Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

КОЛЕБАНИЯ МАСС ВОДЫ В СИСТЕМЕ ВОДОХРАНИЛИЩЕ — ДЕРИВАЦИЯ — УРАВНИТЕЛЬНЫЙ РЕЗЕРВУАР


При наличии уравнительного резервуара изменение нагрузки ГЭС вызывает колебания водных масс в напорной деривации и в резервуаре. При сбросе всей нагрузки ГЭС движение воды в трубопроводе прекращается, а в напорной деривации движение по инерции будет продолжаться некоторое время. Вода, вливающаяся в уравнительный резервуар, вызовет повышение в нем уровня, вследствие чего скорость течения воды в деривации будет замедляться. Когда уровень в резервуаре сравняется с уровнем в водоеме, движение воды в деривации будет еще некоторое время продолжаться по инерции. Наполнение уравнительного резервуара произойдет до определенного наивысшего уровня, при котором движение потока в напорном водоводе к резервуару прекращается. После этого вода начнет двигаться в обратном направлении — от уравнительного резервуара к водоприемным сооружениям, и уровень в резервуаре будет понижаться. В системе «напорная деривация — уравнительный резервуар» возникнут колебания, которые затухают вследствие потери энергии на трение. В конечном итоге в резервуаре установится гидростатический уровень (рис. 16-3, линия 2).

При внезапном увеличении нагрузки расход, потребляемый турбинами, увеличится, уровень воды в уравнительном резервуаре начнет понижаться, скорость воды в напорной деривации станет возрастать и в резервуаре возникнут колебания изображенные на рис. 16-3, линия 8. При этом сначала наступит понижение уровня, затем повышение и т. д.

Чтобы получить значения колебаний уровня в резервуаре и выяснить характер их затухания, нужно совместно решить уравнения (16-Г) — (16-4). Сделать это можно при помощи счетнорешающих машин. Важные теоретические и практические выводы можно получить в результате совместного решения двух.основных уравнений— неустановившегося движения (16-1) и неразрывности (16-2). Решить эти уравнения можно численным или графическим интегрированием. Для ручного счета наиболее удобен графический метод интегрирования А. Шоклича,. который предложил принять малые промежутки Д/ = 5—10 с, считать скорость v постоянной в течение At и изменяющейся скачком на границе принятых в расчете промежутков времени At. Имеется большое число эмпирических и полуэмпирических формул, которые позволяют определить преимущественно только крайние уровни воды в резервуаре ггаах и Zinin 0 = 4, с. 291—301.

Гидравлический расчет уравнительных резервуаров производится в настоящее время преимущественно на ЭВМ. В расчетах учитываются не только гидравлические, но и механические, и электромеханические процессы на ГЭС и в энергосистемах.

Соответствующие программы имеются во Всесоюзном научно-исследовательском институте гидротехники имени Б. Е. Веденеева (ВНИИГ), в Московском инженерно-строительном институте имени В. В. Куйбышева (МИСИ) и в ряде других институтов и проектных организаций. В Ленинградском политехническом институте имени М. И. Калинина (ЛПИ) разработана программа совместного учета колебаний уровня воды в уравнительном резервуаре и изменения давления в турбинном трубопроводе и напорном деривационном туннеле при гидравлическом ударе. Как известно, гидравлический удар распространяется и на деривационный туннель, если применен резервуар с сопротивлением (рис. 16-1, тип III) или сечение резервуара не обеспечивает полного отражения волны удара. В ЛПИ для учебных целей разработана также программа расчета колебаний уровня в резервуаре на аналоговых ЭВМ с демонстрацией процесса колебания. Этот процесс можно наблюдать зрительно, а по полученной записи можно опре-делить максимальный и минимальный уровни в резервуаре и число минут tm (см. рис, 16-3), по истечении которых достигаются zmax и

Д.С.Щавелев, Гидроэнергетические установки (гидроэлектростанции, насосные станции и гидроаккумулирующие электростанции), Л., 1981

Литература

Голышев А.Б., Бачинский В.Я., Полищук В.П., Железобетонные конструкции

Зайцев Ю.В., Строительные конструкции заводского изготовления

Е.Ф. Лысенко, Армоцементные конструкции

С.В. Поляков, Каменная кладка из пильных известняков

В. Ермолов, Пневматические строительные конструкции

Журавлев А.А., Вержбовский Г.Б., Еременко Н.Н., Пространственные деревянные конструкции

А.В. Калугин, Деревянные конструкции

Е.К. Карапузов, Г. Лутц, X. Герольд, Сухие строительные смеси

А.А. Пащенко, Теория цемента

Волков В.А., Сантехника: как все устроено и как все починить

А. Грассник, Бездефектное строительство многоэтажных зданий

Д.С. Щавелев, Гидроэнергетические установки

Д.С. Щавелев, Экономика гидротехнического и водохозяйственного строительства

Гидротехнические сооружения. Ч. I. Глухие плотины

Гидротехнические сооружения. Ч. II. Водосливные плотины

Производство гидротехнических работ

Н.П. Розанов, Гидротехнические сооружения

А. П. Юфин, Гидромеханизация

Термоэлектрические преобразователи энергии

Использование возобновляемой энергии

Бетон и железобетон, избранные статьи

Современное состояние и перспективы развития энергетики