![](/user_photo/20691_LPUxk.jpg)
- •Лекция 4. Теоретические основы ивэ. Аддитивная модель процесса получения, преобразования, распределения и использования гидроэнергии. Основные схемы использования гидроэнергии.
- •А. Плотинная схема
- •Б. Деривационная схема
- •В. Плотинно-деривационная схема
- •Г. Каскады гидроэлектростанций и водохранилищ
- •Гидравлическое аккумулирование энергии
- •Энергетические и экономическое значение применения гидроаккумулирования на примере Загорской гаэс.
- •Крупные насосные станции-потребители-регуляторы электроэнергии
- •Приливные электростанции
В. Плотинно-деривационная схема
В плотинно-деривационной схеме используются выгодные свойства обеих предыдущих схем, т. е. может быть создано водохранилище и использовано падение реки ниже плотины (см. рис. 8). На используемом участке реки А—Б при неизменной отметке верхнего бьефа и фиксированном место положении здания ГЭС расположение плотины может быть различным. Чем выше по течению построена плотина, тем меньше ее высота. При этом уменьшаются размер водохранилища и затапливаемая территория, а увеличиваются длина деривации и потери напора hа—б. Тщательное технико-экономическое сравнение вариантов позволяет выбрать наилучший.
Г. Каскады гидроэлектростанций и водохранилищ
Несколько гидроэлектростанций, последовательно расположенных на одном водотоке, образуют каскад, в котором могут быть и плотинные, и деривационные ГЭС. Проектирование и осуществление каскадов ГЭС имеет целью возможно более полное использование падения реки и ее стока в интересах всего народного хозяйства. При этом стремятся за счет создания водохранилищ наилучшим образом зарегулировать сток рек, который в естественных условиях обычно не отвечает потребностям.
Местоположение каждого гидроузла, величина его напора, объем образуемого им водохранилища и т. п. выбираются на основе тщательного изучения природных условий и всестороннего технико-экономического анализа. Для того чтобы использовать возможно больший сток на данной установке, створ плотины стремятся расположить ниже крупного притока, а для уменьшения ущерба от затопления створ плотины выбирают выше крупных городов. При выборе створа плотины часто решающее значение имеют топографические и геологические условия.
При
сооружении каскада ГЭС обычно оказывается
целесообразным некоторый подпор
вышерасположенной ступени, благодаря
чему падение реки используется
более полно, и может производится
глубокое суточное регулирование
мощности ГЭС без существенных колебаний
уровня нижнего бьефа.
На рис. 9 приведен пример Волжско-Камского каскада ГЭС и водохранилищ. Река Волга имеет длину 3690 км и общее падение 250 м. Ступенчатой линией показаны проектные уровни воды после осуществления всей схемы реконструкции Волги.
Каскады ГЭС построены и строятся на территории бывшего СССР на многих других реках — Енисее, Ангаре, Иртыше, Каме, Свири, Вуоксе, Днепре, Сырдарье, Нарыне, Чирчике, Куре, Риони, Ингури, Сулаке.
Рис. 2 Плотинная схема
1 – лес, вырубаемый для очищения ложа водохранилища; 2- эвакуируемые из зоны затопления завод, 3- жилые постройки; 4 – плотина.
Рис. 3 Плотинная схема с русловой ГЭС
1 – здание ГЭС; 2 – водосливная плотина; 3 – глухая плотина; 4 – кран для. подъема и опускания затворов
Рис. 4 Приплотинное здание ГЭС
Рис. 5
Схема ГЭС с деривацией в виде открытого
канала
Рис. 6 Схема ГЭС с подземной тоннельной деривацией
Рис. 7
Рис 8. Плотинно-деривационная схема
1 — поверхность воды в естественных условиях; 2 — водохранилище;
3 —
плотина; 4
—
деривация;
5 — гидростатический уровень; 6
— пьезометрическая
линия; 7
—
турбинный трубопровод;
8
—
здание ГЭС; H0
— падение реки на участке А
—Б; Hпл
— то же от пункта А
до
плотины;
Hдер
— то же от плотины до пункта Б;
hА-Б
— потери
напора в реке и в сооружениях
Р