АСФАЛЬТИРОВАНИЕ, устройство асфальтобетонных покрытий на автомобильных дорогах, улицах, аэродромах и т. п. путём укладки и уплотнения асфальтобетонной смеси по предварительно подготовленному основанию. В зависимости от назначения покрытия асфальтобетонную смесь (асфальтобетон) укладывают в один или два слоя на основание из щебня, гравия (нежёсткое основание) или бетона (жёсткое основание). Нижний слой толщиной 4-5 см устраивают из крупно- или среднезерни-стой смеси с остаточной пористостью 5-10% ; верхний слой толщиной 3-4 см-из средне- или мелкозернистой смеси (остаточная пористость 3-5%). При тяжёлых нагрузках и интенсивном движении транспорта покрытия устраивают 3-4-слойными общей толщиной 12-15 см. АСФАЛЬТИРОВАНИЕ начинается с очистки основания от пыли и грязи механич. дорожными щётками и поливомоечными машинами, исправления неровностей основания, обработки его поверхности жидким битумом или битумной эмульсией. Асфальтобетонная смесь приготовляется в асфальтобетоно-смесителях на стационарных или полустационарных заводах (установках), доставляется на место автомобилями-самосвалами и загружается в приёмный бункер асфалътобетоноукладчика, к-рый укладывает, разравнивает и предварительно уплотняет смесь. Окончат. уплотнение осуществляется катками дорожными. .
КОММУНАЛЬНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО, отрасль строительства, занятая сооружением объектов, связанных с обслуживанием жителей городов, посёлков городского типа, районных сельских центров и населённых пунктов сельской местности. В числе этих объектов: системы водоснабжения и канализации с очистными сооружениями и сетями; сооружения городского электрического транспорта с путевым, энергетическим хозяйством, депо и ремонтными предприятиями; сети газоснабжения и теплоснабжения с распределительными пунктами, районными и квартальными котельными; электрические сети и устройства напряжением ниже 35 кв; гостиницы; городские гидротехнические сооружения; объекты внешнего благоустройства населённых мест, озеленения, дороги, мосты, путепроводы, ливнестоки; предприятия санитарной очистки, мусороперерабатывающие и др. Планомерное развитие КОММУНАЛЬНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА в СССР началось ещё в 1-й пятилетке и осуществлялось нарастающими темпами до начала Великой Отечеств, войны 1941-45. В годы 4-й пятилетки (1946-50) проводились работы по восстановлению объектов коммунального назначения, разрушенных во время нем.-фаш. оккупации. В последующие годы КОММУНАЛЬНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО велось высокими темпами в связи с бурным развитием промышленности, культуры, увеличением численности городов и посёлков городского типа .
ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО, теория и практика планировки и застройки городов (см. Город). ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО определяют социальный строй, уровень развития производственных сил, науки и культуры, природно-климатичие условия и национальные особенности страны. ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО охватывает сложный комплекс социально-экономических, строительно-технических, архитектурно-художественных, а также санитарно-гигиенических проблем. Общим для ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО досоциалистических формаций является большее или меньшее влияние на него частной собственности на землю и недвижимое имущество..
ЗЕЛЁНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО, составная часть современного градостроительства. Городские парки, сады, скверы, бульвары, загородные парки (лесопарки, лугопарки, гидропарки, исторические, этнографические, мемориальные), национальные парки, народные парки, тесно связанные с планировочной структурой города, являются необходимым элементом общегородского ландшафта. Они способствуют образованию благоприятной в санитарно-гигиеническом отношении среды, частично определяют функциональную организацию городских территорий, служат местами массового отдыха трудящихся и содействуют художественной выразительности архитектурых ансамблей. При разработке проектов садов и парков учитывают динамику роста деревьев, состояние и расцветку их крон в зависимости от времени года.
| Солот-ча), Повадинский опорный пункт (Московская обл., Подольский р-н), Западно-Сибирский филиал (г. Тюмень). Ин-т выполняет н.-и. работы в области орошения с.-х. культур, осушения болот и заболоченных земель, с.-х. водоснабжения и обводнения, механизации мелиоративных работ, гидромеханизации, методов проектирования и конструкций оросительных систем и гидротехнич. сооружений, мелиоративной гидрогеологии, прогнозов развития мелиорации и повышения экономич. эффективности мелиорации земель, математич. методов исследования с применением ЭВМ. Осуществляет координацию н.-и. работ и научно-технич. информацию в области мелиорации. Имеет очную и заочную аспирантуру. Издаёт науч. <Труды (с 1928).
ГИДРОТЕХНИКИ ИНСТИТУТ Всесоюзный научно-исследовательский им. Б. Е. Веденеева (ВНИИГ), организован в Ленинграде в 1921 для решения проблемных вопросов в области мелиорации (ГНМИ), а с 1931- в области гидроэнергетики и гидротехнич. сооружений. В 1946 ин-ту присвоено имя акад. АН СССР Б. Е. Веденеева. ВНИИГ имеет филиал в Красноярске и отделения в Днепродзержинске, Ивангороде и Нарве. В составе ин-та в 1970 было 32 науч. лаборатории, объединённые в отделы: бетонных и железобетонных гидротехнич. сооружений, гидравлики, оснований и земляных гидротехнич. сооружений, динамики и сейсмики сооружений, пром. охладителей ТЭС. Ин-т разрабатывает новые и совершенствует существующие конструкции гидротехнич. сооружений, методы исследований, расчёта, возведения и эксплуатации их, эффективные виды стройматериалов и способы производства работ. ВНИИГ осуществляет в СССР координацию научных исследований в области гидротехнич. строительства; имеет аспирантуру, издаёт Известия (с 1931). Лит.: Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники имени Б. Е. Веденеева, М.-Л., 1965. М.Ф. Складнее.
ГИДРОТЕХНИЧЕСКАЯ МЕЛИОРАЦИЯ, система мероприятий для коренного улучшения неблагоприятного водного режима земель. В СССР применяют след, виды Г. м.: орошение-в основном в юж. и юго-вост. районах; осушение - преим. на С. и С.-З. страны; обводнение -в безводных и маловодных степных и полупустынных р-нах; промывку засоленных земель; борьбу с эрозией почвы на размываемых склонах и оврагообразова-нием; регулирование речного стока и русел рек; использование сточных вод для орошения (см. Поля орошения) - вблизи больших городов и насел, пунктов; колъ-матаж - на полях со скелетными (с большим кол-вом обломков горных пород) или маломощными почвами, на заболоченных или пониженных участках.
Г. м. позволяет управлять водным режимом почвы, придаёт устойчивость с.-х. произ-ву, даёт возможность производительно использовать землю. Урожайность с.-х. культур на поливных землях в неск. раз больше, чем на неорошаемых (зерновых в 1,5-2 раза, кормовых в 4 - 5 раз); высоки и устойчивы урожаи на осушенных землях, особенно на низинных болотах. Г. м. тесно связана с агро-лесомелиорацией, хим. мелиорацией, куль-туртехнич. работами, составляющими единый комплекс по улучшению природных условий с.-х. произ-ва. Г. м. необходимо сочетать с освоением и правильным использованием земель (севообороты, подбор культур и сортов, высокая агротехника и т. п.). Только в этом случае Г. м. будет экономически эффективной и явится важнейшим средством интенсификации с. х-ва.
Для осуществления Г. м. строят гидротехнич. сооружения. Комплекс инж. сооружений и устройств, обеспечивающих подачу и распределение воды на орошаемых землях (вместе с орошаемой терр.) составляет оросительную систему, для осушения - осушительную систему. При обводнении сооружают колодцы, пруды, каналы, водопроводы. Для регулирования рек углубляют и расширяют их русла, возводят дамбы и валы, а для регулирования стока сооружают водохранилища. На засоленных почвах промывные воды, содержащие соли, удаляют через дренажные системы (см. Дренаж сельскохозяйственных земель). Для борьбы с водной эрозией на склонах устраивают водосборные каналы, водо-задерживающие валы, проводят террасирование склонов, устраивают сбросные сооружения в оврагах и балках. Г. м. на местах выполняют спец. строительно-монтажные управления, машинно-мелиоративные и луго-мелиоративные станции, машинно-мелиоративные отряды, совхозы и колхозы. Большая часть гидромелиоративных работ проводится за счёт гос. бюджета.
Лит. см. при ст. Мелиорация.
В. А. Кутергин, Н. Г. Раевская.
ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ, сооружения, предназначенные для использования водных ресурсов (рек, озёр, морей, грунтовых вод) или для борьбы с разрушит, действием водной стихии. В зависимости от места расположения Г. с. могут быть морскими, речными, озёрными, прудовыми. Различают также наземные и подземные Г. с. В соответствии с обслуживаемыми отраслями водного х-ва Г. с. бывают: водноэнерге-тич., мелиоративные, воднотранспортные, лесосплавные, рыбохоз., для водоснабжения и канализации, для использования водных недр, для благоустройства городов, спортивных целей и др.
Различают Г.с. общие, применяемые почти для всех видов использования вод, и специальные, возводимые для к.-л. одной отрасли водного х-ва. К общим Г. с. относятся: водоподпорные, водопроводящие, регуляционные, водозаборные и водосбросные. Водоподпорные сооружения создают напор или разность уровней воды перед сооружением и за ним. К ним относятся: плотины (важнейший и наиболее распространённый тип Г. с.), перегораживающие речные русла, и речные долины, поднимающие уровень воды, накапливаемой в верхнем бьефе, дамбы (или валы), отгораживающие прибрежную территорию и предотвращающие её затопление при паводках и половодье на реках, при приливах и штормах на морях и озёрах.
Водопроводящие сооружения (водоводы) служат для переброски воды в заданные пункты: каналы, гидротехнические туннели, лотки, трубопроводы. Нек-рые из них, напр, каналы, из-за природных условий их расположения, необходимости пересечения путей сообщения и обеспечения безопасности эксплуатации требуют устройства других Г. с., объединяемых в особую группу сооружений на каналах (акведуки, дюкеры, мосты, паромные переправы, заградит, ворота, водосбросы, шугосбро-сы и др.).
Регуляционные (выправи т е л ь н ы е) Г. с. предназначены для изменения и улучшения естеств. условий протекания водотоков и защиты русел и берегов рек от размывов, отложения наносов, воздействия льда и др. При регулировании рек используют струена-правляющие устройства (полузапруды, щиты, дамбы и др.), берегоукрепительные сооружения, ледонаправляющие и ледо-задерживающие сооружения.
Водозаборные (водоприёмные) сооружения устраивают для забора воды из водоисточника и направления её в водовод. Кроме обеспечения бесперебойного снабжения потребителей водой в нужном количестве и в требуемое время, они защищают водопроводящие сооружения от попадания льда, шуги, наносов и др.
Водосбросные сооружения служат для пропуска излишков воды из водохранилищ, каналов, напорных бассейнов и пр. Они могут быть русловыми и береговыми, поверхностными и глубинными, позволяющими частично или полностью опорожнять водоёмы. Для регулирования количества выпускаемой (сбрасываемой) воды водосбросные сооружения снабжают гидротехническими затворами. При небольших сбросах воды применяют также водосбросы-автоматы, автоматически включающиеся при подъёме уровня верхнего бьефа выше заданного. К ним относятся открытые водосливы (без затворов), водосбросы с автоматич. затворами, сифонные водосбросы.
Специальные Г. с. - сооружения для использования водной энергии - здания гидроэлектрических станций, напорные бассейны и др.; сооружения водного транспорта - судоходные шлюзы, судоподъёмники, маяки и др.. сооружения по обстановке судового хода, плотоходы, бревноспуски и пр.; портовые сооружения - молы, волноломы, пирсы, причалы, доки, эллинги, слипы и др.; мелиоративные - магистральные и распределит, каналы, шлюзы-регуляторы на оросит, и осушит, системах; рыбохозяйст-венные - рыбоходы, рыбоподъёмники, рыбоводные пруды и т. п.
В ряде случаев общие и спец. сооружения совмещают в одном комплексе, напр, водосброс и здание гидроэлектростанции (т. н. совмещённая ГЭС) или др. сооружения для выполнения неск. функций одновременно. При осуществлении водохоз. мероприятий Г. с., объединённые общей целью и располагаемые в одном месте, составляют комплексы, наз. узлами Г. с. или гидроузлами. Неск. гидроузлов образуют водохоз. системы, напр, энергетич., трансп., ирригационные и т. п.
В соответствии с их значением для нар. х-ва Г. с. (объекты гидротехнич. стр-ва) в СССР делятся по капитальности на 5 классов. К 1-му классу относятся осн. постоянные Г. с. гидроэлектрич. станций мощностью более 1 млн. кет', ко 2-му - сооружения ГЭС мощностью 301 тыс.- 1 млн. кет, сооружения на сверхмагистральных внутр. водных путях (напр., на р. Волге, Волго-Донском канале им. В. И. Ленина и др.) и сооружения речных портов с навигац. грузооборотом более 3 млн. условных т', к 3-му и 4-му классам - сооружения ГЭС мощностью 300 тыс. кет и менее, сооружения на магистральных внутр. водных путях и путях местного значения, сооружения речных портов с грузооборотом 3 млн. условных т и менее. К 5-му классу относятся временные Г. с. Объекты мелиоративного стр-ва также делятся по капитальности на 5 классов. В зависимости от класса в проектах назначают степень надёжности Г. с., т. е. запасы их прочности и устойчивости, устанавливают расчётные макс, расходы воды, качество стройматериалов и т. п. Кроме того, по классу капитальности Г. с. определяется объём и состав изыскат., проектных и исследо-ват. работ.
Характерные особенности Г. с. связаны с воздействием на Г. с. водного потока, льда, наносов и др. факторов. Это воздействие может быть механическим (ста-тич. и гидродинамич. нагрузки, суффозия грунтов и др.), физико-химическим (истирание поверхностей, коррозия металлов, выщелачивание бетона), биологическим (гниение деревянных конструкций, истачивание дерева живыми организмами и пр.). Условия возведения Г. с. осложняются необходимостью пропуска через сооружения в период их постройки (обычно в течение неск. лет) т. н. строит, расходов реки, льда, сплавляемого леса, судов и пр. Для возведения Г. с. необходима широкая механизация строит, работ. Используются преим. монолитные и сборно-монолитные конструкции, реже сборные и типовые, что обусловливается различными неповторяющимися сочетаниями природных условий - топогра-фич., геол., гидрологич. и гидрогеологических. Влияние Г. с., особенно водопод-порных, распространяется на обширную терр., в пределах к-рой происходит затопление отдельных земельных площадей, подъём уровня грунтовых вод, обру-; шение берегов и т. п. Поэтому стр-во таких сооружений требует высокого качества работ и обеспечения большой надёжности конструкций, т. к. аварии Г. с. вызывают тяжёлые последствия - человеческие жертвы и потери материальных ценностей (напр., аварии плотины Мальпассе во Франции и водохранилища Вайонт в Италии привели к человеческим жертвам, разрушению городов, мостов и пром. сооружений).
Совершенствование Г. с. связано с дальнейшим развитием гидротехники, особенно теоретич. и экспериментальных исследований воздействия воды на сооружения и их основания (гидравлика потоков и сооружений, фильтрация), с изучением поведения скальных и нескальных грунтов в качестве основания и как материала сооружений (механика грунтов, инженерная геология) с разработкой новых типов и конструкций Г. с. (облегчённые высоконапорные плотины, приливные ГЭС и др.), требующих меньших затрат времени и средств на их возведение.
Илл. см. на вклейке, табл. XIX, XX (стр. 512-513).
Лит. см. при ст. Гидротехника.
В. Н. Поспелов.
ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЙ БЕТОН, бетон, применяемый для строительства сооружений или ин отд. частей, постоянно находящихся в воде или периодически контактирующих с водной средой; разновидность тяжёлого бетона. Г. б. характеризуется стойкостью против агрессивного воздействия воды, водонепроницаемостью, морозостойкостью, прочностью на сжатие и растяжение, ограниченным выделением тепла при твердении. Требования, предъявляемые к Г. б., зависят от расположения и условий работы гидротехнич. сооружений и их конструктивных элементов. Для приготовления Г. б. применяют портландцемент и его разновидности; заполнителями служат песок, щебень, гравий или галька крупностью до 150 мм и более. Качество Г. б. повышают введением в него различных добавок (воздухововлекающих, пластифицирующих, уплотняющих и др.).
Лит.: Стольников В. В., Исследования по гидротехническому бетону,М. -Л., 1962.
ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЙ ЗАТВОР, подвижная конструкция для полного или частичного закрывания водопропускного отверстия гидротехнич. сооружения (водосливной плотины, шлюза, трубопровода, рыбохода, гидротехнического туннеля и т. п.). Г. з. служит для регулирования уровня и расхода воды, пропуска плавающих тел (судов, леса, льда, наносов и пр.) в различных условиях работы гидротехнич. сооружения.
