- •Курсовая работа
- •Содержание
- •Введение
- •1. Подробное описание региона на месте строительства гидроузла
- •1.1. Климат
- •1.2. Гидрологические данные
- •Качество воды
- •Выбор створа для строительства гэс
- •2.1. Створ №1
- •2.2. Створ №2
- •Створ №3
- •Построение кривых связей
- •Транспортная логика доставки материалов для строительства плотины и основного оборудования гэс
- •Обоснование типов гтс для проектируемой гэс
- •Расчет установленной мощности гэс
- •Список литературы
- •8. Блог «РусГидро» [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://blog.Rushydro.Ru/.
- •Приложения
Створ №3
Створ №3 расположен от села «Оленёк» в 9 км, которое находится на левом берегу.
Таблица 4 – Основные параметры предполагаемого створа №3
№ |
Отметка дна, м |
Отметка НПУ, м |
Напор, м |
Длина створа, км |
Длина вдхр., км |
Мощность, МВт |
Створ №3 |
87 |
112 |
25 |
2,1 |
93 |
134 |
Большим минусов этого створа является его расположение, так как он находится на равнине и в зону затопления попадают населенные пункты, расположенные на берегах реки Оленёк. Также длина плотины по гребню имеет большие размеры по отношению к другим створам, которые были выбраны для проектирования ГЭС. Но несмотря на вышеперечисленные минусы, у данного створа есть и плюсы, например, он ближе всех расположен к поселениям, и соответственно, к ЛЭП.
Рисунок 13 - Предполагаемый створ №3
Рисунок 14 – Зона затопления при напоре 25 м.
Таблица 5 – Сравнительная таблица основных параметров предполагаемых створов
№ |
Отметка дна, м |
Отметка НПУ, м |
Напор, м |
Длина створа, км |
Длина вдхр., км |
Мощность, МВт |
Э, млрд. кВт*час |
Створ №1 |
104 |
149 |
45 |
729 |
158 |
241 |
2,11116 |
Створ №2 |
87 |
107 |
20 |
1,3 |
112 |
107 |
0,93732 |
Створ №3 |
87 |
112 |
25 |
2,1 |
93 |
134 |
1,17384 |
Примеры расчётов:
где H – напор (м),
Q – расход (м3/c );
где N – мощность (кВт),
t – количество часов в году.
Рассмотрев несколько вариантов и проанализировав множество факторов, можно сделать вывод, что створ №1 является лучшим из имеющихся, так как, получены: предполагаемая максимальная мощность ГЭС, максимальный напор, относительная близость к ЛЭП. В зону затопления не входит ни один объект инфраструктуры, особо охраняемые объекты и территории.
Построение кривых связей
3.1 Построение кривой связи ZВБ = f (Sвдхр.)
Зависимость площади водохранилища от уровня воды определяли с помощью программы GoogleEarthPro. Для этого обводили инструментом «Многоугольник» зоны затопления предполагаемого водохранилища при разных отметках уровня воды. При напоре 60 м находили площадь зеркала водохранилища каждые 6 м. После чего строили кривую связи в программе Excel.
Таблица 6 – таблица зависимости отметки ВБ от
S, |
ВБ, м |
111,8 |
149 |
89,02 |
144,5 |
69,11 |
140 |
49,92 |
135,5 |
33,6 |
131 |
20,2 |
126,5 |
12,51 |
122 |
7,09 |
117,5 |
3,52 |
113 |
1,48 |
108,5 |
0 |
104 |
Рисунок 15 – Кривая связи отметки верхнего бьефа от площади водохранилища
При отметке НПУ – 149 м площадь водохранилища будет составлять 111,8 .
Формула связи отметки верхнего бьефа от объёма водохранилища (3)
y = -1E-09x6 + 4E-07x5 - 6E-05x4 + 0,0038x3 - 0,1307x2 + 2,5862x + 104,62 (3)
Форма кривой отражает рельеф в ложе водохранилища. Так, в ущельях большому превышению будет соответствовать малое заложение, следовательно, произойдёт незначительное увеличение площади, в то время как на равнине малому превышению соответствует большое заложение, в связи с чем, кривая будет иметь пологий характер.
3.2 Построение кривой связи ZВБ=f ( )
Вычисление объёма будем производить послойно, между смежными сечениями, а затем суммировать соответствующие значения для каждой отметки.
Вычисление объёма будем производить по формуле (4)
(4)
где высота сечения рельефа горизонталями;
– площади затопления, ограниченные смежными горизонталями;
Можем вычислить объём водохранилища, зная объём для каждого сегмента. (таблица 7,8).
