Гидротехни'ческий бето'н, бетон, применяемый для строительства сооружений или их отдельных частей, постоянно находящихся в воде или периодически контактирующих с водной средой; разновидность . 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 гидротехнических сооружений и их конструктивных элементов. Для приготовления Г. б. применяют и его разновидности: заполнителями служат песок, щебень, гравий или галька крупностью до 150 мми 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.

       Гидротехни'ческий затво'р, подвижная конструкция для полного или частичного закрывания водопропускного отверстия гидротехнического 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 гидротехнического сооружения.
        Основные 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, гидравлические подъёмники и т.п.), под воздействием давления воды (вододействующие Г. з.); при малых водопропускных отверстиях — вручную. Часто при маневрировании Г. з. применяют дистанционное и автоматическое 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 механического действия ( рис. 1 ) благодаря простоте их устройства, надёжности действия, хорошим эксплуатационным и технико-экономическим показателям. Они перекрывают отверстия пролётом до 45 ми высотой до 20 м. Секторными и крышевидными затворами перекрывают пролёты, достигающие 50 м. Для перекрытия судоходных отверстий плотин, пролёт которых достигает 200 ми более, применяют поворотные фермы или рамы, клапанные и др. затворы.
        Глубинные затворы ( рис. 2 ) работают под большими напорами, доходящими иногда до нескольких сотен метров; их открывание происходит при значительных скоростях течения воды, что сопряжено с возможностью образования вакуума и , 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 и больших размерах перекрываемого пролёта применяют сегментные и плоские затворы. Для регулирования расходов воды при напорах до 800 мслужат игольчатые затворы, обладающие высокими эксплуатационными качествами.
        Лит.:Березинский A. P., Верхнее строение плотины, М., 1949; Гришин М. М., Гидротехнические сооружения, М., 1968.
         А. P. Березинский.
      Рис. 2. Схемы глубинных затворов: а — плоский; б — задвижка; в — сегментный; г — цилиндрический; д — дроссельный; е — шаровой; ж — игольчатый; з — конусный.
      Рис. 1. Схемы поверхностных затворов: а — плоский; б — сегментный; в — секторный; г — вальцовый.

       Гидротехни'ческий тунне'ль, 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 , когда открытая выемка грунта экономически нецелесообразна или когда трасса открытого водовода проходит по крутым оползневым склонам или густо населённой застроенной территории. По основному водохозяйственному назначению различают Г. т.: энергетические, ирригационные, судоходные, лесосплавные, водосбросные, водопроводные, строительные (для временного отвода речной воды при строительстве гидроузла) и комбинированные (удовлетворяющие различным водохозяйственным 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. Основной конструктивный элемент сечения Г. т. — . Она обеспечивает водонепроницаемость Г. т. и защиту выработок от обрушений и деформации пород, уменьшает шероховатость его стенок. Обделки могут быть бетонные, железобетонные, металлические (для напорных Г. т.).
        В горных районах Г. т. крупных высоконапорных гидроузлов нередко устраивают (по высоте) в несколько ярусов, образуя единый комплекс подземных гидротехнических сооружений, соединённых вспомогательными туннелями для сообщения с подземными машинными залами гидроэлектростанций, залами управления гидротехническими затворами, с вентиляционными и аэрационными шахтами и т.п. Трассу Г. т. обычно выбирают на основе экономического сравнения нескольких вариантов с учётом геологической обстановки и условий производства работ (проходки).
        Советскими 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.

       «Гидротехни'ческое строи'тельство», ежемесячный научно-технический и производственный журнал министерства энергетики и электрификации СССР и Всесоюзного научно-технического общества энергетики и электротехнической промышленности. Издаётся в Москве. Основан в 1930. Освещает вопросы комплексного использования водных ресурсов, гидрологических и инженерно-геологических изысканий, проектирования и строительства крупных гидроузлов (гидросооружений, гидроэлектростанций), а также эксплуатации гидросилового оборудования и гидротехнических сооружений. Тираж (1971) 7700 экз.

       Гидроти'пия(от . и греч. tэpos — отпечаток), фотографический метод изготовления цветных изображений с применением водорастворимых красителей. Существо метода сводится к субтрактивной (см. ) трёхцветной печати с окрашенных желатиновых рельефов (матриц). Три цветоделённые матрицы получают химико-фотографической обработкой покрытых тонким светочувствительным 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 к цвету фильтра, с которым 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 совмещенных 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 названием «Imbibition process» (процесс впитывания).
        Лит.:Чельцов В. С., Бонгард С. А., Иорданский А. Н., Современные способы получения цветных фотографических изображений, «Химическая наука и промышленность», 1958, т, 3, № 5, ч. 583.
         Б. Б. Беркенгейм.

