1. Форма на разположение на водноелектрически централи
Типичните форми на разположение на водноелектрически централи включват главно водноелектрически централи тип язовир, водноелектрически централи тип речен канал и водноелектрически централи тип отклонение.
Водноелектрическа централа тип язовир: Използва бараж за повишаване на нивото на водата в реката, за да се концентрира водният напор. Често изграждана във високопланински каньони в средното и горното течение на реките, тя обикновено е водноелектрическа централа със среден до висок напор. Най-често срещаният метод на разположение е водноелектрическа централа, разположена надолу по течението от задържащия язовир близо до мястото на язовира, която е водноелектрическа централа зад язовира.
Водноелектрическа централа от речно корито: Водноелектрическа централа, при която електроцентралата, водозадържащият шлюз и язовирната стена са разположени в редица по речното корито, за да задържат съвместно водата. Често изградена в средното и долното течение на реките, тя обикновено е нисконапорна водноелектрическа централа с висок дебит.
Водноелектрическа централа от отклонителен тип: Водноелектрическа централа, която използва отклонителен канал, за да концентрира спада на речен участък, за да образува напор за производство на електроенергия. Често се изгражда в средното и горното течение на реки с нисък дебит и голям надлъжен наклон на реката.
2. Състав на сградите на водноелектрически възел
Основните сгради на проекта за възел на водноелектрическата централа включват: водозадържащи съоръжения, изпускателни съоръжения, входни съоръжения, съоръжения за отклонение и отводнителни тръби, съоръжения за ниски нива на водата, сгради за производство, трансформация и разпределение на електроенергия и др.
1. Водозадържащи съоръжения: Водозадържащите съоръжения се използват за прехващане на реки, концентриране на капки и образуване на резервоари, като язовири, шлюзове и др.
2. Съоръжения за освобождаване на вода: Съоръженията за освобождаване на вода се използват за освобождаване на наводнения, освобождаване на вода за използване надолу по течението или освобождаване на вода за понижаване на нивото на водата в резервоари, като например преливник, тунел за преливник, дънен изпускател и др.
3. Водоснабдителна конструкция на водноелектрическа централа: Водоснабдяващата конструкция на водноелектрическа централа се използва за подаване на вода в отклоняващия канал, като например дълбок и плитък вход с налягане или отворен вход без налягане.
4. Водоотводни и отводнителни съоръжения на водноелектрически централи: Водоотводните съоръжения на водноелектрически централи се използват за транспортиране на вода за производство на електроенергия от резервоара до турбогенераторния агрегат; Отводнителната конструкция се използва за отвеждане на водата, използвана за производство на електроенергия, в речното корито надолу по течението. Често срещани сгради включват канали, тунели, напорни тръбопроводи и др., както и напречни сгради като акведукти, водостоци, обърнати сифони и др.
5. Хидроелектрическите съоръжения с плоски водни басейни: Хидроелектрическите съоръжения с плоски водни басейни се използват за стабилизиране на промените в потока и налягането (дълбочината на водата), причинени от промени в натоварването на водноелектрическата централа в отклонителните или задните водни съоръжения, като например камерата за пренапорно налягане в отклонителния канал под налягане и предния воден басейн под налягане в края на ненапорния отклонителен канал.
6. Сгради за производство, трансформация и разпределение на електроенергия: включително главната електроцентрала (включително мястото за монтаж) за инсталиране на хидравлични турбогенераторни агрегати и тяхното управление, спомагателна електроцентрала за спомагателно оборудване, трансформаторна площадка за инсталиране на трансформатори и разпределителна апаратура за високо напрежение за инсталиране на разпределителни устройства за високо напрежение.
7. Други сгради: като кораби, дървета, риби, блокиране на пясък, промиване на пясък и др.
Обща класификация на язовирите
Язовирна стена се отнася до язовирна стена, която прехваща реки и блокира вода, както и язовирна стена, която блокира вода в резервоари, реки и др. Според различните критерии за класификация може да има различни методи за класификация. Инженерството се разделя основно на следните видове:
1. Гравитационен язовир
Гравитационният язовир е язовир, построен с материали като бетон или камък, който разчита главно на собственото тегло на тялото на язовира, за да поддържа стабилност.
