Υδροδυναμικά έργα

H κατασκευή φραγμάτων ήταν πάντα για τον άνθρωπο μια πρόκληση. Πριν πέντε χιλιάδες χρόνια, ήταν πρόκληση για τους αρχαίους Αιγυπτίους, όταν κατασκεύασαν το πρώτο φράγμα στον κόσμο για αρδευτικούς σκοπούς.
Ήταν πρόκληση όταν, πριν από δύο περίπου χιλιάδες χρόνια, οι Έλληνες βελτίωσαν την τεχνολογία και, λίγο αργότερα, οι Ρωμαίοι κατασκεύασαν το πρώτο τοξωτό φράγμα.
Ήταν πρόκληση και το 1912, όταν ο Καρδιτσιώτης καθηγητής και μετέπειτα πρύτανης του Εθνικού Μετσόβειου Πολυτεχνείου, αείμνηστος Απ. Κουτσοκώστας, εμπνευστής του μοναδικού τοξωτού φράγματος στον παραπόταμο του Αχελώου, τον Ταυρωπό, πρότεινε στον συμπατριώτη του και πρωθυπουργό το 1951, αείμνηστο Νικόλαο Πλαστήρα, την κατασκευή φράγματος, για να μη χάνεται το νερό στη θάλασσα, τη στιγμή που διψάει ο κάμπος της Καρδίτσας. Έτσι έγινε η αρχή για να υλοποιηθεί 15 χρόνια αργότερα η ιδέα του Α. Κουτσοκώστα και να ονομαστεί «Φράγμα Πλαστήρα».
Ακολούθησαν οι κατασκευές χωμάτινων, κατά κύριο λόγο, φραγμάτων σε όλη την Ελλάδα. Η ραγδαία τεχνολογική εξέλιξη και η πρόοδος της επιστήμης, συνεπικουρούμενες από την ανάπτυξη σύγχρονων χωματουργικών μηχανημάτων, με την εκ παραλλήλου ίδρυση της ΔΕΗ, έδωσαν την ώθηση για να φτάσουμε σήμερα να μιλάμε για περισσότερα από 100 μεγάλα φράγματα σε όλους τους ποταμούς της Ελλάδας.
Η σύγχρονη τεχνολογία έδωσε υλικά και μέσα για την γρήγορη και εύκολη επίλυση της μελέτης ενός φράγματος. Παράλληλα, η εξέλιξη της τεχνολογίας των υλικών προώθησε μια νέα γενιά φραγμάτων με αδιαπέρατα υλικά, εποξειδωτικές ρητίνες, πλαστικές μεμβράνες, κυλινδρούμενο σκυρόδεμα και παραλλαγές αυτών.
Με βάση τη γνώση και εμπειρία 40 ετών και με οδηγό τις τελευταίες τεχνολογικές εξελίξεις, παρουσιάζουμε το πόνημα αυτό, ευελπιστώντας να καλύψουμε ένα μακροχρόνιο κενό στην ελληνική βιβλιογραφία.


Περιεχόμενα

Μέρος I. Φράγματα

1. Φράγματα
1.Εισαγωγή
2.Είδη φραγμάτων
3.Τα φράγματα της Ελλάδας

2. Φράγματα βαρύτητας
1.Γενικά
2.Αναπτυσσόμενες δυνάμεις
3.Συνδυασμός φορτίσεων - συντελεστές ασφάλειας
4.Συνθήκες ισορροπίας
5.Έλεγχος ρηγματώσεων
6.Αρμοί διαστολής
7.Υπερύψωση υπάρχοντος φράγματος
8.Κατασκευή
9.Τρόποι κατασκευής

3. Αντηριδωτά φράγματα
1.Φράγματα βαρύτητας με διάκενα
2.Γενικά περί αντηριδωτών φραγμάτων
3.Τα στοιχεία των αντηριδωτών φραγμάτων
4.Ευστάθεια αντηριδωτού φράγματος


