ГИДРОМОДУЛЬ (от гидро... и лат. modulus - мера), средний расход воды одним гектаром посева с.-х. культуры за определ. период, т. е. удельный расход воды. Г. (q) выражается в л/сек на 1 га. Различают Г. потребления воды (q') - расход её на 1 га площади поля без учёта потерь в оросительной сети и Г. подачи (q" ) - расход воды с учётом потерь в оросит, сети. При поливной норме т м³/га, поливном периоде t суток и круглосуточном поливе

Если кпд оросит. системы в период

Зная площадь орошаемого участка , можно определить потребление воды участком (Q' нетто) и подачу воды в головную часть оросит, системы (Q" брутто) за время t:

При посеве на орошаемом участке неск. культур, занимающих соответственно a₁, a₂, ..., a_i, % площади, л/сек на 1 га. Так же получают значения q'', Q'₁ O"₁ , т. е. умножают величины При одноврем. поливе неск. культур их Г. складывают.

Определив поливные и оросит, нормы каждой культуры, сроки и Г. поливов, составляют графич. план водопользования орошаемого участка в течение всего вегетац. периода, или график Г. Для этого на оси абсцисс откладывают время t, а по оси ординат Г. q. Если ординаты резко различны и отражают перерывы в подаче воды, то график укомплектовывают, т. е. изменяют сроки и продолжительность поливных периодов (в допустимых для каждой культуры пределах) и поливные нормы, сохраняя оросительные. Примерные значения Г. для хлопковых севооборотов Cp. Азии 1,05 - 0,80 л/сек на 1 га, для зерново-кормовых и зерново-пшеничных севооборотов юж. р-нов Украины и Заволжья 0,50- 0,40 л/сек на 1 га, для овощных и кормовых культур Центрально-чернозёмной зоны 0,5-0,3 л/сек на 1 га. Г. рисовых оросит, систем более высокий: при первоначальном затоплении 2,5-2 л/сек на 1 га, при поддержании затопления 2,0 - 1,0 л/сек на 1 га.

ГИДРОМОНИТОР (от гмдро... и англ. monitor - водомёт), аппарат для создания и управления полётом мощных водяных струй с целью разрушения и смы ва горных пород, золы, шлака и др. Наиболее распространены Г. в гидротехническом и пром. строительстве, при открытой и подземной разработке месторождений полезных ископаемых.

Г. впервые были применены в России для добычи золота на Урале (1830), позднее (1880) К. Ф. Пеньевский на р. Ныгри для размыва торфа использовал Г., изготовленные из парусиновых труб и рассчитанные на работу при давлении 0,6-0,9 Мн/м² (6-9 кгс/см²).

Г. состоит (рис. 1) из нижнего неподвижного колена 1 и верх, колена 2, к-рое может вращаться вокруг вертикальной оси благодаря шарнирному устройству. Ствол 3 Г. может отклоняться от горизонтальной плоскости вверх и вниз при помощи шарового шарнира. Вода в Г. подводится по трубопроводу под давлением (от насосной станции) и через систему колен и шарниров попадает в ствол, имеющий конусность З-5° в направлении движения потока воды. Ствол оканчивается насадкой 4, в которой формируется струя воды. Размытая гидромониторной струёй порода в виде гидросмеси транспортируется самотёком или грунтовыми насосами.

Рис. 1. Гидромонитор с дистанционным управлением.

Г. разделяются: по назначению - для открытых работ, подземных работ (рис. 2) и спец. назначения; по техноло-гич. признакам - на врубовые и смывные; по создаваемому напору - на высоко- и низконапорные; по способу управления - на управляемые вручную и с дистанц. управлением; по расположению в забое - на работающие непосредственно у забоя (Г. ближнего боя) и на работающие вне контура обрушения уступа.

Развитие техники гидромониторостроения происходит преим. в направлении создания самоходных Г. с дистанц. управлением.

Лит.: Цяпко H. Ф., Чапка A. M., Гидроотбойка угля на подземных работах, M., 1960; Hурок Г. А., Гидромеханизация открытых разработок, M., 1970.

В. И. Шелоганов.

ГИДРОМУФТА, гидравлич. механизм, передающий вращат. движение. См. Гидродинамическая передача.

ГИДРОНАВТ, акванавт (от гидро..., лат. aqua - вода и греч. nautes - мореплаватель), человек, получивший специальную подготовку, способный длительное время (в течение многих суток) находиться в особом подводном сооружении (аппарате) без выхода на поверхность. Г. выполняет подводные исследования и работы, используя прнспособи-тельные возможности организма к длит. воздействию повыш. давлений окружающей среды.

ГИДРОНЕФРОЗ (от гидро... и греч. nephros - почка), заболевание, характеризующееся прогрессирующим расширением полостей почек с последующим малокровием и атрофией почечной ткани. Г. развивается вследствие нарушения оттока мочи из почечной лоханки (чаще - правой). Заболевание встречается чаще у женщин в возрасте 20-40 лет и у детей. Врождённые Г. развиваются при пороках развития мочевой системы, механические - при закупорке камнем, опухолью, воспалит, рубцом и т.п. лоханки или мочеточника, динамические - при повреждениях нервно-мышечного аппарата лоханки и мочеточника и травматические - при ранениях мочеточника или сдавлении его спайками после тупых травм. Нарушение оттока мочи ведёт к расширению лоханки и чашечек, повышению внутрипочечного давления, в результате чего суживаются кровеносные сосуды и нарушается кровообращение почки. Постепенно развивается атрофия паренхимы почки. При своеврем. лечении орган восстанавливается. Обычно Г. развивается бессимптомно, но иногда появляются приступы почечной колики или тупые боли в области почек, кровь в моче (гематурия), а при присоединении инфекции - гной (пиурия). Лечение - хирургическое.

Лит.: Абрамян А. Я., Гидронефроз и гидроуретер, в кн.: Многотомное руководство по хирургии, под ред. Б. В. Петровского, т. 9, M., 1959.

В. Г. Цомык, В. A. Верпгенова.

ГИДРОНИЙ, ион гидрония, ион гидроксония, гидратированный ион водорода в водном растворе H₃O⁺. Свободный водородный ион H⁺ (т. е. ядро атома водорода - протон) в растворе связывается с молекулами воды, образуя гл. обр. ион Г.: H⁺+ H₂O = = НзО⁺. Из-за незначит. размера протона (10-¹³ см; радиусы остальных ионов имеют величину порядка 10-⁸ см) он создаёт сильное электрич. поле; между ним и неподелённой парой электронов кислорода молекулы воды возникает ковалентная связь. Образование иона Г. аналогично образованию иона аммония NH₄⁺ (см. Азот); установлено, что кристаллогидрат хлорной к-ты HClO₄*H₂O имеет ионную кристаллич. решётку, изоморфную перхлорату аммония NH₄⁺ClO₄-. Ион H₃O⁺ в кристаллах носит назв. оксония (в отличие от Г.- иона H₃O⁺ в растворе). Вследствие ассоциации молекул воды ион Г. оказывается связанным с большим количеством воды. Получающиеся при этом гидратированные ионы Г. выражают формулами H₅O₂⁺, H₇O₃⁺, H₉O₄⁺.

Лит.: Самойлов О. Я., Структура водных растворов электролитов и гидратация ионов, M., 1957; Неницеску К., Общая химия, пер. с рум., M., 1968.

ГИДРООКИСИ, гидроксиды, химические соединения окислов элементов с водой; один из гл. классов неорганич. соединений. Часто Г. наз. гидратами окислов, что не соответствует природе Г., поскольку они не содержат отд. молекул воды (см. Гидраты). В совр. междунар. номенклатуре принят термин "гидроксиды". Известны Г. почти всех химич. элементов. Г. многих металлов являются основаниями, Г. неметаллов - кислородными к-тами (см. также Кислоты и основания). Химич. свойства оснований определяются наличием иона гидроксила ОН- , а к-т - иона водорода H⁺. Этому соответствует и особая запись оснований и к-т, напр. Ba(OH)₂ и H₂SO₄. Г., проявляющие как основные, так и кислотные свойства, паз. амфотерными (см. Амфотерностъ). Характер Г. зависит от положения элемента в периодической системе элементов Менделеева. На практике термин "Г." обычно применяют только по отношению к основным и амфотерным Г.

ГИДРООКИСЛЫ ПРИРОДНЫЕ, обширная группа минералов, представляющих собой устойчивые на поверхности Земли соединения металлов (Al, Mn, Fe, Mg, U, W, V и др.) с гидроксилом (ОН)^1- или OH^1- и кислородом (так наз. оксигидраты). Кислородно-водородные группировки в составе Г. п., кроме гидроксила (OH)^1-,часто представлены и H₂O, входящей в них в виде твёрдого раствора или воды кристаллогидратного типа (см. Минерал). В большинстве Г. п. катионы кристаллохимически связаны с анионами О^2- и (ОН)^1- по симметрии октаэдра. Последние, связываясь между собой, образуют слоистые, цепочечные, реже каркасные мотивы кристаллич. структур. По хим. составу Г. п. подразделяются на простые [гётит, FeOOH, гидраргиллит Al(OH)₃ и др.] и сложные (напр., беккерелит Ca[(UO₂)₆O₄(OH)₆]8H₂O и др.). Г. п. при нагревании теряют воду ступенчато, превращаясь в стойкие, часто высокоогнеупорные простые окислы (Al₂O₃, MgO, Fe₂Os, MnO₂ и др.). В минеральных к-тах Г.п. хорошо растворимы, за исключением гидроокислов Mn, Al, Fe. Имеют стеклянный, жирный или полуметаллический блеск. Большинство Г. п. прозрачны или просвечивают в тонких осколках. Цвет зависит от хромофорных свойств атомов, входящих в состав Т.п., напр. Mn³⁺, Mn⁴⁺ - чёрные; Fe³⁺- красно-бурые; U⁶⁺-жёлтые. Твёрдость по минералогич. шкале различна: от 2,5 (брусит, гидроокислы урана и др.) до 7,2 (диаспор, псиломелан). Плотность зависит от атомной массы катиона, наличия молекул воды, структурной упаковки атомов в кристаллич. решётке и колеблется от 2400 до 7300 кг/м³. Наиболее распространены минералы: диаспор, гётит, манганит, псиломелан, бёмит, лепидокрокит, гидротунгстит, гетерогенит, гиббсит, брусит и беккерелит. Г. п. образуются при процессах гипергенеза за счёт гидрохим. разрушения и переотложения вещества первичных минералов горных пород и руд на поверхности Земли, часто с участием живых организмов. Г. п. входят в качестве важнейшей составной части в почвы, минеральные образования т. н. коры выветривания, зоны окисления месторождений, в состав осадков морей, континентальных озёр, текучих вод и т. п. Многие из них образуют крупные пром. месторождения полезных ископаемых (напр., бокситов, бурых железняков, окисных и гидроокисных марганцевых руд, урановых и ванадиевых руд).

Лит.: Поваренных А. С., Кристаллохимическая классификация минеральных видов, К., 1966; Минералы. Справочник, т. 2, в. 3, M., 1967.

Г. П. Барсанов.  

