ПРОЕКТИРОВАНИЕ САЛЬСКОЙ ГЭС НА РЕКЕ САЛ. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОСВИДЕТЕЛЬСТВОВАНИЕ ГТС
|
Сокращенный паспорт Сальской ГЭС 7
Введение 9
1 Общая часть 10
1.1 Природные условия 10
1.1.1 Климат в районе проектируемого гидроузла 10
1.1.2 Гидрологические данные 11
1.2 Энергоэкономическая характеристика района 11
2 Водно-энергетические расчеты 12
2.1 Исходные данные 12
2.2 Выбор расчетных гидрографов 12
2.2.1 Выбор расчетного средневодного года (Р = 50%) 13
2.2.2 Выбор расчетного маловодного года (Р = 90%) 14
2.3 Определение максимального расчетного расхода 16
2.4 Построение суточных графиков нагрузки 17
2.5 Водно-энергетические расчеты ГЭС в средневодном году 18
2.6 Водно-энергетические расчеты работы ГЭС в маловодном году 19
2.7 Построение годовых графиков нагрузки 20
2.8 Расчет режимов работы ГЭС без регулирования 23
2.9 Расчет резервов энергосистемы, установленной мощности 24
3 Основное и вспомогательное оборудование 29
3.1 Построение режимного поля 30
3.2 Проверка работы гидротурбины 36
3.3 Определение отметки установки рабочего колеса гидротурбины 37
3.4 Расчет и построение бетонной спиральной камеры 40
3.5 Выбор типа серийного гидрогенератора 4 1
3.6 Разработка схемы установки 43
3.6.1 Конструктивная схема компановки гидротурбины в здании ГЭС 43
3.6.2 Расчет диаметра вала на прочность 43
3.6.3 Выбор маслонапорной установки 43
3.6.4 Выбор электрогидравлического регулятора 44
3.9 Расчет машинного зала 44
3.9 Выбор кранов в здание ГЭС 44
3.9 Заглубление водозабора на величину воронкообразования 45
4 Компоновка и сооружения гидроузла 46
4.1 Выбор компоновки гидроузла 46
4.2 Гидравлический расчет водосливной плотины 46
4.2.1 Определение ширины водосливного фронта 46
4.2.2 Определение отметки гребня водослива 47
4.2.3 Проверка на пропуск поверочного расхода 49
4.2.4 Расчет сопряжения потока в нижнем бьефе 5 1
4.2.5 Определение отметки пола водобоя 53
4.2.6 Учет растекания потока в нижнем бьефе 55
4.2.7 Определение второй сопряженной глубины с учетом работы
гасителей 58
4.2.8 Глубина водобойного колодца 59
4.2.9 Построение профиля водосливной плотины 60
4.3 Конструирование бетонной водосливной плотины 60
4.3.1 Определение ширины подошвы плотины 6 1
4.3.2 Разрезка плотин швами 62
4.3.3 Быки 63
4.4 Конструктивные элементы подземного контура 63
4.4.1 Понур 63
4.4.2 Зубья. 64
4.4.3 Дренажные устройства в основании 64
4.4.4 Галерея в теле плотины. 64
4.4.5 Устои 65
4.5 Конструктивные элементы нижнего бьефа 65
4.5.1 Водобой 65
4.5.2 Определение толщины водобойной плиты 65
4.5.3 Расчет водобойной плиты на всплытие 66
4.5.4 Рисберма и ковш 67
4.5.5 Определение толщины плит рисбермы 69
4.6 Расчет фильтрации методом удлиненной контурной линии 70
4.7 Определение нагрузок действующих на водосливную плотину 72
4.7.1 Вес сооружения 72
4.7.2 Вес технологического оборудования 72
4.7.3 Сила гидростатического давления воды 74
4.7.4 Сила взвешивающего давления 76
4.7.5 Сила фильтрационного давления 76
4.7.6 Определение давления наносов 77
4.7.7 Определение активного давления грунта 77
4.7.8 Определение пассивного давления грунта 79
4.7.9 Определение нагрузки от волнового давления 8 1
4.8 Статический расчет водосливной плотины 82
4.8.1 Расчет прочности плотины 84
4.8.2 Расчет устойчивости плотины 84
4.9 Проектирование неоднородной грунтовой плотины 85
4.9.1 Определение гребня грунтовой плотины 86
4.9.2 Расчет положения кривой депрессии 90
4.9.3 Оценка фильтрационной прочности 92
4.9.4 Расчет устойчивости низового откоса 93
5 Организация и технология строительства 96
5.1 Расчет пропуска строительных расходов 96
5.2 Организация и технология работ по возведению премычек 1 0 1
5.3 Осушение котлована 103
5.3.1 Котлован первой очереди 104
5.3.2 Котлован второй очереди 105
5.4 Определение объемов работ 105
5.4.1 Объем земляных работ 105
5.4.2 Объем бетонных работ 107
5.5 Определение способа производства основных видов работ 108
5.5.1 Выбор транспортной схемы бетонных работ 108
5.5.2 Выбор транспортной схемы земляных работ 109
5.6 Строительный генеральный план Сальского гидроузла 109
5.7 Календарное планирование при строительстве Сальского гидроузла 109
5.7.1 Продолжительность и время выполнения работ 109
5.8 Сетевой график 1 10
5.9 Зональное распределение бетона в здании ГЭС 1 10
5.9.1 Состав бетона для различных зон 1 10
5.9.2 Технологические мероприятия по обеспечению трещиностойкости и
прочности сооружения 1 1 1
5.9.3 Опалубка и основные требования к ней 1 1 1
5.9.4 Календарный график производства бетонных работ 111
5.9.5 Определение мощности бетонного завода 1 12