Осн. элементы Г. з.: подвижная конструкция, опорные части (неподвижные конструкции, заделанные в тело сооружения) и уплотнения, обеспечивающие водонепроницаемость по контакту между подвижной конструкцией и кладкой сооружения. Затворы открываются и закрываются стационарными или подвижными механизмами (лебёдки, краны, гидравлич. подъёмники и т. п.), под воздействием давления воды (вододействующие Г. з.); при малых водопропускных отверстиях - вручную. Часто при маневрировании Г. з. применяют дистанц. и автоматич. управление.
Различают Г. з.: по расположению в сооружении - поверхностные (на гребне водослива) и глубинные (ниже уровня верхнего бьефа); по назначению-основные (рабочие), ремонтные, аварийные, строительные, запасные; по материалам- металлические (стальные), деревянные, железобетонные, пластмассовые, комбинированные.
Наиболее распространены поверхностные затворы механич. действия (рис. 1) благодаря простоте их устройства, надёжности действия, хорошим эксплуатац. и технико-экономич. показателям.Они перекрывают отверстия пролётом до 45 м и высотой до 20 м. Секторными и крышевидными затворами перекрывают пролёты, достигающие 50 м. Для перекрытия судоходных отверстий плотин, пролёт к-рых достигает 200 м и более, применяют поворотные фермы или рамы, клапанные и др. затворы.
Рис. 1. Схемы поверхностных затворов: а - плоский; б- сегментный; в - секторный; г - вальцовый.
Глубинные затворы (рис. 2) работают под большими напорами, доходящими иногда до неск. сотен метров; их открывание происходит при значит, скоростях течения воды, что сопряжено с возможностью образования вакуума и кавитации, а также вибрации затвора. Во избежание этого затвору и водоводу придаются плавные очертания, обеспечивается подвод воздуха в зону возможного вакуума и др. При напорах до 100 м и больших размерах перекрываемого пролёта применяют сегментные и плоские затворы. Для регулирования расходов воды при напорах до 800 м служат игольчатые затворы, обладающие высокими эксплуатац. качествами.
Рис. 2. Схемы глубинных затворов: а - плоский; 6 - задвижка; в ~ сегментный; г - цилиндрический; Э - дроссельный; е - шаровой; ж - игольчатый; з -конусный.
Лит.: Березинский А. Р., Верхнее строение плотины, М., 1949; Гришин М. М., Гидротехнические сооружения, М., 1968. А. Р. Березинский.
ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЙ ТУННЕЛЬ, подземный водовод замкнутого поперечного сечения с напорным или безнапорным движением воды, устроенный в земной коре без вскрытия лежащей над ним массы грунта. Г. т. сооружаются в случае глубокого заложения водовода, когда открытая выемка грунта экономически нецелесообразна или когда трасса открытого водовода проходит по крутым оползневым склонам или густо населённой застроенной территории. По основному водохоз. назначению различают Г. т.: энергетические, ирригационные, судоходные, лесосплавные, водосбросные, водопроводные, строительные (для временного отвода речной воды при стр-ве гидроузла) и комбинированные (удовлетворяющие различным водохоз. целям).
Форму и размеры сечения Г. т. принимают в зависимости от характера движения воды окружающих горных пород и значений вертикального и бокового горного давления. Наиболее распространены формы сечений безнапорных туннелей - овальные, прямоугольные, корытообразные, подковообразные; напорных - круглые. Осн. конструктивный элемент сечения Г. т.- обделка. Она обеспечивает водонепроницаемость Г. т. и защиту выработок от обрушении и деформации пород, уменьшает шероховатость его стенок. Обделки могут быть бетонные, железобетонные, металлические (для напорных Г. т.).
В горных р-нах Г. т. крупных высоконапорных гидроузлов нередко устраивают (по высоте) в неск. ярусов, образуя единый комплекс подземных гидротехнич. сооружений, соединённых вспомогат. туннелями для сообщения с подземными машинными залами гидроэлектростанций, залами управления гндротехнич. затворами, с вентиляц. и аэрац. шахтами и т. п. Трассу Г. т. обычно выбирают на основе экономич. сравнения неск. вариантов с учётом геол. обстановки и условий произ-ва работ (проходки).
Сов. гидротехниками построены крупные Г. т. для Асуанского (АРЕ) (диаметр 15 м, дл. 282 м), Чарвакского (СССР) (диаметр 12 м, дл. 774 м) и др. гидроузлов.
Лит.: Бурдзгла Н. Л., Новые конструкции гидротехнических водоводов и туннелей, М., 1954; Зу рабов Г. Г., Бугаева О. Е., Гидротехнические туннели гидроэлектрических станций, М.-Л., 1962.
Н. Н. Пашков.
"ГИДРОТЕХНИЧЕСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО", ежемесячный науч.-технич. и производств, журнал Мин-ва энергетики и электрификации СССР и Всесоюзного научно-технич. об-ва энергетики и элек-тротехнич. пром-стн. Издаётся в Москве. Основан в 1930. Освещает вопросы комплексного использования водных ресурсов, гидрологич. и инж.-геол. изысканий, проектирования и стр-ва крупных гидроузлов (гидросооружений, гидроэлектростанций), а также эксплуатации гидросилового оборудования и гпдротехнич. сооружений. Тираж (1971) 7700 экз.
ГИДРОТИПИЯ (от гидро... и греч. typos - отпечаток), фотографический метод изготовления цветных изображений с применением водорастворимых красителей. Существо метода сводится к суб-трактивной (см. Цветная фотография) трёхцветной печати с окрашенных желатиновых рельефов (матриц). Три цвето-делённые матрицы получают химико-фотографич. обработкой покрытых тонким светочувствит. желатиновым слоем плёнок,предварительно экспонированных через цветное негативное изображение и последовательно сменяемые три фильтра (красный, зелёный и сине-фиолетовый). В дальнейшем матрицу окрашивают водорастворимым красителем дополнительного цвета к цвету фильтра, с к-рым она была получена. С матриц голубого, пурпурного и жёлтого цветов последовательно производят контактный оттиск (гидротипный перенос красителя) на бумагу или плёнку, покрытую тонким желатиновым слоем и предварительно увлажнённую для обеспечения диффузии красителя из матрицы в приёмный слой. После проведения трёх точно совмещённых по контуру переносов с матриц на один и тот же слой получают готовое цветное позитивное изображение. Повторным окрашиванием с одного комплекта матриц получают более 100 оттисков. Г. имеет особое значение как метод массовой печати цветных кинофильмов. За границей Г. известна под назв. Imbibition process (процесс впитывания).
Лит.: Чельцов В. С., Бонгард С. А., Иорданский А. Н., Современные способы получения цветных фотографических изображений, Химическая наука и промышленность, 195С, т. 3, № 5, с. 583. Б. Б. Беркенгейм.
ГИДРОТОРАКС (от гидро... и греч. thorax - грудь), скопление выпота (транссудата) в плевральной полости, возникающее при различных сердечных и почечных заболеваниях. Г. проявляется ослабленным дыханием, одышкой, редко - болью. Лечение - устранение осн. заболевания.
ГИДРОТОРФ, способ разработки залежей торфа при помощи гидромеханизации. Получил широкое развитие в 20-х и 30-х гг. 20 в. и способствовал в тот период созданию крупных торфяных предприятий индустриального типа. Полностью заменён более производит, способами. См. Торф.
ГИДРОТОРФ, посёлок гор. типа в Балах-цинском районе Горьковской обл.РСФСР, в 3 км от ж.-д. ст. Балахна (на ветке Горький - Заволжье). Добыча торфа фрезерным способом, брикетный з-д; добыча формовочных песков.
ГИДРОТРАНСФОРМАТОР, один из видов гидродинамической передачи.
ГИДРОТРОПИЗМ (от гидро... и греч. tropos - поворот, направление), изгибы растущих органов растений, в особенности корней, по направлению от менее влажной среды к более влажной. Благодаря Г. при неравномерном распределении влажности в почве корни растений направляются в более влажные её участки. Гидротропич. чувствительность сосредоточена в самом кончике корня. Иногда наблюдается отрицательный Г., например спорангиеносцы мн. плесневых грибов растут в сторону от влажного субстрата. См. также Тропизмы.
ГИДРОТРОПИЯ, повышение растворимости в воде слабо растворимых (обычно органических) веществ под влиянием хорошо растворимых. Гидротропным действием, т. е. свойством усиливать растворяющую способность водной среды, обладают мн. органич. кислоты, их соли, спирты, нек-рые аминосоединения, ферменты и др. Г. обусловлена изменением молекулярных свойств водной среды; в отличие от солюбилизации, Г. не связана с обязат. возникновением в растворе мицелл - частиц новой, дисперсной (коллоидной) фазы.
Лит.: McBain М. Е., Hutchinson Е., Solubilization and related phenomena, N. Y., 1955.
