1、 Bentuk tata letak pembangkit listrik tenaga air
Bentuk tata letak umum pembangkit listrik tenaga air terutama meliputi pembangkit listrik tenaga air tipe bendungan, pembangkit listrik tenaga air tipe dasar sungai, dan pembangkit listrik tenaga air tipe pengalihan.
Pembangkit listrik tenaga air tipe bendungan: Memanfaatkan bendungan untuk menaikkan muka air di sungai, guna memusatkan muka air. Sering kali dibangun di ngarai pegunungan tinggi di bagian tengah dan hulu sungai, umumnya merupakan pembangkit listrik tenaga air dengan muka air sedang hingga tinggi. Metode tata letak yang paling umum adalah pembangkit listrik tenaga air yang terletak di hilir bendungan penahan di dekat lokasi bendungan, yang merupakan pembangkit listrik tenaga air di belakang bendungan.
Stasiun tenaga air tipe dasar sungai: Stasiun tenaga air yang terdiri dari pembangkit listrik, pintu penahan air, dan bendungan yang disusun berderet di dasar sungai untuk menahan air secara bersamaan. Sering dibangun di bagian tengah dan hilir sungai, umumnya merupakan stasiun tenaga air dengan debit rendah dan debit tinggi.
Pembangkit listrik tenaga air tipe pengalihan: Pembangkit listrik tenaga air yang menggunakan saluran pengalihan untuk memusatkan penurunan bagian sungai guna membentuk kepala pembangkit listrik. Pembangkit listrik ini sering dibangun di bagian tengah dan hulu sungai dengan aliran rendah dan kemiringan memanjang sungai yang besar.
2、Komposisi Bangunan Hub Hidroelektrik
Bangunan utama proyek pusat pembangkit listrik tenaga air meliputi: bangunan penahan air, bangunan pembuangan, bangunan pemasukan, bangunan pengalihan dan penyalur air, bangunan permukaan air, bangunan pembangkitan, transformasi, dan distribusi listrik, dll.
1. Bangunan penahan air: Struktur penahan air digunakan untuk mencegat sungai, memusatkan tetesan air, dan membentuk waduk, seperti bendungan, pintu air, dan lain-lain.
2. Bangunan pelepas air: Bangunan pelepas air digunakan untuk melepaskan banjir, atau melepaskan air untuk penggunaan di hilir, atau melepaskan air untuk menurunkan muka air waduk, seperti spillway, terowongan spillway, outlet bawah, dan sebagainya.
3. Bangunan pemasukan air pada suatu pembangkit listrik tenaga air: Bangunan pemasukan air pada suatu pembangkit listrik tenaga air berfungsi untuk memasukkan air ke dalam saluran pengalihan, seperti saluran masuk dalam dan saluran masuk dangkal yang bertekanan atau saluran masuk terbuka tanpa tekanan.
4. Bangunan pengalihan air dan saluran pembuangan air pada PLTA: Bangunan pengalihan air pada PLTA digunakan untuk mengangkut air pembangkit listrik dari reservoir ke unit turbin generator; Bangunan pembuangan air digunakan untuk membuang air yang digunakan untuk pembangkit listrik ke saluran sungai hilir. Bangunan umum meliputi saluran, terowongan, pipa bertekanan, dll., serta bangunan silang seperti saluran air, gorong-gorong, sifon terbalik, dll.
5. Bangunan pembangkit listrik tenaga air datar: Bangunan pembangkit listrik tenaga air datar digunakan untuk menstabilkan perubahan aliran dan tekanan (kedalaman air) yang disebabkan oleh perubahan beban stasiun pembangkit listrik tenaga air dalam bangunan pengalihan atau bangunan tailwater, seperti ruang lonjakan dalam saluran pengalihan bertekanan dan ruang tekanan di ujung saluran pengalihan tak bertekanan.
6. Bangunan pembangkit, transformasi, dan distribusi tenaga listrik: meliputi rumah pembangkit utama (termasuk lokasi pemasangan) untuk pemasangan unit generator turbin hidrolik dan pengendaliannya, rumah pembangkit peralatan bantu, halaman transformator untuk pemasangan transformator, dan gardu induk tegangan tinggi untuk pemasangan perangkat distribusi tegangan tinggi.