ГИДРООТВАЛ, гидротехнич. сооружение, предназначенное для складирования пустых пород (вскрыши, хвостов обогатительных фабрик и др.) средствами гидромеханизации.

Г. сострит из ограждающих дамб, создающих ёмкость, включая и пруд-отстойник, устройств для отвода осветлённой воды и сооружений для пропуска паводковых и ливневых вод. Г. устраивают в замкнутых котлованах (выработанное пространство карьера, овраги, перегороженные дамбами), на равнинах с дамбами обвалования с четырёх сторон, на косогорах с возведением дамб с трёх сторон.

Г. подразделяются в зависимости от высоты на низкие (до 10 м), средние (10-30 м) и высокие (св. 30 м), по годовой приёмной способности: до 1 млн. м³; от 1 до 2 млн. м³; от 2 до 5 млн. м³ и св. 5 млн. м³. Намыв грунтов в Г. производится эстакадным, низкоопорным и безэстакадным способами. В первом случае гидросмесь выпускается на намываемую поверхность из выпусков распределительного трубопровода, уложенного на эстакадах; во втором случае распределит, трубопровод укладывается на низких инвентарных опорах высотой до 1,5 м; при безэстакадном намыве распределит, трубопровод укладывается по намываемому грунту и гидросмесь выпускается из торца трубы.

Лит.: Нурок Г. А., Гидромеханизация открытых разработок, М., 1970.

В. И. Шелоганов.

ГИДРООЧИСТКА, процесс селективного гидрирования содержащихся в моторных топливах (бензин, керосин, дизельное топливо), маслах и др. нефтепродуктах (напр., в сырье для каталитич. риформинга) органич. сернистых, азотистых и кислородных соединений, к-рые, присоединяя водород, образуют соответственно сероводород, аммиак и воду и в таком виде удаляются из очищаемого продукта. Г. ведут в присутствии гидрирующего катализатора, напр, алюмомолибдата кобальта, при 260-430ºС и давлении водородсодержащего газа 1 Мн/м² (10-100 кгс/см²). При Г. расходуется значит. количество водорода (чтобы снизить на 1% содержание серы, необходимо затратить его 9-18 л³ на 1 м³ сырья), поэтому установки Г. обычно совмещают с установками каталитич. риформинга, дающими избыточный водород. Образующийся при Г. сероводород улавливают и используют для получения серы и серной к-ты. В результате Г. повышается качество нефтепродуктов, снижается коррозия оборудования, уменьшается загрязнение атмосферы. Г. смазочных масел, применяемая вместо контактной очистки глинами, улучшает цвет и запах, понижает кислотность и коксуемость масел. Процесс Г. приобрёл очень большое значение в связи с вовлечением в переработку больших количеств сернистых и высокосернистых (более 1,9% серы) нефтей.

Лит.: Технология переработки нефти и газа, ч. 3 - Черножуков Н. И., Очистка нефтепродуктов и производство специальных продуктов, М., 1966.

В. В. Щекин.

ГИДРОПАТИЯ (от гидро... и греч. pathos - страдание), устаревшее назв. водолечения.

ГИДРОПЕРЕДАЧА ОБЪЁМНАЯ (гидростатическая), механизм для передачи механической энергии и преобразования движения за счёт гидростатич. напора жидкости. По кинематике различают Г. о. возвратно-поступательного, возвратно-поворотного и вращат. движения. Начало пром. применения Г.о. можно отнести к 1795, когда был изобретён гидравлический пресс. В кон. 19-нач. 20 вв. Г. о. начала применяться на судах военномор. флота для поворота орудийных башен. К 1920-30 относится начало применения Г. о. в металлорежущих станках. Г. о. состоит из объёмного насоса (ведущее звено), объёмного гидравлического двигателя, резервуара для рабочей жидкости и магистральных трубопроводов, иногда вместо насоса используется гидроаккумулятор или др. источник гидростатич. напора. Рабочая жидкость (минеральное масло или синтетич. жидкость) засасывается насосом в его рабочие камеры и затем нагнетается вытеснителями в рабочие камеры гидравлич. двигателя (гидромотора или гидроцилиндра). С помощью Г. о. обеспечивается бесступенчатое регулирование скоростей на ходу с малой инерционностью и автоматич. предохранением от перегрузок; самосмазываемость Г. о. способствует долговечной работе. Сложные кинематич. схемы Г. о. собираются на базе изготовляемых серийно нормализованных гидроузлов. Компактность Г. о. достигается за счёт работы на давлении до 35 Мн/м² (350 кгс/см²), а в гидропрессах - до 70 Мн/м² (700 кгс!см²). Мощность Г. о. до 3000 квт, диапазон регулирования 1:1000. Г. о. входят в состав объёмного гидропривода машин. По виду регулирования различают Г. о. объёмного, ступенчатого и дроссельного регулирования. В Г. о. вращат. движения с объёмным регулированием (рис.) жидкость из рабочих камер 1 регулируемого объёмного насоса 2 нагнетается поршнями-вытеснителями 3 в рабочие камеры гидромотора 4. Из гидромотора рабочая жидкость сливается в резервуар 5, откуда снова засасывается насосом. Регулирование скорости гидромотора осуществляется изменением объёмов рабочих камер насоса и гидромотора при помощи червячных передач, приводимых вручную маховиками 6. При этом изменяется угол наклона шайбы 7, а следовательно, и ход поршней-вытеснителей 3. Разработкой Г. о. в СССР занимается ряд ин-тов и заводов; за рубежом - фирмы Виккерс, Денисок (США), Лукас (Великобритания), Рексрот (ФРГ) и др.

Лит.: Объёмные гидравлические приводы, М., 1969.

И. З. Зайченко.

ГИДРОПЕРИТ, препарат из группы антисептических средств, комплексное соединение перекиси водорода с мочевиной. Выпускают в таблетках, к-рые растворяют в воде и применяют для полосканий и промываний рта, горла и др.

ГИДРОПОДЪЁМ ШАХТНЫЙ, система подъёма гидросмеси из шахт. Подъём гидросмеси осуществляется углесосами, загрузочно-обменными аппаратами и эрлифтами.

ГИДРОПОНИКА (от гидро... и греч. ponos - работа), выращивание растений без почвы, на искусств, средах. При этом корневая система растений развивается на твёрдых субстратах (не имеющих питат. значения), в воде или во влажном воздухе (аэропоника). Питание растения получают из питат. раствора, окружающего корни. Г. позволяет регулировать условия выращивания растений - создавать режим питания для корневой системы, полностью обеспечивающий потребности растений в питат. элементах, концентрацию углекислого газа в воздухе, наиболее благоприятную для фотосинтеза, а также регулировать темп-ру воздуха и корнеобитаемого пространства, влажность воздуха, интенсивность и продолжительность освещения. Создание оптимальных условий для роста и развития растений обеспечивает получение очень высоких урожаев, лучшего качества и за более короткие сроки. Выращивание растений методом Г. менее трудоёмко, чем в почвенной культуре, вода и питат. вещества расходуются экономнее. Подача питат. раствора легко автоматизируется. В условиях Г. практически отпадает борьба с сорняками. В СССР Г. применяется гл. обр. для выращивания огурцов и томатов, цветов, получения витаминной зелёной массы зерновых культур, используемой для подкормки молодняка в животноводстве в зимнее время. Г. применяется также в н.-и. работе. Большое значение для успешного роста растений в установках Г. имеет состав питат. раствора, дифференцированный в зависимости от вида растений, их возраста, а также осн. факторов внешней среды (темп-pa воздуха и корнеобитаемого слоя, относит. влажность воздуха и др.).

В питательный раствор входят соли азота, фосфора, калия и др. элементов (Са, Mg, Fe, В, Mn, Zn, Си, Мо). Концентрация питат. раствора для водных культур ок. 6 ммолей/л, для гравийных - ок. 30 ммолей/л, для аэропоники - несколько выше.

Большие площади теплиц заняты под Г. в пригородных зонах Москвы, Ленинграда, Киева, Свердловска и др. городов. В открытом грунте Г. используется в Армении, Азербайджане. За рубежом Г. широкое развитие получила в Великобритании, Японии, Франции, Италии, на Антильских о-вах.

Лит.: Выращивание растений без почвы, Л., 1960; Алиев Э. А., Дюкарев Ю. А., Латенко Б. В., Выращивание овощей в теплицах без почвы, К., 1964; Бентли М., Промышленная гидропоника, пер. с англ., М., 1965; Журбицкий З. И,, Теория и практика вегетационного метода, М., 1968.

3. И. Журбицкий.

ГИДРОПРИВОД МАШИН, совокупность источника энергии и устройства для её преобразования и транспортировки посредством жидкости к приводимой машине. Осн. целью применения Г. м. является получение требуемой зависимости скорости приводимой машины от нагрузки, в ряде случаев использование гидропривода позволяет получать и др. эксплуатационные преимущества: рациональнее расположить оборудование, более полно использовать мощность двигателя, снизить ударные нагрузки в системе и т. д. В качестве источника энергии могут использоваться электрич. или тепловой двигатель, жидкость под давлением и др. Соответственно Г. м. называют гидроэлектроприводом, паро- (газо-) турбогидроприводом и т. д. В зависимости от вида гидропередачи, т. е. устройства, транспортирующего и преобразующего энергию, различают гидростатич. (объёмный), гидродинамический и смешанный приводы (см. Гидропередача объёмная, Гидродинамическая передача).

Схема гидропривода легкового автомобиля: 1 - гидротрансформатор; 2 - распределитель; 3 - предохранительный клапан; 4 - клапан переключения насосов; 5 - гидроаккумулятор; 6 - сцепление; 7 - цилиндры ленточных тормозов; 8 - ленточные тормоза; 9 - резервуар; 10 - насосы; 11 - клапаны; 12 - маслоохладитель; 13 - вакуумный модулятор.

Объёмный Г. м. позволяет с высокой точностью поддерживать или изменять скорость машины при произвольном нагружении, осуществлять слежение - точно воспроизводить заданные режимы вращат. или возвратно-поступат. движения, усиливая одновременно управляющее воздействие. Наиболее широко объёмный Г. м. применяется в металлорежущих станках, прессах, в системах управления летат. аппаратов, судов, тяжёлых автомобилей, в системах автоматич. управления и регулирования тепловых двигателей, гидротурбин. Реже объёмный Г. м. используется в качестве гл. приводов транспортных установок на автомобилях, кранах.

Динамический Г. м. позволяет осуществлять только вращат. движение. В приводах этого вида частота вращения ведущего вала автоматически меняется с изменением нагрузки, что делает их особо пригодными для трансп. установок: скорость экипажа автоматически меняется в зависимости от сопротивления движению. На судах Г. м. используют для привода винтов. Находят применение динамич. Г. м. и в стационарных установках: для привода питат. насосов ТЭЦ, шахтных подъёмных машин, вентиляторов и т. п. В этих случаях на них возлагаются те же задачи, что и на объёмный Г. м.- программное изменение скорости приводимой машины.

