Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях


Основы экономического обоснования параметров водопроводящих сооружений ГЭС

Деривационные каналы. Для деривационных каналов получить аналитическое уравнение для определения экономически наивыгоднейшего сечения юж затруднительно. Наиболее целесообразным представляется определение ©эк на электронных вычислительных машинах итеративным перебором технически допустимых вариантов. Для деривационных каналов имеются ограничения: по скорости воды — в зимних условиях; для необлицованных каналов — по неразмывающим скоростям, о чем подробно говорится в специальных курсах.

В расчетах необходимо учитывать затраты по сопряженным(водоприемнику и напорному бассейну) и искусственным сооружениям, например мостам через канал и потерянной энергии П (рис. 11.4). Если учитывают только затраты по каналу. При учете затрат по сопряженным и искусственным сооружениям минимум затрат будет сдвинут влево и соответствовать значению.

Рис. 11.4. Влияние затрат по каналу 3 кан и сопряженным и искусственным сооружениям на величину экономически выгодного сечения канала

Рис. 11.5. Влияние затрат по туннелю Зтун и уравнительному резервуару 3 рез на величину экономически выгодного диаметра туннеля D &к


Для облицованных деривационных каналов ГЭС эко-номичная скорость течения воды обычно находится в пределах 1,5—2,5 м/с, причем большие ее значения характерны для каналов, прокладываемых в скальных и полускальных грунтах. Для ГАЭС экономичные скорости течения воды должны получаться меньше, а сечение каналов больше, чем для ГЭС, так как к потерям энергии при работе ГАЭС в турбинном режиме добавляются потери при работе в насосном режиме, когда вода течет по каналу в обратном направлении.

Напорные деривационные подводящие туннели. Известно, что увеличение скорости течения воды в туннеле влечет за собой увеличение параметров уравнительного резервуара и его удорожание, поэтому при экономическом расчете туннеля без учета затрат по уравнительному резервуару сечение туннеля будет получаться заниженным.

При совместном учете затрат по туннелю и уравни-тельному резервуару оптимум будет смещаться вправо (рис. 11.5). Напорные туннели обычно делаются круглого сечения. Наиболее экономичный его диаметр Оэк можно определить аналитически ручным счетом, но более целесообразно использовать ЭВМ.

Стоимость подземной скальной выемки обычно значительно дороже, чем открытой выемки канала в нескальных и даже скальных грунтах, поэтому наиболее экономичные скорости течения воды в них находятся в пределах 4—6 м/с. Максимальная скорость течения воды обязательно должна быть проверена по условиям устойчивости работы системы туннель уравнительный резервуар.


Одним из условий устойчивости является требование, чтобы потери напора в туннеле ДhTys и в турбинном трубопроводе были меньше одной трети статического напора Н


В табл. 11.1 приведены данные по туннелям некоторых гидроэлектростанций.

Турбинный трубопровод приилотинной ГЭС размещается или в теле бетонной плотины (Братская, Усть-Илимская, Богучанская, Бухтарминская, Усть-Каменогорская, Днепрогэс-I и другие ГЭС) или на низовой грани станционной плотины (Красноярская, Саяно-Шу-шенская, Чиркейская ГЭС).

Для трубопроводов приплотинных ГЭС необходимо учитывать потери напора не только по длине трубопровода, но и местные, которые могут влиять на выбор диаметра трубопровода. Практика и теоретические исследования, проведенные для Саяно-Шушенской ГЭС, показали, что целесообразно выполнять трубопровод одинакового диаметра по всей длине. Для высоконапорных ГЭС с мощными турбинами применяют сталежелезобетонный трубопровод. Несмотря на большую сложность выполнения расчета на прочность таких трубопроводов, удалось составить программу для ЭВМ по определению экономичного диаметра трубопровода. Программа имеется в. Ленинградском политехническом институте и была использована в проекте Саяно-Шушенской ГЭС. В табл.

В осуществленном варианте ГЭС диаметр трубопровода в нижнем сечении принят равным 10 М.

