negravitacinė (arkinė) Enguri užtvanka Sakartvele
hidrotèchnika (gr. hydōr – vanduo + technikos – meniškas, meistriškas < technē — menas, amatas, mokėjimas), mokslo ir technikos šaka, apimanti vandens išteklių tyrimą, naudojimą bei objektų apsaugą nuo žalingo vandens poveikio. Remiasi hidraulika, hidrodinamika, hidrologija, inžinerine geologija, gruntų mechanika, statybine mechanika, tamprumo, statinių patikimumo teorija. Be teorinių metodų, taikomi eksperimentiniai, praktiniai ir ekonominiai metodai. Hidrotechnikos tyrimų objektas yra vandens tėkmės poveikis upių vagoms ir hidrotechniniams statiniams, vandens filtracija pro hidrotechninius statinius ir jų pagrindus, hidrotechninių statinių ir jų pagrindų stabilumas, stiprumas, patikimumas, upių vagų reguliavimas.
Remiantis hidrotechninių tyrimų duomenimis naudojama vandens energija (hidroenergetika), gerinamos vandens transporto (laivybos ir plukdymo upėse, ežeruose ir jūrose) sąlygos, vanduo tiekiamas gyvenvietėms, pramonės įmonėms (vandentiekis), naudojamas drėkinimui, sausinamos šlapios žemės (melioracija), šalinamas panaudotas vanduo (kanalizacija), nuo potvynių saugomos gyvenvietės, pramoniniai objektai, keliai, stabdoma grunto erozija, gerinamos rekreacijos ir žuvų ūkio sąlygos (žuvys praleidžiamos per hidrotechninius statinius, nerštui įrengiamos nerštavietės, dambos). Vandens ištekliams naudoti arba kam nors apsaugoti nuo žalingo vandens poveikio statomi hidrotechniniai statiniai. Skiriamos kelios hidrotechninių statinių grupės.
Patvankos statiniai patvenkia ir vienoje pusėje palaiko aukštesnį vandens lygį negu kitoje (užtvanka, damba, laivybos šliuzas). Pralaidos statiniai praleidžia vandenį iš vieno bjefo į kitą (pralaida). Vandens ėmimo statiniai ima vandenį iš vandens šaltinio ir nukreipia jį į vandentakį (vandens ėmykla). Transporto statiniai atveda arba nuveda vandenį iš vienos vietos į kitą (kanalas, griovys, latakas, hidrotechninis tunelis, akvedukas, diukeris, greitvietė). Vandens gerinimo statiniai gerina imamą vandenį (vandens filtras, nusodintuvas). Vandenvalos statiniai valo nuotekas (aerofiltras, biofiltras, biologinis tvenkinys). Upėtvarkos statiniai saugo upės dugną ir krantus nuo išplovimo, vagą nuo užnešimo, slėnį nuo patvenkimo ir užliejimo, gerina vandens tekėjimo vaga, laivybos, vandens ėmimo ir kitas sąlygas (buna, damba). Jūros statiniai saugo priekrantę ir krantą nuo bangų, gerina laivybos sąlygas ir kita (krantinė, bangolaužis, molas).
nuotekų valykla
Pagal ūkinę paskirtį skiriami bendrieji hidrotechniniai statiniai, naudojami kelių skirtingų ūkio šakų reikmėms, pvz., užtvanka, damba, kanalas, ir specialieji, skirti vienos vandens ūkio šakos reikmėms, pvz., melioracijos (sausinimo ir drėkinimo kanalų, griovių, vamzdynų tinklas, reguliavimo šliuzas). Hidrotechniniuose mazguose dažniausiai būna ir vienų, ir kitų hidrotechninių statinių. Pagal naudojimo trukmę hidrotechniniai statiniai skirstomi į nuolatinius ir laikinuosius (naudojamus statant ar remontuojant nuolatinius statinius). Hidrotechiniai statiniai statomi prie jūrų, ežerų, tvenkinių, upių, kanalų. Kai kurie hidrotechniniai statiniai gali pakeisti ekologines aplinkos sąlygas ir sukelti nepageidaujamų padarinių. Dėl vandens filtracijos kartais ima pelkėti gretima teritorija, kisti požeminių vandenų režimas. Patvankos statiniai užlieja didelius žemės plotus, padaro žalos augalijai ir gyvūnijai (ypač migruojančioms žuvims). Didelių hidrotechninių statinių avarijos gali padaryti daug žalos (sugriauti statinius, nuniokoti pasėlius, pakenkti žmonėms).