Примером смешанного Г. м. может служить привод отд. конструкций штамповочных прессов, в к-рых энергия от электродвигателя забирается центробежным насосом, подающим жидкость в гидравлич. цилиндр, к-рый приводит в движение рабочий инструмент пресса. Возможны и др. комбинации. Напр., в Г. м., используемом для запуска газовых турбин, энергия сжатого газа в гидроаккумуляторе сообщается жидкости, к-рая подаётся к гидротурбине, раскручивающей запускаемый тепловой двигатель.

На рис. дана схема гидропривода легкового автомобиля, включающего в себя гидродинамич. передачу (гидротрансформатор) и объёмный Г. м. для управления сцеплением, ленточными тормозами, заполнением гидротрансформатора. Прямая или понижающая передача устанавливается распределителем - объёмным Г. м., соединённым с рычагом.

Объёмные Г. м. строятся на мощности до 5000 квт, однако осн. масса этих устройств имеет мощность 5-15 квт; известны самолётные Г. м. с частотой вращения до 18 000 об/мин, однако более распространены Г. м. с частотой вращения до 1000 об/мин. Дннамич. Г. м. работают с частотой вращения до 35 000 об/мин (хотя известны Г. м. и на 300 об/мин), ограничений по передаваемой мощности практически нет (известны установки на 18 000 квт и более, наибольшее число построенных Г. м. - автомобильные агрегаты, их мощность до 400 квт).

Лит. см. при ст. Гидродинамическая передача, Гидропередача объёмная.

ГИДРОПРОЕКТ, Всесоюзный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт им. С. Я. Жука, находится в ведении Министерства энергетики и электрификации СССР. Разрабатывает водноэнергетические схемы, определяющие пути комплексного использования и охраны водных ресурсов СССР, проекты гидроэлектростанций, судоходных сооружении, каналов промышленного водоснабжения и т. п. В его составе: проектные и изыскательские отделы в Москве, отделения и филиалы в Ленинграде, Харькове, Ташкенте, Тбилиси, Баку, Ереване, Красноярске, Куйбышеве, Алма-Ате, н.-и. сектор, экспериментальная база и др. подразделения. Г. изучено св. 500 осн. водотоков СССР, составлены проекты крупнейших гидроэлектростанций (Братская, Красноярская, Саяно-Шушенская и др.), судоходных соединений и водопром. каналов. По проектам Г. построены и сооружаются гидроузлы в ряде социалистич. и развивающихся стран. С 1958 Г. публикует Труды, посвящённые актуальным вопросам проектирования, изысканий и исследований гидроэнергетических и гидротехнических сооружений. Награждён орденом Ленина (1961).

ГИДРОРАЗБИВАТЕЛЬ, аппарат для размельчения сухих волокнистых полуфабрикатов, макулатуры и оборотного брака и превращения их в водную суспензию при произ-ве бумаги и картона. Г. состоит из цилиндрич. ванны с ножами и плоского ротора с такими же ножами, при вращении к-рых создаётся интенсивная циркуляция суспензии. Г. бывают периодич. и непрерывного действия. В последнем случае в днище ванны устанавливается перфорированное сито (экстрактор) для непрерывного отвода волокнистой суспензии. Диаметр ванны до 6 м, производительность до 180 м в сутки.

ГИДРОСАЛЬПИНКС (от гидро... и греч. salpinx - труба), скопление в маточной трубе женщин прозрачной жидкости бледно-жёлтого цвета (транссудата) вследствие нарушения в трубе крово- и лимфообращения при её воспалении - сальпингите (см. Салъпингоофорит).

ГИДРОСАМОЛЁТ, самолёт, способный базироваться, производить взлёт и посадку на водной поверхности. Общие принципы аэродинамич. и конструктивной компоновки Г. такие же, как и у сухопутного самолёта, но дополнительно Г. удовлетворяет специфич. требованиям эксплуатации (остойчивость на плаву, устойчивость пробега и разбега, способность маневрирования на водной поверхности и др.). При нахождении на плаву вес Г. полностью воспринимается гидростатич. подъёмной силой (водоизмещением его корпуса), в процессе разбега - подъёмной силой глиссирующей поверхности днища его корпуса и аэродинамической подъёмной силой крыла, которая при достижении взлётной скорости обеспечивает отрыв Г. от водной поверхности. Профилированные обводы днища корпуса Г. создают гидродинамич. подъёмную силу, обусловливают устойчивость бега, достижение минимальных перегрузки и брызгообразования (при разбеге и пробеге Г.). Наличие на днище корпуса Г. поперечного уступа - редана способствует отрыву Г. от водной поверхности на предвзлётных скоростях. Опыт применения подводных крыльев (сов. Г. Бе-8) в качестве взлётно-посадочных устройств Г. показал значит, упрощение пилотирования при взлёте и посадке.

Г. обычно строят по двум конструктивным схемам: в виде летающей лодки, в корпусе к-рой располагаются экипаж, пассажиры и установлено необходимое навигационно-пилотажное оборудование, и в виде обычного сухопутного самолёта, имеющего шасси с поплавками. Боковую остойчивость летающей лодки на плаву обеспечивают подкрыльные поплавки или жабры (обтекаемые водоизмещающие ёмкости), прикреплённые по бокам корпуса лодки. Г. с взлётно-посадочным устройством в виде сочетания колёсного шасси и лодки или поплавков (самолёт-амфибия) может базироваться как на акваториях, так и на сухопутных аэродромах.

В России первый Г. поплавкового типа был создан в 1911 Я. М. Гаккелем. Этот Г. был отмечен на Междунар. авиационной выставке в 1911 большой серебряной медалью. Приоритет в создании летающей лодки (1911) принадлежит О. С. Костовичу. Первые летающие лодки в России (М-1, М-4,М-9) были построены в 1913- 1915 под рук. Д. П. Григоровича. После Великой Октябрьской социалистической революции над созданием Г. для авиации военно-мор. флота и гражд. авиации СССР работали авиаконструкторы Д. П. Григорович, А. Н. Туполев (МК-1, установленные на поплавки самолёты ТБ-1 и Р - 6), Г. М. Бериев (морской ближний разведчик МБР-2, морской пассажирский Г. МП-1; корабельные катапультные Г. Бе-2 и Бе-4; патрульная летающая лодка Бе-6; реактивный Г. Бе-10 и турбовинтовой самолёт-амфибия М-12), И. В. Четвериков (Че-2), В. Б. Шавров (самолёт-амфибия Ш-2) и др. За рубежом строительством Г. занимались авиац. фирмы во Франции, США, Великобритании, Германии, Италии и Японии. На Г. Бе-10 в 1961 сов. лётчиками Н. И. Андриевским и Г. И. Бурьяновым установлено 12 междунар. рекордов, в т. ч. скорости полёта (912 км/ч), высоты полёта (14 962 м) и грузоподъёмности (15 206 кг). Дальнейшее развитие идёт по пути создания Г. различного назначения: для грузопассажирских перевозок в районах, изобилующих акваториями, для разведки рыбы, спасат. работ на море, тушения лесных пожаров и др.

Лит.: Самсонов П. Д., Проектирование и конструкции гидросамолётов, М. -Л., 1936; Косоуров К. Ф., Теоретические основы гидроавиации, М., 1961; Шавров В. Б., История конструкций самолётов в СССР, М., 1969.

Г. М. Борисов.

ГИДРОСЛЮДЫ, слюдоподобные минералы из группы алюмосиликатов слоистой структуры, содержащие добавочную воду и, возможно, оксоний (Н₃О¹⁺). Г. обычно являются промежуточными продуктами стадийного перехода различных слюд в каолин, монтмориллонит, вермикулит и хлориты. Наиболее распространённые Г.: гидромусковит (иллит) (К,Н₂0)А1₂[(А1, Si) Si₃0,₀](OH)₂.nH₂0, ректорит (Н₂О,К)А1₂[А1х31₄-кО,о](ОН)₂-•ЗН₂О,глауконит(К,Н₂ОХРе,М₈,А1)₂[(А1, Si), SisOio](OH)₂, гидробиотит (К,Н₂О) (Mg, Fe³+)₃ [AlSi₃O,o] (OH)₂-nH₂O. Переход слюд в Г. сопровождается выносом щелочей с заменой их в межслоевых промежутках молекулярной водой, вероятно оксонием, а также вхождением воды, связанной с катионами, в особые дополнит, слои. При нагревании Г. сильно увеличиваются в объёме в результате раздвигания межпакетных промежутков вскипающей и удаляющейся водой. Образование Г. преим. связано с выветриванием и изменением слюдяных минералов в гранитах, пегматитах и др. горных породах. Образуются также в виде продуктов разложения алюмосиликатных осадков морей при диагенезе. Реже образуются в низкотемпературных гидротермальных ассоциациях за счёт изменения вмещающих рудные жилы горных пород.

Г. П. Барсанов.

ГИДРОСМЕСЬ, механическая смесь частиц сыпучих или искусственно размельчённых твёрдых материалов различной крупности с водой. В нефтяной пром-сти и строительстве Г. наз. растворами, добавляя характеристику твёрдого компонента: глинистый раствор, цементный, меловой и т. д. В горной пром-сти смеси дроблёных руд, концентратов и шламов с водой наз. пульпами.

ГИДРОСТАТ (от гидро... и греч. states - стоящий, неподвижный), подводный аппарат, опускаемый на тросе с судна-базы, для выполнения подводных исследований и работ. Г. представляет собой камеру из прочных материалов (алюминиево-магниевые сплавы, стеклопластики и др.) шарообразной или цилиндрич. формы, в к-рой размещается 1-3 оператора. Г. с цилиндрич. формой камеры впервые был построен Гартманом (США) в 1911. Совр. Г. оборудуются системой регенерации воздуха, устройствами для наблюдения под водой, светильниками, н.-и. приборами, кинофотоаппаратурой. Подача электроэнергии и телефонная связь осуществляются по кабелю. Г., предназначенные для подводных работ (по подъёму затонувших судов и др.), имеют устройства для закрепления на объекте работ и управляемые изнутри Г. манипуляторы [напр., рабочие камеры РК-680 (СССР) (рис.) и Дискаверер (США)]. Иногда Г. оборудуются гребными винтами, обеспечивающими возможность ограниченных перемещений под водой. Для выполнения глубоководных исследований служат, напр., гидростат ГГ-57 и наблюдат. камера НК-300 (СССР), наблюдат. камеры Галеацци (Италия) и др. Глубина погружения совр. Г. до 300 м. Г. для глубин более 300 м широкого развития в будущем не получат, поскольку спуск на тросе с надводного судна ограничивает возможности их использования. Г. повсеместно заменяются автономными глубоководными аппаратами и снарядами. См. также Батискаф и Батисфера.

Рабочая камера РК-680.

Лит.: Диомидов М. Н., Дмитриев А. Н., Покорение глубин, Л., 1964.

Н. П. Чикер.

ГИДРОСТАТИКА (от гидро... и статика), раздел гидромеханики, в к-ром изучаются равновесие жидкости и воздействие покоящейся жидкости на погружённые в неё тела. Одна из осн. задач Г.- изучение распределения давления в жидкости. Зная распределение давления, можно на основании законов Г. рассчитать силы, действующие со стороны покоящейся жидкости на погружённые в неё тела, напр., на подводную лодку, на стенки и дно сосуда, на стену плотины и т. д. В частности, можно вывести условия плавания тел на поверхности или внутри жидкости, а также выяснить, при каких условиях плавающие тела будут обладать устойчивостью, что особенно важно в кораблестроении. На законах Г., в частности на Паскаля законе, основано действие гидравлич. пресса, гидравлич. аккумулятора, жидкостного манометра, сифона и мн. др. машин и приборов.