Принципът на работа на гравитационните язовири
Под действието на водно налягане и други натоварвания, гравитационните язовири разчитат главно на силата против хлъзгане, генерирана от собственото тегло на язовира, за да отговорят на изискванията за стабилност; В същото време, напрежението на натиск, генерирано от собственото тегло на тялото на язовира, се използва за компенсиране на напрежението на опън, причинено от водното налягане, за да се отговорят на изискванията за якост. Основният профил на гравитационния язовир е триъгълен. В равнината оста на язовира обикновено е права, а понякога, за да се адаптира към терена, геоложките условия или за да се отговори на изискванията за разположение на хъба, може да бъде разположен и като прекъсната линия или арка с малка кривина към горното течение.
Предимства на гравитационните язовири
(1) Структурната функция е ясна, методът на проектиране е прост и е безопасен и надежден. Според статистиката, процентът на повреди на гравитационните язовири е сравнително нисък сред различните видове язовири.
(2) Силна адаптивност към терена и геоложките условия. Гравитационните язовири могат да бъдат изградени във всякаква форма на речна долина.
(3) Проблемът с отводняването от наводнения в центъра е лесен за решаване. Гравитационните язовири могат да бъдат превърнати в преливни съоръжения или да се изградят дренажни отвори на различни височини на тялото на язовира. Обикновено няма нужда от инсталиране на друг преливник или дренажен тунел, а разположението на центъра е компактно.
(4) Удобно за отклоняване по време на строителството. По време на строителния период тялото на язовирната стена може да се използва за отклоняване и обикновено не е необходим допълнителен тунел за отклоняване.
(5) Удобна конструкция.
Недостатъци на гравитационните язовири
(1) Размерът на напречното сечение на тялото на язовирната стена е голям и е използвано голямо количество материал.
(2) Напрежението на тялото на язовирната стена е ниско и здравината на материала не може да бъде използвана напълно.
(3) Голямата контактна площ между тялото на язовирната стена и основата води до високо повдигащо налягане на дъното на язовирната стена, което е неблагоприятно за стабилността.
(4) Обемът на тялото на язовирната стена е голям и поради хидратационната топлина и втвърдяващото се свиване на бетона по време на строителния период, ще се генерират неблагоприятни температурни и свиващи напрежения. Поради това са необходими строги мерки за контрол на температурата при изливане на бетон.
2. Арч Язовир
Арковата язовирна стена е пространствена черупкова конструкция, фиксирана към скалната основа, образуваща изпъкнала форма на арка в равнината към горното течение, а профилът на короната на арката ѝ представлява вертикална или изпъкнала крива форма към горното течение.
Принцип на работа на аркови язовири
Структурата на сводестия язовир има едновременно сводест и гредов ефект, а натоварването, което носи, е частично компресирано към двата бряга чрез действието на свода, докато другата част се предава на скалната основа в долната част на язовира чрез действието на вертикални греди.
Характеристики на аркови язовири
(1) Стабилни характеристики. Стабилността на арковите язовири се основава главно на силата на реакция в краищата на арката от двете страни, за разлика от гравитационните язовири, които разчитат на собственото си тегло, за да поддържат стабилност. Следователно, арковите язовири имат високи изисквания към терена и геоложките условия на мястото на язовира, както и строги изисквания за обработка на основите.
(2) Структурни характеристики. Арковите язовири принадлежат към висок клас статично неопределими конструкции, със силен капацитет на претоварване и висока безопасност. Когато външните натоварвания се увеличат или част от язовира претърпи локални пукнатини, действията на арката и гредата на тялото на язовира ще се коригират, което ще доведе до преразпределение на напрежението в него. Арковият язовир е цялостна пространствена конструкция с леко и устойчиво тяло. Инженерната практика показва, че сеизмичната му устойчивост също е силна. Освен това, тъй като арката е опорна конструкция, която понася главно аксиално налягане, огъващият момент вътре в арката е относително малък, а разпределението на напрежението е относително равномерно, което е благоприятно за упражняване на якостта на материала. От икономическа гледна точка, арковите язовири са много по-добър тип язовир.
