МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

САЯНО-ШУШЕНСКИЙ ФИЛИАЛ

ВВЕДЕНИЕ В ИНЖЕНЕРНУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Методическое указание по выполнению курсовой работы

Саяногорск, Черемушки

2019

Введение

Курсовая работа по дисциплине «Введение в инженерную деятельность» основывается на территориальном планирование. Главной задачей проделанной работы является составление правильных исходных данных для выполнения последующих курсовых работ и проектов по проектированию гидроэлектростанции (ГЭС).

В качестве исходных данных предоставляются:

1. Название реки;

2. Название ГЭС;

3. Среднемноголетнее значение расхода (Q_СР.ГОД);

4. Гидрологический ряд реки

5. Принадлежность к энергосистеме

6. Карта местности предполагаемого створа с координатами.

Подготовкой к выполнению курсового проекта, служит нахождение реки и квадрата, где будет выполнятся поиск створа ГЭС.

Поиск реки

1. Найти в Wikipedia или других источниках, основные притоки реки, куда впадает река, указанная в исходных данных. Так же можно найти условную карту с обозначение притоков и основных населенных пунктов, расположенных по берегам рек.

2. В программе Google Earth или Google карты необходимо по косвенным признакам, найденным в первом пункте, найти искомую реку в данном квадрате. Можно так же использовать топографические карты, так как на них указано намного больше информации такой как: название поселков, название мелких рек и т.п. Топографические карты можно найти на сайте loadmap.net.

3. После нахождения искомой реки перечисленными выше методами необходимо найти населенный пункт, указанный в исходных данных. Для этого необходимо обследовать русло реки выше по течению и ниже по течению. Если на карте видно, что населенный пункт есть, но название его не отображается следует или подождать немного, или воспользоваться топографическими картами.

1. Подробное описание региона на месте строительства гидроузла

При проектирован ГЭС учитывается множество факторов. При описании данных факторов необходимо в полной мере раскрыть все особенности региона, а именно необходимо с акцентировать внимание на следующие характеристики:

• Климат, в районе строительства гидроузла (ГУ);

• Гидрологические данные:

- Описание реки;

- Минимальный зафиксированный расход (по таблице);

- Максимальный зафиксированный расход (по таблице);

- Тип питания реки;

- Качество воды в реке;

- Перечислить основные притоки реки;

• Геологические данные:

Данные о типах грунта залегающих в основании и береговых массивах выбранного створа для строительства гидроузла

• Сейсмические данные по району гидроузла;

• Энергохарактеристика района:

- Перечислить предприятия в районе строительства гидроузла (Заводы, фабрики, горно-обогатительные комбинаты (ГОК), карьеры и т.д.), необходимые для обоснования строительства ГЭС. Также перечислить потребители - ближайшие большие города (от 30000 чел.) в радиусе 200 км от створа. Таким образом будет формироваться перечень потребителей эл.энергии от вашей ГЭС.

-В краткой форме рассматриваются особенности сущест­вующей или формируемой энергосистемы (Установленная мощность ОЭС; распределение мощности по типам генерации - ГЭС, ТЭС, АЭС (МВт) (информацию можно найти в Схеме и программе развития ОЭС на 2019-2025 год стр.54 или на сайте Системного Оператора)

-Перечислить список ближайших подстанций от створа и выбрать класс напряжения ващей ГЭС (подстанции можно найти в Схеме и программе развития ОЭС на 2019-2020 год стр.96-111.

2. Выбор створа для строительства ГЭС

Выбор створа гидроузла обычно осуществляется на основе технико-экономического сравнения нескольких вариантов компоновки. При выборе створа плотины учитываются многочисленные факторы, в числе которых определяющими являются:

• благоприятные топографические условия долины и гидрологические характеристики реки;

• экологический критерий (запрет на затопление особо охраняемых природных территорий);

• энергетический критерий (возможность получения максимальной мощности ГЭС при стоимости затапливаемых водохранилищем объектов, стремящейся к наименьшей, т. е. минимизация площадей затопления и объектов, требующих переноса, переустройства или защиты);

• критерий близости створов к объектам инфраструктуры:

  • ЛЭП;

  • автомобильные дороги;

  • железные дороги;

  • карьеры строительных материалов (для сооружения плотины из местных материалов);

  • планируемые объекты капитального строительства (близость участка, удобного для размещения строительной базы, жилого поселка, складов и т.д.).

Для объективного анализа необходимо принять для рассмотрения 3 варианта расположения створа.