Если покоящаяся тяжёлая жидкость имеет свободную поверхность, во всех точках к-рой внешнее давление равно Ро, то давление жидкости на глубине h равно:

p = p_a + pgh,

т. е. давление на глубине h равно внешнему давлению, сложенному с весом столба жидкости, высота к-poro равна h, а площадь основания равна единице (р - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения). Свойства давления, выражаемые этой формулой, используются в гидростатич. машинах (в гидравлич. прессе, гидравлич. аккумуляторе и др.). Один из осн. законов Г. - Архимеда закон определяет величину подъёмной силы, действующей на тело, погружённое в жидкость или газ. Часто встречаются случаи, когда жидкость движется вместе с сосудом так, что по отношению к сосуду она покоится. На основе законов Г. можно определить форму поверхности жидкости в таком сосуде, напр, во вращающемся. Поскольку поверхность жидкости всегда устанавливается таким образом, чтобы сумма всех сил, действующих на частицы жидкости, кроме сил давления, была нормальна к поверхности, в цилиндрич. сосуде, равномерно вращающемся вокруг вертикальной оси, поверхность жидкости принимает форму параболоида вращения. Так же обстоит дело в океанах - поверхность воды не является в точности шаровой, а несколько сплюснута к полюсам. Этим же в какой-то степени объясняется сплюснутая к полюсам форма самого земного шара. Т. о., законы Г., позволяющие определить форму поверхности равномерно вращающейся жидкости, важны в космогонии.

Лит.: Элементарный учебник физики, под ред. Г. С. Ландсберга, 6 изд., т. 1, М., 1968; Хайкин С. Э., Физические основы механики, М., 1962, гл. 15.

ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ ПАРАДОКС, заключается в том, что вес жидкости, налитой в сосуд, может отличаться от силы давления, оказываемой ею на дно сосуда. Так, в расширяющихся кверху сосудах (рис.) сила давления на дно меньше веса жидкости, а в суживающихся - больше. В цилиндрич. сосуде обе силы одинаковы. Если одна и та же жидкость налита до одной и той же высоты в сосуды разной формы, но с одинаковой площадью дна, то, несмотря на различный вес налитой жидкости, сила давления на дно одинакова для всех сосудов и равна весу жидкости в цилиндрич. сосуде. Это следует из того, что давление покоящейся жидкости зависит только от глубины под свободной поверхностью и от плотности жидкости. Объясняется Г. п. тем, что поскольку гидростатич. давление р всегда нормально к стенкам сосуда, сила давления на наклонные стенки имеет вертикальную составляющую р, к-рая компенсирует вес излишнего против цилиндра 1 объёма жидкости в сосуде 3 и вес недостающего против цилиндра 1 объёма жидкости в сосуде 2. Г. п. обнаружен франц. физиком Б. Паскалем.

ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ ПОДШИПНИК, подшипник скольжения, в к-ром масляный слой между трущимися поверхностями создаётся путём подвода масла под давлением. Коэфф. трения у Г. п. при трогании с места близок к нулю, износ практически отсутствует. В Г. п. устанавливают ответственные медленно вращающиеся валы и роторы большого диаметра.

ГИДРОСТАТИЧЕСКОЕ ВЗВЕШИВАНИЕ, метод измерения плотности жидкостей и твёрдых тел, основанный на законе Архимеда (см. Архимеда закон). Плотность твёрдого тела определяют его двукратным взвешиванием - сначала в воздухе, а затем в жидкости, плотность к-рой известна (обычно в дистиллированной воде); при первом взвешивании определяется масса тела, по разности результатов обоих взвешиваний - его объём. При измерении плотности жидкости производят взвешивание в ней к.-н. тела (обычно стеклянного поплавка), масса и объём к-рого известны. Г. в. в зависимости от требуемой точности производят на технических, аналитических или образцовых весах. При массовых измерениях широко применяют менее точные, но обеспечивающие более быстрые измерения спец. гидростатич. весы, напр. Мора весы.

Лит.: Кивилис С. С., Техника измерения плотности жидкостей и твердых тел, М., 1959, гл. 4.

С. С. Кивилис.

ГИДРОСУЛЬФАТЫ, бисульфаты, кислые соли серной кислоты H₂SO₄, напр. NaHSO₄. Известны только Г. щелочных металлов. Их получают умеренным нагреванием сульфатов с серной кислотой: K₂SO₄ + H₂SO₄ = 2KHSO₄. Г. калия и натрия при плавлении теряют воду, превращаясь в пиросульфаты, напр.: 2KHSO₄ = K₂S₂O₇+HH₂O; последние при дальнейшем нагревании разлагаются: K₂S₂O₇=K₂SO₄+HSO₃. Этим пользуются для перевода в растворимые нерастворимых в кислотах сильно прокалённых окисей алюминия, хрома и железа, к-рые при сплавлении с Г. (или пиросульфатами) превращаются в сульфаты, напр.: Al₂O₃+3K₂S₂O₇ = Al₂(SO₄)₃+3K₂SO₄.

ГИДРОСУЛЬФИДЫ, кислые соли сероводородной кислоты H₂S, напр. KHS.

ГИДРОСУЛЬФИТЫ, бисульфиты, кислые соли сернистой кислоты H₂SO₃, напр. KHSO₃. Г. получают по реакции: К₂СО₃ + 2SО₂ + Н₂О = 2KНSО₃ + CO₂. В противоположность большинству средних солей H₂SO₃ - сульфитов, все Г. хорошо растворимы в воде. В растворах Г. постепенно окисляются кислородом воздуха до солей серной кислоты. При нагревании Г. натрия или калия образуются пиросульфиты: 2KHSO₃ = K₂S₂O₅ + H₂O, часто наз. метабисульфитами. Г. натрия NaHSO₅ применяется в фотографии и для отбелки различных материалов; Г. кальция Ca(HSO3)₂ используется при получении целлюлозы из древесины.

ГИДРОСФЕРА (от гидро... и сфера), прерывистая водная оболочка Земли, располагающаяся между атмосферой и твёрдой земной корой (литосферой) и представляющая собой совокупность океанов, морей и поверхностных вод суши. В более широком смысле в состав Г. включают также подземные воды, лёд и снег Арктики и Антарктики, а также атм. воду и воду, содержащуюся в живых организмах. Осн. масса воды Г. сосредоточена, в морях и океанах, второе место по объёму водных масс занимают подземные воды, третье - лёд и снег арктич. и антарктич. областей. Поверхностные воды суши, атмосферные и биологически связанные воды составляют доли процента от общего объёма воды Г. (см. табл.). Хим. состав Г. приближается к среднему составу морской воды.

Поверхностные воды, занимая сравнительно малую долю в общей массе Г., тем не менее играют важнейшую роль в жизни нашей планеты, являясь осн. источником водоснабжения, орошения и обводнения. Воды Г. находятся в постоянном взаимодействии с атмосферой, земной корой и биосферой. Взаимодействие этих вод и взаимные переходы из одних видов вод в другие составляют сложный круговорот воды на земном шаре. В Г. впервые зародилась жизнь на Земле. Лишь в начале палеозойской эры началось постепенное переселение животных и растит, организмов на сушу.

А. Л. Соколов.

ГИДРОТАКСИС (от гидро... и греч. taxis - расположение, порядок), движение свободно передвигающихся одноклеточных и колониальных растений и нек-рых животных в сторону большей влажности (положительный Г.) или меньшей влажности (отрицательный Г.). Г., как и др. таксисы, определяется потребностями организма. Так, личинки нек-рых насекомых (проволочные черви и др.) при высыхании верхних слоев почвы передвигаются в более глубокие, влажные её слои.

ГИДРОТЕРАПИЯ (от гидро... и терапия), наружное применение воды с леч. и профилактич. целями; то же, что водолечение.

ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ (от гидро... и греч. therme - теплота, жар), большая группа месторождений полезных ископаемых, образующихся из осадков циркулирующих в недрах Земли горячих водных растворов. Выделяются 4 группы источников воды гидротермальных растворов: 1) магматич. вода, отделяющаяся из магматич. расплавов в процессе их застывания и формирования изверженных пород; 2) метаморфич. вода, высвобождающаяся в глубоких зонах земной коры из водосодержащих минералов при их перекристаллизации; 3) захороненная вода в порах морских осадочных пород, приходящая в движение вследствие смещений в земной коре или под воздействием внутриземного тепла; 4) метеорная вода, проникающая по водопроницаемым пластам в глубины Земли. Минеральное вещество, находящееся в растворе, при отложении к-рого формируются Г. м., может быть выделено остывающей магмой или мобилизовано из пород, сквозь к-рые фильтруются подземные воды. Г. м. формировались в широком интервале - от поверхности Земли до глубины св. 10 км; оптимальные условия для их образования определяются глубиной от неск. сот м до 5 км. Начальная темп-pa этого процесса могла соответствовать 700-600 ^ºC и, постепенно снижаясь, достигать 50-25 ^ºC; наиболее обильное гидротермальное рудообразование происходит в интервале 400-100 ^ºC. На раннем этапе вода существовала как пар, к-рый при постепенном охлаждении конденсировался и переходил в жидкое состояние. Это был истинный ионный раствор комплексных соединений различных элементов, выпадающих при изменении давления, темп-ры, кислотно-щелочной и окислительно-восстановительной характеристик. Их отложение могло происходить в открытых полостях и вследствие замещения пород, по к-рым протекали гидротермальные растворы; в первом случае возникали жильные, а во втором - метасоматич. тела полезных ископаемых. Наиболее распространённой формой гидротермальных тел являются жилы, штокверки, пластообразные и неправильные по очертаниям залежи. Они достигают длины неск. км при ширине от неск. см до десятков м. Гидротермальные тела окаймлены ореолом рассеяния составляющих их элементов (первичные ореолы рассеяния), а прилегающие к ним породы бывают гидротермально преобразованы. Среди процессов гидротермального изменения пород наиболее распространено их окварцевание, а также щелочное преобразование, при привносе калия приводящее к развитию мусковита, серицита и глинистых минералов, а под воздействием натрия - к образованию альбита. По составу преобладающей части минералов выделяются следующие главнейшие типы гидротермальных руд: 1) сульфидные, формирующие месторождения меди, цинка, свинца, молибдена, висмута, никеля, кобальта, сурьмы, ртути; 2) окисные, типичные для месторождений железа, вольфрама, тантала, ниобия, олова, урана; 3) карбонатные, свойственные нек-рым месторождениям железа и марганца; 4) самородные, известные для золота и серебра; 5) силикатные, создающие месторождения неметаллич. полезных ископаемых (асбест, слюды) и нек-рые месторождения редких металлов (бериллий, литий, торий, редкоземельные элементы). Гидротермальные руды отличаются большим количеством входящих в их состав минералов. Обычно они неравномерно распределены в контурах рудных тел, образуя чередующиеся зоны повышенной и пониженной их концентрации, определяющие первичную минеральную и геохим. зональность гидротермальных месторождений. Существует неск. вариантов генетич. классификаций. Амер. геолог В. Линдгрен (1907) предложил выделять среди них 3 класса, учитывающих глубину и темп-ру образования (гипотермальный, мезотермальный и эпитермальный). Другой американский геолог А. Бэтман (1940) намечал 2 класса месторождений - отложенных в пустотах и образовавшихся путём замещения. Швейцарский геолог П. Ниггли (1941) разделял эти месторождения по признакам их отношения к магматич. породам и темп-ре формирования. Сов. геолог M. А. Усов (1931) и нем. геолог П. Шнейдерхён (1950) расчленяли Г. м. по уровню застывания рудоносных магм. Сов. геологи С. С. Смирнов (1937) и Ю. А. Билибин (1950) группировали Г. м. по их связи с тектономагматич. комплексами изверженных горных пород. В. И. Смирнов (1965) предложил группировать Г. м. по естественным ассоциациям слагающих их минеральных комплексов, отражающим их генезис. Г. м. имеют огромное значение для добычи многих важнейших полезных ископаемых. Особенно они существенны для получения цветных, редких, благородных и радиоактивных металлов. Г. м., кроме того, служат источником добычи асбеста, магнезита, плавикового шпата, барита, горного хрусталя, исландского шпата, графита и нек-рых драгоценных камней (турмалин, топаз, берилл).