ГИДРОТУРБИНА, гидравлическая турбина, водяная турбина, ротационный двигатель, преобразующий механическую энергию воды (её энергию положения, давления и скоростную) в энергию вращающегося вала. По принципу действия Г. делятся на активные и реактивные. Осн. рабочим органом Г., в к-ром происходит преобразование энергии, является рабочее колесо. Вода подводится к рабочему колесу в активных Г. через сопла, в реактивных- через направляющий аппарат. В активной Г. (рис. 1) вода перед рабочим колесом и за ним имеет давление, равное атмосферному. В реактивной Г. (рис. 2) давление воды перед рабочим колесом больше атм., а за ним может быть как больше, так и меньше атм. давления.
Рис. 1. Схема активной гидротурбины: а- рабочее колесо; б - сопла.
Рис. 2. Схема реактивной гидротурбины: а - рабочее колесо; б - направляющий аппарат.
Первая реактивная Г. была изобретена в 1827 франц. инж. Б. Фурнсроном; эта Г. имела на рабочем колесе мощность 6 л. с., но из-за плохих энергетических свойств подобные Г. уже не применяются. В 1855 амер. инж. Дж. Френсис изобрёл радиально-осевое рабочее колесо Г. с неповоротными лопастями, а в 1887 нем. инж. Финк предложил направляющий аппарат с поворотными лопатками (см. Радиально-осевая гидротурбина). В 1889 амер. инж. А. Пелтон запатентовал активную - ковшовую гидротурбину, в 1920 австр. инж. В. Каштан получил патент на поворотнолопастную гидротурбину. Радиально-осевые, по-воротнолопастные и ковшовые Г. широко применяются для выработки электрич. энергии (см. Гидроэнергетика).
Для расчёта профиля лопасти рабочего колеса Г., вращающегося с постоянной угловой скоростью, используется ур-ние (рис.3):
где H - рабочий напор Г., т. е. запас энергии 1 кг воды (разность отметок горизонтов воды перед входом в сооружения гидравлич. силовой установки и по выходе из них за вычетом потерь на сопротивление во всех сооружениях, но без вычета потерь в самой Г.); U1 и U3 - окружные скорости лопастей на входе воды в рабочее колесо и на выходе из него, м/сек; V1 и V2 - абс. скорости воды на входе и выходе, м/сек; a1 и a2 - углы между направлениями окружных и абс, скоростей в точках, соответствующих осереднённой по энергии поверхности тока, град; g - ускорение свободного падения, м/сек2.
В левую часть ур-ния вводится множитель n, являющийся гидравлич. кпд гидротурбины. Часть мощности, полученная колесом, расходуется на преодоление механич. сопротивлений, эти потери учитываются механич. кпд гидротурбин nм. Утечка воды в обход рабочего колеса учитывается объёмным кпд гидротурбины
. Полный кпд гидротурбины
-отношение полезной мощности, отдаваемой турбинным валом, к мощности пропускаемой через Г. воды. В совр. Г. полный кпд равен 0,85-0,92; при благоприятных условиях работы лучших образцов Г. он достигает 0,94-0.95.
Геом. размеры Г. характеризуются номинальным диаметром Д, рабочего колеса. Г. разных размеров образуют турбинную серию, если обладают однотипными рабочими колёсами и геом. подобными элементами проточной части. Определив необходимые параметры одной из Г. данной серии, можно подсчитать, пользуясь формулами подобия, те же параметры для любой гидравлической турбины этой серии (см. Моделирование гидродинамическое и аэродинамическое). Каждую турбинную серию характеризует коэфф. быстроходности, численно равный частоте вращения вала Г., развивающей при напоре 1 м мощность 0,7355 квт (1 л. с.). Чем больше этот коэфф., тем больше частота вращения вала при заданных напоре и мощности. Г. и электрич. генератор обходятся дешевле при увеличении частоты их вращения, поэтому стремятся строить Г. с возможно большим коэфф. быстроходности. Однако в реактивных Г. этому препятствует явление кавитации, вызывающее вибрацию агрегата, снижение кпд и разрушение материала Г.
Рис. 3. Треугольники скоростей на входе в рабочее колесо гидротурбины и на выходе из него.
Рис. 4. Характеристики гидротурбины при постоянном напоре и частоте вращения колеса: т - кпд; Q -расход воды; N - нагрузка гидротурбины.
Графики, выражающие зависимости величин, характеризующих Г., наз. турбинными характеристиками. На рис. 4 представлены характеристики Г. при постоянном напоре и частоте вращения колеса, но при различных нагрузках и расходе воды. В реальных условиях Г. работают при меняющемся напоре; их поведение в этом случае изображается универсальными характеристиками для модели и эксплуатац. характеристиками - для натурной Г. Универсальные характеристики строятся на основании лабораторных исследований модели, проточная часть к-рой геометрически подобна натурной.
Рис. 5. Универсальные характеристики для модели гидротурбины.
На универсальных характеристиках (рис. 5), исходя из условий моделирова-ния, в координатах приведённых величин расхода Q'1 л/сек и частоты вращения п'1 об/мин (характерных для Г. данной серии диаметром рабочего колеса 1 м, работающих при напоре 1 м) наносятся изолинии равных кпд , коэфф. кавитации сигиа и открытии направляющего аппарата а0. Эксплуатац. характеристики (рис. 6) строятся на основании универсальных и показывают зависимость кпд натурной турбины n % от нагрузки N Мвт и напора H м при номинальной частоте вращения турбины n = const. Здесь же обычно наносят линию ограничения мощности, выражающую зависимость гарантированной мощности от напора. На этих же характеристиках изображают линии равных допустимых высот отсасывания Hs м, показывающих заглубление рабочего колеса Г. под уровень воды в нижнем бьефе (разность отметок расположения рабочего колеса и уровня нижнего бьефа).
Рис. 6. Эксплуатационные характеристики для натурной гидротурбины.
Проточная часть реактивных Г. состоит из следующих осн. элементов (рис. 7): спиральной камеры гидротурбины 1; направляющего аппарата 2, регулирующего расход воды; рабочего колеса 3 и отсасывающей трубы 4, отводящей воду от Г. Реактивные Г. по направлению потока в рабочем колесе делятся на осевые
Характеристики поворот нолопастных и радиально-осевых гидротурбин, выпускаемых в СССР
Марка пово-ротнолопаст-ной гидротурбины
Напор,
M
Число лопастей
Мощность , Мвт
Марка радиалъно-осе-вой гидротурбины
Напор, м
Мощность, Мвт
ПЛ-10
3-10
4
0,6-49
РО-45
30-45
6,5-265
ПЛ-15
5-15
4
1,3-88
РО-75
40-75
9,7-515
ПЛ-20
10-20
4
3,3-115
PO-1 15
70-115
21,5-810"
ПЛ-30
15-30
5
6-180
РО-170
110-170
34-900*
ПЛ-40
20-40
6
8,2-245
РО-230
160-230
29,5-920*
ПЛ-50
30-50
7
13-280
РО-310
220-310
31-485
ПЛ-60
40-60
8
15-315
РО-400
290-400
31-280
ПЛ-70
45-70
8
15,8-350
РО-500
380-500
33-195
ПЛ-80
50-80
8
17-385
* Верхний предел показывает мощности, технически возможные. К 1970 макс, единичная мощность работающих гидроагрегатов достигла 500 Мвт.
и радиально-осевые. По способу регулирования мощности реактивные Г. бывают одинарного и двойного регулирования. К Г. одинарного регулирования относятся Г., содержащие направляющий аппарат с поворотными лопатками, через к-рый вода подводится к рабочему колесу (регулирование в этих Г. производится изменением угла поворота лопаток направляющего аппарата), и лопастнорегу-лируемые Г., у к-рых лопасти рабочего колеса могут поворачиваться вокруг своих осей (регулирование в этих Г. производится изменением угла поворота лопастей рабочего колеса). Г. двойного регулирования содержат направляющий аппарат с поворотными лопатками и рабочее колесо с поворотными лопастями. Поворот-нолопастные Г., применяемые на напоры до 150 м, могут быть осевыми и диагональными гидротурбинами. Разновидностью осевых являются двух-перовые, в к-рых на каждом фланце размещаются по две лопасти вместо одной. Радиально-осевые Г. одиночного регулирования применяют на напоры до 500-600 м. Активные Г. строят преим. в виде ковшовых Г. и применяют на напоры выше 500-600 м; их делят на парциальные и непарциальные. В парциальных Г. вода к рабочему колесу подводится в виде струй через одно или неск. сопел и поэтому одновременно работает одна или неск. лопастей рабочего колеса. В непарциальных Г. вода подводится одной кольцевой струёй и поэтому одновременно работают все лопасти рабочего колеса. В активных Г. отсасывающие трубы и спиральные камеры отсутствуют, роль регулятора расхода выполняют сопловые устройства с иглами, перемещающимися внутри сопел и изменяющими площадь выходного сечения. Крупные Г. снабжаются автоматич. регуляторами скорости.