5.9.6 Арматурные и опалубочные работы 1 13
5.9.7 Тип опалубки. Определение мощности опалубочного цеха 1 13
5.9.8 Уход за бетоном 1 14
5.10 Технологическая карта на возведение блока 1 14
6 Охрана труда, техника безопасности, противопожарная безопасность 116
6.1 Безопасность гидротехнических сооружений 116
6.2 Охрана труда 1 16
6.2.1 Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды в период
строительства 1 16
6.2.2 Отходы, образующиеся при строительстве 1 18
6.2.1 Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды в период
эксплуатации 1 18
6.3 Противопожарная безопасность 1 19
7 Технико-экономические показатели 122
7.1 Оценка объемов продаж электроэнергии 122
7.2 Текущие расходы по гидроузлу 123
7.3 Налоговые расходы 124
7.4 Оценка суммы прибыли от реализации проекта 125
7.5 Показатели эффективности проекта 125
7.6 Бюджетная эффективность 125
7.7 Анализ чувствительности 126
8 Техническое освидетельствование ГТС Сальского гидроузла 128
8.1 Программа технического освидетельствования состояния ГТС 128
8.2 Состав комиссии 128
8.3 Порядок проведения технического освидетельствования 129
8.3.1 Подготовительный этап к освидетельствованию 129
8.3.1.1 Подготовка объекта 129
8.3.1.2 Изучение документов и аналитических материалов 130
8.3.2 Осмотр сооружений и оборудования при освидетельствовании 132
8.3.2.1 Объекты осмотра Сальского гидроузла 132
8.3.2.2 Бетонные части ГТС 133
8.3.2.3 Железобетонные и сталежелезобетонные конструкции ГТС134
8.3.2.4 Грунтовые плотины 134
8.3.2.5 Механическое оборудование ГТС 135
8.4 Результат технического освидетельствования 135
8.4.1 Оценка технического состояния и уровня безопасности 135
8.4.2 Оформление акта освидетельствования 136
8.5 Особенности освидетельствования строящихся ГТС, сооружений после их
капитального ремонта или реконструкции 136
8.4.1 Освидетельствования строящихся ГТС 1 36
8.4.2 Освидетельствования ГТС после капитального ремонта,
реконструкции 137
Заключение 138
Список использованных источников 143
Приложение А - Г 146
Введение 9
1 Общая часть 10
1.1 Природные условия 10
1.1.1 Климат в районе проектируемого гидроузла 10
1.1.2 Гидрологические данные 11
1.2 Энергоэкономическая характеристика района 11
2 Водно-энергетические расчеты 12
2.1 Исходные данные 12
2.2 Выбор расчетных гидрографов 12
2.2.1 Выбор расчетного средневодного года (Р = 50%) 13
2.2.2 Выбор расчетного маловодного года (Р = 90%) 14
2.3 Определение максимального расчетного расхода 16
2.4 Построение суточных графиков нагрузки 17
2.5 Водно-энергетические расчеты ГЭС в средневодном году 18
2.6 Водно-энергетические расчеты работы ГЭС в маловодном году 19
2.7 Построение годовых графиков нагрузки 20
2.8 Расчет режимов работы ГЭС без регулирования 23
2.9 Расчет резервов энергосистемы, установленной мощности 24
3 Основное и вспомогательное оборудование 29
3.1 Построение режимного поля 30
3.2 Проверка работы гидротурбины 36
3.3 Определение отметки установки рабочего колеса гидротурбины 37
3.4 Расчет и построение бетонной спиральной камеры 40
3.5 Выбор типа серийного гидрогенератора 4 1
3.6 Разработка схемы установки 43
3.6.1 Конструктивная схема компановки гидротурбины в здании ГЭС 43
3.6.2 Расчет диаметра вала на прочность 43
3.6.3 Выбор маслонапорной установки 43
3.6.4 Выбор электрогидравлического регулятора 44
3.9 Расчет машинного зала 44
3.9 Выбор кранов в здание ГЭС 44
3.9 Заглубление водозабора на величину воронкообразования 45
4 Компоновка и сооружения гидроузла 46
4.1 Выбор компоновки гидроузла 46
4.2 Гидравлический расчет водосливной плотины 46
4.2.1 Определение ширины водосливного фронта 46
4.2.2 Определение отметки гребня водослива 47
4.2.3 Проверка на пропуск поверочного расхода 49
4.2.4 Расчет сопряжения потока в нижнем бьефе 5 1
4.2.5 Определение отметки пола водобоя 53
4.2.6 Учет растекания потока в нижнем бьефе 55
4.2.7 Определение второй сопряженной глубины с учетом работы
гасителей 58
4.2.8 Глубина водобойного колодца 59
4.2.9 Построение профиля водосливной плотины 60
4.3 Конструирование бетонной водосливной плотины 60
4.3.1 Определение ширины подошвы плотины 6 1
4.3.2 Разрезка плотин швами 62
4.3.3 Быки 63
4.4 Конструктивные элементы подземного контура 63
4.4.1 Понур 63
4.4.2 Зубья. 64
4.4.3 Дренажные устройства в основании 64
4.4.4 Галерея в теле плотины. 64
4.4.5 Устои 65
4.5 Конструктивные элементы нижнего бьефа 65
4.5.1 Водобой 65
4.5.2 Определение толщины водобойной плиты 65
4.5.3 Расчет водобойной плиты на всплытие 66
4.5.4 Рисберма и ковш 67
4.5.5 Определение толщины плит рисбермы 69
