КОМПОНОВКА ГИДРОУЗЛОВ С ГЭС ПРИПЛОТИНИОГО ТИПА
Компоновка сооружений узлов с приплотинной ГЭС в значительной мере зависит от ширины створа, типа плотины и напора. Применяемые компоновки гидроузлов схематично показаны на рис. 12-5.
В состав гидроузлов, наряду с плотиной и зданием ГЭС, могут входить также судоходные и рыбопропускные сооружения. При средних напорах применяют многокамерные и шахтные судоходные шлюзы, а при высоких напорах — судоподъемники. Открытая повышающая подстанция обычно располагается на берегу со стороны НБ, причем при крутом склоне ее приходится располагать на террасах. Если при этом получаются слишком большие затраты, то повышающую подстанцию можно расположить между плотиной и зданием ГЭС и сделать ее открытой (ОРУ) или закрытой (ЗРУ). В случае бетонных плотин чаще применяется русловая компоновка. Различают компоновки обычные и в узких створах. Примером компоновки высоконапорной приплотинной установки может служить Красноярская ГЭС на р. Енисей, (рис. 12-6 и 12-7) сложено из гранитов и имеет ширину 750 м и высокие берега. Массивная бетонная плотина Красноярской ГЭС высотой 120 м, перекрывающая русло, имеет водосливную часть, состоящую из 7 отверстий по 25 м каждое. Водослив имеет высокий носок, отбрасывающий воду на 100 м от плотины, что предохраняет ее от подмыва. Здание ГЭС с двенадцатью агрегатами по 500 тыс. кВт находится непосредственно за станционной плотиной. На Красноярской ГЭС подвод воды к спиральной камере каждой турбины производится двумя стальными трубопроводами D — 7,0 м, помещенными в железобетонный кожух и уложенными на низовой грани плотины. На Братской и Усть-Илимской ГЭС при мощности агрегатов 225—250 МВт турбинные трубопроводы П = 5,0 м размещены в теле станционной плотины. В условиях Красноярской ГЭС наиболее экономичным оказался наклонный судоподъемник (наклонная судовозная дорога). Повышающие подстанции 220 и 500 кВ располагаются на разных берегах.
Компоновка Красноярской ГЭС характерна для гидроузлов многоводных сибирских рек, с резко континентальным климатом, тяжелыми условиями ледохода и крутыми скальными берегами.
В том случае, когда фронт сооружений настолько стеснен, что места для размещения водосбросных сооружений в русле не хватает, а врезка бетонных сооружений в берег оказывается чрезмерно дорогой, применяется: 1) криволинейное в плане расположение плотины и здания ГЭС, как для Саяно-Шушенской ГЭС на р. Енисей; 2) двухрядное расположение агрегатов, как на Токтогульской ГЭС на р. Нарын и на Чиркейской ГЭС на р. Сулак (см. рис. 22—13) или 3) сооружается водосливная ГЭС с переливом воды через усиленное верхнее перекрытие здания. В качестве примеров можно привести водосливную ГЭС Бор, Сеи-Этьен-Канталь, Эгель, Шастан (Франция), ГЭС Салиме (Испания); ГЭС Слапы (ЧССР); ГЭС Ивайловград (НРБ); построенные с помощью советских специалистов, в Афганистане ГЭС Наглу, в Сирии ГЭС Табка на р. Евфрат и др.
Компоновка сооружений гидроузла Саяно-Шушенской ГЭС с напором 220 м представлена на рис. 12-8 и 12-9. Иа ГЭС устанавливаются десять агрегатов по 640—720 МВт. Узкий створ предопределил криволинейное в плане размещение не только арочно-гравитациониой плотимы, но и здания ГЭС. Для гашения энергии за водосливной плотиной устроен водобойный колодец. Для уменьшения скорости течения воды в решетках предусмотрен водоприемник корзиночного типа — с изогнутым очертанием в плане. Стальные турбинные трубопроводы в железобетонных кожухах проложены по низовой грани плотины. В проекте предусмотрена совместная работа стальной рубашки и железобетонных кожухов. Из-за гористой местности ОРУ 500 кВ пришлось разместить в некотором удалении от здания ГЭС. Пуск первых агрегатов произведен при пониженных напорах и временных рабочих колесах турбин, которые при подъеме напора будут заменены постоянными колесами. Для временных агрегатов пониженной мощности устроен временный водозабор на пониженных отметках.
Есть примеры расположения здания ГЭС вдоль русла реки. Подвод воды к турбинам, а также сброс воды из водохранилищ осуществляется при этом по напорным туннелям, прокладываемым в береговом склоне. Такую компоновку имеет ГЭС Боулдер (США) на р. Колорадо с напором 180 м.
Строительство высоконапорных приплотинных гидроузлов в горной местности при узких створах ведется за перемычками с временным отводом воды по строительным туннелям, которые могут быть в дальнейшем использованы в качестве эксплуатационных водосбросов. Подъездные пути к зданию ГЭС и к водоприемникам обычно автомобильные. Сообщение между зданием ГЭС и водоприемниками осуществляется часто фуникулером.
Компоновки гидроузлов с земляными и каменно-набросными плотинами характеризуются наличием обычно башенных или береговых водоприемников, подводом воды трубопроводами, уложенными под плотиной, или туннелями, проложенными на берегу, и размещением здания ГЭС на некотором расстоянии от плотины. На рис. 12-10 приведена компоновка Нурекского гидроузла на р. Вахш с уникальной плотиной высотой 300 м. На ГЭС установлены 9 агрегатов по 300 МВт. Подвод воды к спиральным камерам турбин производится по туннелям, проложенным в береговом массиве.