4. Τοξωτά φράγματα
1.Γενικά
2.Μορφές τοξωτών φραγμάτων
3.Μέθοδοι υπολογισμού
4.Επίδραση της θερμοκρασίας
5.Επίδραση του εδάφους θεμελίωσης
6.Συντελεστές ασφάλειας
7.Εμπειρικοί υπολογισμοί των στοιχείων τοξωτών φραγμάτων
8.Ρηγματώσεις τοξωτών φραγμάτων
9.Ψύξη του σκυροδέματος
10.Τρόποι αντιμετώπισης των ρηγματώσεων
11.Εκκένωση του ταμιευτήρα

5. Χωμάτινα φράγματα
1.Γενικά
2.Διατομή χωμάτινου φράγματος
3.Θεμελίωση χωμάτινων φραγμάτων
4.Το πρόβλημα της διήθησης μέσα και κάτω από το φράγμα
5.Κατασκευή χωμάτινων φραγμάτων
6.Όργανα ελέγχου λειτουργίας χωμάτινων φραγμάτων
7.Ρηγματώσεις χωμάτινων φραγμάτων

6. Λιθόρριπτα φράγματα
1.Λιθόρριπτα με ανάντι πλάκα σκυροδέματος (CFRD)
2.Λιθόρριπτα φράγματα με πρόσοψη από ασφαλτοσκυρόδεμα
3.Χωμάτινα - λιθόρριπτα φράγματα με πυρήνα από ασφαλτοσκυρόδεμα
4.Χωμάτινα - λιθόρριπτα φράγματα με χρήση λεπτών μεμβράνων

7. Φράγματα από κυλινδρούμενο σκυρόδεμα (R.C.C.)
1.Εισαγωγικά
2.Ιστορικό της ανάπτυξης των φραγμάτων RCC
3.Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της κατασκευής φραγμάτων με RCC
4.Βασικές παραδοχές μελέτης
5.Εξέλιξη των φραγμάτων RCC
6.Σχεδιασμός φραγμάτων RCC
7.Υλικά κατασκευής
8.Κατασκευή
9.Το φράγμα της Πλατανόβρυσης

Μέρος ΙΙ. Υπερχειλιστές και συναφή τεχνικά έργα

1. Γενικά περί υπερχειλιστών
1.Αναγκαιότητα των υπερχειλιστών
2.Υπερχειλιστές ελεύθερης ή ελεγχόμενης ροής
3.Επιλογή μεγέθους και τύπου υπερχειλιστή
4.Στοιχεία ενός υπερχειλιστή
5.Μορφές υπερχειλιστών


2. Ελεύθεροι υπερχειλιστές
1.Σχεδιασμός αγωγού σε σχέση με τη διόδευση πλημμύρας
2.Υδραυλικά στοιχεία των ελεύθερων υπερχειλιστών (ανοιχτών αγωγών)
3.Παράγοντες που πρέπει να προσέχονται ιδιαίτερα
4.Υπερχειλιστές χωρίς θυροφράγματα
5.Yπερχειλιστές με θυροφράγματα
6.Σύστημα υπερχειλιστών
7.Υπενθύμιση ορισμένων στοιχείων υπολογισμού

3. Πλευρικοί υπερχειλιστές
1.Γενικά

4. Φρεατοειδείς υπερχειλιστές
1.Εισαγωγικά
2.Στοιχεία μελέτης και σχεδιασμού


5. Υπερχειλιστές μορφής σίφωνα
1.Εφαρμογές και ιδιότητες
2.Υδραυλική συμπεριφορά


6. Υπερχειλιστές μορφής σήραγγας ή οπής
1.Χαρακτηριστικά-εφαρμογές


7. Υπερχειλιστές υψηλών φραγμάτων
1.Εισαγωγικά
2.Συνθήκες προσέγγισης της ροής
3.Σχεδιασμός της στέψης
4.Θυροφράγματα
5.Σχεδιασμός μεσοβάθρων
6.Σχεδιασμός του αγωγού του υπερχειλιστή
7.Έλεγχος της σπηλαίωσης
8.Εισαγωγή αέρα
9.Κυματισμοί
10.Μελέτη λειτουργίας
11.Μελέτες σε ομοιώματα (μοντέλα)


