦΡΑΓΜΑ ΓΑΔΟΥΡΑ (Ύδρευση Ρόδου) Τύπος Φράγματος: χωμάτινο με αργιλικό πυρήνα Ύψος Φράγματος: 55m Μήκος στέψεως: 550m Πλάτος στέψεως: 10m Όγκος αναχώματος: m3 Πρόφραγμα: 27m μέγιστου ύψους Πύργος υδροληψίας: 48m ύψους Σήραγγα εκτροπής: 600m μήκους

22 Φράγματα Εύκαμπτα Λιθόρριπτα Μπορούν να κατασκευαστούν σε οποιαδήποτε κοιλάδα και δεν απαιτούν σχηματισμούς θεμελίωσης εξαιρετικής ποιότητας. Δομούνται από οικονομικά υλικά κατασκευής. Το σώμα στήριξης κατασκευάζεται από χονδροκλαστικά υλικά ποτάμιας προέλευσης ή από βραχώδη υλικά δανειοθαλάμων (βάρος τεμαχίων kg). Το αδιαπέρατο στοιχείο του φράγματος μπορεί να είναι ρ χ φρ γμ ς μ ρ αργιλικός πυρήνας κατακόρυφος ή κεκλιμένος, ανάντι πλάκα από οπλισμένο σκυρόδεμα ή ασφαλτικός τάπητας.

23 ΦΡΑΓΜΑ ΜΕΣΟΧΩΡΑΣ (Τρικάλων) Αχελώος Ποταμός Τύπος Φράγματος: Λιθόρριπτο με ανάντι πλάκα από σκυρόδεμα Ύψος Φράγματος: 150m Μήκος στέψεως: 340m Πλάτος στέψεως: 10m Όγκος αναχώματος: m 3

24 Φράγματα Σύνθετα ή Μικτά Συνδυασμός Άκαμπτων και Εύκαμπτων ΦΡΑΓΜΑ MUJIB ΙΟΡΔΑΝΙΑ Αρδευτικό Τύπος: Μικτό - Φράγμα Βαρύτητας από κυλινδρούμενο σκυρόδεμα(rcc) και χωμάτινο Ύψος Φράγματος: 67 m Μήκος Φράγματος:755 m Όγκος RCC: m 3 (28.6%) Χωμάτινα επιχώματα: m 3 Χωρητικότητα ταμιευτήρα: m 3

25 Συναφή ή Συνοδά Έργα Σήραγγα Εκτροπής Ανάντι Πρόφραγμα Κατάντι Πρόφραγμα Φρεάτιο και Αγωγός Προσαγωγής Σήραγγα Φυγής ή Διώρυγα Φυγής Υπερχειλιστής Εκκενωτής Πυθμένα Λεκάνη Ηρεμίας Πηγάδι Ανάπαλσης Σήραγγες Τσιμεντενέσεων Κουρτίνα Τσιμεντενέσεων Σήραγγες Αποστράγγισης Όνυχας Πυρήνα Φίλτρα Αποστράγγισης

26

27 Φράγμα Σφηκιάς

28

29

30 Εκχειλιστές Αγωγοί Προσαγωγής

31 Σήραγγα Τσιμεντενέσεων & Αποστράγγισης

32

33 Όνυχας Πυρήνα

34 Εκχειλιστές Λεκάνη Ηρεμίας

35

36 Κουρτίνα Τσιμεντενέσεων

37 Όνυχας Πυρήνα

38 Φίλτρα Αποστράγγισης

39 ΦΡΑΓΜΑ ΚΑΝΝΑΒΙΟΥΣ (ΔΥΤΙΚΗ ΚΥΠΡΟΣ ΠΑΦΟΣ) Υδρευτικό Τύπος Φράγματος: Λιθόρριπτο Φράγμα με ανάντη πλάκα σκυροδέματος Ύψος Φράγματος: 75 m Μήκος στέψεως: 600 m Όγκος αναχώματος: m 3 Πλάκα Σκυροδέματος: m 3 Μήκος Σήραγγας Εκτροπής: 350 m Διάμετρος Σήραγγας Εκτροπής: 3,30 m

40

41