Рис. 7. Проточная часть реактивной гидротурбины.
По расположению вала рабочего колеса Г. делятся на вертикальные, горизонтальные и наклонные. Сочетание Г. с гидрогенератором наз. гидроагрегатом. Горизонтальные гидроагрегаты с поворотно-лопастными или пропеллерными Г. могут выполняться в виде капсулъного гидроагрегата.
Широкое распространение получили обратимые гидроагрегаты для гидроак-кумулирующих и приливных электростанций, состоящие из насосо-турбины (гидромашины, способной работать как в насосном, так и в турбинном режимах) и двигателя-генератора (электромашины, работающей как в двигательном, так и в генераторном режимах). В обратимых гидроагрегатах применяются только реактивные Г. Для приливных электростанций используются капсульные гидроагрегаты.
В 1962 в СССР разработана номенклатура поворотнолопастных и радиально-осевых Г., в к-рой даются система типов и размеров Г. и их основные гидравлич. и конструктивные характеристики (табл.). Эта номенклатура основана на закономерном изменении зависимостей геом. и гидравлич. параметров рабочих колёс от напора.
Осн. тенденциями в развитии Г. являются: увеличение единичной мощности, продвижение каждого типа Г. в область повышенных напоров, совершенствование и создание новых типов Г., улучшение качества, повышение надёжности и долговечности оборудования. В СССР созданы и успешно работают Г. радиаль-но-осевого типа мощностью 508 Мет на расчётный напор 93 м с диаметром рабочего колеса 7,5 м для Красноярской ГЭС, разрабатываются Г. такого же типа для Саянской ГЭС (единичная мощность 650 Мвт, расчётный напор 194 м, диаметр рабочего колеса 6,5 м).
Больших успехов в создании Г. достигли фирмы: "Хитати", "Мицубиси", "Тосиба" (Япония), "Нохаб" (Швеция), "Нейрпик" (Франция), "Инглиш электрик" (Великобритания), "Фойт" (ФРГ) и др. Напр., япон. фирмой "Тосиба" проектируются Г. для ГЭС Гранд-Кули-III единичной мощностью 600 Мет на напор 87 м с диаметром рабочего колеса 9,7 м.
Лит.: Шпанхаке В., Рабочие колёса насосов и турбин, пер. с нем., ч. 1, M.- Л., 1934; Турбинное оборудование гидроэлектростанций, под ред. А. А. Морозова, 2 изд.. М. -Л., 1958; Ковалев H. H., Гидротурбины, М.-Л., 1961; Кривченко Г. И., Автоматическое регулирование гидротурбин, М.-Л., 1964; Tenot A., Turbines hydrauliques et regulateurs automa-tiques de vitesse, v. 1-4, P., 1930-35.
M. Ф. Красилъников.
ГИДРОУГОЛЬ, Всесоюзный н. -и. и проектно-конструктор-ский ин-т добычи угля гидравлическим способом (ВНИИГидроуголь), организован в 1955 в Новокузнецке Кемеровской обл. Осн. тематика ин-та: создание и совершенствование техники и технологии подземной добычи угля гидравлич. способом. По структуре ин-т является комплексным. Включает науч. и проектную части, экспериментальный з-д, шах-томонтажное управление пуско-наладочных работ и вычислит, центр. Издаёт ;Труды; (с 1962).
ГИДРОУДАРНОЕ БУРЕНИЕ, способ проходки скважин, при к-ром разрушение породы на забое осуществляется погружными (работающими непосредственно в скважине) гидравлич. забойными машинами ударного действия.
Первые патенты на гидроударные машины были выданы в кон. 19 в., а работоспособные модели созданы в 1900-07 и применялись для бурения скважин на нефть на Кавказе.
Гидроударная машина приводится в действие энергией потока жидкости, нагнетаемой насосом с поверхности по колонне бурильных труб. Эта жидкость очищает забой от продуктов разрушения породы и удаляет их на поверхность. При бурении с отбором керна применяются коронки буровые, армированные вставками из твёрдого сплава; при бурении сплошным забоем - лопастные и шарошечные долота. Гидроударные машины для бурения на твёрдые полезные ископаемые при расходе промывочной жидкости 100- 300 л/мин имеют энергию единичного удара 70-80 дж (7-8 кгс-м) и частоту ударов 1200-1500 в мин', осевая нагрузка на забой создаётся в пределах 4000 - 8000 н (400-800 кгс), частота вращения снаряда 25-100 об/мин в зависимости от твёрдости и абразивности проходимых пород.
Рациональная область применения Г. б. - породы средней и высокой твёрдости, к-рые наиболее эффективно разрушаются под действием ударных нагрузок. Гидроударные машины обеспечивают повышение производит, бурения в 1>5-1,8 раза при снижении стоимости на 20-30% по сравнению с твердосплавным и алмазным бурением вращат. способом.
Лит.: Ударно-вращательное бурение скважин гидроударниками, М., 1963; Теория и практика ударно-вращательного бурения, М 1967. Л. э. Граф, А. Т. Киселёв.
ГИДРОУЗЕЛ, узел гидротех-нич. сооружений, группа гид-ротехнич. сооружений, объединённых по расположению и условиям их совместной работы. В зависимости от осн. назначения Г. делятся на энергетич., водно-трансп., водозаборные и др. Г. чаще всего бывают комплексные, одновременно выполняющие несколько водохоз. функций. Различают Г.: низконапорные,- когда разность уровней воды верхнего и нижнего бьефов (напор) не превышает 10 м, - устраиваемые на равнинных реках, преим. в пределах их русла (гл. обр. для трансп. или энергетич. целей), и на горных реках (для забора воды с целью получения электроэнергии или орошения земель); средненапор-н ы е (с напором 10-40л)-на равнинных или предгорных участках рек, предназначенные гл. обр. для транспортно-энерге-тич;, а также ирригац. целей (создаваемый ими подпор приводит к затоплению поймы реки в верхнем бьефе, образуя водохранилище, используемое для суточного и сезонного регулирования стока реки, осветления воды, борьбы с наводнениями и т. п.); в ы с о к о н а-п о р н ы е (с напором более 40 м), служащие обычно для комплексных целей - энергетики, транспорта, ирригации и др.
Сооружения, входящие в состав Г., подразделяются на основные и вспомогательные. Основные сооружения, обеспечивающие нормальную работу Г., в свою очередь, делятся на общие (плотины, поверхностные и глубинные водосбросы, сооружения для удаления льда, шуги, наносов, регуляционные, сопрягающие и др.), обеспечивающие необходимые напор и ёмкость водохранилища, а также гидравлич. условия, отвечающие изменённому гидрологич. режиму реки (см. Гидротехнические сооружения), и специальные (ГЭС, судоходные шлюзы, судоподъёмники, рыбоходы, бревноспуски, плотоходы и т. д.), выполняющие те функции, для к-рых был создан Г. К вспомогат. сооружениям относятся жилые, адм.-хоз. и культурно-бытовые здания, сооружения водопровода и канализации, дороги и т. п. Временные сооружения (перемычки, склады строит, материалов, бетонные и арматурные з-ды, мастерские, подъездные пути и пр.) обычно функционируют в период строительства Г., но нек-рые из них иногда совмещают с постоянными (напр., путём включения перемычек в состав плотины). Прочие сооружения -транзитные дороги и мосты, проходящие в зоне Г. (напр., пересечение Калининской ж. д. с каналом им. Москвы в р-не расположения шлюза № 8), промышленные предприятия, возникшие на его базе и использующие его электроэнергию и т. п., связываются с Г. гл. обр. территориально.
Место размещения Г., т. е. тех его сооружений, к-рые образуют т. н. напорный фронт, наз. створом. Взаимное расположение осн. сооружений, называемое компоновкой Г., представляет собой сложную инж. задачу, решаемую с учётом эксплуатац., строит, и тех-нико-экономич. требований. Большое разнообразие природных и местных условий не позволяет установить единые правила для размещения и компоновки Г. Эти вопросы решаются каждый раз индивидуально с учётом всего комплекса условий, требований и характера взаимодействия сооружений.