4.6 Расчет фильтрации методом удлиненной контурной линии 70
4.7 Определение нагрузок действующих на водосливную плотину 72
4.7.1 Вес сооружения 72
4.7.2 Вес технологического оборудования 72
4.7.3 Сила гидростатического давления воды 74
4.7.4 Сила взвешивающего давления 76
4.7.5 Сила фильтрационного давления 76
4.7.6 Определение давления наносов 77
4.7.7 Определение активного давления грунта 77
4.7.8 Определение пассивного давления грунта 79
4.7.9 Определение нагрузки от волнового давления 8 1
4.8 Статический расчет водосливной плотины 82
4.8.1 Расчет прочности плотины 84
4.8.2 Расчет устойчивости плотины 84
4.9 Проектирование неоднородной грунтовой плотины 85
4.9.1 Определение гребня грунтовой плотины 86
4.9.2 Расчет положения кривой депрессии 90
4.9.3 Оценка фильтрационной прочности 92
4.9.4 Расчет устойчивости низового откоса 93
5 Организация и технология строительства 96
5.1 Расчет пропуска строительных расходов 96
5.2 Организация и технология работ по возведению премычек 1 0 1
5.3 Осушение котлована 103
5.3.1 Котлован первой очереди 104
5.3.2 Котлован второй очереди 105
5.4 Определение объемов работ 105
5.4.1 Объем земляных работ 105
5.4.2 Объем бетонных работ 107
5.5 Определение способа производства основных видов работ 108
5.5.1 Выбор транспортной схемы бетонных работ 108
5.5.2 Выбор транспортной схемы земляных работ 109
5.6 Строительный генеральный план Сальского гидроузла 109
5.7 Календарное планирование при строительстве Сальского гидроузла 109
5.7.1 Продолжительность и время выполнения работ 109
5.8 Сетевой график 1 10
5.9 Зональное распределение бетона в здании ГЭС 1 10
5.9.1 Состав бетона для различных зон 1 10
5.9.2 Технологические мероприятия по обеспечению трещиностойкости и
прочности сооружения 1 1 1
5.9.3 Опалубка и основные требования к ней 1 1 1
5.9.4 Календарный график производства бетонных работ 111
5.9.5 Определение мощности бетонного завода 1 12
5.9.6 Арматурные и опалубочные работы 1 13
5.9.7 Тип опалубки. Определение мощности опалубочного цеха 1 13
5.9.8 Уход за бетоном 1 14
5.10 Технологическая карта на возведение блока 1 14
6 Охрана труда, техника безопасности, противопожарная безопасность 116
6.1 Безопасность гидротехнических сооружений 116
6.2 Охрана труда 1 16
6.2.1 Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды в период
строительства 1 16
6.2.2 Отходы, образующиеся при строительстве 1 18
6.2.1 Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды в период
эксплуатации 1 18
6.3 Противопожарная безопасность 1 19
7 Технико-экономические показатели 122
7.1 Оценка объемов продаж электроэнергии 122
7.2 Текущие расходы по гидроузлу 123
7.3 Налоговые расходы 124
7.4 Оценка суммы прибыли от реализации проекта 125
7.5 Показатели эффективности проекта 125
7.6 Бюджетная эффективность 125
7.7 Анализ чувствительности 126
8 Техническое освидетельствование ГТС Сальского гидроузла 128
8.1 Программа технического освидетельствования состояния ГТС 128
8.2 Состав комиссии 128
8.3 Порядок проведения технического освидетельствования 129
8.3.1 Подготовительный этап к освидетельствованию 129
8.3.1.1 Подготовка объекта 129
8.3.1.2 Изучение документов и аналитических материалов 130
8.3.2 Осмотр сооружений и оборудования при освидетельствовании 132
8.3.2.1 Объекты осмотра Сальского гидроузла 132
8.3.2.2 Бетонные части ГТС 133
8.3.2.3 Железобетонные и сталежелезобетонные конструкции ГТС134
8.3.2.4 Грунтовые плотины 134
8.3.2.5 Механическое оборудование ГТС 135
8.4 Результат технического освидетельствования 135
8.4.1 Оценка технического состояния и уровня безопасности 135
8.4.2 Оформление акта освидетельствования 136
8.5 Особенности освидетельствования строящихся ГТС, сооружений после их
капитального ремонта или реконструкции 136
8.4.1 Освидетельствования строящихся ГТС 1 36
8.4.2 Освидетельствования ГТС после капитального ремонта,
реконструкции 137
Заключение 138
Список использованных источников 143
Приложение А - Г 146
Наша страна обладает одним из самых мощных гидропотенциалов в мире. Энергию рек используют Китай, РФ, Бразилия, Канада, Индия, США. Гидроресурсы России оцениваются сегодня без малого в 900 млрд. кВт^ч, однако, по степени освоения экономически эффективных гидроресурсов Россия на сегодняшний день значительно уступает экономически развитым странам, этот показатель в нашей стране немногим превышает 20 %, в то время, как в США и Канаде составляет 50-55%, а в ряде стран Западной Европы и Японии - от 60% до 90 %. Гидропотенциал России используется на 50 % в европейской части, на 20% в Сибири и всего лишь на 3 % - на Дальнем Востоке.
