Geodetski radovi kod projektovanja brana

UVOD

O branama uopšte

Hidrotehničke građevine služe za iskorišćavanje vodnih resursa u razne svrhe. Za nekoliko hidrotehničkih građevina zajedno (kao što su energetske građevine, vodousporene, vodopropusne, transportne i dr.) često se kaže da su to hidročvorovi. Jedna od osnovnih hidrotehničkih građevina je brana. Ona služi da se zapriječi riječna dolina na svom najužem dijelu da bi se stvorila akumulacija vode i koristila za najrazličitije svrhe. Na velikim i plovnim rijekama brana služi za podizanje nivoa vode rijeke čime se stvara visinska razlika između nivoa ispred i iza brane. Time se stvara mogućnost akumulisanja vode ispred pregrade (brane) tako da u periodima za zahvat vode iz rijeke za neke potrebe (vodovod, navodnjavanje,…), količina zahvaćene vode može da bude i veća od trenutnog dotoka rijekom jer imamo na raspolaganju dodatnu količinu vode sakupljene u akumulacionom jezeru. Osim ove prednosti, izgradnja brane, i tako stvorena denivelacija gornje i donje vode, može se koristiti i za proizvodnju električne energije stvaranjem potencijalne energije za pokretanje protočnih električnih postrojenja.

 
Tipovi brana

Brane se dijele na pokretne i nepokretne. Pokretne brane se koriste na brodskim prevodnicama plovnih rijeka i kao zatvaračice prelivnih polja. Grade se od čelika i obično se pokreću vertikalno specijalnim uređajima. Nepokretne brane u uzanim riječnim dolinama služe za zaprečavanje doline i stvaranje akumulacionih jezera. U nekim branama nalazi se hala sa generatorima, hala za remont, komandna sala, prostorije za smještaj tehničkog osoblja za održavanje objekta, i dr.

Brane koje služe za proizvodnju električne energije mogu da budu protočne kada stvaraju isključivo denivelaciju, a ne akumulisanu vodu. Drugi tip su akumulacione, kada se u periodima smanjene potrošnje voda akumuliše za period kada je potrošnja struje velika, odnosno za period kada je proticaj kroz turbine veći od trenutnog doticaja rijekom. U slučaju da postoji mogućnost izgradnje akumulacije iznad postojeće brane na vodotoku, pojavljuje se i treći tip. To su reverzibilne akumulacije. U periodu kada imamo veće doticaje rijekom nego što je potrebno, stvara se višak električne energije koji se koristi za rad crpne stanice koja pumpa vodu u reverzibilnu akumulaciju. U drugom periodu, kada su doticaji rijeke mali, voda se sa istom cijevi vraća nazad na turbine i proizvodi dodatnu električnu energiju.

Po svojim konstruktivnim karakteristikama, načinu prihvatanja opterećenja od vode i prenošenja istog na tlo, brane mogu biti:

1. gravitacione- spoljašnjim silama se suprotstavljaju sopstvenom težinom. Podrazumijeva se da su betonske;
2. olakšane- grade se ukoliko se predvidi dobar drenažni sistem koji će znatno smanjiti uzgon i ukoliko je tlo dobro nosivo;
3. lučne- konstrukcija se pritisku vode ne suprotstavlja svojom težinom već upiranjem u bokove doline
4. nasute- grade se kontrolisanim nasipanjem i zbijanjem dostupnog materijala, a spoljnim silama se odupiru sopstvenom težinom. Ne smije doći do prelivanja preko ove brane.

Od prethodno nabrojanih tipova najzastupljenije su nasute i betonske brane. Statistika pokazuje da je oko 90% brana na svijetu nasutih, bilo od zemlje ili kamenog nabačaja. Ovo je posledica dobrih osobina nasutih brana, počev od malih zahtjeva za nosivošću temelja, do obično lako dostupnog prirodnog materijala za nasip, koji se efikasno ugrađuje moćnom mehanizacijom.