7. Bangunan lain: seperti kapal, pohon, ikan, penahan pasir, pembuangan pasir, dan lain-lain.
Klasifikasi umum bendungan
Bendungan mengacu pada bendungan yang menahan aliran sungai dan menyumbat aliran air, serta bendungan yang menyumbat aliran air di waduk, sungai, dan sebagainya. Berdasarkan kriteria klasifikasi yang berbeda, dapat ada metode klasifikasi yang berbeda. Teknik pada dasarnya dibagi menjadi beberapa jenis berikut:
1. Bendungan Gravitasi
Bendungan gravitasi adalah bendungan yang dibangun dengan bahan-bahan seperti beton atau batu, yang terutama mengandalkan berat sendiri badan bendungan untuk menjaga kestabilannya.
Prinsip kerja bendungan gravitasi
Di bawah aksi tekanan air dan beban lainnya, bendungan gravitasi terutama mengandalkan gaya antiselip yang dihasilkan oleh berat bendungan itu sendiri untuk memenuhi persyaratan stabilitas; Pada saat yang sama, tegangan tekan yang dihasilkan oleh berat sendiri badan bendungan digunakan untuk mengimbangi tegangan tarik yang disebabkan oleh tekanan air, untuk memenuhi persyaratan kekuatan. Profil dasar bendungan gravitasi berbentuk segitiga. Pada bidang datar, sumbu bendungan biasanya lurus, dan terkadang untuk beradaptasi dengan medan, kondisi geologis, atau untuk memenuhi persyaratan tata letak hub, bendungan juga dapat diatur sebagai garis putus-putus atau lengkungan dengan kelengkungan kecil ke arah hulu.
Keuntungan bendungan gravitasi
(1) Fungsi strukturalnya jelas, metode desainnya sederhana, aman, dan andal. Menurut statistik, tingkat kegagalan bendungan gravitasi relatif rendah di antara berbagai jenis bendungan.
(2) Kemampuan adaptasi yang kuat terhadap medan dan kondisi geologi. Bendungan gravitasi dapat dibangun di lembah sungai dengan bentuk apa pun.
(3) Masalah debit banjir di hub mudah diatasi. Bendungan gravitasi dapat dibuat menjadi struktur pelimpah, atau lubang drainase dapat dibuat pada ketinggian yang berbeda dari badan bendungan. Secara umum, tidak perlu memasang spillway atau terowongan drainase lain, dan tata letak hub kompak.
(4) Nyaman untuk pengalihan konstruksi. Selama masa konstruksi, badan bendungan dapat digunakan untuk pengalihan, dan umumnya tidak diperlukan terowongan pengalihan tambahan.
(5) Konstruksi yang nyaman.
Kerugian bendungan gravitasi
(1) Ukuran penampang tubuh bendungan besar dan jumlah material yang digunakan juga besar.
(2) Tekanan pada badan bendungan rendah, dan kekuatan material tidak dapat dimanfaatkan secara maksimal.
(3) Luas bidang kontak antara badan bendungan dengan pondasi menyebabkan tingginya tekanan angkat di dasar bendungan, sehingga kurang baik bagi kestabilan.
(4) Volume badan bendungan besar, dan karena panas hidrasi dan penyusutan pengerasan beton selama masa konstruksi, akan terjadi tekanan suhu dan penyusutan yang merugikan. Oleh karena itu, diperlukan tindakan pengendalian suhu yang ketat saat menuangkan beton.
2. Bendungan Lengkung
Bendungan lengkung merupakan struktur cangkang spasial yang melekat pada batuan dasar, membentuk lengkung cembung pada bidang ke arah hulu, dan profil mahkota lengkungnya menyajikan bentuk lengkung vertikal atau cembung ke arah hulu.