Лит.: Смирнов С. С., О современном состоянии теории образования магматогенных рудных месторождений, "Записки Всероссийского минералогического общества", 1947, ч. 76, в. 1; Бетехтин А. Г., Гидротермальные растворы, их природа и процессы рудообразования, в сб.: Основные проблемы в учении о магматогенных рудных месторождениях, 2 изд., M., 1955; Николаев В. А., К вопросу о генезисе гидротермальных растворов и этапах глубинного магматического процесса, там же; Смирнов В. И., Геология полезных ископаемых, M., 1969; Генезис эндогенных рудных месторождений, M., 1968.

В. И. Смирнов.  

ГИДРОТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ, обработка древесины нагретыми газом, паром или жидкостью с целью изменения её физ. и эксплуатац. свойств. Процессы Г. о. д. разделяются на 3 группы: тепловая обработка (нагревание или оттаивание древесины), сушка (удаление влаги из древесины) и пропитка (введение в древесину различных пропитывающих веществ ).

Тепловая обработка производится нагретой водой (проварка) или насыщенным паром (пропарка) для временного снижения твёрдости и повышения пластичности древесины и облегчения процессов её рамного пиления, лущения, строгания, гнутья и прессования. Применяется в лесопилении (оттаивание пиловочника в открытых бассейнах), в произ-ве клеёной фанеры (проварка чураков в закрытых бассейнах) и строганого шпона (пропарка кряжей в парильных ямах), в спичечном произ-ве (оттаивание чураков в парильных камерах или ямах), в произ-ве гнутой мебели и изготовлении прессованной древесины(пропарка заготовок в парильных автоклавах). Сушка древесины осуществляется в среде влажного воздуха, топочных газов или перегретого пара. Цель сушки - доведение влажности материала до величины, соответствующей условиям эксплуатации изготовленных из древесины изделий, что предупреждает их размеро- и формоизменяемость. Древесина высушивается в виде пиломатериалов (в камерных сушилках и на открытых складах), лущёного и строганого шпона (преим. в роликовых сушилках), стружки, щепы и мелких полуфабрикатов (в барабанных, пневматич., ленточных сушилках). Пропитка древесины производится органическими жидкостями или растворами минеральных и органич. веществ преимущественно для её консервирования, т. е. длительной защиты материала от загнивания или поражения насекомыми. Консервированию подвергаются лесоматериалы (шпалы, столбы, брусья, доски) для сооружений, эксплуатируемых на открытом воздухе и в соприкосновении с грунтом. В отдельных случаях пропитку производят для огнезащиты, а также для изменения нек-рых физ. свойств древесины (цвета, электрич. характеристик и др.). Наиболее эффективна т. н. автоклавная пропитка под давлением в спец. пропиточных цилиндрах или автоклавах и пропитка в горяче-холодных ваннах. На строит. площадках иногда используют диффузную пропитку (обмазка столбов и брусьев антисептич. пастами или покрытие бандажами).

Г. о. д. имеет большое хоз. значение. Правильное и своевременное проведение её (особенно сушки и пропитки) существенно удлиняет сроки службы изделий и сооружений из древесины.

Лит.: Серговский П. С., Гцдротермическая обработка и консервирование древесины, 2 изд., М., 1968.

П. С. Серговский.

ГИДРОТЕХНИКА (от гидро... и техника), отрасль науки и техники, занимающаяся изучением водных ресурсов, их использованием для различных хоз. целей и борьбой с вредным действием вод при помощи инж. сооружений (см. Гидротехнические сооружения). Г. имеет след, осн. направления (в зависимости от обслуживаемой отрасли водного х-ва): использование водной энергии (см. Гидроэнергетика); обеспечение судоходства и лесосплава по водным путям; орошение, обводнение и осушение сельскохоз. земель; водоснабжение населения, трансп. и пром. предприятий; отведение с благоустроенных терр. избыточных, сточных и загрязнённых вод; обеспечение необходимых условий для рыбного х-ва (пропуск рыбы через гидротехнич. сооружения, создание водоёмов для нереста рыбы, её искусств, разведения и др.); защита населённых пунктов, пром. объектов, линий транспорта, связи, различных сооружений от вредного действия водной стихии. Такое деление Г. является в известной мере условным, т. к. в большинстве случаев использование вод носит комплексный характер, т. е. одновременно решается несколько водохоз. задач. Примерами многостороннего использования водных ресурсов могут служить, напр., канал им. Москвы, Волго-Донской комплекс, гидроузлы на pp. Волга, Днепр, Дон, Енисей и др.

Являясь прикладной наукой, Г. опирается на ряд др. наук о воде - гидрологию, гидромеханику, гидравлику и ряд науч. дисциплин инж.-строит, цикла - инж. геологию, механику грунтов, строит, механику, теорию упругости, строит, конструкции, технологию строит, произ-ва и др. К важнейшим задачам Г. как науки относятся: изучение воздействий водных потоков на русла и гидротехнич. сооружения, способов защиты прибрежных терр. от вредного воздействия водных потоков, разработка методов регулирования речного стока, исследование фильтрации воды через грунты оснований и сооружения (в особенности - земляные); разработка теории устойчивости гидротехнич. сооружений и их оснований, прочности и надёжности гидротехнич. конструкций, долговечности материалов для возведения сооружений и др. На основе изучения теоретич. проблем Г. разрабатывает методы расчёта и конструирования гидротехнич. сооружений, способы их возведения и эксплуатации.

Кроме проведения теоретич. исследований, многие вопросы Г. решаются экспериментальным путём, посредством лабораторного моделирования и с помощью натурных исследований (напр., гидравлич. режима сооружении, напряженного состояния и деформаций элементов и конструкций сооружений, процессов формирования речных русел, ледовых явлений и пр.).

Г. - одна из древнейших отраслей науки и техники. Ещё за 4400 лет до н. э. в Египте строились каналы для орошения земель в долине р. Нил; примерно за 4 тыс. лет до н. э. в Египте была сооружена древнейшая каменная плотина (у Кошейш), а земляные плотины строились, по-видимому, и раньше; в Вавилоне за 4-3 тыс. лет до н. э. существовали города с водопроводами и артезианскими колодцами; известны гидротехнич. сооружения Др. Хорезма (8-6 вв. до н. э.). В период расцвета Греции и Рима Г. получила большое развитие: построен водопровод Аппия. осуществлена канализация в Риме, были попытки осушения Понтийских болот. Ок. 2 тыс. лет до н. э. на территории совр. Нидерландов строились дамбы для защиты низменных мест от затопления, а в Др. Грузии и Армении - каналы. За 400-500 лет до н. э. в Самосе существовал морской порт с молами; примерно к тому же периоду относятся первые судоходные сооружения (напр., канал от Нила к Красному м.).

В период феод. раздробленности в зап.-европ. странах гидротехнич. стр-во свелось к малым сооружениям - устройству водяных мельниц, водоснабжению городов, замков и т. п. С развитием торговли и ремёсел в 13-14 вв. появляются более совершенные водяные установки, строятся судоходные шлюзы и др. сооружения на водных путях и в портах, проводятся осушит, и оросит, работы. В 17-18 вв. появление мануфактур, расширение торговли и рост городов повлекли за собой новый подъём гидротехнич. стр-ва. Работы Г. Галилея, Б. Паскаля, И. Ньютона, М. В. Ломоносова, Д. Бернулли значительно подняли теоретич. базу Г., что позволило перейти к стр-ву более сложных гидротехнич. сооружений. В 18 и нач. 19 вв. существенно возросло значение водных путей, было построено много судоходных каналов во Франции, Англии и др. странах, развивалось портовое стр-во (лондонские и ливерпульские доки, волноломы в Шербуре п Генуе н др.).

В России Г. достигла подъёма в 17 - 18 вв., в этот период было создано более 200 заводских плотин и гидроустановок на Урале, Алтае и в др. местах (выделяются Зменногорская земляная плотина вые. 18 м и гидросиловая установка, построенная в 80-х гг. 18 в. К. Д. Фроловым); построены новые водные пути - Вышневолоцкая, Мариинская и Тихвинская (соединившие Волгу с Балтийским м.), Северо-Двинская и др. системы.

В нач. 19 в. изобретение паровой машины и появление жел. дорог в зап.-европ. странах ослабили интерес к гндравлич. установкам н водному транспорту. Лишь во 2-й пол. 19 в. в связи с ростом пром-сти, с. х-ва и развитием крупных городов, нуждавшихся в водоснабжении, наблюдается новый подъём гидротехннч. стр-ва: реконструируются старые и строятся новые водные пути, осуществляются в больших масштабах ирригац. и осушит. работы, появляются гидроэлектрич. установки совр. типа. Всему этому способствует общий прогресс техники: развитие машиностроения, передача электрич. энергии на большие расстояния, применение бетона и железобетона, механизация стр-ва и пр.

В России в кон. 19 - нач. 20 вв. экономич. развитие страны вызвало нек-рое оживление гидротехнич. стр-ва, гл. обр. в области водного транспорта, орошения и осушения земель, водоснабжения; однако водная энергия рек практически не использовалась. Хотя гидротехнич. стр-во в России было ограниченным, гидротехнич. наука находилась на достаточно высоком уровне и развивалась, опережая практику (труды Н. Е. Жуковского, С. А. Чаплыгина, Д. К. Бобылёва в области гидромеханики и гидравлики; Н. С. Лелявского, В. М. Лохтина и др. по гидрологии и регулированию рек; И. И. Жилинского, В. Е. Тимонова, Ф. Г. Зброжека, Н. П. Пузыревского, Б. Н. Кандибы и др. в области водных путей, водоснабжения, ирригации).

