4.1.1. Схеми пригребельних гідроелектростанцій
Пригребельні станції переважно розташовують на рівнинних річках, що мають невеликі схили, малі швидкості течії та явно виражені заплави. Напір у них створюється греблею, а будівля станцій розташовується в нижньому б’єфі безпосередньо біля греблі.
Залежно від місцевих умов розрізняють пригребельно-заплавні (рис. 4.1, 4.2) та пригребельно-руслові (рис. 4.3) гідроелектростанції.
Верхній
б’єф
Нижній
б’єф
Річка
Рис. 4.2. Пригребельно-заплавна схема ГЕС:
1 – будівля ГЕС; 2 – водоприймальник; 3 – глуха гребля;
4 – водозливна гребля; 5 – водовідвідний канал
У пригребельно-заплавних станціях вода затоплює крім основного русла ще й заплаву до її корінних берегів. Напір коливається в межах 2,5...20 м. Це дає можливість регулювати стік ріки різними способами. Крім того, вони менше зазнають вплив коливання напору під час проходження весняних паводків, що дає змогу протягом усього року забезпечити безперебійну подачу електроенергії споживачу.
До недоліків цих гідроелектростанцій належить:
затоплення значних площ заплавних земель;
великі обсяги будівельних гідротехнічних робіт та капіталовкладень.
Комплекс гідроспоруд пригребельно-заплавних станцій складається з:
греблі – водонапірної споруди, що за характером виконуваної роботи поділяється на глуху (тільки створює напір води) та водозливну (крім підпору, здійснює скидання надлишків води з водоймища);
будівлі гідроелектростанції – споруди, де розміщується гідромеханічне (турбінне обладнання) та електричне (генераторне обладнання) устаткування;
водоприймальних споруд, що здійснюють подавання з водоймища до турбін;
водовідвідного каналу, яким відводиться відпрацьована вода від будівлі гідроелектростанції до основного русла річки нижче від греблі.
За умов, коли річку використовують як транспортний засіб або для рибництва чи зрошення, створюють додаткові гідроспоруди у вигляді шлюзів, водозабірних споруд і рибоходів.
Глухої греблі не споруджують тоді, коли заплава річки вузька, а витрати надлишку води порівняно великі. У цьому разі створ являє собою одну водозливну греблю.
Пригребельно-руслові гідроелектростанції (рис. 4.3) розташовують на рівнинних річках з широкими заплавами та високими берегами русла. Напір створюється за допомогою греблі не вище позначок бровок обох берегів річки. У цьому разі вода не має затоплювати заплавних земель (основна перевага). Такі гідроелектростанції будують за умови нахилу поверхні води менше 0,0005 і за ширини заплави понад 700 м. Вони низьконапірні – не вище 5 м.
Гідроспоруди пригребельно-руслових електростанцій складаються з: водозливної греблі та будівлі гідроелектростанції з водоприймальною спорудою (об’єднані), розміщеною в лінії створу.
Водовідвідного каналу немає, оскільки будівля станції безпосередньо розташована в руслі річки і витримує натиск води.
Створ для руслової гідроелектростанції вибирається на прямолінійній ділянці річки з порівняно сталим гідравлічним режимом, щоб уникнути звуження русла, яке призводить до розмивання берегів і поглиблення дна безпосередньо за створом зведених споруд.
Водоскидні споруди розраховують на руслову витрату, оскільки під час проходу паводка (максимальні витрати) отвори греблі повністю відкривають, горизонти зрівнюються, напір зникає і гідроелектростанція зупиняється.
Отже, регулювання стоку неможливе, і це призводить до переривання в енергозабезпеченні споживача (основний недолік).