Помимо разрешения водохоз. задач, сооружения Г. должны отвечать и эстетическим требованиям; они служат созданию арх. ансамбля, органически связанного с окружающей природой. Вся терр. гидроузла имеет чёткое архитектурно-функцион. зонирование. Нередко гидро-технич. комплекс влияет на планировку и застройку расположенных поблизости старых и вновь возникающих городов, посёлков, заводов (Волховская ГЭС и г. Волхов, Днепрогэс и г. Запорожье). Гидроузлы, расположенные на небольшом расстоянии друг от друга, могут иметь единое архитектурно-стилевое решение (каскад Верхневолжских гидроузлов, СССР). Главные сооружения, организующие архитектурный ансамбль Г.,- плотина, гидроэлектростанция, судоходный шлюз с подходными каналами. На рис. 1 показана схема Красноярского Г. на р. Енисей транспортно-энергетич. назначения. В его состав входят водосливная и глухая бетонные плотины, ГЭС мощностью 5 млн. кет и судоподъёмник, расположенный на левом берегу реки. На рис. 2 приведён план строящегося Нурек-ского Г. на р. Вахш, к-рый предназначен для регулирования стока реки в целях орошения и получения гидроэнергии. Г. включает самую высокую в мире каменно-земляную плотину (вые. 300 м), береговой водосброс, туннельный водозабор, здание ГЭС и др.
Илл. см. на вклейке, табл. XIX, XX (стр. 512-513).
Лит. см. при ст. Гидротехника.
В. Н. Поспелов.
ГИДРОФИЗИКА, раздел геофизики, изучающий физ. процессы, протекающие в водной оболочке Земли (гидросфере). К общим вопросам, изучаемым Г., относятся: молекулярное строение воды во всех трёх её состояниях (жидком, твёрдом, газообразном); физ. свойства воды, снега, льда - тепловые (теплопроводность, теплоёмкость), радиац., электрич., радиоактивные, акустич., механич. (упругость, вязкость и др.), а также процессы, происходящие в водоёмах - динамические (течения, волны, приливы и отливы), термические (нагревание и охлаждение водоёмов, испарение и конденсация, образование и таяние льда и снега), распространение, поглощение и рассеяние света в толще воды, снега и льда.
Г. подразделяется на физику моря и физику вод суши. Последняя исследует реки, озёра, водохранилища, подземные воды и др. водные объекты на материках применительно к задачам гидрологии суши, а также термич. и динамич. процессы изменения запасов влаги в речных бассейнах (в верхнем, корнеобитаемом слое почво-грунтов и на поверхности - D снежном покрове, ледниках и снежниках). В физике вод суши развитие получили вопросы турбулентного движения воды, перенос турбулентными потоками наносов и взаимодействия потока и русла. Эта совокупность вопросов выделилась в особую дисциплину - динамику руслового потока. Довольно широко разработана термика пресных водоёмов - закономерности образования и роста поверхностного и внутриводного льда, тепловой баланс водоёмов и снежного покрова и т. п. В физике моря изучаются процессы, происходящие в морях и океанах: динамика морских течений, приливных, поверхностных и внутр. волн, взаимодействие моря с атмосферой, термика, акустика, оптика моря и др.
Лит.: Шулейкин В. В., Физика моря, 4 изд., М., 1968; Великанов М. А., Гидрология суши, 5 изд., Л., 1964; Лебедев А. Ф., Почвенные и грунтовые воды, 4 изд., М. - Л., 1936.
77. 77. Кузьмин.
ГИДРОФИЛИЯ (от гидро... и греч. philia - любовь), приспособленность цветков нек-рых водных растений к опылению под водой (напр., у роголистника, наяды, взморника). Гидрофилами наз. также погружённые в воду растения (см. Гидатофиты ).
ГИДРОФИЛЬНОСТЬ И ГИДРОФОБНОСТЬ, понятия, характеризующие сродство веществ или образованных ими тел к воде; это сродство обусловлено силами межмолекулярного взаимодействия. Слова ;гидрофильный; и ;гидрофобный; могут относиться в равной степени к веществу, к поверхности тела и к тонкому (в пределе - толщиной в одну молекулу) слою на границе раздела фаз (тел). Г. и г.- частный случай лиофилъности и лио-фобности - характеристик молекулярного взаимодействия веществ с различными жидкостями.
Общей мерой гидрофильное™ служит энергия связи молекул воды с поверхностью тела; её можно определить по теплоте смачивания, если вещество данного тела нерастворимо. Гидрофобность следует рассматривать как малую степень гидрофильности, т. к. между молекулами воды и любого тела всегда будут действовать в большей или меньшей степени межмолекулярные силы притяжения. Г. и г. можно оценить по растеканию капли воды на гладкой поверхности тела. На гидрофильной поверхности капля растекается полностью, а на гидрофобной - частично, причём величина угла между поверхностями капли и смачиваемого тела зависит от того, насколько данное тело гидро-фобно. Гидрофильны все тела, в которых интенсивность молекулярных (атомных, ионных) взаимодействий достаточно велика. Особенно резко выражена гидрофильность минералов с ионными кристаллич. решётками (напр., карбонатов, силикатов, сульфатов, глин и др.), а также силикатных стёкол. Гид-рофобны металлы, лишённые окисных плёнок, органич. соединения с преобладанием углеводородных групп в молекуле (напр., парафины, жиры, вески, нек-рые пластмассы), графит, сера и др. вещества со слабым межмолекулярным взаимодействием .
Понятия Г. и г. применимы не только к телам или их поверхностям, но и к единичным молекулам или отд. частям молекул. Так, в молекулах поверхностно-активных веществ различают гидрофильные (полярные) и гидрофобные (углеводородные) группы. Гидрофильность поверхности тела может резко измениться в результате адсорбции таких веществ.
Повышение гидрофильности наз. гидрофилизацией, а понижение - гидрофобизацией. Оба эти явления играют важную роль при обогащении руд методом флотации. В текст, технологии гидрофилизация тканей (волокон) необходима для успешного крашения, беления, стирки и т. д., а гидрофо-бизация - для придания тканям водостойкости и непромокаемости (см. Гидрофобные покрытия).
ГИДРОФИЛЬНЫЕ КОЛЛОИДЫ, дисперсные системы, в к-рых диспергированное вещество взаимодействует с дисперсной средой (водой). См. Гидрофильность и гидрофобностъ.
ГИДРОФИТЫ (от гидро... и греч. phy-ton - растение), водные растения, прикреплённые к почве и погружённые в воду только нижними своими частями. Г. обитают по берегам рек, озёр, прудов и морей, а также на болотах и заболоченных лугах (т. н. гелофиты). Нек-рые Г. могут расти на влажных полях в качестве сорняков, как, напр., частуха, тростник и др. Корневая система у Г. хорошо развита и служит как для проведения воды и растворённых в ней питат. веществ, так и для укрепления растений на местах их обитания. В отличие от гидатофитов, Г. имеют хорошо развитые механич. ткани и сосуды, проводящие воду. В тканях Г. много межклетников н возд. полостей, по к-рым доставляется воздух в нижние части растения, т. к. в воде меньше кислорода, чем в воздухе. Из культурных растений к Г. относится рис. Многие Г., участвуя в процессе зарастания водоёмов, являются торфообразователями. Нек-рые Г., особенно среди однодольных растений, служат кормом для скота. См. также Водные растения.
ГИДРОФИЦИРОВАННАЯ КРЕПЬ, гидравлическая крепь, горная крепь, в к-рой работа несущих элементов (стоек), передвижение крепи, перемещение перекрытий, защитных кожухов и вспомогат. узлов осуществляются с помощью гидравлпч. устройств. См. Механизированная кпепъ.
ГИДРОФОБИЯ (от гидро... и греч. phobos - боязнь, страх), водобоязнь, устаревшее название бешенства.
ГИДРОФОБНЫЕ КОЛЛОИДЫ, дисперсные системы, в к-рых диспергированное вещество не взаимодействует с дисперсной средой (водой). См. Гидрофильность и гидрофобностъ.
ГИДРОФОБНЫЕ ПОКРЫТИЯ, тонкие слои несмачивающихся водой веществ на поверхности гидрофильных материалов. Г. п. часто наз. водоотталкивающими, что неправильно, т. к. молекулы воды не отталкиваются от них, а притягиваются, но крайне слабо (см. Гидрофильность и гидрофобностъ). Г. п. в виде мономолекулярных слоев (адсорбционных ориентированных слоев толщиной в одну молекулу) или плёнок типа лаковой получают обработкой материала растворами, эмульсиями пли (реже) парами гпдрофобнзаторов - веществ, слабо взаимодействующих с водой, но прочно удерживающихся на поверхности. В качестве гпдрофобизаторов применяют соли жирных кислот и таких металлов, как медь, алюминий, цирконий и др., катионоактивные поверхностно-активные вещества, низко- и высокомолекулярные кремнийорганич. и фтор-органнч. соединения.