Prinsip kerja bendungan lengkung
Struktur bendungan lengkung memiliki efek lengkung dan balok, dan beban yang ditanggungnya sebagian dimampatkan ke arah kedua tepian melalui aksi lengkung, sedangkan bagian yang lain disalurkan ke batuan dasar di bagian bawah bendungan melalui aksi balok vertikal.
Karakteristik bendungan lengkung
(1) Karakteristik stabil. Stabilitas bendungan lengkung terutama bergantung pada gaya reaksi di ujung lengkung di kedua sisi, tidak seperti bendungan gravitasi yang bergantung pada berat sendiri untuk menjaga stabilitas. Oleh karena itu, bendungan lengkung memiliki persyaratan tinggi untuk medan dan kondisi geologis lokasi bendungan, serta persyaratan ketat untuk perawatan pondasi.
(2) Karakteristik struktural. Bendungan lengkung termasuk struktur statis tak tentu orde tinggi, dengan kapasitas beban berlebih yang kuat dan keamanan yang tinggi. Ketika beban eksternal meningkat atau bagian bendungan mengalami keretakan lokal, aksi lengkung dan balok badan bendungan akan menyesuaikan diri, menyebabkan redistribusi tegangan di badan bendungan. Bendungan lengkung adalah struktur spasial keseluruhan, dengan badan yang ringan dan tangguh. Praktik teknik telah menunjukkan bahwa ketahanan seismiknya juga kuat. Selain itu, karena lengkung adalah struktur dorong yang terutama menahan tekanan aksial, momen lentur di dalam lengkung relatif kecil, dan distribusi tegangan relatif seragam, yang kondusif untuk mengerahkan kekuatan material. Dari perspektif ekonomi, bendungan lengkung adalah jenis bendungan yang sangat unggul.
(3) Karakteristik beban. Badan bendungan lengkung tidak memiliki sambungan ekspansi permanen, dan perubahan suhu serta deformasi batuan dasar memiliki dampak yang signifikan terhadap tegangan badan bendungan. Saat merancang, perlu mempertimbangkan deformasi batuan dasar dan memasukkan suhu sebagai beban utama.
Karena profil bendungan lengkung yang tipis dan bentuk geometris yang kompleks, kualitas konstruksi, kekuatan material bendungan, dan persyaratan anti-rembesan lebih ketat daripada bendungan gravitasi.
3. Bendungan tanah-batu
Bendungan tanah-batu mengacu pada bendungan yang terbuat dari bahan lokal seperti tanah dan batu, dan merupakan jenis bendungan tertua dalam sejarah. Bendungan tanah-batu merupakan jenis konstruksi bendungan yang paling banyak digunakan dan paling cepat berkembang di dunia.
Alasan meluasnya penerapan dan pengembangan bendungan batu tanah
(1) Material dapat diperoleh secara lokal dan di sekitar lokasi konstruksi, sehingga menghemat banyak semen, kayu, dan baja, serta mengurangi volume transportasi eksternal di lokasi konstruksi. Hampir semua material tanah dan batu dapat digunakan untuk membangun bendungan.
(2) Mampu beradaptasi dengan berbagai medan, kondisi geologi, dan iklim. Terutama di iklim yang keras, kondisi geologi teknik yang kompleks, dan daerah gempa bumi berkekuatan tinggi, bendungan tanah-batu sebenarnya merupakan satu-satunya jenis bendungan yang layak.
(3) Pengembangan mesin konstruksi berkapasitas besar, multifungsi, dan efisiensi tinggi telah meningkatkan kepadatan pemadatan bendungan tanah-batu, mengurangi penampang bendungan tanah-batu, mempercepat kemajuan konstruksi, mengurangi biaya, dan mendorong pengembangan konstruksi bendungan tanah-batu tinggi.
(4) Dengan berkembangnya teori mekanika geoteknik, metode eksperimen, dan teknik komputasi, maka tingkat analisa dan perhitungan semakin meningkat, kemajuan perancangan semakin cepat, dan keselamatan serta keandalan perancangan bendungan semakin terjamin.
