Лекція № 10

Мета і завдання: Знати стислий зміст лекції: склад і компоновку основних споруд ГЕС; дамби і затвори ГЕС; водосховище і їх характеристики; регулювання річкового стану водосховища ГЕС.

Конспект лекції

ГІДРОЕЛЕКТРОСТАНЦІЇ І ОСНОВИ ВИКОРИСТАННЯ

ВОДНОЇ ЕНЕРГІЇ

10.1 Склад і компоновка основних споруд гес

Склад і компоновка споруд ГЕС визначається схемою концентрації натиску. Існує дві основні схеми концентрації натиску: дамба і дериват. Гідроелектростанції, споруджені по схемі дамби, діляться у свою чергу на два типи: руслові і пригребельні. Деривати ГЕС також діляться на два типи: з безнапірним дериватом і напірним.

Основними спорудами ГЕС, виконаними по схемі дамби, є дамби і будівля ГЕС. При натиску до 25—30 м будівля станції 3 розміщується в одному створі з дамбою і сприймає натиск. Такі гідроелектростанції називаються русловими. На мал. 10.1,а зображена в плані схема розміщення основних споруд такої ГЕС.

При комплексному використанні водотоку до складу гідровузла, окрім дамби 2 і будівлі ГЕС, включаються споруди, призначені для задоволення специфічних потреб кожного учасника комплексу (шлюз для транспорту, водозабірні споруди для іригації і водопостачання, рибоходи і т. д.).

Будівля ГЕС розміщується з дамбою в нижньому б'єфі і не сприймає натиск (мал. 10.1,б). Такі ГЕС носять назву пригребельних. При комплексному призначенні гідровузла в нього так само, як і у попередньому випадку, включаються споруди неенергетичних учасників комплексу. Оскільки в цій схемі будівля ГЕС не сприймає натиск, то для подачі води до турбін ГЕС необхідні водоприймачі 4 і турбінні трубопроводи 6, як це показано на мал. 10.1,б, де ці споруди суміщені з дамбою. Взагалі, компоновка гідровузлів з пригребельними ГЕС в значній мірі залежить від типу дамби і створеного нею натиску.

Мал. 10.1. Схеми компоновки споруд русловою і пригребельною ГЕС.

а — руслова ГЕС з бетонною дамбою; б — пригребельна ГЕС з бетонною дамбою; в — пригребельна ГЕС з дамбою з місцевих матеріалів і поверхневим водоскидом; г — пригребельна ГЕС з дамбою з місцевих матеріалів і шахтним водоскидом; 1 — шлюз; 2 — бетонна дамба; 3 — будівля ГЕС; 4— водоприймач; 5 — глуха бетонна дамба; 6 — турбінні трубопроводи; 7— земляна або кам'яно-накидна дамба; 8 — зрівняльний резервуар; 9 — шахтний водоскид; 10 — водоскидний тунель.

Якщо в даній схемі дамба ГЕС споруджена не з бетону, а з грунту або кам'яного накидання, то водоприймач, турбінні водоводи (трубопроводи) і водоскиди влаштовуються несуміщенними з дамбою (мал. 10.1,а і г).

Мал. 10.2. Схема компоновки споруд ГЕС з безнапірним дериватом.

1- дамба; 2— поверхневий водоприймач; 3 — канал деривату; 4 — напірний басейн;. 5—турбінні (напірні) трубопроводи; 6 — будівля ГЕС; 7 — відвідний канал.

Споруди дериватах ГЕС розташовуються в двох вузлах: головному і станційному, сполучених між собою дериватом.

Головний вузол ГЕС з безнапірним дериватом (мал. 10.2) складається з дамби з водоскидом 1, поверхневого водоприймача 2 і у разі потреби в ньому додатково розміщуються відстійник, сміттєспуск, шугоскид, водоприймач для неенергетичних споживачів води.

Безнапірний дериват влаштовується у вигляді відкритого каналу 3. Там, де канал деривату перетинається з поперечними направленими ярами, долинами, струмками і річками, створюються споруди для пропуску води під або над каналами - дюкерами, труби під каналами, лотки над каналом, а іноді і крупні мости —акведуки для перетину каналом широкої поперечної долини. У станційного вузла канал закінчується і переходить в напірний басейн 4, звідки вода по турбінних трубопроводах 5 поступає до турбін,

Мал. 10.3. Схема компоновки споруд ГЕС з напірним дериватом.

1 — дамба; 2 — водоскиди; 3 — глибинний водоприймач; 4 — тунель; 5 — трубопровід; 6 — зрівняльний резервуар; 7 — турбінний трубопровід; 8 — будівля ГЕС.

розташованих в будівлі ГЕС 6, і далі у відвідний канал 7 і в річку.

У тому випадку, коли місцевість сильно перетнута і для безнапірного деривату немає сприятливих умов, влаштовується напірний у вигляді тунеля або трубопроводу (мал. 10.3). Як у тому, так і в іншому випадку поперечний перетин водовода повністю заповнено водою.

Головний вузол в цьому випадку також включає як основні споруди дамбу 1 з водоскидом 2 і водоприймач 3. Проте дамба тут вища, а водоприймач глибинний, що дозволяє забирати воду при великих коливаннях рівня води у водосховищі.

Станційний вузол на відміну від ГЕС з безнапірним дериватом містить зрівняльний резервуар 6, основне призначення якого— боротьба з можливими гідравлічними ударами при нестаціонарних режимах в турбінних трубопроводах 7.