Г. п. служат для защиты различных материалов (металла, древесины, пластмасс, кожи, тканых и нетканых волокнистых материалов) от разрушающего действия воды или намокания. Особенно широко их применяют в машиностроении, строительстве и текст, произ-ве.
ГИДРОФОБНЫЙ ЦЕМЕНТ, гидрофобный портландцемент, гидравлическое вяжущее вещество, получаемое в результате тонкого измельчения портландцементного клинкера (см. Портландцемент) совместно с гипсом и гидрофобизующей добавкой (асидол, мылонафт, олеиновая кислота, окисленный петролатум, кубовые остатки синте-тич. жирных кислот и др.). Добавка, вводимая в количестве 0,1-0,3% от массы цемента, образует на поверхности его частиц тончайшие (мономолекулярные) гидрофобные плёнки, уменьшающие гигроскопичность цемента и поэтому предохраняющие его от порчи при длительном хранении даже в условиях повышенной влажности. Бетоны и растворы на Г. ц. отличаются меньшим водопоглощепием, большей морозостойкостью и водонепроницаемостью, чем на обычном цементе. Наряду с портландцементом, можно гид-рофобизировать также шлаковые, глиноземистые и др. виды цемента.
М. И. Хигерович.
ГИДРОФОН (от гидро... и греч. phone- звук), гидроакустический звукоприёмник. Г. являются электроакустическими преобразователями и применяются в гидроакустике для прослушивания подводных сигналов и шумов, для измерит, целей, а также как составные элементы направленных приёмных гидроакустич. антенн. Наиболее распространены Г., основанные на электродинамич., пьезоэлектрич. и магнитострикционном эффектах. Электродинамич. Г. по принципу действия не отличаются от возд. электродинамич. микрофонов, если не считать особенностей конструкции, связанных с изоляцией от воды.
В пьезоэлектрич. Г. используется прямой пьезоэффект (см. Пьезоэлектричество) нек-рых кристаллов (сегнетова соль, кварц, дигидрофосфат аммония, сульфат лития и т. д.), при к-ром переменная деформация кристалла вызывает появление переменных поверхностных электрич. зарядов и соответственно переменной электродвижущей силы на электродах-обкладках. Широко пользуются пьезоэлектрич. керамич. материалами (типа керамики титаната бария, титаната-цирко-иата свинца и др.). Чувствит. элементы пьезоэлектрич. Г. изготавливают в виде пакетов прямоугольной или цилиндрической формы.
Магнитострикционные Г. основаны на обратном магнитострикционном эффекте (см. Магнитострикция) нек-рых ферромагнитных металлов (в основном никеля и его сплавов), при к-ром деформация вызывает появление переменной магнитной индукции в магнитопроводе и как следствие - переменной эдс на обмотке. Чувствит. элементы Г. (сердечники) набираются, как правило, из тонких пластин для избежания потерь на токи Фуко (см. Вихревые токи).
Г., предназначенные для измерит, целей, должны быть ненаправленными и обладать ровной частотной характеристикой во всей области исследуемых частот. Для этой цели удобно пользоваться малыми по сравнению с длиной волны полыми сферич. приёмниками из пьезокерамики, совершающими сферические симметричные колебания.
Одна из важнейших характеристик Г.- чувствительность, представляющая собой отношение электрич. напряжения к звуковому давлению в мкв/бар', она лежит в пределах от долей мкв/бар для малых (диаметром в неск. мм) керамических сферических приёмников до сотен мкв/бар для пакетов из пьезоэлектрических кристаллов. Для увеличения чувствительности (а также для устранения шунтирующего действия кабеля) пользуются Г. с предварит, усилителями, к-рые монтируются в одном корпусе с приёмником и вместе опускаются в воду.
Лит.: Тюрин А. М., Сташкевич А. П., Таранов Э. С., Основы гидроакустики, Л., 1966. Б. Ф. Куръянов.
ГИДРОФОРМИНГ, один из способов переработки нефтепродуктов. См. Ри-форминг.
ГИДРОФТАЛЬМ (от гидро... и греч. ophthalmos - глаз), водянка гла-з а, увеличение у детей глазного яблока при врождённой глаукоме.
ГИДРОХИМИЯ, наука о хим. составе природных вод и закономерностях его изменения в зависимости от хим., физ. и биол. процессов, протекающих в окружающей среде. Г. как наука о химии гидросферы является частью геохимии и одновременно частью гидрологии. Г. имеет большое значение для развития ряда смежных наук: петрографии, минералогии, почвоведения, гидрогеологии, гидробиологии и др. Знание хим. состава воды (определяющего её качество) необходимо для таких областей практич. деятельности, как водоснабжение, орошение, рыбное х-во; гидрохим. сведения важны для оценки коррозии строит, материалов (бетон, металлы), для характеристик минеральных вод, при поисках полезных ископаемых (нефть, рудные месторождения, радиоактивные вещества) и т. д. Изучение хим. состава воды приобретает громадное значение при борьбе с загрязнением водоёмов сточными водами. В России начало изучения Г. связано с работами М. В. Ломоносова и т. и. академическими экспедициями 18 в. Теперь изучение хим. состава воды ведётся в различных науч. и высших уч. заведениях, в лабораториях предприятий пром-сти и транспорта, в сан. и гигиенич. учреждениях и инспекциях, в лабораториях системы водоснабжения. Особенно важны стационарные гидрохимические работы, проводимые на станциях (морских, речных, озёрных) гидрометеорологич. сети Гид-рометслужбы. В СССР издано большое число науч. работ по Г., существует постоянный печатный орган ;Гидрохимические материалы; (с 1915); в 1921 создан единственный в мире Н.-и. ин-т гидрохимии, в соответствующих вузах читается курс Г.
На совр. этапе развития Г. можно различать след, её разделы: 1) Формирование хим. состава природных вод. Этот раздел включает изучение воды как растворителя сложного комплекса минералов земной коры и исследование хим. процессов, происходящих в воде при взаимодействии с породами, почвами, организмами и атмосферой. Рассматривается растворимость веществ, встречающихся в природе, их состояние в растворе и стабильность, а также сорбционные, обменные, окислителыю-восстановит. процессы и мн. др. К этому разделу, весьма близкому геохимии, следует отнести общие вопросы круговорота веществ и вопросы миграции элементов в гидросфере.
2) Хим. состав и гидрохим. режим определённых видов природных вод, зависимость их изменений от физико-геогр. условий окружающей среды. Этот обширный раздел близко примыкает к гидрологии, и его частями являются химия рек и озёр, химия моря, химия подземных и атм. вод.
Химия поверхностных вод изучает хим. состав воды в реках, озёрах, искусств, водоёмах, его изменения по терр. или акватории и по глубинам, сезонные суточные колебания, а также условия формирования состава в зависимости от окружающей среды. Большое значение приобретает прогнозирование хим. состава водохранилищ, создаваемых в засушливых областях, и борьба с загрязнениями, вносимыми в водоёмы. Исследования соляных озёр, богатых минеральным сырьём, очень важны для хим. пром-сти.
Химия моря, тесно примыкающая к океанологии, наряду с изучением солёности, биогенных веществ и растворённых газов в зависимости от гидродинамич., гидрометеорологич. и гидробиологич. факторов, изучает формы и содержание микроэлементов, генезис и процессы метаморфизации органич. веществ, процессы взаимодействия мор. воды с речной и мор. донными осадками и пр.
Химия подземных вод включает изучение хим. состава грунтовых, пластовых, артезианских, минеральных вод и вод нефтяных месторождений. Важнейшие направления здесь - формирование состава вод, процессы взаимодействия воды с окружающими породами, происходящие под высокими давлениями и часто повышенными темп-рами при замедленном водообмене и своеобразных микробиол. условиях. Большое значение издавна имеет изучение минеральных вод, весьма разнообразных по составу и происхождению.
3) Методика гидрохим. исследований. Этот раздел является спец. ветвью аналитической химии, применительно к специфике анализа природных вод. В настоящее время в Г. широко применяются методы спектроскопии, хроматографии, полярографии, меченых атомов и др. физико-хим. методы. Большой раздел анализа - определение компонентов загрязнений воды.