8. Έργα απόσβεσης της ενέργειας
1.Η ενέργεια του νερού
2.Το υδραυλικό άλμα
3.Λεκάνες ηρεμίας
4.Kρίσεις και σχόλια για τις λεκάνες ηρεμίας
5.Συνήθη προβλήματα των λεκανών ηρεμίας
6.Διατάξεις αναπήδησης


9. Έργα εξόδου
1.Γενικά
2.Εκκενωτές πυθμένα μεγάλων φραγμάτων
3.Θυροφράγματα και δικλείδες εκκενωτών πυθμένα
4.Θυροφράγματα συντήρησης εκκενωτών πυθμένα
5.Χαλύβδινη επένδυση εκκενωτών
6.Tεχνικό υδροληψίας


Μέρος ΙΙΙ. Υδροδυναμικές εγκαταστάσεις

1. Yδρoηλεκτρικές εγκαταστάσεις
1.Εισαγωγικά
2.Tα μέρη μιας υδροηλεκτρικής εγκατάστασης
3.Μορφές υδροηλεκτρικών εγκαταστάσεων

2. Τεχνητές λίμνες (ταμιευτήρες)
1.Γενικά
2.Χωρητικότητα ταμιευτήρων
3.Διόδευση πλημμύρας σε Ταμιευτήρα
4.Ολοκληρωτικές καμπύλες
5.Παροχή λειτουργίας
6.Καμπύλες διάρκειας
7.Τύποι ταμιευτήρων
8.Απώλειες νερού
9.Φερτά υλικά
10.Καθαρισμός της εδαφικής επιφάνειας των ταμιευτήρων

3. Υδατοπτώσεις
1.Γενικά
2.Ύψος πτώσης
3.Ισχύς υδροδυναμικών εγκαταστάσεων
4.Μορφές υδροδυναμικών εγκαταστάσεων
5.Υδροδυναμικές εγκαταστάσεις μεγάλου ύψους πτώσης
6.Υδροδυναμικές εγκαταστάσεις μέσου ύψους πτώσης
7.Υδροδυναμικές εγκαταστάσεις χαμηλού ύψους πτώσης
8.Ημερήσια καμπύλη φορτίου
9.Μορφές ενέργειας

4. Υδραυλικό πλήγμα
1.Γενικά
2.Εξήγηση του φαινομένου με απλό τρόπο
3.Βασικές εξισώσεις υδραυλικού πλήγματος
4.Γενική λύση των διαφορικών εξισώσεων
5.Υπολογισμός του υδραυλικού πλήγματος σε οποιοδήποτε χρόνο και σημείο του αγωγού
6.Γραφική μέθοδος υπολογισμού
7.Διατάξεις ελέγχου του υδραυλικού πλήγματος
8.Ταλαντώσεις της μάζας του νερού στις δεξαμενές ανάπαλσης
9.Μέθοδοι υπολογισμού των δεξαμενών ανάπαλσης
10.Μορφές δεξαμενών ανάπαλσης
11.Στόχοι των δεξαμενών ανάπαλσης

5. Ποιότητα του νερού των ταμιευτήρων
1.Γενικά
2.Μορφές ρύπανσης
3.Ευτροφισμός
4.Φυσικά και βιο-χημικά χαρακτηριστικά της ποιότητας του νερού
5.Δημιουργία ρεαλιστικών περιβαλλοντικών στόχων
6.Διαχείριση της ποιότητας του νερού

6. Υδροστρόβιλοι (τουρμπίνες)
1.Υδροηλεκτρικοί Σταθμοί (ΥΗΣ)
2.Υδροστρόβιλοι τύπου Pelton
3.Yδροστρόβιλοι τύπου Francis
4.Υδροστρόβιλοι τύπου Kaplan
5.Υδροστρόβιλοι τύπου Βulb

Πίνακας μεγάλων ελληνικών φραγμάτων με αλφαβητική σειρά