Себестоимость производства электроэнергии в кВт/ч на ГЭС в 7-10 раз, то есть на порядок ниже, чем на тепловых и атомных станциях. Источник энергии - текущая вода, постоянно возобновляемая, в отличие от нефти, газа, твердого топлива и ядерного горючего. В условиях медленного прогресса в создании альтернативных источников электроэнергии доля гидроэнергетики в энергетическом балансе страны со временем будет только возрастать, а уровень развития энергетики в свою очередь отражает достигнутый технико-экономический потенциал страны. Поэтому, на мой взгляд, структурным лидером в развитии электроэнергетики на ближайшие десятилетия должна стать гидроэнергетика, как наиболее развитая, экологически безопасная и инвестиционно привлекательная отрасль народного хозяйства.
Целью дипломного проекта является проработка основных этапов проектирования гидроэлектростанции с применением и закреплением теоретических знаний, а также путем инженерной мысли и творческого подхода к решению конкретных задач, найти оптимальные проектные решения.
Себестоимость производства электроэнергии в кВт/ч на ГЭС в 7-10 раз, то есть на порядок ниже, чем на тепловых и атомных станциях. Источник энергии - текущая вода, постоянно возобновляемая, в отличие от нефти, газа, твердого топлива и ядерного горючего. В условиях медленного прогресса в создании альтернативных источников электроэнергии доля гидроэнергетики в энергетическом балансе страны со временем будет только возрастать, а уровень развития энергетики в свою очередь отражает достигнутый технико-экономический потенциал страны. Поэтому, на мой взгляд, структурным лидером в развитии электроэнергетики на ближайшие десятилетия должна стать гидроэнергетика, как наиболее развитая, экологически безопасная и инвестиционно привлекательная отрасль народного хозяйства.
Целью дипломного проекта является проработка основных этапов проектирования гидроэлектростанции с применением и закреплением теоретических знаний, а также путем инженерной мысли и творческого подхода к решению конкретных задач, найти оптимальные проектные решения.
В данном дипломном проекте запроектирован Сальский гидроузел энергетического назначения, расположенный в Ростовской области на реке Сал, протяжённостью 980 км с площадью водосбора -21 300 км2..
При возведении средненапорной русловой ГЭС решаются народно-хозяйственные задачи:
- развитие рыболовства;
- появление новых рабочих мест;
Строительство Сальского гидроузла не нарушает экологическое равновесия в регионе и позволяют получать дешевую, "экологически чистую"электроэнергию.
В добавок Сал станет чище, шуга и мусор не будут забивать водозабор.
В результате анализа топографических и геологических условий для строительства Сальского гидроузла был выбран оптимальный вариант расположения створа на расстоянии 26 км от устья и в 4 км вверх по течению реки от от хутора Новоиловлиновского.
Ширина створа 2 = 1550= 36,9 > 3, что позволяет отнести его к категории широких створов. Берега реки в местерасположения гидроузла пологие и симметричные.
В районе гидроузла залегают глинистые грунты, пески и суглинки, которые в дальнейшем будут использоваться для строительства основных сооружений гидроузла. Для бетонной смеси понадобится щебень и гравий, эти породы залегают в карьере от 1,5 км створа Сальской ГЭС.
Климат района строительства Сальского гидроузла относится к умеренно - континентальному. Средняя годовая температура составляет +8,7°С, абсолютный минимум -33°С, абсолютный максимум +40°С. Тип питания реки снеговой.
Сезон наименьшей водности в створе гидроузла наблюдается с октября по март и характеризуется минимальным расходом Qmin= 381 м3/с. Сезон набольшей водности с апреля по июль характеризуется максимальным расходом Qmax = 1482 м3/с.
Расчетная глубина промерзания глинистого грунта Ростовской области равна 0,96 м.
Годовая сумма осадков около 555 мм (от 321 до 760 мм).
Расчетные скорости ветра - 2% и 20%, особенности и превышения отметки грунтовой плотины над расчетным уровнем составляет Цѵ= 20 м/с и = 10 м/с соответственно.
В результате дипломного проектирования на основе гидрологических данных были определены значения максимальных расчетных расходов для основного расчетного случая, обеспеченностью 0,1% - Q0,1% = 3246 м3/с, для поверочного, обеспеченностью 0,01% - Q0,01% = 3714 м3/с и строительного, обеспеченностью 5% - Q5% = 2318 м3/с.
По результатам водно - энергетических расчетов на основе исходных данных по энергосистеме и гидрологии установленная мощность Сальской ГЭС составила 400 МВт, отметка уровня мертвого объема 151,8 м. Среднемноголетней выработка электроэнергии 1,6 млн. МВт^ч.
Было определено оптимальное число и тип гидроагрегатов электростанции. Для этого была построена область допустимых режимов работы (режимное поле по напору и расходу), на которой определены следующие напоры:
- максимальный Hmax= 30,0 м;
- расчетный Нрасч=18 м;
- минимальный Hmin = 15,8 м.
Максимальный расход через восемь агрегатов с диаметром рабочего колеса 6,7 м, соответствующий расчетному напору, составляет 2500 м3/с.