Программа GoogleEarth и сайт loadmap.net позволит проанализировать выбранные створы.

1. Зона затопления водохранилища

Первым этапом служит нахождение своей реки в программе GoogleEarth.

На карте отмечаем створы с учетом критериев представленных в предыдущем пункте.

Для каждого предложенного створа необходимо построить зону затопления водохранилища при отметке НПУ. НПУ определяется исходя из условия не затопления населенных пунктов, а именно необходимо выполнить поперечный разрез по данному створу и определить отметку уреза воды. Отки уреза воды и будет значением отметки НПУ.

В стандартной программе Paint, с помощью инструмента «Заливка» заполнить все поле цветом и сохранить файл.

В программе GoogleEarth выбрать инструмент «Наложить изображение», в «Обзор» найти сохраненный файл и задать абсолютную высоту, равную отметки НПУ.

В результате получаем наглядное изображение зоны затопления. Теперь можем проанализировать каждый из створов по одному из критериев (Таблица 2), а именно исключаем из рассмотрения те створы, где под зону затопления подпадают города, производства и т.д.

Таблица 2. Основные характеристики створов

Створ	Отметка дна	Отметка НПУ	H, м	Q, м3/с	L створа	L вдхр.	N, МВт	Э, млрд. кВт*час
Створ №1	…	…	…	…	…	….	…	…

При определении оптимального створа необходимо описать каждый створ, плюсы и минусы данного створа. И обосновать почему мы выбираем конкретный створ, и почему не подходят остальные створы.

3. Построение кривых связей.

Построение кривых связей производится с помощью методических рекомендаций «Методические указания по вычислению объёма водохранилища; построению кривых связи объёма и зеркала водохранилища от его уровня; построению зависимости расхода в створе реки от уровня в реке»

4. Предложить транспортную логику доставки материалов для строительства плотины и основного оборудования ГЭС.

Транспортная логистика доставки материалов будет зависеть от выбранных материалов. Для возведения грунтовых сооружений технология возведения сооружений включает в себя выем грунта из природного массива в карьерах с помощью землеройных машин-экскаваторов и транспортировку грунта автосамосвалами из карьера (котлована) к месту укладки. Указать расстояние до карьеров и бетонных заводов (как правило составляет 2-3 км).

5. Обосновать типы ГТС для проектируемой ГЭС (водосливной, станционной, глухой – грунтовая, бетонная и т.д).

Обоснование типа ГТС для проектируемой ГЭС зависит от компоновки сооружений гидроузла. Компоновка во многом определяется величиной напора и выбранным типом плотины. Необходимо определиться с материалом для возведения глухих частей плотины (грунтовые или бетонные). Выбор основывается на технико-экономическом обосновании и связан с рациональностью применения того или иного материала для возведения глухих частей тела плотины. К таким факторам относится наличие в непосредственной близости карьеров, ширина створа и т.д.

6. Рассчитать установленную мощность ГЭС.

Расчет установленной мощности ГЭС выполняется по исходным расходам. Необходимо рассчитать мощность речного потока. Данная мощность служит для примерного ориентира установленной мощности ГЭС, так как точный расчет выполняется иным и более сложным способом.

Мощность речного потока рассчитывается по формуле:

.

7. Вывод. Обоснование строительства гидроузла

Строительство Гидроэлектростанции связано с большим объёмом инвестиции. Для понимания объёма денежных вложений в период строительства, приведем пример взятый с сайта Wikipedia.org:

- стоимость строительства Нижне-Краснополянской ГЭС, мощностью 57 МВт составляет 4.8 млдр.руб;

- стоимость строительства Верхне-Краснополянской ГЭС, мощностью 42 МВт составляет 3.6 млдр.руб.

Для обоснования строительства гидроузла необходимо ответить на следующие вопросы:

1. Для чего проектируется ГЭС?

2. Куда будет поставляться вырабатываемая электроэнергия?

8. Список используемых источников.

Все документы и ссылки, которые используются для выполнения курсовой работы должны быть отражены в списке литературы и оформлены в соответствии со стандартом организации, который находится на сайте Саяно-Шушенского филиала СФУ. (Обучение → Выпускнику → «Стандарт организации 4.2-07-2014»).

Пояснение

1. В пояснительной записке должны быть подробно (с вашими скриншотами) сделано описание каждого пункта;

2. Оформление должно соответствовать стандарту, который находится на сайте Саяно-Шушенского филиала СФУ. (Обучение → Выпускнику → «Стандарт организации 4.2-07-2014»).