Таблица 7
Слои |
Отметки сечени , м |
|
|
|
|
1 |
149 |
4,5 |
111,8 |
89,02 |
0,4509 |
144,5 |
|||||
2 |
144,5 |
4,5 |
89,02 |
69,11 |
0,3548 |
140 |
|||||
3 |
140 |
4,5 |
69,11 |
49,92 |
0,2667 |
135,5 |
|||||
4 |
135,5 |
4,5 |
49,92 |
33,6 |
0,1867 |
131 |
|||||
5 |
131 |
4,5 |
33,6 |
20,02 |
0,1193 |
126,5 |
|||||
6 |
126,5 |
4,5 |
20,2 |
12,51 |
0,0725 |
122 |
|||||
7 |
122 |
4,5 |
12,51 |
7,09 |
0,0435 |
117,5 |
|||||
8 |
117,5 |
4,5 |
7,09 |
3,52 |
0,0234 |
113 |
|||||
9 |
113 |
4,5 |
3,52 |
1,48 |
0,0109 |
108,5 |
|||||
10 |
108,5 |
4,5 |
1,48 |
0 |
0,0022 |
104 |
Таблица 8
∇ВБ, м |
|
|
|
149 |
111,8 |
0,4509 |
1,3309 |
144,5 |
89,02 |
0,3548 |
1,08 |
140 |
69,11 |
0,2667 |
0,7252 |
135,5 |
49,92 |
0,1867 |
0,4585 |
131 |
33,6 |
0,1193 |
0,2718 |
126,5 |
20,2 |
0,0725 |
0,1525 |
122 |
12,51 |
0,0435 |
0,08 |
117,5 |
7,09 |
0,0234 |
0,0365 |
113 |
3,52 |
0,0109 |
0,0131 |
108,5 |
1,48 |
0,0022 |
0,0022 |
104 |
0 |
0,0000 |
0,0000 |
Таблица 9 – Зависимость отметки ВБ от
|
∇ВБ, м |
1,3309 |
149 |
1,08 |
144,5 |
0,7252 |
140 |
0,4585 |
135,5 |
0,2718 |
131 |
0,1525 |
126,5 |
0,08 |
122 |
0,0365 |
117,5 |
0,0131 |
113 |
0,0022 |
108,5 |
0,0000 |
104 |
Рисунок 16 – Кривая связи отметки верхнего бьефа от объёма водохранилища
При отметке НПУ – 149 м объём водохранилища составляет 1,3309 .
Формула связи верхнего бьефа от объёма водохранилища (5)
y = 309,6x5 - 1097,2x4 + 1416,9x3 - 819,51x2 + 227,18x + 107,86 (5)
Кривая связи объёма водохранилища показывает, какой объём водохранилища соответствует каждой, конкретной отметке. При эксплуатации ГЭС данная кривая позволяет определить, какой объём водохранилища можно сработать, либо нужно набрать, зная только уровень воды в нём.
3.3 Построение кривой связи ZНБ=f(Q)
Сначала построили профиль реки со стороны нижнего бьефа. Далее с помощью программы Autocad масштабировали полученный профиль нижнего бьефа на отметке выше условленного «дна» на 10 м. С помощью функции «Полиния» находили площадь.
Расход определили по формуле (6)
; (6)
где Q – расход ( );
– площадь живого сечения реки ( );
– скорость реки в данном створе ( ).
Максимальная скорость течения реки Оленёк составляет –
Таблица 10 – Зависимость отметки НБ от Q
∇НБ,м |
Площадь, м2 |
Скорость, м/с |
Расход, м3/c |
114 |
3019,04 |
2,4 |
7245,69 |
113 |
2466,43 |
2,3 |
5672,79 |
112 |
1995,42 |
2,2 |
4389,93 |
111 |
1553,85 |
2,1 |
3263,08 |
110 |
1101,17 |
2 |
2202,34 |
109 |
718,76 |
1,9 |
1365,64 |
108 |
454,02 |
1,8 |
817,23 |
107 |
250,61 |
1,7 |
426,04 |
106 |
128,31 |
1,6 |
205,3 |
105 |
33,09 |
1,5 |
49,64 |
104 |
0 |
0 |
0,00 |
Рисунок 17 – Кривая связи отметки нижнего бьефа от расхода реки
Формула связи отметки нижнего бьефа от расхода реки (7)
y = 9E-18x5 - 2E-13x4 + 1E-09x3 - 4E-06x2 + 0,0072x + 104,43 (7)
Построение кривой связи расходов и уровней в нижнем бьефе, анализ ее изменения во времени и сопоставление с бытовой кривой позволяют судить о происходящих в бьефе процессах, подпоре ГЭС баром из продуктов размыва, или, наоборот, о снижении уровней, связанных, как правило, с трансформацией русла или карьерными разработками расположенных ниже гидроузла перекатов.