Лит.: Алекин О. А., Основы гидрохимии, Л., 1953; его же, Химия океана, Л., 1966; его же, Гидрохимия за 50 лет, ;Гидрохимические материалы;, 1968, т. 46; Вернадский В. И., Избр. соч., т. 4, кн. 2 - История природных вод, М., 1960; Виноградов А. П.. Введение в геохимию океана, М., 1967; Приёмы санитарного изучения водоёмов, под ред. С. М. Драчева, М., 1960; Драчев С. М., Борьба с загрязнением рек, озёр и водохранилищ промышленными и бытовыми стоками, М. - Л., 1964; Химический состав атмосферных осадков на Европейской территории СССР, под ред. Е. С. Селезнёвой, Л., 1964; Резников А. А., Муликовская Е. П., Соколов И. Ю., Методы анализа природных вод, М., 1963: Овчинников А. М., Гидрогеохимия, М., 1970.
О. А. Алекин.
ГИДРОХИНОН, n-диксибензол, бесцветные кристаллы, с„л 170,3 °С; плотность 1,358 г/см3', возгоняется в вакууме. Г. хорошо растворим в спирте, эфире, плохо- в бензоле; 5,7 г Г. растворяется в 100 г воды при 15;С. Г.- сильный восстановитель; в вод-
ных, особенно в щелочных, растворах окисляется кислородом воздуха. В пром-сти Г. получают восстановлением хинона, а также щелочным плавлением и-фенолсульфокислоты n-Бензохинон. или и-хлорфенола.
Г. применяют как проявитель в фотографии, как антиоксидант. Г. служит полупродуктом в синтезе многих органич. красителей. Его применяют в аналитич. химии при фотометрич. определении ряда элементов. Молекулярное соединение Г. гидрон, применяют при определении кенцентрации водородных ионов. Соединение Г. с глюкозой-арбутин - широко распространено в природе. Г. впервые получен нем. химиком Ф. Вёлером в 1844.
ГИДРОХОРИЯ (от гидро... и греч. cho-гёо - продвигаюсь, распространяюсь), распространение плодов, семян и др. зачатков растений водными течениями. Г. характерна преим. для болотных и водных растений, водорослей и нек-рых грибов. Приспособлениями для такого способа переноса служат различные вздутия и выросты на плодовых или семенных оболочках (или особые клетки - в спорах грибов), наполненные воздухом и действующие как плавательные пузыри. Г. наблюдается у частухи, стрелолиста, сусака, ежеголовника, рдеста и др.
ГИДРОЦЕЛЕ (от гидро... и греч. kele- опухоль), водянка яичка, скопление серозной жидкости в оболочках яичка, возникающее вследствие
затруднения оттока её по лимфатич. сосудам. Может быть врождённым или возникать при воспалит, заболеваниях яичка (см. Орхит), его придатков (см. Эпиди-димит), семенного канатика, при травмах или новообразованиях. Развитию Г. способствуют паховые грыжи и расширение вен семенного канатика. Лечение: при остром Г., не сопровождающемся сильными болями и повышением темп-ры тела, - устранение осн. заболевания; при хронич. Г.- хирургич. вмешательство.
ГИДРОЦЕФАЛИЯ (от гидро... и греч. kephale - голова), водянка мозга, головная водянка, чрезмерное увеличение количества спинномозговой жидкости в полости черепа. Причина Г.- либо избыточная продукция спинномозговой жидкости в головном мозге, либо затруднение её оттока из мозговых желудочков вследствие воспалит, процессов, при опухолях и др. заболеваниях, приводящих к закрытию отверстий, через к-рые жидкость выходит из желудочков. Врождённая Г. обусловлена врождённым сифилисом, токсоплазмозом; приобретённая Г. возникает (обычно в раннем детстве) после перенесённых менингитов, менингоэнце-фалитов, травм головы, интоксикаций и др. Наиболее постоянный признак Г. у детей - увеличенный в объёме череп. В местах, где не произошло нормального срастания костей черепа, могут образоваться округлые пульсирующие выпячивания. Нередко бывает косоглазие и нистагм. Иногда отмечаются снижение зрения и слуха, головные боли, тошнота. Интеллект снижен. Лечение: устранение причины, вызвавшей Г.; иногда - хирургич. операция. Профилактика: устранение вредностей, действующих на мать во время беременности, и предупреждение нейроинфекций в детском возрасте.
Лит.: Арендт А. А., Гидроцефалия и её хирургическое лечение, М., 1948.
В. С. Ротенберг.
ГИДРОЦИКЛОН (от гидро... и греч. kyklon - вращающийся), аппарат для разделения в водной среде зёрен минералов, отличающихся значением массы. Различают Г. классификаторы, сепараторы и сгустители. Классификаторы применяются для разделения зёрен по крупности, сгустители - для отделения части воды от зёрен и сепараторы - для обогащения полезных ископаемых в минеральных суспензиях. Г. представляет собой конус / (рис., а) с короткой цилиндрич. частью 2, имеющей питающий патрубок 3, по к-рому подаётся гидросмесь, и сливное отверстие 4. У конич. части предусмотрена насадка 5, через к-рую разгружается нижний продукт разделения. Питающий патрубок расположен таким образом, что пульпа вводится в Г. по касательной и вращается в нём с образованием внеш. и внутр. потоков (рис., б). Твёрдые частицы подвергаются воздействию центробежной силы и отбрасываются к периферии. Чем больше масса зерна, тем дальше оно будет отброшено. Зёрна, имеющие большую массу, чем граничные зёрна, по к-рым производится разделение, остаются во внеш. потоке и, перемещаясь к вершине конуса, разгружаются через насадку. Зёрна с меньшей массой попадают во внутр. поток и выносятся через сливное отверстие.
Ввиду простоты конструкции Г. находят всё большее применение в пром-сти. Их совершенствование выражается также в применении сочетания неск. Г. с получением различных продуктов и в автоматическом регулировании процесса разделения зёрен. Впервые Г. применён в 1939 на углеобогатит. фабрике в Голландии. Серийное производство Г. в СССР начато в 1956.
Лит.: Поваров А. И., Гидроциклоны, М., 1961. М.Г.Акопов.
ГИДРОЦИЛИНДР силовой, гидравлический двигатель с возвратно-по-ступат. движением поршня. Широко применяется для привода главного движения станков, перемещения рабочих органов навесных, строит., дорожных и с.-х. машин, в нажимных устройствах прокатных станов, в системах регулирования для перемещения органов управления и т. д. (См. Гидропередача объёмная и Гидропривод машин.)
ГИДРОЭКСТРУЗИЯ, то же, что гидростатическое прессование.
ГИДРОЭЛЕВАТОР (от гидро... и элеватор), насос струйного типа для подъёма и перемещения по трубопроводу жидкостей и гидросмесей. Работа Г. основана на использовании энергии струи воды, подводимой к насадке под напором. Проходя с большой скоростью через проточную часть Г. (рис.), струя воды создаёт при вылете из насадки перепад давления. Это вызывает поступление в смесит, камеру Г. транспортируемого материала. Из смесит, камеры струя рабочей жидкости увлекает образующуюся гидросмесь в диффузор. В диффузоре скорость движения гидросмеси снижается, но повышается её давление за счёт перехода части кинетич. энергии струи в потенц. энергию потока, чем и обеспечивается перемещение гидросмеси по трубопроводам. Г. не имеет движущихся частей и прост в конструктивном исполнении, но его кпд не превышает 20-25%.
Схема гидроэлеватора: 1 - нагнетательный трубопровод; 2 - всасывающий патрубок; 3 - сопло (насадка); 4 - смесительная камера; 5 - диффузор.
Г. применяются для транспортировки материалов на незначит. расстояния (до неск. сотен м), при гидромеханизации горных и строит, работ, для удаления шламов на обогатит, ф-ках, шлака и золы в котельных и на электростанциях, для транспортировки песка и гравия.
Лит.: Каменев П. Н., Гидроэлеваторы в строительстве, М., 1964; Фридман Б. Э., Гидроэлеваторы, М., 1960.
В. В. Ляшевич.
ГИДРОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ, гидроэлектростанция (ГЭС), комплекс сооружений и оборудования, посредством к-рых энергия потока воды преобразуется в электрич. энергию. ГЭС состоит из последовательной цепи гидротехнических сооружений, обеспечивающих необходимую концентрацию потока воды и создание напора, и энер-гетич. оборудования, преобразующего энергию движущейся под напором воды в механич. энергию вращения (см. Гидротурбина), к-рая, в свою очередь, преобразуется в электрич. энергию (см. Гидрогенератор ).
Рис. 1. Схема концентрации падения реки плотиной: ВБ - верхний бьеф; НБ -нижний бьеф; Нб - напор брутто.
Напор ГЭС создаётся концентрацией падения реки на используемом участке (аб) плотиной (рис. 1), либо деривацией (рис. 2), либо плотиной и деривацией совместно (рис. 3). Осн. энергетич. оборудование ГЭС размещается в здании ГЭС: в машинном зале электростанции - гидроагрегаты, вс |