(5) Pengembangan komprehensif teknologi desain dan konstruksi untuk mendukung proyek-proyek rekayasa seperti lereng tinggi, struktur rekayasa bawah tanah, dan pembuangan energi aliran air berkecepatan tinggi serta pencegahan erosi bendungan batu tanah juga telah memainkan peran penting dalam mempercepat pembangunan dan promosi bendungan batu tanah.
4. Bendungan timbunan batu
Bendungan urugan batu secara umum mengacu pada jenis bendungan yang dibangun dengan metode seperti melempar, mengisi, dan menggelindingkan material batu. Karena urugan batu bersifat permeabel, maka perlu menggunakan material seperti tanah, beton, atau aspal beton sebagai material kedap air.
Karakteristik Bendungan Timbunan Batu
(1) Karakteristik struktural. Kepadatan timbunan batuan padat tinggi, kekuatan geser tinggi, dan lereng bendungan dapat dibuat relatif curam. Hal ini tidak hanya menghemat jumlah timbunan bendungan, tetapi juga mengurangi lebar dasar bendungan. Panjang struktur pengangkutan dan pembuangan air dapat dikurangi, dan tata letak hub kompak, yang selanjutnya mengurangi kuantitas rekayasa.
(2) Karakteristik konstruksi. Berdasarkan situasi tegangan pada setiap bagian badan bendungan, badan timbunan batu dapat dibagi menjadi beberapa zona, dan persyaratan yang berbeda untuk material batu dan kekompakan setiap zona dapat dipenuhi. Material batu yang digali selama konstruksi struktur drainase di hub dapat diterapkan secara penuh dan wajar, sehingga mengurangi biaya. Konstruksi bendungan timbunan batu dengan permukaan beton tidak terlalu terpengaruh oleh kondisi iklim seperti musim hujan dan cuaca dingin yang ekstrem, dan dapat dilakukan dengan cara yang relatif seimbang dan normal.
(3) Karakteristik operasi dan pemeliharaan. Deformasi penurunan timbunan batu yang dipadatkan sangat kecil.
stasiun pompa
1、Komponen dasar teknik stasiun pompa
Proyek stasiun pompa terutama terdiri dari ruang pompa, jaringan pipa, bangunan pemasukan dan pengeluaran air, dan gardu induk, seperti yang ditunjukkan pada gambar. Unit yang terdiri dari pompa air, perangkat transmisi, dan unit daya dipasang di ruang pompa, serta peralatan tambahan dan peralatan listrik. Struktur pemasukan dan pengeluaran air utama meliputi fasilitas pemasukan dan pengalihan air, serta kolam pemasukan dan pengeluaran (atau menara air).
Pipa-pipa stasiun pompa meliputi pipa-pipa masuk dan pipa-pipa keluar. Pipa-pipa masuk menghubungkan sumber air dengan saluran masuk pompa air, sedangkan pipa-pipa keluar merupakan pipa-pipa yang menghubungkan saluran keluar pompa air dengan tepi saluran keluar.
Setelah stasiun pompa dioperasikan, aliran air dapat masuk ke pompa air melalui bangunan saluran masuk dan pipa saluran masuk. Setelah diberi tekanan oleh pompa air, aliran air akan dikirim ke kolam saluran keluar (atau menara air) atau jaringan pipa, sehingga mencapai tujuan pengangkatan atau pengangkutan air.
2、 Tata letak hub stasiun pompa
Tata letak hub dari rekayasa stasiun pompa adalah untuk mempertimbangkan secara komprehensif berbagai kondisi dan persyaratan, menentukan jenis bangunan, mengatur posisi relatifnya secara wajar, dan menangani hubungan timbal baliknya. Tata letak hub terutama dipertimbangkan berdasarkan tugas yang dilakukan oleh stasiun pompa. Stasiun pompa yang berbeda harus memiliki pengaturan yang berbeda untuk pekerjaan utamanya, seperti ruang pompa, pipa saluran masuk dan keluar, dan bangunan saluran masuk dan keluar.
