1598005532-5efccc82d7858e29ebdbf519c57a9a6c (811230), страница 13
Текст из файла (страница 13)
представляют собой крупные естественные или искусственные водоемы (Киевская, Кайшядорская ГАЭС и др.). На этих бассейнах уровень воды колеблется незначительно, что способствует образованию ледяного покрова, температура воды, поступающей в верхний бассейн, устойчиво поддерживается в пределах 1 — 2'С выше нуля.
Трехлетний опыт зимней эксплуатации Киевской ГАЭС (крепление откосов железобетонными плитами, см. рис. 4-3) не выявил каких-либо затруднений [23). В условиях холодной зимы 1975/1976 г, (минимальная температура декабря — 12', января — 22', февраля — 2?' С) макси- 61 мальная толщина ледяного покрова достигала 80 см. Лед примерзал к бетонным плитам, покрывающим откосы. Толщина намерзшей призмы составила 2 м, а количество намерзшего льда б — 8 м' на 1 м длины дамбы.
При каждом опорожнении и наполнении бассейна ледяное поле отделялось от берегового припая. Ледостав в верхнем и нижнем бассейнах ГАЭС может быт' ускорен, если энергосистема позволяет останавливать ГАЭС на короткое время (на субботу и воскресенье) в период достаточко низких температур воздуха. Зимние затруднения не возникают при эксплуатации бассейнов ГАЭС в схемах совмещения ГАЭС в энергетическом комплексе с тепловой нли атомной электростанцией, которые используют бассейны ГАЭС в качестве прудов-охладнтелей. На территории, прилегающей к верхнему бассейну ГАЭС, должны быть предусмотрены дренажные мероприятия, планировочные и укрепитсльные работы.
Естественные склоны и откосы искусственных земляных сооружений должны тщательно исследоваться с точки зрения их устойчивости в случае возможного обводнения. В качестве примера можно привести Киевскую ГАЭС, где осуществлен комплекс мероприятий по дренажу, уположенню склонов, расчистке и засыпке ближайших к бассейну оврагов (рис.
4-10). 4-2. вадаприныннни и вадавыпуани Водоприемники ГАЭС представляют собой либо отдельно стоящие сооружения, либо совмещенные со зданиями ГАЭС. Ниже рассмотрены только отдельно стоящие водоприемные устройства. Объединение водоприемников и водовыпусков в единое сооружение предъявляет к ним специфические требоваяия.
Для обеспечения минимальных гидравлических потерь при противоположных направлениях течения воды и спокойного подвода (отвода) воды устраиваются закругленные выходные участки отсасывающих труб, отводящих каналов, углы забральных балок отдельно стоящих водовыпусков — водоприемннков н т. д.
Для обеспечения растекания потока без образования водо- воротных зон и очагов размыва системы гашения энергии потока воды, выходящего из водовыпуска, при детальном проектировании должны исследоваться на гидравлических моделях. За исключением этих специфических особенностей, водоприемники ГАЭС проектируются так же, как водоприемники обычных электростанций. 62 При проектировании водоприемников ГАЭС чистого аккумулирования следует иметь в виду, что относительно небольшие бассейны этих ГАЭС сравнительно просто могут быть опорожнены н а случай ремонт а.
Высотное расположение водоприемных отверстий определяется гидравлическими требованиями, исключающими возможность поступления воздуха в напорный тракт. В некоторых случаях водоприемннки располагаются на заглубленных участках бассейнов. При этом на ГАЭС Ревэн минимальная глубина верхнего бассейна в зоне водоприемника составляет 9 м, а на ГАЭС Рэккун Маунтин 2б м. Установка сороудерживающих решеток на водоприемниках ГАЭС предусматривается для тех случаев, когда в акватории бассейна ожидается поступление сора и плавающей древесины. На Загорской ГАЭС предусматривается установка временных решеток в верхнем бассейне на двух первых агрегатах. На зарубежных ГАЭС чистого аккумулирования с небольшими по площади бассейнами решеткй, как правило, отсутствуют (ГАЭС Лангенпроцельтен) либо устанавливаются только на нижнем бассейне (ГАЭС Резан).
В целях предотвращения засорения бассейнов иногда осуществляется ограждение их акватории. По конструктивному исполнению водопрнемникц можно разделить на следующие типы: с фронтальным подводом воды, башенные и шахтные. Водоприемники с фронтальным подводом воды удобны с точки зрения простоты механического оборудования и его эксплуатации (плоские затворы и решетки). Их располагают чаще всего в нижних бассейнах. Другое преимушество фронтального водоприемника состоит в том, что он может быть максимально приближен к урезу воды в бассейне, в то время как такое приближение других типов водопрнемников ухудшает гидравлические условия их работы, Поэтому фронтальные водоприемники более доступны в процессе эксплуатации.
Фронтальный водоприемник ГЭС вЂ” ГАЭС Хайэтт (США) имеет два водоприемных отверстия сечением 102 и' каждое с возможностью забора воды на различных глубинах. Режим работы этого водоприемника определяется требованиями рыбного хозяйства к эксплуатации верхнего бассейна ГАЭС (водохранилище Оровилл). В сложных топографических условиях может оказаться целесообразным расположить затворы водовыпуска и обслугкивающие их механизмы под землей (ГАЭС Такасегава, рис.
4-11). Фронтальные водоприемники в верхних бассейнах часто встраивают в дамбы, образующие бассейн. Так, подводящий участок водопрнемника Загорской ГАЭС запроектирован в виде 63 а) абубгуауг 373 333 1,3 Г,уэ Г,г' Губ ' ' зар= гм.. ггу- — 1 Р) — 343 шестиочковой железобетонной галереи длиной 120 м, расположенной в теле дамбы верхнего бассейна.