Для выбранной поворотно-лопастной турбины ПЛ30б-В с синхронной частотой вращения 88,2 об/мин был рассчитан гидрогенератор СВ 149/136-68 с полной мощностью 62,5 МВт.
Согласно СНиП 33-01-2003 в зависимости от высоты плотины (h1Li = 42 м), типа основания (глина) и социально экономических последствий в случае разрушения или неправильной эксплуатации назначается I класс будущих гидротехнических сооружений .
Напорный фронт Сальского гидроузла образуют :
- водосбросная бетонная плотина с поверхностным водосливом практического профиля с шириной водосливного фронта - 44 м;
Отметка гребня водослива - 46 м. На гребне водослива в верхнем бьефе располагается дорога II категории равная 15 м для обеспечения транспортных связей между берегами.
Отметка гребня быка бетонной водосливной плотины - 166 м.
- правобережная и левобережная насыпные грунтовые плотины из песка, с противофильтрационным устройством в виде центрального ядра из суглинка. Правобережная грунтовая плотина длиной по гребню 528 м и левобережная грунтовая плотина длиной по гребню 386 м .
- здание ГЭС с монтажной площадкой руслового типа длиной 185м.
У правого берега располагается водосливная плотина, а у левого русловое здание ГЭС. Сопряжение бетонной плотины со зданием ГЭС осуществляется с помощью раздельной стенки, которая в сторону нижнего бьефа продлевается за водобой. Сопряжение бетонных частей гидроузла с грунтовой плотиной осуществляется с помощью сопрягающих устоев.
Бетонная гравитационная массивная водосбросная плотина с 3 пролетами шириной в свету 8 м каждый и шириною водосливного фронта 24 м.
Расчетная пропускная способность водопропускного сооружения с 3 водосливными пролетами составляет 1026 м3/с.
Оптимальный удельный расход воды, определяющий конструкцию водосбросного сооружения, сопряжение бьефов и их крепления, равен q = 46,8 м3/с.
Профиль плотины с максимальной высотой 42 м, возводимой на глинистом основании представлен треугольником с вершиной на отметке НПУ и вертикальной напорной гранью при заложении низовой грани, равном (1,2-1,7) для плотин на нескальном основании.
Во избежание недопустимо больших напряжений в различных частях бетонной плотины на глинистом основании, для которого характерно длительное деформирование под нагрузкой и большая вероятность неравномерности осадок, плотина разрезается межсекционными сквозными швами по быкам. Ширина секции 11м.
В плотине располагается одна продольная галерея отметке V 129,7 м размером 2 х 3 м, предназначенная не только для сбора профильтровавшейся воды, но и для производства ремонтных работ, выполнения визуальных осмотров в эксплуатационный период и размещения контрольно- измерительной аппаратуры.
В качестве противофильтрационных устройств используется анкерный понур, предназначенный не только для снижения фильтрационного давления в основании, но и для восприятия части силы, сдвигающей плотину в сторону нижнего бьефа, и подплотинные зубья, расположенные в фундаментной плите с верховой и низовой стороны.
Предусмотрено устройство горизонтального дренирования под всей площадью водобоя и рисбермы, плотины , а также под анкерным понуром, так же утраивается вертикальный дренаж для сбора и отвода профильтровавшейся воды.
В качестве гасителя запроектирован водобойный колодец с максимальной глубиной: = 2,25. Отметка пола водобоя ѴПВ = 124,75 м.
Водобойная плита длинной 44,4 м и толщиной 4 м., подтверждена проверкой устойчивости против всплытия.
На рисберме крепление в направлении потока облегчается, уменьшаясь от 2,5 до 1,5 м.
Концевой участок рисбермы выполнен в виде ковша глубиной 9,1 м.
Правильность запроектированных параметров гравитационной плотины на нескальном основании и подземного контура обоснована расчетами на общую прочность и устойчивость по первой группе предельных состояний на сокращенный состав нагрузок и воздействий для основного и особого их сочетания.
В результате расчетов было установлено, что все условия прочности гравитационной плотины при действии эксплуатационных нагрузок соблюдаются, коэффициент устойчивости плотины против плоского сдвига по основанию составляет 1,25 при нормативном коэффициенте надежности по ответственности 1,25.
При выполнении статических расчетов и построения чертежей использовалась программа А ѴІОСAD.
Основные параметры грунтовой плотины назначены с учетом успешной работы под действующими нагрузками эксплуатационного периода плотин - аналогов. Откосы принимаются с постоянным уклоном по высоте плотины: верховой 1:3, низовой 1:2.5.
Для защиты верхового откоса от волнового воздействия и льда выполняется крепление в виде железобетонных сборных плит толщиной 0,35 м.
Под креплением из сборных плит на откосах из песчаных грунтов предусматривается однослойный обратный фильтр.
Верхней границей основного крепления является отметка гребня плотины. Нижняя граница облегченного крепления назначается от минимального уровня водохранилища и состоит из слоя щебня толщиной 0,20 м,
Крепление низовых откосов выполняют с целью их защиты от атмосферных осадков и ветра. При низовой призме из песчаных грунтов применяется способ крепления - залужение толщиной 0,15 м, заключающийся в создании искусственного дернового покрова за счет посева многолетних трав.
По высоте грунтовой плотины располагаются бермы, на верховом откосе устраивается одна берма, для создания упора. На низовом откосе устраивается одна берма для надзора и ремонта, проезда, выводов КИА.