Bangunan tambahan yang sesuai seperti gorong-gorong dan pintu kontrol harus sesuai dengan proyek utama. Selain itu, dengan mempertimbangkan persyaratan untuk pemanfaatan yang komprehensif, jika ada persyaratan untuk jalan, pengiriman, dan jalur ikan di dalam area stasiun, hubungan antara tata letak jembatan jalan, kunci kapal, jalur ikan, dll. dan proyek utama harus dipertimbangkan.
Menurut berbagai tugas yang dilakukan oleh stasiun pompa, tata letak hub stasiun pompa umumnya mencakup beberapa bentuk umum, seperti stasiun pompa irigasi, stasiun pompa drainase, dan stasiun kombinasi irigasi drainase.
Pintu air adalah struktur hidrolik dengan kepala rendah yang menggunakan pintu untuk menahan air dan mengendalikan pembuangan. Pintu air sering kali dibangun di tepi sungai, kanal, waduk, dan danau.
1、 Klasifikasi pintu air yang umum digunakan
Klasifikasi berdasarkan tugas yang dilakukan oleh pintu air
1. Pintu kontrol: dibangun di sungai atau saluran untuk menahan banjir, mengatur ketinggian air, atau mengendalikan aliran pembuangan. Pintu kontrol yang terletak di saluran sungai juga dikenal sebagai pintu penyekat sungai.
2. Pintu pemasukan: Dibangun di tepi sungai, waduk, atau danau untuk mengendalikan aliran air. Pintu pemasukan juga dikenal sebagai pintu pemasukan atau pintu kepala kanal.
3. Pintu pengalihan banjir: Sering dibangun di satu sisi sungai, digunakan untuk mengalirkan banjir yang melebihi kapasitas aman pembuangan sungai hilir ke daerah pengalihan banjir (daerah penampungan atau penahanan banjir) atau spillway. Pintu pengalihan banjir melewati air di kedua arah, dan setelah banjir, air disimpan dan dibuang ke saluran sungai dari sini.
4. Pintu drainase: sering dibangun di sepanjang tepian sungai untuk menghilangkan genangan air yang membahayakan tanaman di daerah pedalaman atau dataran rendah. Pintu drainase juga bersifat dua arah. Ketika permukaan air sungai lebih tinggi daripada permukaan air danau bagian dalam atau cekungan, pintu drainase terutama menghalangi air untuk mencegah sungai membanjiri lahan pertanian atau bangunan tempat tinggal; Ketika permukaan air sungai lebih rendah daripada permukaan air danau bagian dalam atau cekungan, pintu drainase terutama digunakan untuk genangan air dan drainase.
5. Pintu air pasang surut: dibangun di dekat muara laut, ditutup saat air pasang untuk mencegah air laut mengalir kembali; Membuka pintu air untuk melepaskan air saat air surut memiliki karakteristik pemblokiran air dua arah. Pintu air pasang surut mirip dengan pintu drainase, tetapi lebih sering dioperasikan. Ketika air pasang di laut luar lebih tinggi daripada air di sungai bagian dalam, tutup pintu air untuk mencegah air laut mengalir kembali ke sungai bagian dalam; Ketika air pasang di laut terbuka lebih rendah daripada air sungai di laut bagian dalam, buka pintu air untuk melepaskan air.
6. Pintu pembilasan pasir (sand discharge gate): Dibangun pada aliran sungai yang berlumpur, digunakan untuk membuang sedimen yang mengendap di depan pintu masuk, pintu kontrol, atau sistem saluran.
7. Di samping itu, terdapat pintu pembuangan es dan pintu pembuangan limbah yang dipasang untuk membuang balok es, benda terapung, dan sebagainya.
Menurut bentuk struktural ruang gerbang, dapat dibagi menjadi tipe terbuka, tipe dinding dada, dan tipe gorong-gorong, dll.
1. Tipe terbuka: Permukaan aliran air melalui pintu gerbang tidak terhalang, dan kapasitas pembuangannya besar.
2. Tipe dinding dada: Ada dinding dada di atas gerbang, yang dapat mengurangi gaya pada gerbang selama penyumbatan air dan meningkatkan amplitudo penyumbatan air.