У входных отверстий галереи сечением 80 му каждое устанавливаются сороудерживающие решетки, обслуживаемые портальным краном грузоподъемностью 2Х40 т. Водоприемник оборудован рабочими и ремонтными затворами и обслуживается мостовым краном грузоподъемностью ухаб 33,33 ~ Убыт ~~ 3333 333 ~груб, 1 ,,'3,33 Рис. 4.11. ГЭС вЂ” ГАЭС Такасегава (Япония). г — водовыпуск; 3 — помещение трансформаторов; 3 — уравнительный резервуар; б — га. лерея затворов, б — дренажный туннель; б — подземный машиввый эал. 2Х60 т. Внутренние поверхности галереи и водоприемника покрываются эпоксидной гидроизоляцией. В пределах водоприемника сечение отверстий равно 60 м' (рис.
4-12). Прп разработке проекта ГАЭС Лангенпроцельтен были рассмотрены трп варианта водоприемника: с устройством подхода, огражденного подпорными стенками (рис. 4-!3, а), с подводом воды по двухочковой железобетонной трубе с отверстиями 7Х Х7 и прп расположении затворов в центральной части дамбы (рпс. 4-13, б) и с таким же подводом воды, но размещением затворов у подошвы низового откоса дамбы (рис. 4-13, в). К осуществлению был принят третий вариант. 64 Фронтальный водоприемник ГЭС вЂ” ГАЭС Бразимоне-Сувиана (Италия) не оборудован затворами, они расположены под землей на расстоянии 120 м от оголовка по трассе туннеля.
Ха- 1 Рис. 4-12. Водоприемник Загорской ГАЭС (проект). а — разрез; б — план; а — поперечный разрез оо галерее; ! — железобетонные галереи; у — водопряемник; 3 — сороудерживающая решетка; 4 — шпунтовая стенка; б — дренаж: б — битумная шпанка. рактерной особенностью водоприемника является его расположение под водой. Доступ к решеткам обеспечивается только при полном опорожнении бассейна, Скорость воды на решетках З Заказ ра 3355 65 А-А Юакдуд улда Ре- н до- 67 принята равной 1 м,гс в турбинном режиме и 0,7 м1с — в насосном.
Интересной разновидностью фронтальной компоновки в соединении с шахтным водоводом является один из двух водо- приемников ГАЭС Вианден 1, встроенный в раздельную дамбу между первой и второй очередью верхнего бассейна (рис. 4-14). Водоприемник может снабжаться водой как одновременно из обеих частей бассейна, так и изолированно из каждой из них, и поэтому ремонт каждой части бассейна возможен без полной остановки ГАЭС. Рпс.
4-13. Варианты располо>кения водоприемника ГАЭС Лангенпропельтен (ФРГ1. а — с огражденнем подхода полоарнымн стенамн; б — с полводам воды по трубе орн расположення затворов в пегральноа части дамбы, а — то же с разчещеннен затворов у подошвы ннзавого откоса дамбы', ! — асфальтобетонное покрытие; т — >порные прнзмы нз горное массы; 3 — ядро нз делювнального матернала; а — помещенне затворов; 5— воздуховод; б — подводящая водовод; 7 — смотровая галерея; 8 — несчаннкн.
Недостатком фронтальных водоприемников является необходимость их сопряжения с ограждающими дамбами, поскольку это требует проведения специальных мероприятий для предотвращения контактной фильтрации. В гидравлическом отношении наиболее совершенны башенные и шахтные водоприемники. Башенные водоприемники ГАЭС по своей конструкции удобно соединяются с вертикальными водоводами, которые переходят в наклонные. Для обеспечения постоянства гидравлического режима при работе ГАЭС водозаборные отверстия обычно расположены на 66 Рис.
4-14. Водопрнеыник ГАЭС Вианден 1 (Люксембург). низких отметках. Необходимые для нормальной эксплуатации небольшие значения входных скоростей достигаются за счет расширения башни в плане. На некоторых башенных и шахтных водоприемнпках гидравлические исследования выявили необходимость установки струенаправляющих радиальных стенок, препятствующих водовороту потока.
В водоприемнике ГАЭС Хорнбсрг установлен лифт грузоподъемностью 2 т, позволяющий при сработанном уровне воды опуститься на нижнюю смотровую площадку водоприемника, а при полном опорожненин бассейна — осмотреть водоприемные отверстия. Устье шахты, примыкающей к башенному водоприемнику, перекрывается обычно цилиндрическим уравновешенным затвором. На ГАЭС Хорнберг этот быстродействующий затвор диаметром 7 м в рабочем положении находится на весу непосредственно над перекрываемым отверстием. Водоприемники шахтного типа начали получать распространение сравнительно недавно.
Для скальных оснований они являются несомненно самыми экономичными, однако невозможность установки аварийных и ремонтных заграждений создаст неудобства в период эксплуатации. Водоприемники такого типа построены на ГАЭС Кэбин Крик (США) и ГАЭС Ревэн (Франция) (рис. 4-!5). 4-З.
ВбДаВЕДЫ е) Общее аведеннн Подводящие водоводы обычно имеют значительно большую протяженность, чем отводящие. Последние иногда полностью отсутствуют, если их функции выполняют отсасываюшие трубы. По компоновочным и конструктивным решениям подводящие водоводы ГАЭС в основном соответствуют деривационным и турбинным водоводам обычных ГЭС. Так жс как на последних, начальные участки протяженных водоводов стремяться расположить в высотном отношении так, чтобы они испытывали минимальное давление воды (низконапорные участки).