9. Основные сооружения гэс и виды компоновок гэс.

Состав сооружений ГЭС зависит от ее типа и особенностей конструкции.

К основным сооружениям ГЭС относят:

• П лотина: состоит из глухих правобережных (1) и левобережных(4) плотин, водосливной плотины(2) (эксплуатационный водосброс) и станционной части плотины (3);

• Здание ГЭС;

• Энергогасящие сооружения (водобойный колодец(6), водобойная стенка(7) или носок-трамплин и т.д.);

• Береговой водосброс (8);

• Распределительное устройство (9).

• Грунтовая плотина;

• Разделительный устой;

• Судоподъемник (судоходный шлюз);

• Рыбопропускные сооружения;

• Служебно-технические корпуса;

• Д еривационные туннели и водоводы;

• Уравнительные резервуары.

Существует три основные вида компоновок ГЭС:

1. Русловая схема;

2. Приплотинная схема;

3. Деривационная схема.

1) Русловая схема (рисунок а).

В состав сооружений, кроме плотины, входят здание ГЭС и водосбросные сооружения. У русловой ГЭС здание с размещенными в нём гидроагрегатами служит продолжением плотины и вместе с ней создаёт напорный фронт. При этом с одной стороны к зданию ГЭС примыкает верхний бьеф, а с другой — нижний бьеф.

Примеры: Майнская ГЭС, Волжская ГЭС

2) Приплотинная схема (рисунок б).

В качестве создания напора используется плотина. А машинный зал и здание ГЭС вынесены за пределы плотины. Характерная особенность приплотинного здания ГЭС состоит в том, что оно не является водоподпорным сооружением и располагается за плотиной или в стороне от нее.

Примеры: Богучанская ГЭС, Саяно-Шушенская ГЭС, Братская ГЭС

3 ) Деривационная схема (рисунок 5).

Деривационная схема создания напора подразумевает отвод части стока реки с помощью каналов, тоннелей и водоводов.

В качестве создания небольшой части напора используется плотина (2), которая имеет небольшую высоту и создает лишь небольшой подпор, необходимый для нормального функционирования водозаборного сооружения. Далее вода поступает по деривационному тоннелю (4), который обычно располагается внутри скалы, и попадает в уравнительный резервуар (5), который предназначен для уменьшения гидравлического удара при резких изменения расхода через ГЭС. Далее вода проходит через напорные водоводы (7) и попадает на турбину гидроагрегата находящуюся в здании ГЭС (9), которое находится на определенном расстоянии от водозаборного сооружения. При такой схеме создания напора основная его часть будет создаваться с помощью деривационных туннелей и водоводов.

Примеры: Кубанская ГЭС-2(184 МВт); Зарамагская ГЭС-1 с мощностью 342 МВт и напором 619 м, Кашхатау ГЭС (напор 94,5 м)

10. Типы грунтовых плотин. -Их характерные конструктивные элементы.

Грунтовая плотина – это плотина, возводимая из грунтовых материалов (песчаных, суглинистых, глинистых и др.) и имеющая в поперечном сечении трапецеидальную или близкую к ней форму. Грунтовую плотину сооружают, как правило, глухими (без перелива воды через гребень); они отличаются простотой устройства и эксплуатации, что обусловило их широкое распространение.

Грунтовые плотины от типа грунта подразделяются:

1. Земляные насыпные. Отсыпаются насухо с уплотнением, либо в воду (в воде грунты уплотняются естественным образом. Грунты тела плотины – от глинистых до гравийно-обломочных.

2. Земляные намывные. Намываются средствами гидромеханизации из грунтов глинистых до гравийно-галечных.

3. Каменно-земляные. Грунты тела – крупнообломочные, грунты противофильтрационных устройств от глинистых до мелкопесчаных.

4. Каменно-набросные. Грунты тела – крупнообломочные противофильтрационные устройства из негрунтовых материалов.

Основными элементами грунтовой плотины являются:

1. Тело плотины.

2. Верховая грань;

3. Гребень плотины;

4. Низовая грань;

5. Подошва плотины;

Также основным элементом тела плотины являются противофильтрационные элементы: Противофильтрационные элементы – это различного рода препятствия на пути движения фильтрационного потока, выполненные из материалов с незначительным коэффициентом фильтрации и расположенные вертикально, наклонно или горизонтально.

По типу противофильтрационных элементов в теле плотины грунтовые плотины различаются:

а — из однородного грунта

б — из разнородных грунтов (с водонепроницаемой верховой призмой)

в — с экраном из грунтового материала (тело плотины практически сухое за экраном водонасыщенным будет только грунт ниже НПУ)

г — с экраном из негрунтового материала (бетона, железобетона, металла и др)

д — с ядром (верховая призма насыщена, а низовая практически сухая)

е — с диафрагмой. Обычно из негрунтового материала (асфальт, асфальтобетон)