3. Tipe gorong-gorong: Di depan pintu air, terdapat badan terowongan bertekanan atau tidak bertekanan, dan bagian atas terowongan ditutup dengan tanah timbunan. Terutama digunakan untuk pintu air kecil.
Menurut ukuran aliran gerbang, dapat dibagi menjadi tiga bentuk: besar, sedang, dan kecil.
Pintu air besar dengan laju aliran lebih dari 1000m3/s;
Pintu air berukuran sedang dengan kapasitas 100-1000m3/s;
Pintu air kecil dengan kapasitas kurang dari 100m3/s.
2、Komposisi pintu air
Gerbang air terutama mencakup tiga bagian: bagian sambungan hulu, ruang gerbang, dan bagian sambungan hilir,
Bagian sambungan hulu: Bagian sambungan hulu digunakan untuk mengarahkan aliran air dengan lancar ke ruang gerbang, melindungi kedua tepian dan dasar sungai dari erosi, dan bersama-sama dengan ruang, membentuk kontur bawah tanah anti-rembesan untuk memastikan stabilitas anti-rembesan kedua tepian dan fondasi gerbang di bawah rembesan. Secara umum, ini mencakup dinding sayap hulu, alas, alur anti erosi hulu, dan perlindungan lereng di kedua sisi.
Ruang gerbang: Ini adalah bagian utama dari pintu air, dan fungsinya adalah untuk mengendalikan ketinggian dan aliran air, serta mencegah rembesan dan erosi.
Struktur bagian ruang gerbang meliputi: pintu gerbang, pilar pintu gerbang, pilar samping (dinding pantai), pelat bawah, dinding dada, jembatan kerja, jembatan lalu lintas, kerekan, dan lain-lain.
Gerbang digunakan untuk mengendalikan aliran melalui gerbang; Gerbang ditempatkan pada pelat bawah gerbang, membentang di lubang dan ditopang oleh pilar gerbang. Gerbang dibagi menjadi gerbang pemeliharaan dan gerbang servis.
Gerbang kerja digunakan untuk memblokir air selama operasi normal dan mengendalikan aliran pembuangan;
Gerbang pemeliharaan digunakan untuk menahan air sementara selama pemeliharaan.
Dermaga gerbang digunakan untuk memisahkan lubang teluk dan menopang gerbang, dinding dada, jembatan kerja, dan jembatan lalu lintas.
Dermaga gerbang menyalurkan tekanan air yang ditanggung oleh gerbang, dinding dada, dan kapasitas menahan air dari dermaga gerbang itu sendiri ke pelat bawah;
Dinding dada dipasang di atas pintu gerbang kerja untuk membantu menahan air dan mengurangi ukuran pintu gerbang.
Dinding dada juga dapat dibuat menjadi tipe bergerak, dan ketika menghadapi banjir besar, dinding dada dapat dibuka untuk meningkatkan aliran pembuangan.
Pelat dasar merupakan fondasi bilik, yang digunakan untuk menyalurkan berat dan beban struktur atas bilik ke fondasi. Bilik yang dibangun di atas fondasi lunak terutama distabilkan oleh gesekan antara pelat dasar dan fondasi, dan pelat dasar juga memiliki fungsi anti-rembesan dan anti-gerusan.
Jembatan kerja dan jembatan lalu lintas digunakan untuk memasang peralatan pengangkat, mengoperasikan gerbang, dan menghubungkan lalu lintas lintas selat.
Bagian sambungan hilir: digunakan untuk menghilangkan sisa energi aliran air yang melewati pintu gerbang, memandu difusi aliran air yang seragam keluar dari pintu gerbang, mengatur distribusi kecepatan aliran dan memperlambat kecepatan aliran, serta mencegah erosi hilir setelah aliran air keluar dari pintu gerbang.
Secara umum meliputi kolam penenang, apron, landasan, saluran antigerusan hilir, dinding sayap hilir, dan pelindung lereng pada kedua sisi.
Waktu posting: 21-Nov-2023