Толщина ядра грунтовой плотины в верхней части 3 м, увеличивается к подошве до 9 м. Это делается для того чтобы градиенты напора, принимаемые для суглинков, удовлетворяли фильтрационной прочности.
Ширина гребня плотины (ѴГГП 166 м ) равная 15 м, принята из условий расположения на нем автомобильной дороги II категории. Проезжая часть гребня плотины укрепляется одеждой. Ограждение на гребне располагаются на расстоянии не более 0,5 м от бровки гребня.
Для исключения фильтрационной деформации грунта тела и основания плотины и повышения устойчивости откосов, предусмотрено устройство на низовом откосе дренажного банкета из каменной наброски в русле, наслонного дренажа - в затапливаемой пойменной части, трубчатого - в пределах береговых участках реки.
Ширина дренажного банкета поверху составляет 3 м, по основанию 35,2 м. Гребень банкета возвышается над максимальным уровнем нижнего бьефа на 1 м. По внутреннему откосу банкета и в основании укладывается обратный фильтр из двух слоев.
Сопряжение противофильтрационного устройства плотины с основанием осуществляется с помощью замка глубиной 3 м.
Расчет низового откоса против оползания по методу кругло-цилиндрической поверхности скольжения подтвердил верность предварительно назначенных основных параметров поперечного профиля грунтовой плотины. Минимальный коэффициент устойчивости составляет 1.25, что не превышает нормативного коэффициента надежности по ответственности.
На данном гидроузле применяется русловая компоновка, при которой все бетонные сооружения (водосливная плотина, русловое здание ГЭС) располагаются в естественном русле реки. Для данной компоновки характерны пять этапов возведения. Срок строительства составляет 5 лет.
Строительный расход 2318 м3/сек, при возведении Сальского гидроузла, пропускается через гребенку. При заделке гребенки часть расходов будет пропускаться через незаконченные турбинные блоки.
Для перекрытия русла выбран фронтальный способ перекрытия, заключающийся в одновременной отсыпке банкета по всей ширине прорана со специальных мостов.
Для перекрытия русла применяются перемычки из местного материала- песка, добываемого в месте расположения створа.
Для осушения котлованов первой и второй очереди используется способ открытого водоотлива, который заключается в том, что откачка воды ведется непосредственно из котлована.
В соответствии с действующим законодательством рассмотрены мероприятия организации безопасности ГТС. Также перечислены мероприятия по охране окружающей среды в период возведения и эксплуатации гидроузла:
- технические мероприятия, исключающие затопление и подтопление оставляемых населенных пунктов, предприятий, зданий и сооружений, обеспечивающие нормальные условия труда и быта населения;
- технические мероприятия по дренированию естественного поверхностного стока с собственной территории инженерной защиты и др.;
По результатам технико-экономическим расчетам были определены следующие показатели эффективности:
Ставка дисконтирования 15
Период окупаемости, мес 82
Средняя норма рентабельности, % 34,33
Индекс прибыльности 51,34
Удельные капиталовложения, руб./кВт 38044
Себестоимость, руб/кВт*ч 0,31
Показатели
Итог
Таким образом, влияние Сальского гидроузла на социально - экономические условия Ростовской области заключается в максимальном использовании гидроэнергетических ресурсов реки Сал, что позволит существенно сократить дефицит электроэнергии.
При возведении средненапорной русловой ГЭС решаются народно-хозяйственные задачи:
- развитие рыболовства;
- появление новых рабочих мест;
Строительство Сальского гидроузла не нарушает экологическое равновесия в регионе и позволяют получать дешевую, "экологически чистую"электроэнергию.
В добавок Сал станет чище, шуга и мусор не будут забивать водозабор.
В результате анализа топографических и геологических условий для строительства Сальского гидроузла был выбран оптимальный вариант расположения створа на расстоянии 26 км от устья и в 4 км вверх по течению реки от от хутора Новоиловлиновского.
Ширина створа 2 = 1550= 36,9 > 3, что позволяет отнести его к категории широких створов. Берега реки в местерасположения гидроузла пологие и симметричные.
В районе гидроузла залегают глинистые грунты, пески и суглинки, которые в дальнейшем будут использоваться для строительства основных сооружений гидроузла. Для бетонной смеси понадобится щебень и гравий, эти породы залегают в карьере от 1,5 км створа Сальской ГЭС.
Климат района строительства Сальского гидроузла относится к умеренно - континентальному. Средняя годовая температура составляет +8,7°С, абсолютный минимум -33°С, абсолютный максимум +40°С. Тип питания реки снеговой.
Сезон наименьшей водности в створе гидроузла наблюдается с октября по март и характеризуется минимальным расходом Qmin= 381 м3/с. Сезон набольшей водности с апреля по июль характеризуется максимальным расходом Qmax = 1482 м3/с.
Расчетная глубина промерзания глинистого грунта Ростовской области равна 0,96 м.
Годовая сумма осадков около 555 мм (от 321 до 760 мм).
Расчетные скорости ветра - 2% и 20%, особенности и превышения отметки грунтовой плотины над расчетным уровнем составляет Цѵ= 20 м/с и = 10 м/с соответственно.
В результате дипломного проектирования на основе гидрологических данных были определены значения максимальных расчетных расходов для основного расчетного случая, обеспеченностью 0,1% - Q0,1% = 3246 м3/с, для поверочного, обеспеченностью 0,01% - Q0,01% = 3714 м3/с и строительного, обеспеченностью 5% - Q5% = 2318 м3/с.