В осуществленном варианте ГЭС диаметр трубопровода в верхнем и нижнем сечении перед входом в спиральную камеру принят равным 7 м (расхождение составляет около 2,6 %).


Для условий Бухтармикской ГЭС при АС = 75 МВт и Н=65 м диаметр трубопровода, определенный по упрощенной формуле, равен 5,86 м. Фактически принят водовод диаметром 5,6 м (расхождение составляет около 4,5 %).

Металлические турбинные трубопроводы высоконапорных деривационных ГЭС. Турбинные трубопроводы высоконапорных ГЭС имеют большую длину, которая в 3—б раз превышает статический напор. По условиям прочности, чем выше напор, тем больше должна быть толщина стенки трубопровода, следовательно, с увеличением напора возрастают масса, стоимость и расчетные затраты по трубопроводу. При прочих равных условиях экономически выгодно с увеличением напора принимать меньший диаметр трубопровода. Например, на р. Севан при напоре около 300 м длина трубопровода составляет около 900 м, а его диаметр в на-чале трубопровода принят равным 3 м, а в конце—2,3 м.


Длинный трубопровод обычно разбивают на участки, на границах которых ставят анкерные опоры (рис. 11.6). Для каждого участка на основе экономического расчета выбирают свой диаметр трубопровода. Плавный переход от одного диаметра к другому осуществляется в анкерной опоре. Для длинных трубопроводов ограничиваются учетом потерь напора по длине, местными потерями напора в этом случае можно пренебречь.

Для металлического трубопровода можно составить аналитическую зависимость расчетных затрат 3 и стоимости потерянной энергии П от напора Я и диаметра трубопровода D. Приравняв нулю первую производную(11.5) получим значение экономически выгодного диаметра для определенного участка. Вторая производная получается больше 0, поэтому условие (13.5).

При определении экономичного диаметра Оэк принимается средний для участка напор с учетом гидравлического удара. По этому напору определяется средняя на участке толщина стенки. Масса, стоимость и расчетные затраты для данного участка будут пропорциональны средней толщине и длине участков.


Так как фактический напор на участке изменяется от некоторого значения Нпач в начале до в конце участка (рис. 11.6), толщина стенки на участке по условиям прочности будет различной. Переход от одной толщины к другой осуществляется в соответствии с существующими стандартами толщин листов стали, которые изменяются через 2 мм.

Экономика гидротехнического и водохозяйственного строительства: Учеб. для вузов. Д. С. Щавелев, М. Ф. Губин, В. Л. Куперман, М. П. Федоров; Под общ. ред. Д. С. Щавелева. — М.: Стройиздат, 1986. — 423 с.

??????????

??????? ?.?., ??$B!`(B?????? ?.?., ??????? ?.?., ?????????????? ???????????

?????? ?.?., ???????????? ??????????? ?????????? ????????????

?.?. ???????, ????????????? ???????????

?.?. ???????, ???????? ?????? ?? ??????? ???????????

?. ???????, ????????$B!`(B????? ???????????? ???????????

???????? ?.?., ??????????? ?.?., ???????? ?.?., ???????????????? ?????????? ???????????

?.?. ???????, ?????????? ???????????

?.?. ?????????, ?. ????, X. ???????, ????? ???????????? ?????

?.?. ???????, ?????? ???????

?????? ?.?., ??????????: ??? ??? ???????? ? ??? ??? ??$B!`(B?????

?. ????????, ???????????? ????????????? ???????????? ??????

?.?. ???????, ?????????????$B!`(B????? ?????????

?.?. ???????, ????????? ??????????$B!`(B?????? ? ?????????????????? ?????????????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. I. ?????? ???????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. II. ??????????? ???????

???????????? ??????????$B!`(B????? ?????

?.?. ???????, ??????????$B!`(B????? ??????????

?. ?. ????, ????????????????

????????????$B!`(B????? ??????????????? ???????

????????????? ?????????????? ???????

????? ? ???????????, ????????? ??????

??????????? ????????? ? ??????????? ???????? ??????????