       Гидрото'ракс(от и греч. thorax — грудь), скопление выпота ( ) в плевральной полости, возникающее при различных сердечных и почечных заболеваниях. Г. проявляется ослабленным дыханием, одышкой, редко — болью. Лечение — устранение основного заболевания.

       Гидрото'рф, посёлок городского типа в Балахнинском районе Горьковской обл. РСФСР, в 3 кмот ж.-д. станции Балахна (на ветке Горький — Заволжье). Добыча торфа фрезерным способом, брикетный завод; добыча формовочных песков.

       Гидрото'рф, способ разработки залежей торфа при помощи . Получил широкое развитие в 20-х и 30-х гг. 20 в. и способствовал в тот период созданию крупных торфяных предприятий индустриального типа. Полностью заменен более производительными способами. См. .

       Гидротрансформа'тор, один из видов .

       Гидротропи'зм(от и греч. trуpos — 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. Гидротропическая чувствительность сосредоточена в самом кончике корня. Иногда наблюдается отрицательный Г., например спорангиеносцы многих плесневых грибов растут в сторону от влажного субстрата. См. также .

       Гидротро'пия, повышение растворимости в воде слабо растворимых (обычно органических) веществ под влиянием хорошо растворимых. Гидротропным действием, т. е. свойством усиливать растворяющую способность водной среды, обладают многие органические кислоты, их соли, спирты, некоторые аминосоединения, ферменты и др. Г. обусловлена изменением молекулярных свойств водной среды; в отличие от , Г. не связана с обязательным возникновением в растворе — частиц новой, дисперсной (коллоидной) фазы.
        Лит.:McBain М. Е., Hutchinson Е., Solubilization and related phenomena, N. Y., 1955.

       Гидротурби'на, 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. Основным рабочим органом Г., в котором 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 атмосферного, а за ним может быть как больше, так и меньше атмосферного давления.
        Первая реактивная Г. была изобретена в 1827 французским инженером Б. Фурнероном; эта Г. имела на рабочем колесе мощность 6 л. с., но из-за плохих энергетических свойств подобные. Г. уже не применяются. В 1855 американский инженер Дж. Френсис изобрёл радиально-осевое рабочее колесо Г. с неповоротными лопастями, а в 1887 немецкий инженер Финк предложил направляющий аппарат с поворотными лопатками (см. .). В 1889 американский инженер А. Пелтон запатентовал активную — , в 1920 австрийский инженер В. Каплан получил патент на . Радиально-осевые, поворотнолопастные и ковшовые Г. широко применяются для выработки электрической энергии (см. ).
        Для расчёта профиля лопасти рабочего колеса Г., вращающегося с постоянной угловой скоростью, используется уравнение ( рис. 3 ):
       
