Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение высшего образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Саяно-Шушенский филиал

кафедра Фундаментальной подготовки

КУРСОВАЯ РАБОТА

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ХАБИБОВОЙ ГЭС НА РЕКЕ СЕЛЕНГА

тема работы

Введение в инженерную деятельность

наименование дисциплины

Руководитель ________ И.С. Камнев

подпись, дата

Студент ГЭ15-02Б 1508857 ________ Р.И. Мисиров

номер группы зачетной книжки подпись, дата

Черёмушки, 2017

Содержание

Введение 3

1 Исходные данные 3

2 Обоснование строительства гидроузла 3

2.1 Экономическая характеристика региона 3

2.2 Гидрологические данные реки Селенга 3

2.3 Геологические данные района строительства 4

3 Географические, климатические и сейсмологические условия района строительства гидроузла 4

4 Выбор створа 4

5 Построение кривых связи 8

5.1 Построение кривой связи Z_ВБ=f(S_водхр) 8

5.2 Построение кривой связи Z_ВБ=f(V_водхр) 9

5.3 Построение кривой связи Z_НБ=f(Q_НБ) 9

6 Транспортная логика доставки строительных материалов и основного оборудования к месту предполагаемого строительства 9

7 Обоснование типа и компоновки ГТС 9

8 Расчёт установленной мощности ГЭС 9

Заключение 9

Введение

1 Исходные данные

В качестве исходных данных для проектирования гидроузла были получены следующие сведения:

• Название населённого пункта: ж/д станция Хужир;

• Название реки: Селенга;

• Среднегодовой расход ;

• Расстояние от населённого пункта до створа, не более: 200 км.

2 Обоснование строительства гидроузла

2.1 Экономическая характеристика региона

Республика Бурятия расположена в южной части Восточной Сибири, ее площадь составляет 351,3 тыс. км² (2% от площади Российской Федерации). Республика Бурятия граничит с Читинской, Иркутской областями, Республикой Тыва, а на юге с Монгольской Народной Республикой.

Государственным балансом Российской Федерации и территориальным балансом Республики Бурятия учтены более 600 различных месторождений полезных ископаемых. Среди них 247 месторождений золота, 13 - урана, 10 - бурого и 4 - каменного угля, 8 - плавикового шпата, 7 - вольфрама, 4 - полиметаллов, по 2 - молибдена и бериллия, по одному - олова и алюминия, 2 - асбеста, ряд месторождений нефрита, строительного сырья, гранулированного кварца, апатита, фосфоритов, графита и цеолитов. Недра Республики Бурятия содержат 48% балансовых запасов цинка Российской Федерации, 24% - свинца, 37% - молибдена, 27% - вольфрама, 16% - плавикового шпата и 15% - хризотил-асбеста.

Одними из основных восполняемых природных ресурсов являются лесные ресурсы. Общая площадь лесного фонда Республики Бурятия составляет 27,2 млн. га, из них покрытая лесом - 20,3 млн. га. Общий запас древесины составляет 2244 млн. м³.

Республика Бурятия за последние пять лет характеризуется динамичным развитием практически всех видов деятельности. За этот период прирост валового регионального продукта составил 33,7%, по сравнению с 2011 годом объем выпуска промышленной продукции за 2011 - 2015 годы увеличился на 58,8%.

Планируемая организация энергоемких производств в добывающей отрасли позволяет рассматривать развитие энергетики как перспективное направление.

2.2 Гидрологические данные реки Селенга

Селенга - крупная река, протекающая на территории Монголии и Бурятии. Крупнейшая река, впадающая в Байкал. Имеет значительный гидроэнергетический потенциал.

Длина - 1024 км, 409 км нижнего течения - на территории Бурятии.

Площадь бассейна - 447 тыс. км². Образуется слиянием рек Идэр и Дэлгэр-Мурен. Имеет преимущественно равнинный облик с чередованием сужений (до 1—2 км) и котловинообразных расширений долины до 20—25 км, где река делится на протоки, образуя многочисленные острова. При впадении в Байкал образует обширную дельту площадью 680 км².

Основные притоки: Эгийн-Гол, Джида, Темник, Оронгой - слева; Орхон, Чикой, Хилок, Уда, Итанца - справа.

Водный режим характеризуется низким весенним половодьем, дождевыми паводками летом и осенью, и зимней меженью.

