
- •1. Общие понятия о
- •1.1. Назначение гидроэнергетических установок
- •1.2. Типы гидроэнергетических установок
- •2. Гидравлические основы гидроэнергетики
- •2.1. Основные положения гидравлики
- •2.2. Разновидности уклонов
- •.3. Гидроэнергетические ресурсы речного стока
- •Концентрация напора и
- •3.1. Схемы концентрации напора
- •3.2. Регулирование речного стока водохранилищами гэс
- •4. Основные сооружения гэс
- •4.1 Состав и компоновка основных сооружений гэс
- •4.2. Плотины гэс
- •4.3. Здания гэс
- •5. Гидротурбинная установка и
- •5.1. Классификация гидротурбин
- •5.2. Активные гидротурбины
- •5.3. Реактивные гидротурбины
- •5.4. Рабочие параметры гидравлической турбины
- •6. Рабочий процесс и характеристики гидротурбин
- •6.1. Основное уравнение турбины
- •6.2. Принципы моделирования гидротурбин
- •6.3. Формулы подобия для гидротурбин
- •6.4. Быстроходность гидротурбин
- •6.5. Главные характеристики гидротурбин
- •Номенклатура гидротурбин
4. Основные сооружения гэс
4.1 Состав и компоновка основных сооружений гэс
Гидроэлектростанции являются составной частью электроэнерге-тических систем, а во многих случаях и водохозяйственных систем. Они представляют собой комплекс сооружений и оборудования, при помощи которых осуществляются концентрация напора участка реки в удобных для строительства ГЭС створах, регулирование речного стока и преобразование механической энергии воды в электрическую.
Состав и компоновка сооружений ГЭС определяются схемой концентрации напора. Как уже отмечалось, существуют два принципиально разных способа концентрации напора: плотинный и деривационный. Рассмотрим здесь основные сооружения ГЭС на примере плотинного способа.
Рис. 4.1. Схемы
компоновки сооружений русловой со
шлюзом (а) и приплотинной без шлюза (б)
ГЭС: 1 - шлюз; 2 - бетонная плотина; 3 -
здание ГЭС; 4 - водоприемник; 5 - глухая
бетонная плотина; 6 - турбинные трубопроводы
4.2. Плотины гэс
Плотина является главнейшим сооружением гидроузла и предназначена для создания напора, водохранилища и регулирования стока. Все плотины делятся на две основные группы, отличающиеся друг от друга используемым материалом: 1) плотины бетонные и железобетонные, 2) плотины грунтовые (земляные, каменно-набросные и каменно-земляные). Бетонные и железобетонные плотины по конструктивным признакам делятся на гравитационные, арочные и контрфорсные.
Рис. 4.2. Гравитационные
плотины:
а - глухая; б -
водосливная
Арочные плотины (рис. 4.3). Арочные плотины представляют собой свод, очерченный в плане в виде дуги, упирающейся своими концами в скальные берега, которые и воспринимают основную часть давления воды на плотину со стороны верхнего бьефа. Высота таких плотин может достигать более 300 м. В то же время бетона в ней меньше, чем в равноценной по высоте гравитационной. Плотины обычно содержат специальные водосбросы.
Рис. 4.4. Контрфорсная
плотина:
1 - железобетонная
плита; 2 - балки жесткости; 3 - контрфорсы
Рис. 4.3. Арочная
плотина:
а - вид сбоку; б -
вид сверху
Рис. 4.5. Земляная
плотина с ядром: 1 - бетонная плита; 2 -
берма; 3 - ядро; 4 - дренажная призма
Каменно-набросные плотины. Каменно-набросные плотины сооружаются путем наброски в русло реки с некоторой высоты камня различных размеров. По мере роста плотины каменная наброска уплотняется струей воды под давлением, а также специальными катками и вибраторами. Водонепроницаемость таких плотин достигается путем устройства экрана из железобетона со стороны верхнего откоса, укладываемого на специальную подэкрановую каменную кладку. Каменно-набросные плотины сооружаются, как правило, глухими. Высота их достигает 300 м.
Каменно-земляные плотины. В каменно-земляных плотинах большая часть их тела выполнена из каменных материалов, а противофильтрационное устройство - из маловодопроницаемого грунта. Высота их достигает 300 м и более.
На ГЭС по экономическим соображениям с учетом требований надежности часто применяют комбинированные плотины различных типов.