По результатам водно - энергетических расчетов на основе исходных данных по энергосистеме и гидрологии установленная мощность Сальской ГЭС составила 400 МВт, отметка уровня мертвого объема 151,8 м. Среднемноголетней выработка электроэнергии 1,6 млн. МВт^ч.
Было определено оптимальное число и тип гидроагрегатов электростанции. Для этого была построена область допустимых режимов работы (режимное поле по напору и расходу), на которой определены следующие напоры:
- максимальный Hmax= 30,0 м;
- расчетный Нрасч=18 м;
- минимальный Hmin = 15,8 м.
Максимальный расход через восемь агрегатов с диаметром рабочего колеса 6,7 м, соответствующий расчетному напору, составляет 2500 м3/с.
Для выбранной поворотно-лопастной турбины ПЛ30б-В с синхронной частотой вращения 88,2 об/мин был рассчитан гидрогенератор СВ 149/136-68 с полной мощностью 62,5 МВт.
Согласно СНиП 33-01-2003 в зависимости от высоты плотины (h1Li = 42 м), типа основания (глина) и социально экономических последствий в случае разрушения или неправильной эксплуатации назначается I класс будущих гидротехнических сооружений .
Напорный фронт Сальского гидроузла образуют :
- водосбросная бетонная плотина с поверхностным водосливом практического профиля с шириной водосливного фронта - 44 м;
Отметка гребня водослива - 46 м. На гребне водослива в верхнем бьефе располагается дорога II категории равная 15 м для обеспечения транспортных связей между берегами.
Отметка гребня быка бетонной водосливной плотины - 166 м.
- правобережная и левобережная насыпные грунтовые плотины из песка, с противофильтрационным устройством в виде центрального ядра из суглинка. Правобережная грунтовая плотина длиной по гребню 528 м и левобережная грунтовая плотина длиной по гребню 386 м .
- здание ГЭС с монтажной площадкой руслового типа длиной 185м.
У правого берега располагается водосливная плотина, а у левого русловое здание ГЭС. Сопряжение бетонной плотины со зданием ГЭС осуществляется с помощью раздельной стенки, которая в сторону нижнего бьефа продлевается за водобой. Сопряжение бетонных частей гидроузла с грунтовой плотиной осуществляется с помощью сопрягающих устоев.
Бетонная гравитационная массивная водосбросная плотина с 3 пролетами шириной в свету 8 м каждый и шириною водосливного фронта 24 м.
Расчетная пропускная способность водопропускного сооружения с 3 водосливными пролетами составляет 1026 м3/с.
Оптимальный удельный расход воды, определяющий конструкцию водосбросного сооружения, сопряжение бьефов и их крепления, равен q = 46,8 м3/с.
Профиль плотины с максимальной высотой 42 м, возводимой на глинистом основании представлен треугольником с вершиной на отметке НПУ и вертикальной напорной гранью при заложении низовой грани, равном (1,2-1,7) для плотин на нескальном основании.
Во избежание недопустимо больших напряжений в различных частях бетонной плотины на глинистом основании, для которого характерно длительное деформирование под нагрузкой и большая вероятность неравномерности осадок, плотина разрезается межсекционными сквозными швами по быкам. Ширина секции 11м.
В плотине располагается одна продольная галерея отметке V 129,7 м размером 2 х 3 м, предназначенная не только для сбора профильтровавшейся воды, но и для производства ремонтных работ, выполнения визуальных осмотров в эксплуатационный период и размещения контрольно- измерительной аппаратуры.
В качестве противофильтрационных устройств используется анкерный понур, предназначенный не только для снижения фильтрационного давления в основании, но и для восприятия части силы, сдвигающей плотину в сторону нижнего бьефа, и подплотинные зубья, расположенные в фундаментной плите с верховой и низовой стороны.
Предусмотрено устройство горизонтального дренирования под всей площадью водобоя и рисбермы, плотины , а также под анкерным понуром, так же утраивается вертикальный дренаж для сбора и отвода профильтровавшейся воды.
В качестве гасителя запроектирован водобойный колодец с максимальной глубиной: = 2,25. Отметка пола водобоя ѴПВ = 124,75 м.
Водобойная плита длинной 44,4 м и толщиной 4 м., подтверждена проверкой устойчивости против всплытия.
На рисберме крепление в направлении потока облегчается, уменьшаясь от 2,5 до 1,5 м.
Концевой участок рисбермы выполнен в виде ковша глубиной 9,1 м.
Правильность запроектированных параметров гравитационной плотины на нескальном основании и подземного контура обоснована расчетами на общую прочность и устойчивость по первой группе предельных состояний на сокращенный состав нагрузок и воздействий для основного и особого их сочетания.
В результате расчетов было установлено, что все условия прочности гравитационной плотины при действии эксплуатационных нагрузок соблюдаются, коэффициент устойчивости плотины против плоского сдвига по основанию составляет 1,25 при нормативном коэффициенте надежности по ответственности 1,25.
При выполнении статических расчетов и построения чертежей использовалась программа А ѴІОСAD.
Основные параметры грунтовой плотины назначены с учетом успешной работы под действующими нагрузками эксплуатационного периода плотин - аналогов. Откосы принимаются с постоянным уклоном по высоте плотины: верховой 1:3, низовой 1:2.5.