        где Н— рабочий напор Г., т. е. запас энергии 1 кгводы (разность отметок горизонтов воды перед входом в сооружения гидравлической силовой установки и по выходе из них за вычетом потерь на сопротивление во всех сооружениях, но без вычета потерь в самой Г.); U 1и U 2— окружные скорости лопастей на входе воды в рабочее колесо и на выходе из него, м/сек; V 1и V 2— абсолютные скорости воды на входе и выходе, м/сек; ( a 1и a 2— углы между направлениями окружных и абсолютных скоростей в точках, соответствующих осереднённой по энергии поверхности тока, град; g— ускорение свободного падения, м/сек 2.
        В левую часть уравнения вводится множитель hr, являющийся гидравлическим кпд гидротурбины. Часть мощности, полученная колесом, расходуется на преодоление механических сопротивлений, эти потери учитываются механический кпд гидротурбин h 0. Утечка воды в обход рабочего колеса учитывается объёмным кпд гидротурбины.
        Полный кпд гидротурбины h = h г· h m· h 0— отношение полезной мощности, отдаваемой турбинным валом, к мощности пропускаемой через Г. воды. В современной Г. полный кпд равен 0,85—0,92; при благоприятных условиях работы лучших образцов Г. он достигает 0,94—0,95.
        Геометрические размеры Г. характеризуются номинальным диаметром Д, рабочего колеса. Г. разных размеров образуют турбинную серию, если обладают однотипными рабочими колёсами и геометрическими 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. гидродинамическое и аэродинамическое). Каждую турбинную серию характеризует коэффициент быстроходности, численно равный частоте вращения вала Г., развивающей при напоре 1 ммощность 0,7355 квт(1 л. с.). Чем больше этот коэффициент, тем больше частота вращения вала при заданных напоре и мощности. Г. и электрический генератор обходятся дешевле при увеличении частоты их вращения, поэтому стремятся строить Г. с возможно большим коэффициентом быстроходности. Однако в реактивных Г. этому препятствует явление , вызывающее вибрацию агрегата, снижение кпд и разрушение материала Г.
        Графики, выражающие зависимости величин, характеризующих Г., называются 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 эксплуатационными характеристиками — для натурной Г. Универсальные характеристики строятся на основании лабораторных исследований модели, проточная часть которой геометрически подобна натурной.
        Характеристики поворотнолопастных и радиально-осевых гидротурбин, выпускаемых в СССР
Марка пово-ротнолопаст-ной гидротурбины Напор, м Число лопа-стей Мощность, Mвт Марка радиально-осевой гидротурбины Напор, м Мощность, Мвт ПЛ-10 3-10 4 0,6-49 РО-45 30-45 6,5-265 ПЛ-15 5-15 4 1.3-88 PО–7 5 40-75 9,7-515 ПЛ-20 10-20 4 3.3-115 PO-115 70-115 21.5-810* ПЛ-ЗО 15-30 5 6-180 PO-170 110-170 34-900* ПЛ-40 20-40 6 8,2-245 PO-230 160-230 29.5-920* ПЛ-50 30-50 7 13-280 PO-310 220-310 31-485 ПЛ-60 40-60 8 15-315 PO-400 290-400 31-280 ПЛ-70 45-70 8 15.8-350 PO-500 380-500 33-195 ПЛ-80 50-80 8 17-385       * Верхний предел показывает мощности, технически возможные. К 1970 максимальная единичная мощность работающих гидроагрегатов достигла 500 Мвт.
        На универсальных характеристиках ( рис. 5 ), исходя из условий моделирования, в координатах приведённых величин расхода Q' 1 л/секи частоты вращения h' 1об/мин(характерных для Г. данной серии диаметром рабочего колеса 1 м, работающих при напоре 1 м) наносятся изолинии равных кпд h%, коэффициент кавитации sи открытия направляющего аппарата a 0. Эксплуатационные характеристики ( рис. 6 ) строятся на основании универсальных и показывают зависимость кпд натурной турбины h% от нагрузки N Мвми напора Нмпри 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 Sм, показывающих заглубление рабочего колеса Г. под уровень воды в нижнем бьефе (разность отметок расположения рабочего колеса и уровня нижнего бьефа).
        Проточная часть реактивных Г. состоит из следующих основных элементов ( рис. 7 ): ; направляющего аппарата 2, регулирующего расход воды; рабочего колеса 3и отсасывающей трубы 4, отводящей воду от Г. Реактивные Г. по направлению потока в рабочем колесе делятся на осевые 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 который вода подводится к рабочему колесу (регулирование в этих Г. производится изменением угла поворота лопаток направляющего аппарата), и лопастнорегулируемые Г., у которых 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 . Разновидностью осевых являются двухперовые, в которых на каждом фланце размещаются по две лопасти вместо одной. Радиально-осевые Г. одиночного регулирования применяют на напоры до 500—600 м. Активные Г. строят преимущественно 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 несколько сопел и поэтому одновременно работает одна или несколько лопастей рабочего колеса. В непарциальных Г. вода подводится одной кольцевой струей 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 автоматическими регуляторами скорости.
        По расположению вала рабочего колеса Г. делятся на вертикальные, горизонтальные и наклонные. Сочетание. Г. с называют . Горизонтальные гидроагрегаты с поворотно-лопастными или пропеллерными Г. могут выполняться в виде .
        Широкое распространение получили обратимые гидроагрегаты для гидроаккумулирующих и приливных электростанций, состоящие из насосо-турбины (гидромашины, способной работать как в насосном, так и в турбинном режимах) и двигателя-генератора (электромашины, работающей как в двигательном, так и в генераторном режимах). В обратимых гидроагрегатах применяются только реактивные Г. Для приливных электростанций используются капсульные гидроагрегаты.
        В 1962 в СССР разработана номенклатура поворотнолопастных и радиально-осевых Г., в которой даются система типов и размеров Г. и их основные гидравлические и конструктивные характеристики (табл.). Эта номенклатура основана на закономерном изменении зависимостей геометрических и гидравлических параметров рабочих колёс от напора.
        Основными 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 Мвтна расчётный напор 93 мс диаметром рабочего колеса 7,5 мдля 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. Например, японской фирмой «Тосиба» проектируются Г. для ГЭС Гранд-Кули-III единичной мощностью 600 Мвтна напор 87 мс диаметром рабочего колеса 9,7 м.
        Лит.:Шпанхаке В., Рабочие колёса насосов и турбин, пер. с нем., ч. 1, М.—Л., 1934; Турбинное оборудование гидроэлектростанций, под ред. А. А. Морозова. 2 изд., М. — Л., 1958; Ковалев Н. Н., Гидротурбины, М. — Л., 1961; Кривченко Г. И., Автоматическое регулирование гидротурбин, М. — Л., 1964; Tenot А., Turbines hydrauliques et rйgulateurs automatiques de vitesse, v. 1—4, P., 1930—35.