Каменная наброска и сухая кладка плотины
Типы:
каменно-набросные плотины с экраном
каменно-набросные плотины с диафрагмой
плотины из сухой кладки
Строят всегда в 2 способа:
высокими ярусами (до 10 м) из крупного камня, уплотняют гидромониторами
тонкими слоями (1.5 – 2.5 м) мелким камнем, уплотняют виброкатками
Виды каменно-набросных плотин
1 — тело плотины; 2 — цементационная завеса; 3 — бетонный зуб; 4 — железобетонный экран; 5 — подэкрановая кладка; 6 — верховая призма; 7 — диафрагма; 8 — переходные слои; 9 — низовая призма
Типы:
с грунтовым экраном
с ядром
с верховой земляной призмой (грунтовой)
с центральной земляной призмой
Основные сложности:
сопряжение земли с камнем
обратный фильтр
переходная зона
Роль ядра и экрана – это и есть собственно плотина в каменно-набросных.
Деревянные плотины и из прочих материалов
называют такие, в которых нагрузке от воды воспринимается в основном деревянными конструкциями, а устойчивость против сдвига обеспечивается закреплением деревянных частей, в основании нагрузкой их балластом в виде земли, камня и др.
Поперечный разрез свайного флютбета.
Они как правило водопропускные/водосливные, т.к. дороже, земляных. Их сооружают для улучшения лесосплава на небольших реках.
-для небольших ГЭС
-для сельского хоз.
Дерево - обычно сосна , так как стойкая для перемен влажности.
Преимущества:
- легкость обработки
- простота конструкции - нечувствительность к температурам
-не размывается
-сравнительная дешевизна
Недостатки:
-деформация/усушка
- коробление/гниение
- вредители
- сгораемость.
Срок работы: 10-15 лет или 25 и более
Флютбет бывает несколько видов:
1) свайный - понур, водобой, слив, рибберма, ряды свай и перекрыты полом, балласт для водонепроницаемости, от суффозии и для сопротивления сдвигу. Два ряда шпунтов (понурный, королевый). Напор до 2-3 метров.
2) ряжевый - бревенчатые или брусчатые ящики с балластом и покрыты настилом; строят на скальном и совсем рыхлом наскальном основании. Напор до>-10-15, метров /до 22/ 3) контрфорсный - между ними
Другие виды плотин I
Из подручного материала:
-хворостяные
- стланевые (из сведенного сруба деревьев - со всем до 5 м)
-габионные (провол ящик с камнем)
Оборудование гидроэлектростанций. Состав оборудования
Для размещения и эксплуатации гидросиловой установки необходимо различное оснащение.
Проточная часть реактивной гидротурбины.
1) собственно оборудование ГЭС, состоящее из турбин и гидрогенераторов. В турбине механическая энергия движения воды преобразуется во вращательное движение вала. В гидрогенераторе вращательное движение вала турбины преобразуется в электрическую энергию, которая и передается в энергосистему.
Сюда же входят устройства подачи воды на турбину и регулирования ее количества. Комплекс турбины и генератора называется агрегатом ГЭС.
2)Электрические устройство ГЭС:
-токопроводы от генератора,
-силовые трансформаторы,
-выводы высокого напряжения,
-распредустройства и др.
3)Механическое оборудование ГЭС:
-гидротехнические затворы -подъемно-транспортные механизмы,
-сороудерживающие решетки и прочее.
4)Вспомогательное оборудование, которое состоит из таки элементов как:
-технического водоснабжения,
-пневматического хозяйства ,
-санитарно-технических устройств.
Турбины и их установка на ГЭС.
Водяная турбина- это двигатель, превращающий потенциальную и кинетическую энергию движущегося потока воды в полезную механическую работу.
Подразделяют два принципа работы турбины :
-активные схемы
- пассивные схемы
Общая схема активной турбины (струйно-ковшовой) имеет вид:
Схема активной гидротурбины: а- рабочее колесо; б - сопла.
Схема реактивной гидротурбины: а - рабочее колесо; б - направляющий аппарат.
На горизонтальном валу насажано колесо с лопатками, размещенными по всей длине окружности, которая называется рабочее колесо. Лопатки имеют форму ковшей. Вода из ВБ к рабочему колесу подводится при помощи трубопровода, который заканчивается - с о п л о м . Напор перед соплом целиком превращается в силу струи. Струя встречает на своем пути лопатки рабочего колеса и производит давление, которое поворачивает колес, тем самым производя работу. При этом процесс вращения колеса происходит непрерывно. Использование водной энергии идет при
атмосферном давлении. Само производство энергии осуществляется за счет кинетической энергии струи. Здесь используется напор между УВБ и отметкой сопла. Ставят такие агрегаты на высоко напорных ГЭС.
Реактивными называют турбины, в которых колесо целиком находится в потоке воды под напором, и приводится во вращение реактивным давлением струй, протекающих между его изогнутыми лопатками. При этом давление передается на все лопатки одновременно. Обычно рабочее колесо насажено на вертикальном валу, который передает вращение генератору..
Наиболее распространены:
радиально-осевые – лопасти рабочего колеса неподвижно закреплены на ободе.
Поворотно-лопастные – также неподвижны на втулке. Однако они могут вращаться в цапфах соответственно напору для максимального коэффициента п.д.
Пропеллерные
Наиболее распространённые схемы малых гидротурбин:
а - вертикальная Френсиса в открытой камере; б - вертикальная пропеллерная в открытой камере; в - горизонтальная в открытой камере; г - горизонтальная кожуховая с лобовым (фронтальным) подводом; д - горизонтальная в металлическом спиральном корпусе; е - вертикальная Френсиса с металлической спиральной камерой; ж - вертикальная с автоматически поворачивающимися лопастями рабочего колеса, или пропеллерная, в бетонной спиральной камере; з - вертикальная Френсиса в бетонной спиральной камере.
Гидротурбина с реактивной установкой состоит из:
рабочего колеса
направляющего аппарата
турбинной камеры
отсасывающей трубы
Направляющий аппарат служит для изменения расхода воды, поступающей на рабочее колесо, что необходимо для регулирования мощности турбины и поддержания постоянным числа ее оборотов. Частота тока в СССР 50 периодов в секунду. Максим.откл от стандарта (300,250,214,.. 75, 60, 50 оборотов гидроагрегата) не более 5-6%. Для этого расход через турбину должен соответствовать мощности отдаваемой генератором:
Если нагрузка меньше - турбина пойдет в разгон, если нагрузка больше, то турбина сбавит обороты и не даст нормального напряжения и мощности.
Направляющий аппарат состоит из системы лопаток, расположенных вокруг колеса турбины. Каждая лопатка закреплена на оси и поворачивается одновременно с остальными на один и тот же угол. Они могут смыкаться за 3-8 сек, в зависимости от мощности управляющего сервомотора.
Турбинная камера - это место установки турбины в здании. Различают :
открытые
закрытые
Открытые – устраивают при напорах менее 6-8 м и малых диаметрах рабочего колеса.
Закрытые - это спиралевидные камеры, обеспечивающие равномерную подачу воды по всей окружности направляющего аппарата.
При напорах до 25 м изготавливают из ж/б, более 25 м - в виде улитки из металла.
Отсасывающая труба позволяет частично использовать кинетическую энергию потока из верхнего бьефа за счет разрежения в ней. Она заполнена водой полностью и выведена под УНБ. Имеет форму конфузора, т.е. расширяется и уменьшает потери напора. Все это вызвано нежеланием потерять напор, равный высоте турбины над УНБ.