ВКР: Проектирование Красногорского гидроузла на реке Кубань
Описание
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ................................................................................................................................. 8
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ................................................................................................................ 10
1 Исходные данные по изысканиям района строительства............................................. 10
1.1 Топографические условия строительства..................................................................... 101.2 Геологические условия строительства.......................................................................... 12
1.2.1 Описание геологического строения.............................................................................. 12
1.2.2 Описание пород............................................................................................................... 13
1.2.3 Геологические и инженерно-геологические процессы............................................... 161.2.4 Основания сооружений ГУ............................................................................................. 16
1.3 Гидрогеологические условия......................................................................................... 17
1.4 Сейсмические условия строительства........................................................................... 18
1.5 Климатические характеристики района строительства.............................................. 20
1.5.1 Климат района (температура воздуха).......................................................................... 22
1.5.2 Снежный покров............................................................................................................. 231.5.3 Ветер................................................................................................................................. 24
1.5.4 Опасные гидрометеорологические процессы и явления............................................ 28
1.6 Гидрологические характеристики................................................................................. 28
1.7 Твердый сток.................................................................................................................... 33
1.8 Деформационные процессы в нижнем бьефе проектируемого гидроузла............... 34
2 Водно-энергетические расчеты........................................................................................ 37
2.1 Исходные данные для расчета по гидрологическому режиму................................... 372.2 Расчёт потерь напора по водоподводящему тракту..................................................... 39
2.2.1 Потери на водоприёмнике.............................................................................................. 39
2.2.2 Расчет потерь напора по длине водовода..................................................................... 392.2.3 Суммарные потери мощности........................................................................................ 40
2.3 Обоснование установленной мощности....................................................................... 40
2.4 Оптимизация параметров энергетических водоводов (скорости и диаметра)......... 42
2.5 Суточное регулирование................................................................................................ 43
3 Гидроэлектростанция........................................................................................................ 45
3.1 Подбор основного оборудования ГЭС.......................................................................... 453.1.1 Подбор турбины.............................................................................................................. 45
3.1.2 Выбор формы и определение размеров турбинной камеры....................................... 593.1.3 Определение формы и размеров отсасывающих труб................................................. 63
3.1.4 Выбор гидрогенератора.................................................................................................. 64
3.1.5 Подбор крана машзала.................................................................................................... 713.2 Обоснование типа здания ГЭС...................................................................................... 72
3.3 Обоснование конструкции здания ГЭС........................................................................ 72
3.3.1 Расчет скорости движения жидкости на сороудерживающей решетке..................... 73
3.4 Описание конструкции руслового здания ГЭС на скальном основании.................. 734 Проектирование основных сооружений гидроузла........................................................ 78
4.1 Компоновка гидроузла.................................................................................................... 784.1.1 1Описание принятой компоновки................................................................................ 78
4.2 Класс проектируемых гидротехнических сооружений............................................... 794.3 НДС бетонной плотины................................................................................................. 80
4.3.1 Теоретические основы расчета напряжений в гравитационной плотине элементарным методом...................................................................................................................................... 80
4.3.2 Расчёт напряжений элементарным методом................................................................ 814.3.3 Данные для расчета НДС плотины................................................................................ 84
4.3.4 Расчёт НДС оптимального профиля плотины на основное сочетание нагрузок МКЭ87
4.3.5 Расчет НДС плотины с учетом температурного воздействия.................................... 94
4.3.6 Расчет НДС плотины с учетом сейсмической нагрузки........................................... 106
4.3.7 Подбор марок бетона..................................................................................................... 114
5 Водосбросные сооружения.............................................................................................. 120
5.1 Расчетные расходы и уровни воды.............................................................................. 1205.2 Проектирование водосливного фронта...................................................................... 121
5.2.1 Водосброс практического профиля............................................................................. 122
5.2.2 Определение условий сопряжения бьефов при маневрировании затворами......... 1275.2.3 Гидравлический расчет водобойного колодца........................................................... 132
5.2.4 Конструирование и расчет водобойной плиты.......................................................... 133
5.2.5 Гасители энергии потока на водобое.......................................................................... 133
5.2.6 Определение профиля водослива................................................................................ 134
5.2.7 Описание конструкции крепления русла в нижнем бьефе....................................... 135
5.3 Гидравлический расчет промывных галерей............................................................. 136
6 Организация и производство работ................................................................................ 139
6.1 Выбор принципиальной схемы строительства объектов.......................................... 1396.1.1 Подготовительный период........................................................................................... 139
6.1.2 Основной период........................................................................................................... 1406.2 Схема пропуска строительных расходов и очередность строительства сооружений140
6.2.1 Гидравлические расчеты пропуска строительных расходов.................................... 141
6.3 Производство бетонных работ..................................................................................... 148
6.3.1 Выбор оптимальных методов и механизмов для производства строительных работ148