Водный сток реки Селенги формируется в основном на территории Монголии и составляет на границе России в среднем 14,0-15,0 км³ в год. На территории Российской Федерации в русло реки поступает дополнительно в среднем 14,0 - 15,0 км³ воды в год. Таким образом, общий средний многолетний сток Селенги в Байкал составляет порядка 28,98 км³ в год - это около 45-50% объёма суммарного годового стока реки, поступающего в озеро Байкал. В год Селенга приносит в Байкал 3,6 млн. тонн взвешенных наносов, большая часть которых оседает в обширной дельте.

Среднегодовой расход воды вблизи границы Монголии и России — 310 м³/с, в 127 км от устья — 935 м³/с. Рекордный уровень расхода воды в реке был зарегистрирован в вершине её дельты во время половодья 1973 года: 4140 м³/с. Ледостав с ноября по апрель.

В бассейне Селенги производится добыча бурого угля, в нижнем течении располагаются источники минеральных вод. Судоходства на реке нет.

2.3 Геологические данные района строительства

3 Географические, климатические и сейсмологические условия района строительства гидроузла

4 Выбор створа

На реке, в соответствии с исходными данными, определяется район поиска подходящего створа. Радиус круга на снимке – 200 км. Внутри него находим варианты створа для проектируемой ГЭС.

Рисунок 4.1 – Район выбора створа

• Вариант створа № 1

Располагается на 17,2 км ниже города Новоселегинска по течению. При и водохранилищем будет затоплена часть Новоселегинска, что недопустимо. Уменьшение же уровня НПУ приведёт к проблемам с выбором основного энергетического оборудования в будущем.

Рисунок 4.2 – Рассматриваемый створ №1

• Вариант створа № 2

Располагается на 18,5 км выше города Оронгой по течению. При и в зону затопления не попадают населённые пункты и промышленные предприятия. Уровень НПУ выбран не случайно, так как на отметке 550 м находится крупное пресноводное озеро – Гусиное, которое используется для рекреационных целей и смешивать его воды с водами Селенги нежелательно.

Рисунок 4.3 – Рассматриваемый створ №2

• Вариант створа № 3

Располагается на 22,0 км ниже города Оронгой по течению. При и в зону затопления попадает город Оронгой, причём понижение НПУ менее чем на 15 метров не решает проблему затопления, что говорит об неэффективности возведения ГЭС в данном створе.

Рисунок 4.4 - Рассматриваемый створ №3

Определим мощность речного потока и суточную выработку проектируемой ГЭС для каждого рассматриваемого створа.

где Q – расчетный расход, м³/с; H – расчетный напор, м; 24- число часов в сутках.

Таблица 4.1 – Основные параметры створов

№ створа	Q, м3/с	H, м	N, МВт	Э, млн кВт·час
1	852	20	167,16	4,012
2	852	30	250,74	6,018
3	852	33	275,82	6,620

Анализируя результаты расчётов и построений, выбираем для строительства створ №2, т.к. речной поток в нём обладает большой мощностью, выработкой, а также в зону затопления водохранилища не попадают населённые пункты. Из рассматриваемых вариантов только створ №2 сочетает все эти качества в себе.

5 Построение кривых связи

5.1 Построение кривой связи Z_ВБ=f(S_водхр)

Для определения площади водохранилища используем топографическую карту рассматриваемой области и программный комплекс AutoCAD. Найдем карту с расположением створа, перенесём на неё выбранный створ. Далее определим заложение и найдем на карте горизонталь, соответствующую НПУ и остальные, затем перенесем их в AutoCAD.

Рисунок 5.1.1 – Карта области предполагаемого строительства 1:500000

Высиляем масштабный коэффициент путём деления длины створа в Google Earth Pro на длину створа в AutoCAD:

(4.1)

С помощью функции «Масштаб» выделяем все горизонтали и умножаем на масштабный коэффициент. Для проверки измеряем длину створа в AutoCAD и сравниваем с натурной длиной

5.2 Построение кривой связи Z_ВБ=f(V_водхр)

5.3 Построение кривой связи Z_НБ=f(Q_НБ)

6 Транспортная логика доставки строительных материалов и основного оборудования к месту предполагаемого строительства

7 Обоснование типа и компоновки ГТС

8 Расчёт установленной мощности ГЭС

Заключение