(3) Характеристики на натоварването. Тялото на язовирната стена с арка няма постоянни разширителни фуги, а температурните промени и деформацията на скалната основа оказват значително влияние върху напрежението в тялото на язовирната стена. При проектирането е необходимо да се вземе предвид деформацията на скалната основа и да се включи температурата като основно натоварване.
Поради тънкия профил и сложната геометрична форма на сводестата язовирна стена, качеството на строителството, здравината на материала на язовирната стена и изискванията за противофилтрационна защита са по-строги от тези на гравитационните язовири.
3. Язовирна стена от земни камъни
Каменно-земните язовири се отнасят до язовири, изработени от местни материали като почва и камък, и са най-старият вид язовири в историята. Каменно-земните язовири са най-широко използваният и бързо развиващ се вид язовирово строителство в света.
Причините за широкото приложение и развитие на земно-скалните язовири
(1) Възможно е да се набавят материали локално и в близост, което спестява голямо количество цимент, дървесина и стомана и намалява обема на външния транспорт на строителната площадка. Почти всеки земен и каменен материал може да се използва за изграждане на язовири.
(2) Способни да се адаптират към различни теренни, геоложки и климатични условия. Особено в сурови климатични условия, сложни инженерногеоложки условия и райони с висока интензивност на земетресения, язовирите от земни камъни са всъщност единственият осъществим тип язовири.
(3) Разработването на строителни машини с голям капацитет, многофункционални и високоефективни материали е увеличило плътността на уплътняване на скално-земните язовири, намалило е напречното сечение на скално-земните язовири, ускорило е строителния процес, намалило е разходите и е насърчило развитието на строителството на високи скално-земни язовири.
(4) Благодарение на развитието на теорията на геотехническата механика, експерименталните методи и изчислителните техники, нивото на анализ и изчисления е подобрено, напредъкът в проектирането е ускорен и безопасността и надеждността на проектирането на язовири са допълнително гарантирани.
(5) Цялостното разработване на технологии за проектиране и строителство за поддържане на инженерни проекти като високи наклони, подземни инженерни конструкции и разсейване на енергията на високоскоростния воден поток и предотвратяване на ерозията на земно-скалните язовири също изигра важна насърчаваща роля за ускоряване на изграждането и популяризирането на земно-скалните язовири.
4. Язовирна стена от каменни насипи
Каменно-насипният язовир обикновено се отнася до вид язовир, изграден с помощта на методи като хвърляне, запълване и валцоване на каменни материали. Тъй като каменният насип е пропусклив, е необходимо да се използват материали като почва, бетон или асфалтобетон като непропускливи материали.
Характеристики на язовирите от каменни насипи
(1) Структурни характеристики. Плътността на уплътнения скален насип е висока, якостта на срязване е висока, а наклонът на язовирната стена може да бъде направен сравнително стръмен. Това не само спестява количеството на запълване на язовирната стена, но и намалява ширината на дъното ѝ. Дължината на водопреносните и отводнителните съоръжения може съответно да бъде намалена, а разположението на хъба е компактно, което допълнително намалява инженерните размери.
(2) Конструктивни характеристики. В зависимост от напрегнатостта на всяка част от тялото на язовирната стена, насипното тяло може да бъде разделено на различни зони и да се изпълнят различни изисквания за каменните материали и компактността на всяка зона. Изкопаните каменни материали по време на изграждането на дренажните съоръжения в центъра могат да бъдат използвани пълноценно и разумно, което намалява разходите. Изграждането на насипни язовири с бетонна облицовка е по-малко засегнато от климатични условия като дъждовен сезон и силен студ и може да се извършва по относително балансиран и нормален начин.
(3) Характеристики на експлоатация и поддръжка. Деформацията при слягане на уплътнения скален насип е много малка.