6.3.2 Технология укладки бетона.......................................................................................... 1486.4 Объемы работ и календарный план их выполнения................................................. 149
6.4.1 Объемы работ................................................................................................................. 150
6.4.2 Интенсивность бетонных работ, производительность завода.................................. 1506.4.3 Разработка схемы бетоновозного транспорта............................................................ 153
6.4.4 Разработка технологии бетонирования основных сооружений................................ 156
6.4.5 Внутриблочная механизация бетонных работ............................................................ 160
6.4.6 Трудозатраты.................................................................................................................. 162
6.4.7 Календарный план......................................................................................................... 162
7 Охрана труда, пожарная и промышленная безопасность............................................ 163
7.1 Классификация сооружений........................................................................................ 1637.1.1 Водосброс....................................................................................................................... 163
7.1.2 Здание ГЭС.................................................................................................................... 1637.2 Охрана труда отдельных видов работ при строительстве........................................ 163
7.2.1 Общие требования......................................................................................................... 163
7.2.2 Организация строительной площадки......................................................................... 1677.2.3 Техника безопасности при погрузо-разгрузочных работах................................... 169
7.2.4 Безопасность при бетонных и арматурных работах............................................. 169
7.2.5 Требования к строительным материалам и конструкциям....................................... 171
7.2.6 Техника безопасности при работе строительных машин и механизмов................. 172
7.2.7 Электробезопасность..................................................................................................... 173
7.3 Охрана окружающей среды в период строительства................................................ 174
7.4 Обеспечение пожарной безопасности проектируемого объекта.............................. 176
7.4.1 Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности........................................... 176
7.4.2 Общие принципы систем пожарной защиты............................................................. 1787.4.3 Классификация зданий и сооружений........................................................................ 179
7.4.4 Количество эвакуационных выходов из помещения машзала................................. 180
7.4.5 Требования к источникам наружнего пожаротушения............................................. 181
7.4.6 Пожарная безопасность при выполнении работ......................................................... 183
8 Технико-экономическое обоснование........................................................................... 184
8.1 Определение сметной стоимости строительства........................................................ 1848.2 Привязка стоимости работ к местным условиям....................................................... 185
8.3 Объектные сметы по сооружениям гидроузла........................................................... 188
8.4 Составление сводной сметы на строительство основных сооружений гидроузла . 193
8.5 Составление сметы основных глав строительства гидроузла.................................. 194
8.6 Определение технико-экономических показателей гидроузла................................ 194
8.7 Расчет коммерческой эффективности......................................................................... 196
8.7.1 Методика расчета........................................................................................................... 196
8.7.2 Экономические показатели.......................................................................................... 1968.7.3 Коммерческая эффективность...................................................................................... 197
ЗАКЛЮЧЕНИЕ....................................................................................................................... 200
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.................................................................................. 203
Приложение А. Отчет системы Антиплагиат..................................................................... 206
Приложение Б Расчетные значения и физико-механические свойства дисперсных грунтов207
Приложение В Рекомендуемые и расчетные значения физико-механических свойств скальных грунтов..................................................................................................................................... 208
Приложение Д. Коммерческая эффективность.................................................................... 209
ВВЕДЕНИЕ
Целью выполнения и защиты выпускной квалификационной работы является демонстрация уровня подготовки обучающегося к самостоятельной профессиональной деятельности.
В рамках данной выпускной квалификационной работы был подготовлен проект гидроузла Красногорской МГЭС расположенной на реке Кубань в Карачаево-Черкесской республике. Станция представляет собой энергетический комплекс мощностью 50,08 МВт, повышает энергообеспеченность региона. Водохранилище Красногорской ГЭС выравнивает колебания уровня воды, осуществляя суточное регулирование, выполняет функции контррегулятора стока через Зеленчукскую ГЭС-ГАЭС. Это позволяет снять сезонные ограничения мощности ГЭС-ГАЭС и обеспечивает благоприятные условия для водопользователей ниже по течению, включая водозаборные сооружения Большого Ставропольского канала, оптимизирует водный режим р Кубань, позволяя увеличить выработку на других станциях Кубанского каскада ГЭС.
Проектирование Красногорской малой гидроэлектростанции (МГЭС) на реке Кубань является важным этапом в развитии энергетической инфраструктуры региона. В условиях растущей потребности в экологически чистых и возобновляемых источниках энергии, малые гидроэлектростанции играют ключевую роль в обеспечении устойчивого развития энергосистемы России.
Развитие малых ГЭС является приоритетным направлением. Государство продолжает программу поддержки возобновляемой энергетики. В условиях глобального изменения климата и необходимости перехода на низкоуглеродные источники энергии, строительство МГЭС становится особенно актуальным. Развитие малых гидроэлектростанций позволяет обеспечить энергонезависимость от крупных централизованных систем энергоснабжения. Это особенно важно для удалённых и труднодоступных регионов, где строительство крупных электростанций экономически нецелесообразно. Экономическая эффективность:
В сравнении с крупными гидроэлектростанциями, малые ГЭС требуют меньших капитальных вложений и обладают более коротким сроком окупаемости, что позволяет оперативно реагировать на растущие потребности в электроэнергии.
Использование возобновляемых ресурсов: Гидроэнергетика, в том числе и малые ГЭС, основана на использовании возобновляемых ресурсов – энергии воды. В отличие от ископаемых видов топлива, водные ресурсы являются неисчерпаемыми, что делает их стратегически важными для долгосрочного устойчивого развития.
В данной работе процесс проектирования Красногорской малой гидроэлектростанции направлен на оптимизацию проектных решений в отношении использования водных ресурсов реки Кубань: Это позволит эффективно использовать гидропотенциал реки, минимизируя при этом экологическое воздействие на окружающую среду, а так же снижая капитальные затраты на строительство. Анализируя различные варианты проекта, определяется наиболее оптимальный, который обеспечит максимальную экономическую эффективность и техническую целесообразность строительства гидроузла.
НИУ МГСУ в г. Мытищи
all_at_700
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