Огромное развитие Г. получила после Великой Окт. социалистич. революции. Крупное гидротехнич. стр-во потребовало разработки новых, не применявшихся ранее в России, типов гидротехнич. сооружений,а также решения проблем, вытекавших из особенностей природных условий СССР. Так, напр., была успешно решена задача возведения плотин на глинистых и песчаных основаниях, характерных для равнинных рек страны (Свирская, Рыбинская, Цимлянская и др. плотины); разработаны новые типы земляных, облегчённых бетонных и железобетонных плотин, созданы новые конструкции судоходных шлюзов, водозаборных, регуляционных и портовых сооружений, усовершенствованы способы произ-ва работ, внедрены новые эффективные методы возведения плотин и гидроузлов (напр., без предварит, осушения места постройки, отсыпкой грунта в текущую воду и др.).

Совершенствование гидротехнич. стр-ва осуществлялось на основе использования результатов науч. исследований. Особое развитие получили н.-и. работы в области гидравлики сооружений и открытых русел (акад. Н. Н. Павловский, профессора М. Д. Чертоусов, А. Н. Ахутин и др.), теории движения наносов и эрозии русел (чл.-корр. АН СССР М. А. Великанов, профессора В. Н. Гончаров, И. И. Леви, С. Т. Алтунин и др.), теории фильтрации в гидротехнич. сооружениях (академики Н. Н. Павловский, П. Я. Кочина, профессора Е. А. Замарин, Ф. Б. Нельсон-Скорняков и др.). В области теории гидротехнич. сооружений и их оснований значительны работы акад. Б. Г. Галёркина, чл.-корр. АН СССР Н. М. Герсеванова, В. А. Флорина, профессоров Н. П. Пузыревского, В. П. Скрыльникова, Г. Н. Маслова и др. В развитии сов. Г. большие заслуги принадлежат выдающимся учёным и инженерам - руководителям крупных коллективов гидротехников - академикам Б. Е. Веденееву, А. В. Винтеру, Г. О. Графтио, И. Г. Александрову, С. Я. Жуку, профессорам В. Д. Журину, И. И. Кандалову и др.

В СССР науч. исследования в области Г. проводит ряд н.-и. и проектных ин-тов: Всесоюзный н.-и. ин-т гидротехники им. Б. Е. Веденеева (ВНИИГ), Гидропроект им. С. Я. Жука, Всесоюзный н.-и. ин-т гидротехники и мелиорации им. А. Н. Костякова (ВНИИГиМ), Всесоюзный н.-и. ин-т водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инж. гидрогеологии (ВНИИВОДГЕО) и др., а также вузы - Моск. инж.-строит. ин-т им. В. В. Куйбышева, Ленингр. политехнич. ин-т им. М. И. Калинина и др. За рубежом наиболее известными являются: Экспериментальный ин-т моделей и сооружений в Бергамо (Италия), Гидравлич. лаборатория в Гренобле (Франция), Лаборатория по исследованию плотин при Бюро мелиорации (США), Лаборатория Калифорнийского ун-та (США), Технич. лаборатория Центр. н.-и. ин-та энергетич. пром-сти (Япония) и др.

Подготовка инженеров-гидротехников в СССР осуществляется на соответствующих ф-тах Моск. инж.-строит. ин-та им. В. В. Куйбышева, Ленингр. политехнич. ин-та им. М. И. Калинина, Моск. гидромелиоративного ин-та и др., в к-рых осн. профилирующие кафедры возглавляют видные учёные - профессора М. М. Гришин, А. В. Михайлов, П. Д. Глебов, Б. Д. Качановский, А. Л. Можевитинов, С. Ф. Аверьянов и др.

Сов. школа Г. получила всемирное признание и по праву считается ведущей в стр-ве крупных гидротехнич. сооружений на мягких грунтах, уникальных сооружений на скальных и вечномёрзлых грунтах, высоконапорных гидротехнич. сооружений из бетона и местных материалов, в создании больших искусств, водохранилищ и оросит, систем, глубоководных транспортных путей значит, протяжённости.

Степень использования водных ресурсов в СССР непрерывно возрастает, что приводит к расширению областей применения Г. Перспективы развития Г. в Советском Союзе связаны с намечаемым значительным увеличением выработки электроэнергии всеми гидроэлектростанциями страны. Предусматривается дальнейшее освоение рек Сибири, Ср. Азии, Д. Востока, будут завершены каскады гидроузлов на Волге, Каме, Днепре, значительное развитие получат орошение, обводнение и осушение. Будут завершены строящиеся и сооружены новые каналы в целях водообеспечения пром-сти (Днепр-Кривой Рог, Днепр - Донбасс, Иртыш-Караганда и др.). Намечается выполнить большие объёмы работ по реконструкции и расширению внутр. водных путей Единой глубоководной системы Европ. части СССР. Решение вопросов Г. потребует проведения дальнейших науч. исследований, разработки новых экономичных конструкций высоконапорных плотин, гидротехнич. сооружений облегчённого типа, каналов и туннелей большого сечения, эффективных способов их стр-ва, особенно в р-нах сурового климата и повышенной, сейсмичности.

Илл. см. на вклейке, табл. XIX, XX (стр. 512-513).

Лит.: Берг В. А., Основы гидротехники, Л., 1963; Денисов И. П., Основы использования водной энергии, [2 изд.], М. -Л., 1964; Грацианский М. Н., Инженерная мелиорация, М., 1965; Порты и портовые сооружения, ч. 1 - 2, М., 1964 - 1967; Введение в гидротехнику, под ред. Н. Н. Джунковского, М., 1955; Михайлов А. В., Судоходные шлюзы, М., 1966; Гришин М. М., Гидротехнические сооружения, М., 1968; Волков И. М., Кононенко П. Ф., Федичкин И. К., Гидротехнические сооружения. М., 1968.

В. Н. Поспелов.

ГИДРОТЕХНИКАМ МЕЛИОРАЦИЯ, ежемесячный научно-производственный журнал Мин-ва с. х-ва СССР и Мин-ва мелиорации и водного х-ва СССР. Издаётся в Москве с апр. 1949. Рассчитан на науч. работников, инженеров-гидротехников, мелиораторов, механизаторов, агрономов, преподавателей и студентов гидромелиоративных вузов, специалистов колхозов и совхозов. Публикует науч. и производств, статьи по вопросам орошения, осушения, с.-х. водоснабжения, механизации мелиоративных работ. Тираж (1971) 20 тыс. экз.

А. И. Шкляревский.

ГИДРОТЕХНИКИ И МЕЛИОРАЦИИ И НСТИТУТ Всесоюзный научно-исследовательский им. А. Н. Костякова (ВНИИГиМ), основан в 1929 в Москве на базе Гос. ин-та с.-х. мелиорации. В 1958 ин-ту присвоено имя чл.-корр. АН СССР, акад. ВАСХНИЛ А. Н. Костякова. Имеет (1970): отделы - орошения; оросительных систем; осушения; с.-х. водоснабжения и обводнения; гидротехнических сооружений (лаборатории: гидротехническая, оснований гидротехнич. сооружений); механизации мелиоративных работ (лаборатория гидромеханизации); исследования сооружений мелиоративных систем и рабочих органов мелиоративных машин; мелиоративной гидрогеологии; конструкторско-исследовательский; экономич. исследований (лаборатории: экономики орошения, экономики осушения, инженерно-экономич. исследований); математич. методов и средств вычислительной техники (лаборатории: водохозяйственных и гидрологич. расчётов, математич. методов исследований, вычислительной техники, автоматизации систем управления); координации н.-и. работ; научно-технич. информации; лаборатории - почвенно-мелиоративную; дренажа и промывок засоленных почв; измерительных приборов; Харьковские н.-и. лаборатории; зональные опытно-мелиоративные станции - Смоленскую, (Смоленск), Курскую (Льговский р-н), Мещёрскую (Рязанская обл., пос. Солотча), 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. Складнев.

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 оврагообразованием; регулирование речного стока и русел рек; использование сточных вод для орошения (см. Поля орошения) - вблизи больших городов и насел, пунктов; кольматаж - 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 агролесомелиорацией, хим. мелиорацией, культуртехнич. 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, водозадерживающие валы, проводят террасирование склонов, устраивают сбросные сооружения в оврагах и балках. Г. м. на местах выполняют спец. строительно-монтажные управления, машинно-мелиоративные и лугомелиоративные 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: водноэнергетич., 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, шугосбросы и др.).

Регуляционные (выправительные) 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 струенаправляющие устройства (полузапруды, щиты, дамбы и др.), берегоукрепительные сооружения, ледонаправляющие и ледозадерживающие 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; рыбохозяйственные - 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. квт; ко 2-му - сооружения ГЭС мощностью 301 тыс.- 1 млн. квт, 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. квт 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 исследоват. работ.

Характерные особенности Г. с. связаны с воздействием на Г. с. водного потока, льда, наносов и др. факторов. Это воздействие может быть механическим (статич. 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 - топографич., геол., гидрологич. и гидрогеологических. Влияние Г. с., особенно водоподпорных, распространяется на обширную терр., в пределах к-рой происходит затопление отдельных земельных площадей, подъём уровня грунтовых вод, обрушение 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; д - 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; Зурабов 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 электротехнич. 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 субтрактивной (см. Цветная фотография) трёхцветной печати с окрашенных желатиновых рельефов (матриц). Три цветоделённые 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, 1950, 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 Балахнинском 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, поворотнолопастные 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 n_м. 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 сигма 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 H_s 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 полопастных и радиально-осевых гидротурбин, выпускаемых в СССР

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 лопастнорегулируемые 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. Поворотнолопастные Г., применяемые на напоры до 150 м, могут быть осевыми и диагональными гидротурбинами. Разновидностью осевых являются двухперовые, 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 поворотнолопастными или пропеллерными Г. могут выполняться в виде капсулъного гидроагрегата.

Широкое распространение получили обратимые гидроагрегаты для гидроаккумулирующих и приливных электростанций, состоящие из насосотурбины (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. радиально-осевого типа мощностью 508 Мвт 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 Мвт 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 automatiques de vitesse, v. 1-4, P., 1930-35.

M. Ф. Красилъников.

ГИДРОУГОЛЬ, Всесоюзный н. -и. и проектно-конструкторский 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, шахтомонтажное 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 гидротехнич. сооружений, группа гид-ротехнич. сооружений, объединённых по расположению и условиям их совместной работы. В зависимости от осн. назначения Г. делятся на энергетич., воднотрансп., 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); средненапорные (с напором 10-40 л) - на равнинных или предгорных участках рек, предназначенные гл. обр. для транспортно-энергетич., 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.); высоконапорные (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 технико-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 гидротехнич. 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. квт и судоподъёмник, расположенный на левом берегу реки. На рис. 2 приведён план строящегося Нурекского 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 (выс. 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 - в 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.

П. П. 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 лиофобности - характеристик молекулярного взаимодействия веществ с различными жидкостями.

Общей мерой гидрофильности 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 гидрофобно. 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. Гидрофобны металлы, лишённые окисных плёнок, органич. соединения с преобладанием углеводородных групп в молекуле (напр., парафины, жиры, воски, 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 гидрофобизация - 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. phyton - 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 крепь.