Hidrotechnikos istorija
Sueco kanalas (Egiptas)
Hidrotechnika – viena seniausių mokslo ir technikos šakų. 5 tūkst. pr. Kr. Egipte buvo kasami drėkinimo kanalai, statomos užtvankos. Babilonijoje 4–3 tūkst. pr. Kr. būta vandentiekio ir kanalizacijos įrenginių, 2 tūkst. pr. Kr. dabartinių Nyderlandų teritorijoje – apsauginių dambų, 600–500 pr. Kr. – laivybos statinių. Romos imperijoje buvo statomi akvedukai, uostai, vandentiekio įrenginiai, fontanai. Feodaliniu laikotarpiu Europoje statyti nedideli hidroenergetiniai statiniai, vandentiekio, kanalizacijos įrenginiai. 18–19 a. sparčiai plėtojantis pramonės gamybai imta statyti sudėtingesnius hidroenergetinius statinius (vandens jėgaines, prieplaukas, šliuzus), iškasta daug laivybos kanalų, pastatyta uostų, įrengta drėkinimo ir sausinimo sistemų.
19 a. pabaigoje pastatytos pirmosios hidroelektrinės. Hidrotechnikos mokslinę ir praktinę veiklą koordinuoja nacionalinės ir tarptautinės organizacijos.
Hidrotechnika Lietuvoje
Hidrotechniniai statiniai (pirmiausia vandens malūnų užtvankos) statomi nuo 13 amžiaus. 16 a. miestuose pradėta statyti vandentiekio įrenginius. 18 a. buvo gerinama laivyba upėmis (valytos Nemuno, Neries vagos, ištiesinta Gilija), iškasti Didysis ir Mažasis Frydricho, Oginskio, Vilhelmo (dabar Klaipėdos) kanalai, pastatytos pirmosios Klaipėdos jūrų prekybos uosto krantinės. 1873 pradėta centralizuotai sausinti šlapias žemes. Po I pasaulinio karo pertvarkytas Klaipėdos uostas, pradėta Šventosios uosto statyba. 1939 veikė apie 640 hidroelektrinių ir vandens malūnų. Po II pasaulinio karo Klaipėdos uoste atstatytas ir išplėstas jūrų prekybos uostas, pastatytas jūrų žvejybos uostas, sparčiai sausinamos žemės, įrengta drėkinimo sistemų. 1988 Klaipėdos uoste pastatyta jūrų keltų prieplauka.
pirsas Klaipėdos jūrų uosto akvatorijoje
Iki 1990 įrengta 2,5 mln. ha ploto drenažo ir 42 000 ha ploto drėkinimo sistemų, pastatyta apie 700 hidrotechninių mazgų, įrengta apie 10 000 ha žuvininkystės tvenkinių, 52 000 ha vasaros ir žiemos polderių. 1992 paleistas pirmasis Kruonio hidroakumuliacinės elektrinės hidroagregatas, 1999 pastatytas Būtingės naftos terminalas. Hidrotechnika pradėta dėstyti 19 a. pradžioje Vilniaus universitete.
Kauno Algirdo Brazausko hidroelektrinės užtvanka
Hidrotechnikos inžinieriai buvo rengiami Vytauto Didžiojo universitete (1940–46), Kauno universitete (1947–50), Kauno politechnikos institute (1951–66); nuo 1946 rengiami Vytauto Didžiojo universiteto Žemės ūkio akademijoje (iki 1996 Lietuvos žemės ūkio akademija, 1996–2011 Lietuvos žemės ūkio universitetas, 2011–19 A. Stulginskio universitetas). Hidrotechnikos moksliniai tyrimai pradėti po II pasaulinio karo. 1947 įsteigta pirmoji hidrotechnikos laboratorija prie Kauno universiteto, 1950 – Melioracijos institutas (2012–19 A. Stulginskio universiteto Vandens išteklių inžinerijos institutas, nuo 2019 Vytauto Didžiojo universiteto Žemės ūkio akademijos Vandens išteklių inžinerijos institutas), 1967 – Fizikinių techninių energetikos problemų institutas (nuo 1990 Lietuvos energetikos institutas).