помпена станция
1. Основни компоненти на инженерството на помпените станции
Проектът на помпената станция се състои основно от помпени помещения, тръбопроводи, сгради за вход и изход на вода и подстанции, както е показано на фигурата. В помпеното помещение е инсталиран агрегат, състоящ се от водна помпа, предавателно устройство и захранващ блок, както и спомагателно оборудване и електрическо оборудване. Основните съоръжения за вход и изход на вода включват съоръжения за прием и отклонение на вода, както и басейни за вход и изход (или водни кули).
Тръбопроводите на помпената станция включват входни и изходни тръби. Входната тръба свързва водоизточника с входа на водната помпа, докато изходната тръба е тръбопровод, свързващ изхода на водната помпа и изходния ръб.
След пускането на помпената станция в експлоатация, водният поток може да постъпи във водната помпа през входната сграда и входната тръба. След като бъде натиснат от водната помпа, водният поток ще бъде насочен към изходния басейн (или водна кула) или тръбопроводната мрежа, като по този начин ще се постигне целта на повдигане или транспортиране на вода.
2、 Разположение на хъба на помпената станция
Разположението на помпените станции е проектиране, което обхваща цялостно разглеждане на различни условия и изисквания, определяне на видовете сгради, разумно разположение на относителното им разположение и управление на взаимовръзките им. Разположението на помпените станции се определя главно въз основа на задачите, изпълнявани от помпената станция. Различните помпени станции трябва да имат различно разположение на основните си дейности, като помпени помещения, входни и изходни тръбопроводи, както и входни и изходни сгради.
Съответните спомагателни сгради, като водостоци и контролни врати, трябва да са съвместими с основния проект. Освен това, като се имат предвид изискванията за комплексно използване, ако има изисквания за пътища, корабоплаване и преминаване на риби в района на гарата, трябва да се вземе предвид връзката между разположението на пътните мостове, корабните шлюзове, рибните пътища и др. и основния проект.
В зависимост от различните задачи, изпълнявани от помпените станции, разположението на възлите на помпените станции обикновено включва няколко типични форми, като например напоителни помпени станции, дренажни помпени станции и комбинирани дренажни напоителни станции.
Водният шлюз е нисконапорна хидравлична конструкция, която използва шлюзове за задържане на вода и контрол на оттичането. Често се изгражда по бреговете на реки, канали, язовири и езера.
1、 Класификация на често използвани водни шлюзове
Класификация по задачи, изпълнявани от водните шлюзове
1. Контролен шлюз: построен на река или канал за блокиране на наводнения, регулиране на нивата на водата или контрол на оттичането. Контролният шлюз, разположен на речното корито, е известен още като речен блокиращ шлюз.
2. Входна врата: Построена на брега на река, язовир или езеро, за да контролира потока на водата. Входната врата е известна още като входна врата или канална врата.
3. Шлюз за отклоняване на наводнения: Често изграден от едната страна на реката, той се използва за отвеждане на приводнения, надвишаващ безопасния капацитет за оттичане на реката надолу по течението, в зоната за отвеждане на наводнения (зона за съхранение или задържане на наводнения) или преливника. Шлюзът за отклоняване на наводнения преминава през водата в двете посоки и след наводнението водата се съхранява и оттук се отвежда в речното корито.
4. Дренажна врата: често се изгражда по бреговете на реките, за да се премахне навлажняването, което е вредно за културите във вътрешността на страната или в ниско разположените райони. Дренажната врата също е двупосочна. Когато нивото на водата в реката е по-високо от това на вътрешното езеро или падина, дренажната врата основно блокира водата, за да предотврати наводняването на земеделски земи или жилищни сгради; когато нивото на водата в реката е по-ниско от това на вътрешното езеро или падина, дренажната врата се използва главно за навлажняване и отводняване.
5. Приливна врата: построена близо до естуара на морето, затворена по време на прилив, за да се предотврати връщането на морската вода; Отварянето на вратата за изпускане на вода при отлив има характеристиката на двупосочно блокиране на водата. Приливните врати са подобни на дренажните врати, но се задействат по-често. Когато приливът във външното море е по-висок от този във вътрешната река, затворете вратата, за да предотвратите връщането на морската вода във вътрешната река; когато приливът в открито море е по-нисък от речната вода във вътрешното море, отворете вратата, за да изпуснете водата.