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 гидрофобизаторов 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 синтетич. 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 водопоглощением, большей морозостойкостью и водонепроницаемостью, чем на обычном цементе. Наряду с портландцементом, можно гидрофобизировать 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-цирконата 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. Риформинг.

ГИДРОФТАЛЬМ (от гидро... и греч. ophthalmos - глаз), водянка глаза, 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 Гидрометслужбы. 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 ºС; 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 ºС. Г. - сильный восстановитель; в водных, особенно в щелочных, растворах окисляется кислородом воздуха. В пром-сти Г. получают восстановлением хинона, а также щелочным плавлением и-фенолсульфокислоты n-бензохинона 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 концентрации 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. choгёо - 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. Эпидидимит), 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, менингоэнцефалитов, 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 1 (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-поступат. 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 энергетич. 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; Н_б - 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, вспомогат. оборудование, устройства автоматич. управления и контроля; в центральном посту управления - пульт оператора-диспетчера или автооператор гидроэлектростанции. Повышающая трансформаторная подстанция размещается как внутри здания ГЭС, так и в отд. зданиях или на открытых площадках. Распределителъные устройства зачастую располагаются на открытой площадке. Здание ГЭС может быть разделено на секции с одним или неск. агрегатами и вспомогат. оборудованием, отделённые от смежных частей здания. При здании ГЭС или внутри него создаётся монтажная площадка для сборки и ремонта различного оборудования и для вспомогат. операций по обслуживанию ГЭС.

Рис. 2. Схема концентрации падения реки деривацией (подводящей): ВБ - верхний бьеф; НБ - нижний бьеф; Нб - напор брутто.

Рис. 3. Смешанная схема концентраци и падения реки плотиной и деривацией: ВБ - верхний бьеф; НБ - нижний бьеф; Нб - напор брутто.

По установленной мощности (в Mвт) различают ГЭС мощные (св. 250), средние (до 25) и малые (до 5). Мощность ГЭС зависит от напора Нб (разности уровней верхнего и нижнего бьефа), расхода воды Q (м³/сек), используемого в гидротурбинах, и кпд гидроагрегата . По ряду причин (вследствие, напр., сезонных изменений уровня воды в водоёмах, непостоянства нагрузки энергосистемы, ремонта гидроагрегатов или гидротехнич. сооружений и т. п.) напор и расход воды непрерывно меняются, а кроме того, меняется расход при регулировании мощности ГЭС. Различают годичный, недельный и суточный циклы режима работы ГЭС.

По максимально используемому напору ГЭС делятся на высоконапорные (более 60 м), средненапорные (от 25 до 60 м) и низконапорные (от 3 до 25 м). На равнинных реках напоры редко превышают 100 м; в горных условиях посредством плотины можно создавать напоры до 300 м и более, а с помощью деривации - до 1500 м. Классификация по напору приблизительно соответствует типам применяемого энергетич. оборудования: на высоконапорных ГЭС применяют ковшовые и радиально-осевые турбины с металлич. спиральными камерами; на средненапорных - поворотнолопастные и радиально-осевые турбины с железобетонными и металлич. спиральными камерами, на низконапорных - поворотнолопастные турбины в железобетонных спиральных камерах, иногда горизонтальные турбины в капсулах или в открытых камерах. Подразделение ГЭС по используемому напору имеет приблизительный, условный характер.

По схеме использования водных ресурсов и концентрации напоров ГЭС обычно подразделяют на русловые, приплотинные, деривационные с напорной и безнапорной деривацией, смешанные, гидроаккумулирующие и приливные. В русловых и при плотинных ГЭС напор воды создаётся плотиной, перегораживающей реку и поднимающей уровень воды в верхнем бьефе. При этом неизбежно нек-рое затопление долины реки. В случае сооружения двух плотин на том же участке реки площадь затопления уменьшается. На равнинных реках наибольшая экономически допустимая площадь затопления ограничивает высоту плотины. Русловые и приплотинные ГЭС строят и на равнинных многоводных реках и на горных реках, в узких сжатых долинах.

В состав сооружений русловой ГЭС, кроме плотины, входят здание ГЭС и водосбросные сооружения (рис. 4). Состав гидротехнич. сооружений зависит от высоты напора и установленной мощности. У русловой ГЭС здание с размещёнными в нём гидроагрегатами служит продолжением плотины и вместе с ней создаёт напорный фронт. При этом с одной стороны к зданию ГЭС примыкает верхний бьеф, а с другой - нижний бьеф. Подводящие спиральные камеры гидротурбин своими входными сечениями закладываются под уровнем верхнего бьефа, выходные же сечения отсасывающих труб погружены под уровнем нижнего бьефа.

Рис. 4. Разрез здания Волжской ГЭС имени 22-го съезда КПСС: 1 - водоприёмник; 2 - камера турбины; 3 - гидротурбина; 4 - гидрогенератор; 5 - отсасывающая труба; 6 - распределительные устройства (электрические); 7 - трансформатор; 8 - портальные краны; 9 - кран машинного зала; 10 - донный водосброс; НПУ - нормальный подпорный уровень, м; УНБ - уровень нижнего бьефа, м.

В соответствии с назначением гидроузла в его состав могут входить судоходные шлюзы или судоподъёмник, рыбопропускные сооружения, водозаборные сооружения для ирригации и водоснабжения. В русловых ГЭС иногда единственным сооружением, пропускающим воду, является здание ГЭС. В этих случаях полезно используемая вода последовательно проходит входное сечение с мусорозадерживающими решётками, спиральную камеру, гидротурбину, отсасывающую трубу, а по спец. водоводам между соседними турбинными камерами производится сброс паводковых расходов реки. Для русловых ГЭС характерны напоры до 30-40 м; к простейшим русловым ГЭС относятся также ранее строившиеся сельские ГЭС небольшой мощности. На крупных равнинных реках осн. русло перекрывается земляной плотиной, к к-рой примыкает бетонная водосливная плотина и сооружается здание ГЭС. Такая компоновка типична для мн. отечеств. ГЭС на больших равнинных реках. Волжская ГЭС им. 22-го съезда КПСС - наиболее крупная среди станций руслового типа.

При более высоких напорах оказывается нецелесообразным передавать на здание ГЭС гидростатич. давление воды. В этом случае применяется тип приплотинной ГЭС, у к-рой напорный фронт на всём протяжении перекрывается плотиной, а здание ГЭС располагается за плотиной, примыкает к нижнему бьефу (рис. 5). В состав гидравлич. трассы между верхним и нижним бьефом ГЭС такого типа входят глубинный водоприёмник с мусорозадерживающей решёткой, турбинный водовод, спиральная камера, гидротурбина, отсасывающая труба. В качестве дополнит, сооружений в состав узла могут входить судоходные сооружения и рыбоходы, а также дополнит, водосброс. Примером подобного типа станций на многоводной реке служит Братская ГЭС на р. Ангара.

Другой вид компоновки приплотинных ГЭС, соответствующий горным условиям, при сравнительно малых расходах реки, характерен для Нурекской ГЭС на р. Вахш (Cp. Азия), проектной мощностью 2700 Мвт. Здание ГЭС открытого типа располагается ниже плотины, вода подводится к турбинам по одному или неск. напорным туннелям (см. рис. 2 в ст. Гидроузел). Иногда здание ГЭС размещают ближе к верхнему бьефу в подземной (подземная ГЭС) выемке. Такая компоновка целесообразна при наличии скальных оснований, особенно при земляных или набросных плотинах, имеющих значит, ширину. Сброс паводковых расходов производится через водосбросные туннели или через открытые береговые водосбросы.

В деривационных ГЭС концентрация падения реки создаётся посредством деривации; вода в начале используемого участка реки отводится из речного русла водоводом, с уклоном, значительно меньшим, чем ср. уклон реки на этом участке и со спрямлением изгибов и поворотов русла. Конец деривации подводят к месту расположения здания ГЭС. Отработанная вода либо возвращается в реку, либо подводится к след, деривационной ГЭС. Деривация выгодна тогда, когда уклон реки велик. Деривац. схема концентрации напора в чистом виде (бесплотинный водозабор или с низкой водозаборной плотиной) на практике приводит к тому, что из реки забирается лишь небольшая часть её стока. В др. случаях в начале деривации на реке сооружается более высокая плотина и создаётся водохранилище; такая схема концентрации падения наз. смешанной, т. к. используются оба принципа создания напора. Иногда, в зависимости от местных условий, здание ГЭС выгоднее располагать на нек-ром расстоянии от конца используемого участка реки вверх по течению; деривация разделяется по отношению к зданию ГЭС на подводящую и отводящую. В ряде случаев с помощью деривации производится переброска стока реки в соседнюю реку, имеющую более низкие отметки русла. Характерным примером является Ингурская ГЭС, где сток р. Ингури перебрасывается туннелем в соседнюю р. Эрисцкали (Кавказ).

Сооружения безнапорных деривационных ГЭС состоят из трёх осн. групп: водозаборное сооружение, водоприёмная плотина и собственно деривация (канал, лоток, безнапорный туннель). Дополнит. сооружениями на ГЭС с безнапорной деривацией являются отстойники и бассейны суточного регулирования, напорные бассейны, холостые водосбросы и турбинные водоводы. Крупнейшая ГЭС с безнапорной подводящей деривацией - ГЭС Роберт-Мозес (США) мощностью 1950 Mвт, а с безнапорной отводящей деривацией - Ингурская ГЭС (СССР) мощностью 1300 Mвт.

На ГЭС с напорной деривацией водовод (туннель, металлич., деревянная или железобетонная труба) прокладывается с неск. большим продольным уклоном, чем при безнапорной деривации. Применение напорной подводящей деривации обусловливается изменяемостью горизонта воды в верхнем бьефе, из-за чего в процессе эксплуатации изменяется и внутр. напор деривации. В состав сооружений ГЭС этого типа входят: плотина, водозаборный узел, деривация с напорным водоводом, станционный узел ГЭС с уравнительным резервуаром и турбинными водоводами, отводящая деривация в виде канала или туннеля (при подземной ГЭС). Крупнейшая ГЭС с напорной подводящей деривацией - Нечако-Кемано (Канада) проектной мощностью 1792 Mвт.

ГЭС с напорной отводящей деривацией применяется в условиях значит, изменений уровня воды в реке в месте выхода отводящей деривации или по экономич. соображениям. В этом случае необходимо сооружение уравнит. резервуара (в начале отводящей деривации) для выравнивания неустановившегося потока воды в реке. Наиболее мощная ГЭС (350 Mвт) этого типа - ГЭС Харспронгет (Швеция).

Особое место среди ГЭС занимают гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС) и приливные электростанции (ПЭС). Сооружение ГАЭС обусловлено ростом потребности в пиковой мощности в крупных энергетич. системах, что и определяет генераторную мощность, требующуюся для покрытия пиковых нагрузок. Способность ГАЭС аккумулировать энергию основана на том, что свободная в энергосистеме в нек-рый период времени (провала графика потребности) электрич. энергия используется агрегатами ГАЭС, к-рые, работая в режиме насоса, нагнетают воду из водохранилища в верхний аккумулирующий бассейн. В период пиков нагрузки аккумулированная т. о. энергия возвращается в энергосистему (вода из верхнего бассейна поступает в напорный трубопровод и вращает гидроагрегаты, работающие в режиме генератора тока). Мощность отд. ГАЭС с такими обратимыми гидроагрегатами достигает 1620 Мвт (Корнуол, США).

