9558
.pdf11
(1967-1975 г.) в Якутии; Каскад Серебрянских ГЭС (1970 г.) на реке Воронья Мурманская обл.; Усть-Хантайская ГЭС (1970 г.) на реке Хантайке в Красноярском крае; Капчагайская ГЭС (1970 г.) на реке Или в Алматинской области Казахстана; Нурекская ГЭС (1972 г.) реке Вахш в Таджикистане;
Чарвакская ГЭС.
(1972 г.) в Узбекистане; Рижская ГЭС (1974 г.), Латвия; Чиркейская ГЭС
(1974 г.) в Дагестане; Усть-Илимская ГЭС (1974 г.) на реке Ангаре.
В 1970-е гг. строительство перемещается в Сибирь, на Енисей:
Красноярская ГЭС, 1967 г., Саяно-Шушенская ГЭС, 1985 г. (самая крупная в РФ); Майнская ГЭС, 1985 г.
В настоящее время завершено строительство: Бурейская ГЭС (р. Бурея,
приток Амура), 2007 г.; Богучанская ГЭС (р. Ангара), 2014 г., Гоцатлинская ГЭС (Дагестан), 2015 г., Загарижская ГЭС (Кабардино-Балкария), 2016 г.,
Нижне-Бурейская ГЭС (р. Бурея, приток Амура), 2017 г.
Построена Загорская ГАЭС-1 (2000 г.) – Московская область.
Построена Кислогубская ПЭС (1968 г., 2007 г.) – Мурманская обл., Ба-
ренцево море.
Завершено строительство Зарамагской ГЭС-1 (2020 г.) - Северная Осе-
тия.
Крупнейшие ГЭС мира: Три ущелья —ГЭС в Китае на реке Янцзы, самая большая гидроэлектростанция в мире. Мощность 22,40 ГВт (построена в 2012
г.). Итайпу — ГЭС на реке Парана (приток Амазонки) в Бразилии. Мощность
14 ГВт. ГЭС имени Симона Боливара или “Гури” — ГЭС в Венесуэле на реке Карони. Мощность 10,30 ГВт. Саяно-Шушенская на р. Енисее (РФ). Мощность
6,4 ГВт. Самая мощная ГЭС в России.
12
3.ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ
3.1.Состав гидроэнергетических сооружений
Кэтим сооружениям относят:
-подпорные,
-водоприемники,
-отстойники,
-деривации,
-турбинные водоводы,
-уравнительные резервуары,
-каналы и лотки,
-тоннели,
-напорные бассейны,
-бассейны суточного регулирования,
-бассейны ГАЭС и ПЭС,
-водохранилища ГЭС,
-здания ГЭС, ГАЭС, ПЭС.
3.2.Подпорные сооружения
Кним относятся сооружения, создающие напор (перепад уровней):
плотины земляные (насыпные (рис. 3.1), намывные (рис. 3.2), отсыпкой в воду);
каменно-земляные, каменно-набросные, взрывонабросные; плотины бетонные и железобетонные (гравитационные, арочные (рис. 3.3), контрфорсные);
русловые здания ГЭС (рис. 3.4).
13
Рисунок 3.1 – Плотины земляные насыпные
Рисунок 3.2 – Плотины земляные намывные
14
Рисунок 3.3 − Саяно-Шушенская ГЭС с арочно-гравитационной плотиной
Рисунок 3.4 – Русловое здание ГЭС
15
3.3. Водоприемники
Водоприемники – это часть водозаборных сооружений, служащая для непосредственного приема воды из водного объекта (водохранилища, бассейна,
канала и т. п.).
Водоприемники могут быть напорными и безнапорными. Первые – при больших колебаниях УВБ, вторые – при небольших колебаниях УВБ.
Конструктивно применяют плотинные, береговые, башенные водоприемники.
