Устройство напорных гравитационных водоводов
Сильно пересеченный рельеф местности вдоль трассы водовода ограничивает строительство безнапорных самотечных каналов как открытого, так и закрытого типа. Для обеспечения требуемого равномерного уклона канала в соответствии с проектным уклоном свободной поверхности воды необходимо проведение земляных работ, как правило очень значительных по объему, а так же возведение различных сооружений (дюкеров, туннелей, мостов) в местах пересечения с естественными преградами - оврагами, впадинами, руслами пересекаемых рек и т.д.
Естественным следствием этого является увеличение конечной стоимости реализации проекта канала. Потому, при наличии достаточного перепада отметок рельефа местности, более выгодно с экономической точки зрения, строить напорные гравитационные водоводы, работающие при полном заполнении сечения и менее требовательные к однозначному уклону местности по трассе канала.
Такие водоводы по аналогии с устройством гравитационных водоводов укладывают на некоторой глубине в земле, повторяя рельеф местности. Напорные водоводы дают возможность уменьшить как общий объем земляных работ, так и суммарную длину трассы канала. Но при условиях работы водовода под напором требуется применение специальных напорных труб.
Практически во всех случаях, при устройстве современных систем водоснабжения, а тем более при больших диаметрах, напорные водоводы строят из железобетонных труб, а на особенно ответственных участках применяют предварительно напряженный бетон. Такие трубы характеризуются высоким сопротивлением повышенному внутреннему давлению воды, и при этом хорошей герметичностью.
В целях снижения высокого рабочего давления в напорной трубе и, соответственно, снижения толщины ее стенки для напорных гравитационных водоводов применяют разделение его на отдельные участки, и устройство на возвышенностях трассы разгрузочных резервуаров.
Из-за больших перепадов рельефа местности, на определенных участках трассы напорного водовода, избыточная энергия водного потока может быть утилизирована в гидроагрегатах электростанций, дающих на крупных водных артериях значительную мощность.