ПЭС преобразуют энергию морских приливов в электрическую. Электроэнергия приливных ГЭС в силу нек-рых особенностей, связанных с периодич. характером приливов и отливов, может быть использована в энергосистемах лишь совместно с энергией регулирующих электростанций, к-рые восполняют провалы мощности приливных электростанций в течение суток или месяцев. В 1967 во Франции было завершено строительство крупной ПЭС на р. Ране (24 агрегата общей мощностью 240 Мвт). В СССР в 1968 в Кислой Губе (Кольский п-ов) вступила в строй первая опытная ПЭС мощностью 0,4 Мвт, на к-рой ныне проводятся экспериментальные работы для будущего строительства ПЭС.

По характеру использования воды и условиям работы различают ГЭС на бытовом стоке без регулирования, с суточным, недельным, сезонным (годовым) и многолетним регулированием. Отд. ГЭС или каскады ГЭС, как правило, работают в системе совместно с конденсационными электростанциями (КЭС), теплоэлектроцентралями (ТЭЦ), атомными электростанциями (АЭС), газотурбинными установками (ГТУ), причём в зависимости от характера участия в покрытии графика нагрузки энергосистемы ГЭС могут быть базисными, полупиковыми и пиковыми (см. Энергосистема).

Важнейшая особенность гидроэнергетич. ресурсов по сравнению с топливно-энергетич. ресурсами - их непрерывная возобновляемость. Отсутствие потребности в топливе для ГЭС определяет низкую себестоимость вырабатываемой на ГЭС электроэнергии. Поэтому сооружению ГЭС, несмотря на значит. удельные капиталовложения на 1 квт установленной мощности и продолжит, сроки строительства, придавалось и придаётся большое значение, особенно когда это связано с размещением электроёмких производств (см. Гидроэнергетика).

Одни из первых гидроэлектрич. установок мощностью всего в неск. сотен вт были сооружены в 1876-81 в Штангассе и Лауфене (Германия) и в Грейсайде (Англия). Развитие ГЭС и их пром. использование тесно связано с проблемой передачи электроэнергии на расстояние: как правило, места, наиболее удобные для сооружения ГЭС, удалены от осн. потребителей электроэнергии. Протяжённость существовавших в то время линий электропередач не превышала 5-10 км; самая длинная линия 57 км. Сооружение линии электропередачи (170 км) от Лауфенской ГЭС до Франкфурта-на-Майне (Германия) для снабжения электроэнергией Междунар. электротехнич. выставки (1891) открыла широкие возможности для развития ГЭС. В 1892 пром. ток дала ГЭС, построенная на водопаде в Бюлахе (Швейцария), почти одновременно в 1893 были построены ГЭС в Гельшене (Швеция), на р. Изар (Германия) и в Калифорнии (США). В 1896 вступила в строй Ниагарская ГЭС (США) постоянного тока; в 1898 дала ток ГЭС Рейнфельд (Германия), а в 1901 стали под нагрузку гидрогенераторы ГЭС Жонат (Франция).

В России существовали, но так и не были реализованы детально разработанные проекты ГЭС русских учёных Ф. A. Нароцкого, И. А. Тиме, Г. О. Графтио, И. Г. Александрова и др., предусматривавших, в частности, использование порожистых участков pp. Днепр, Волхов, Зап. Двина, Вуокса и др. Так, напр., уже в 1892-95 русским инж. В. Ф. Добротворским были составлены проекты сооружения ГЭС мощностью 23,8 Мвт на р. Нарова и 36,8 Мвт на водопаде Б. Иматра. Реализации этих проектов препятствовали как косность царской бюрократии, так и интересы частных капиталистич. групп, связанных с топливной пром-стью. Первая пром. ГЭС в России мощностью ок. 0,3 Мвт (300 квт) была построена в 1895-96 под руководством русских инженеров В. Н. Чиколева и P. Э. Классона для электроснабжения Охтинского порохового з-да в Петербурге. В 1909 закончилось строительство крупнейшей в дореволюц. России Гиндукушской ГЭС мощностью 1,35 Мвт (1350 квт) на р. Мургаб (Туркмения). В период 1905-17 вступили в строй Саткинская, Алавердинская, Каракультукская, Тургусунская, Сестрорецкая и др. ГЭС небольшой мощности. Сооружались также частные фабрично-заводские гидроэлектрич. установки с использованием оборудования иностранных фирм.

1-я мировая война 1914-18 и связанный с ней интенсивный рост пром-сти нек-рых зап. стран повлекли за собой развитие действовавших и строительство новых энергопром. центров, в т. ч. на базе ГЭС. В результате мощность ГЭС во всём мире к 1920 достигла 17 тыс. Мвт, а мощность отд. ГЭС, напр. Масл-Шолс (США), Иль-Малинь (Канада), превысила 400 Мвт (400 тыс. квт).

Общая мощность ГЭС России к 1917 составляла всего ок. 16 Мвт, самой крупной была Гиндукушская ГЭС. Строительство мощных ГЭС началось по существу только после Великой Октябрьской социалистич. революции. В восстановит, период (20-е гг.) в соответствии с планом ГОЭЛРО были построены первые крупные ГЭС - Волховская (ныне Волховская ГЭС им. В. И. Ленина) и Земо-Авчалъская ГЭС им. В. И. Ленина. В годы первых пятилеток (1929-40) вступили в строй ГЭС - Днепровская, Нижнесвирская, Рионская и др.

К началу Великой Отечеств, войны 1941-45 было введено в эксплуатацию 37 ГЭС общей мощностью более 1500 Мвт. Во время войны было приостановлено начатое строительство ряда ГЭС общей мощностью около 1000 Мвт (1 млн. квт). Значит, часть ГЭС общей мощностью около 1000 Мвт оказалась разрушенной или демонтированной. Началось сооружение новых ГЭС малой и средней мощности на Урале (Широковская, Верхотурская, Алапаевская, Белоярская и др.), в Cp. Азии (Аккавакские, Фархадская, Саларская, Нижнебуэсуйские и др.), на Северном Кавказе (Майкопская, Орджоникидзевская, Краснополянская), в Азербайджане (Мингечаурская ГЭС), в Грузии (Читахевская ГЭС) и в Армении (Гюмушская ГЭС). К кон. 1945 в Советском Союзе мощность всех ГЭС, вместе с восстановленными, достигла 1250 Мвт, а годовая выработка электроэнергии - 4,8 млрд. квт-ч.

В начале 50-х гг. развернулось строительство крупных гидроэлектростанций на р. Волге у гг. Горького, Куйбышева и Волгограда, Каховской и Кременчугской ГЭС на Днепре, а также Цимлянской ГЭС на Дону. Волжские ГЭС им. В. И. Ленина и им. 22-го съезда КПСС стали первыми из числа наиболее мощных ГЭС в СССР и в мире. Во 2-й пол. 50-х гг. началось строительство Братской ГЭС на р. Ангаре и Красноярской ГЭС на р. Енисее. С 1946 по 1958 в СССР были построены и восстановлены 63 ГЭС общей мощностью 9600 Мвт. За семилетие 1959-65 было введено 11 400 Мвт новых гидравлич. мощностей и суммарная мощность ГЭС достигла 22200 Мвт (табл. 1). К 1970 в СССР продолжалось строительство 35 пром. ГЭС (суммарной мощностью 32 000 Мвт), в т. ч. 11 ГЭС единичной мощностью свыше 1000 Мвт: Саяно-Шушенская, Красноярская, Усть-Илимская, Нурекская, Ингурская, Саратовская, Токтогульская, Нижнекамская, Зейская, Чиркейская, Чебоксарская.  
 

В 60-х гг. наметилась тенденция к снижению доли ГЭС в общем мировом произ-ве электроэнергии и всё большему использованию ГЭС для покрытия пиковых нагрузок. К 1970 всеми ГЭС мира производилось ок. 1000 млрд. квт-ч электроэнергии в год, причём начиная с 1960 доля ГЭС в мировом произ-ве снижалась в среднем за год примерно на 0,7 %. Особенно быстро снижается доля ГЭС в общем произ-ве электроэнергии в ранее традиционно считавшихся "гидроэнергетическими" странах (Швейцария, Австрия, Финляндия, Япония, Канада, отчасти Франция), т. к. их экономический гидроэнергетический потенциал практически исчерпан.  
 

Несмотря на снижение доли ГЭС в общей выработке, абсолютные значения произ-ва электроэнергии и мощности ГЭС непрерывно растут вследствие строительства новых крупных электростанций. В 1969 в мире насчитывалось св. 50 действующих и строящихся ГЭС единичной мощностью 1000 Мвт и выше, причём 16 из них - в Сов. Союзе.

Дальнейшее развитие гидроэнергетич. строительства в СССР предусматривает сооружение каскадов ГЭС с комплексным использованием водных ресурсов в целях удовлетворения нужд совместно энергетики, водного транспорта, водоснабжения, ирригации, рыбного х-ва и пр. Примером могут служить Днепровский, Волжско-Камский, Ангаро-Енисейский, Севанский и др. каскады ГЭС.

Крупнейшим р-ном гидроэнергостроительства СССР до 50-х гг. 20 в. традиционно была Европ. часть терр. Союза, на долю к-рой приходилось ок. 65% электроэнергии, вырабатываемой всеми ГЭС СССР. Для совр. гидроэнергостроительства характерно: продолжение строительства и совершенствование низко- и средненапорных ГЭС на pp. Волге, Каме, Днепре, Даугаве и др., строительство крупных высоконапорных ГЭС в труднодоступных р-нах Кавказа, Cp. Азии, Вост. Сибири и т. п., строительство средних и крупных деривационных ГЭС на горных реках с большими уклонами и использованием переброски стока в соседние бассейны, но главное - строительство мощных ГЭС на крупных реках Сибири и Д. Востока - Енисее, Ангаре, Лене и др. ГЭС, сооружаемые в богатых гидроэнергоресурсами р-нах Сибири и Д. Востока, вместе с тепловыми электростанциями, работающими на местном органич. топливе (природный газ, уголь, нефть), станут осн. энергетич. базой для снабжения дешёвой электроэнергией развивающейся пром-сти Сибири, Средней Азии и Европ. части СССР (см. Единая электроэнергетическая система).

Лит.: Аргунов П. П., Гидроэлектростанции, К., 1960; Денисов И. П., Основы использования водной энергии, М.-Л., 1964; Энергетические ресурсы СССР, [т. 2] - Гидроэнергетические ресурсы, M., 1967; Никитин Б. И., Энергетика гидростанции, M., 1968; Электрификация СССР. 1917 - 1967, под ред. П. С. Непорожнего, M., 1967; Труды Гидропроекта. Сборник 16. M., 1969; Гидроэнергетика СССР. Статистический обзор, M., 1969.

В. А. Прокудин.