Рисунок 3.5 − Напорный плотинный водоприемник:
1 – сороудерживающая решетка; 2 – забральная стенка; 3 и 4 – пазы ремонтного и аварийного затворов; 5 – промежуточная стенка; 6 – гидроподъемник; 7 – аэрационная труба; 8 – обводная труба (байпас); 9 – козловой кран
16
Рисунок 3.6 − Береговые водоприемники
3.3. Отстойники ГЭС
Предназначаются для задержания крупных речных наносов
(предотвращают попадание их в водопроводящие сооружения. Отстойники включаются в состав головных гидроузлов на горных реках, несущих большое количество взвешенных наносов (более 0,2–0,5 кг/м3), которые, оседая в водоводах, снижают их пропускную способность, истирают металлические облицовки водоводов, рабочие колеса и другие элементы гидротурбин.
В отстойниках, представляющих собой безнапорное сооружение со значительно увеличенными размерами, резко замедляется скорость воды,
благодаря чему взвешенные наносы осаждаются.
Отстойники различаются:
по принципу работы камеры – на периодического и непрерывного действия;
по количеству камер – на однокамерные и многокамерные;
по способу удаления осевших наносов – с гидравлическим промывом,
механической и гидромеханической очисткой (с помощью землесосов),
комбинированной системой очистки.
17
3.4. Деривации
Деривация - совокупность сооружений, осуществляющих отвод воды из естественного русла или водохранилища с целью создания сосредоточенного перепада уровней воды.
Выполняются безнапорными и напорными водоводами. Безнапорные водоводы применяются при незначительных изменениях УВБ и благоприятных топографических и геологических условиях по трассе (относительно ровной,
слабопересеченной местности), позволяющих их выполнять на отметках,
близких к уровням верхнего бьефа. Безнапорные водоводы обеспечивают подвод воды к напорному бассейну, из которого вода подается в турбинные водоводы.
Напорные водоводы применяются при значительных колебаниях УВБ и располагаются ниже минимального уровня водохранилища.
При безнапорной деривации широко используются деривационные каналы (рис. 3.7). Также используются безнапорные туннели (при соответствующих условиях – при прочных грунтах, скальных, рис. 3.8б,в). При напорной деривации используют напорные туннели (рис. 3.8а) или трубопроводы.
Рисунок 3.7 – Сечения деривационных каналов:
18
б) Канал в выемке. в) Канал в полувыемке-полунасыпи. г) Канал в насыпи.
19
Рисунок 3.8 – Конструкции деривационных тоннелей
3.5. Уравнительный резервуар (УР)
Предназначены для защиты подводящих и отводящих напорных водоводов от воздействия гидравлического удара при неустановившихся режимах работы ГЭС и особенно при аварийном сбросе нагрузки ГЭС,
приводящем к резкому увеличению (снижению) внутреннего давления в напорных водоводах, а также для уменьшения максимального гидродинамического давления в напорных водоводах и улучшения условий регулирования гидроагрегатов (рис. 3.9).
Гидравлический удар (резкое изменение давления) возникает при неустановившихся режимах работы ГЭС, когда расход, мощность, частота вращения гидроагрегата и др., меняются во времени.
Неустановившиеся режимы связаны с регулированием турбин,
переходными процессами при пуске и остановке агрегата, регулировании мощности, аварийном сбросе нагрузок.
УР подразделяются на верховые, выполняемые на подводящих водоводах, и низовые – на отводящих водоводах.
20
Рисунок 3.9 - Схема размещения уравнительных резервуаров
3.6. Турбинные трубопроводы
Могут быть открытыми в виде металлических трубопроводов,
сталежелезобетонных с внутренней металлической облицовкой и железобетонных трубопроводов. Трассы и продольный профиль трубопроводов при любом режиме работы агрегатов ГЭС должны обеспечить внутреннее давление не ниже атмосферного. Сталежелезобетонные и железобетонные трубопроводы могут укладываться в траншеях и засыпаться грунтом. Тип зависит от напора.
Открытые металлические трубопроводы устанавливаются на опоры:
анкерные, которые обеспечивают неподвижное закрепление трубопровода на переломах трассы и на прямых участках на расстоянии 150–400 м и воспринимают от него осевые и радиальные нагрузки, и промежуточные для его опирания в пролетах между анкерными опорами. Трубопроводы выполняются неразрезными, а при значительных изменениях температуры воздуха или воды – разрезными. В месте разреза устанавливается температурный компенсатор, позволяющий оболочке трубопровода свободно перемещаться при температурных деформациях.