6. Шлюз за промиване на пясък (шлюз за изхвърляне на пясък): Изграден върху кален речен поток, той се използва за изхвърляне на утайки, отложени пред входния шлюз, контролния шлюз или каналната система.
7. Освен това има разположени шлюзове за изхвърляне на лед и канализационни шлюзове, които премахват ледени блокове, плаващи предмети и др.
Според структурната форма на затворната камера, тя може да бъде разделена на отворен тип, тип гръдна стена и тип водосток и др.
1. Отворен тип: Повърхността на водния поток през портата не е възпрепятствана, а капацитетът на изпускане е голям.
2. Тип гръдна стена: Над портата има гръдна стена, която може да намали силата върху портата по време на блокиране на водата и да увеличи амплитудата на блокиране на водата.
3. Тип водосток: Пред шлюза има тунелно тяло под или без налягане, а горната част на тунела е покрита с пълнежна почва. Използва се главно за малки водни шлюзове.
Според размера на потока на затвора, той може да бъде разделен на три вида: голям, среден и малък.
Големи водни шлюзове с дебит над 1000 м3/с;
Средно голям воден шлюз с дебит 100-1000 м3/с;
Малки шлюзове с капацитет по-малък от 100 м3/сек.
2. Състав на водните шлюзове
Водният шлюз се състои главно от три части: секция за свързване нагоре по течението, камера на шлюза и секция за свързване надолу по течението.
Свързваща секция нагоре по течението: Свързващата секция нагоре по течението се използва за плавно насочване на водния поток в камерата на затвора, защита на двата брега и речното корито от ерозия и заедно с камерата образува противофилтрационен подземен контур, за да се осигури противофилтрационна стабилност както на бреговете, така и на основата на затвора при просмукване. Обикновено включва стени на горните крила, подложка, противоерозионни канали нагоре по течението и защита на склона от двете страни.
Камера на шлюза: Това е основната част на водния шлюз и неговата функция е да контролира нивото и потока на водата, както и да предотвратява просмукване и ерозия.
Структурата на секцията на порталната камера включва: порта, портален стълб, страничен стълб (брегова стена), дънна плоча, гръдна стена, работен мост, транспортен мост, подемник и др.
Шлюзът се използва за контрол на потока през него; Шлюзът е поставен на долната плоча на шлюза, обхващайки отвора и поддържан от опорния стълб на шлюза. Шлюзът е разделен на сервизен и ремонтен.
Работният шлюз се използва за блокиране на водата по време на нормална работа и за контрол на изпускателния поток;
Ревизионният шлюз се използва за временно задържане на вода по време на поддръжка.
Порталният стълб се използва за отделяне на отвора на залива и за поддържане на портата, гръдната стена, работния мост и транспортния мост.
Порталният стълб предава водното налягане, понесено от портата, гръдната стена и водозадържащия капацитет на самия портален стълб, към долната плоча;
Гръдната стена е монтирана над работната порта, за да помогне за задържане на вода и значително да намали размера на портата.
Гръдната стена може да бъде направена и от подвижен тип, а при катастрофални наводнения може да се отвори, за да се увеличи дебитът на оттичане.
Долната плоча е основата на камерата, използвана за предаване на теглото и натоварването от горната конструкция на камерата към основата. Камерата, построена върху мека основа, се стабилизира главно чрез триенето между долната плоча и основата, а долната плоча има и функциите против просмукване и против изтриване.
Работните мостове и транспортните мостове се използват за инсталиране на повдигащо оборудване, управление на порти и свързване на трафика през пролива.
Секция за свързване надолу по течението: използва се за елиминиране на останалата енергия от водния поток, преминаващ през портата, насочване на равномерното разпръскване на водния поток извън портата, регулиране на разпределението на скоростта на потока и забавяне на скоростта на потока, както и предотвратяване на ерозия надолу по течението след изтичане на водата от портата.
Обикновено включва успокоителен басейн, перон, перон, канал против размиване надолу по течението, странични стени надолу по течението и защита на склона от двете страни.
Време на публикуване: 21 ноември 2023 г.