Для защиты верхового откоса от волнового воздействия и льда выполняется крепление в виде железобетонных сборных плит толщиной 0,35 м.
Под креплением из сборных плит на откосах из песчаных грунтов предусматривается однослойный обратный фильтр.
Верхней границей основного крепления является отметка гребня плотины. Нижняя граница облегченного крепления назначается от минимального уровня водохранилища и состоит из слоя щебня толщиной 0,20 м,
Крепление низовых откосов выполняют с целью их защиты от атмосферных осадков и ветра. При низовой призме из песчаных грунтов применяется способ крепления - залужение толщиной 0,15 м, заключающийся в создании искусственного дернового покрова за счет посева многолетних трав.
По высоте грунтовой плотины располагаются бермы, на верховом откосе устраивается одна берма, для создания упора. На низовом откосе устраивается одна берма для надзора и ремонта, проезда, выводов КИА.
Толщина ядра грунтовой плотины в верхней части 3 м, увеличивается к подошве до 9 м. Это делается для того чтобы градиенты напора, принимаемые для суглинков, удовлетворяли фильтрационной прочности.
Ширина гребня плотины (ѴГГП 166 м ) равная 15 м, принята из условий расположения на нем автомобильной дороги II категории. Проезжая часть гребня плотины укрепляется одеждой. Ограждение на гребне располагаются на расстоянии не более 0,5 м от бровки гребня.
Для исключения фильтрационной деформации грунта тела и основания плотины и повышения устойчивости откосов, предусмотрено устройство на низовом откосе дренажного банкета из каменной наброски в русле, наслонного дренажа - в затапливаемой пойменной части, трубчатого - в пределах береговых участках реки.
Ширина дренажного банкета поверху составляет 3 м, по основанию 35,2 м. Гребень банкета возвышается над максимальным уровнем нижнего бьефа на 1 м. По внутреннему откосу банкета и в основании укладывается обратный фильтр из двух слоев.
Сопряжение противофильтрационного устройства плотины с основанием осуществляется с помощью замка глубиной 3 м.
Расчет низового откоса против оползания по методу кругло-цилиндрической поверхности скольжения подтвердил верность предварительно назначенных основных параметров поперечного профиля грунтовой плотины. Минимальный коэффициент устойчивости составляет 1.25, что не превышает нормативного коэффициента надежности по ответственности.
На данном гидроузле применяется русловая компоновка, при которой все бетонные сооружения (водосливная плотина, русловое здание ГЭС) располагаются в естественном русле реки. Для данной компоновки характерны пять этапов возведения. Срок строительства составляет 5 лет.
Строительный расход 2318 м3/сек, при возведении Сальского гидроузла, пропускается через гребенку. При заделке гребенки часть расходов будет пропускаться через незаконченные турбинные блоки.
Для перекрытия русла выбран фронтальный способ перекрытия, заключающийся в одновременной отсыпке банкета по всей ширине прорана со специальных мостов.
Для перекрытия русла применяются перемычки из местного материала- песка, добываемого в месте расположения створа.
Для осушения котлованов первой и второй очереди используется способ открытого водоотлива, который заключается в том, что откачка воды ведется непосредственно из котлована.
В соответствии с действующим законодательством рассмотрены мероприятия организации безопасности ГТС. Также перечислены мероприятия по охране окружающей среды в период возведения и эксплуатации гидроузла:
- технические мероприятия, исключающие затопление и подтопление оставляемых населенных пунктов, предприятий, зданий и сооружений, обеспечивающие нормальные условия труда и быта населения;
- технические мероприятия по дренированию естественного поверхностного стока с собственной территории инженерной защиты и др.;
По результатам технико-экономическим расчетам были определены следующие показатели эффективности:
Ставка дисконтирования 15
Период окупаемости, мес 82
Средняя норма рентабельности, % 34,33
Индекс прибыльности 51,34
Удельные капиталовложения, руб./кВт 38044
Себестоимость, руб/кВт*ч 0,31
Показатели
Итог
Таким образом, влияние Сальского гидроузла на социально - экономические условия Ростовской области заключается в максимальном использовании гидроэнергетических ресурсов реки Сал, что позволит существенно сократить дефицит электроэнергии.
Заказать работу
Заявка на оценку стоимости
Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы
Каталог работ (130689)
- Бакалаврская работа (31478)
- Диссертация (960)
- Магистерская диссертация (18358)
- Дипломные работы, ВКР (53252)
- Главы к дипломным работам (2108)
- Курсовые работы (9669)
- Контрольные работы (6188)
- Отчеты по практике (1308)
- Рефераты (1450)
- Задачи, тесты, ПТК (616)
- Ответы на вопросы (154)
- Статьи, Эссе, Сочинения (911)
- Бизнес-планы (49)
- Презентации (101)
- РГР (84)
- Авторефераты (РГБ) (1691)
- Диссертации (РГБ) (1879)
- Прочее (433)
Новости
06.01.2018
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
Помощь в выполнении учебных и научных работ на заказ ОФОРМИТЬ ЗАКАЗ
дальше»» Все новости
Статьи
- Где лучше заказывать диссертации и дипломные?
- Выполнение научных статей
- Подготовка диссертаций
- Подводные камни при написании магистерской работы
- Помощь в выполнении дипломных работ
»» Все статьи
Заказать работу
Заявка на оценку стоимости
Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы
