ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЯКУТСКОГО ГУ НА РЕКЕ ТИМПТОН. ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗВЕДЕНИЯ БЕТОННЫХ ПЛОТИН В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА
|
Сокращенный паспорт Якутского гидроузла 6
Введение 8
1 Общая часть 9
1.1 Климатические условия 9
1.2 Гидрологические данные 9
1.3 Инженерно-геологические условия 9
1.4 Энерго-экологическая характеристика района строительства 10
1.5 Компоновка Якутского гидроузла 10
1.6 Вопрос строительства ГЭС 11
1.7 Технология возведение бетонных плотин в условиях Крайнего
севера 12
2 Водноэнергетические расчеты 14
2.1.1 Выбор расчётных средневодного и маловодного годов 17
2.1.2 Выбор расчетного средневодного года (P = 50%) 17
2.1.3 Корректировка расчётного маловодного года (Р = 50%) 17
2.2 Выбор расчетного маловодного года (Р = 90%) 17
2.2.1 Корректировка расчётного маловодного года (Р = 90%) 18
2.3 Построение графиков нагрузки 19
2.4 Построение годовых графиков нагрузки 24
2.5 Водно-энергетический расчет 26
2.6 Построение графика баланса энергии 29
2.6.1 Водно-энергетические расчеты режима работы ГЭС в
средневодном и маловодном году 30
2.7 Построение режимного поля 32
2.8 Расчет режимного поля проектируемой станции 33
2.9 Баланс мощности энергосистемы 34
2.9.1 Определение установленной мощности проектируемой ГЭС .... 34
2.9.2 Определение рабочих мощностей и резервов существующих ГЭС
и тепловых станций 35
2.9.3 Планирование капитальных ремонтов 36
3 Основное и вспомогательное оборудование 37
3.1 Выбор гидротурбин по главным универсальным
характеристикам 37
3.2 Определение отметки установки рабочего колеса гидротурбины
для обеспечения ее бескавитационной работы 41
3.3 Гидромеханический расчёт и построение металлической
спиральной камеры круглого сечения 42
3.4 Расчёт отсасывающей трубы 47
3.5 Выбор серийного генератора 52
3.6 Выбор маслонапорной установки и электрогидравлического
регулятора 53
3.7 Расчёт вала на прочность 53
4 Компоновка сооружения гидроузла 54
4.1 Гидравлические расчеты 54
4.1.1 Определение ширины водосливного фронта 54
4.2 Определение отметки гребня водослива 55
4.3 Проверка на пропуск поверочного расхода при поверочном
расчетном случае 57
4.3.1 Построение профиля водослива Кригера-Офицерова 59
4.3.2 Расчет сопряжения бьефов 60
4.4 Расчет гашения энергии с помощью отброса струи 62
4.5 Конструирование основных элементов плотины 65
4.5.1 Определение отметки гребня быка, глухой плотины 65
4.6 Определение ширины и отметки подошвы плотины 68
4.6.1 Устои 68
4.7 Выбор схемы и определение размеров элементов 70
подземного контура плотины 70
4.7.1 Цементационная завеса 70
4.7.2 Дренажные устройства 71
4.7.3 Назначение размеров и конструирование поперечного профиля
быков 72
4.7.4 Разрезка плотины швами 73
4.7.5 Расчет фильтрации под плотиной 73
4.7.6 Построение эпюры фильтрационного противодавления для
плотин на скальном основании 74
4.8 Статические расчеты плотины 76
4.8.1 Сбор и расчет основных нагрузок на плотину 76
4.8.2 Вес сооружения и затворов 77
4.8.3 Сила гидростатического давления воды 79
4.8.4 Равнодействующая взвешивающего давления 80
4.8.5 Сила фильтрационного давления 80
4.8.6 Давление грунта 81
4.8.7 Волновое давление 82
4.9 Расчет прочности плотины 83
4.9.1 Оценка прочности плотины 88
4.9.2 Расчет устойчивости плотины на сдвиг по основанию 90
5 Организация строительства 92
5.1 Этапы возведения сооружений и схема пропуска строительных
расходов на различных этапах 92
5.1.1 Расчет перемычек первой очереди с учетом пропуска
строительных расходов через стесненное русло 92
5.1.2 Определяем тип и конструкцию перемычек 94
5.1.3 Осушение котлована 1-й очереди 96
5.1.4 Разработка котлована под водосливную плотину 96
5.1.5 Бетонные работы в нижней части водосливной плотины 98
5.2 Второй этап 99
5.2.1 Пропуск строительных расходов через гребенку 101
5.3 Третий этап 104
5.3.1 Разработка котлованов под береговые участки плотины 104
5.4 Четвертый этап 105
5.5 Пятый этап 106
6 Оценка экономической эффективности проекта 108
6.1 Оценка объёмов реализации электроэнергии 108
6.1.1 Т екущие расходы по гидроузлу 109
6.2 Налоговые расходы 111
6.3 Оценка суммы прибыли от реализации электроэнергии и
мощности 112
6.4 Оценка инвестиционного проекта 112
6.4.1 Методология, исходные данные 113
6.5 Коммерческая эффективность 113
6.6 Бюджетная эффективность 114
7 Мероприятия по охране окружающей среды в зоне влияния Якутского ГУ 115
7.1 Общие сведения о районе строительства 115
7.2 Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды в
период строительства 115
7.3 Мероприятия по подготовке ложа водохранилища 117
7.4 Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды в
период эксплуатации 119
8 Технология возведения бетонных плотин в условиях крайнего севера 120
8.1 Расчетная часть 125
8.2 Расчет стоек на сжатие 130
8.3 Расчет на прочность 131
Заключение 133
Список использованных источников 135
Приложение А Сработка-наполнение водохранилища в маловодном(90% обеспечености году) 137
Приложение Б Сработка-наполнение водохранилища в средневодном (50% обеспеченности) году 138
Приложение В Интегральная кривая нагрузки и суточный график нагрузки для зимнего периода 139
Приложение Г Интегральная кривая нагрузки и суточный график нагрузки для летнего периода 140
Приложение Д Зона работы турбины 141
Введение 8
1 Общая часть 9
1.1 Климатические условия 9
1.2 Гидрологические данные 9
1.3 Инженерно-геологические условия 9
1.4 Энерго-экологическая характеристика района строительства 10
1.5 Компоновка Якутского гидроузла 10
1.6 Вопрос строительства ГЭС 11
1.7 Технология возведение бетонных плотин в условиях Крайнего
севера 12
2 Водноэнергетические расчеты 14
2.1.1 Выбор расчётных средневодного и маловодного годов 17
2.1.2 Выбор расчетного средневодного года (P = 50%) 17
2.1.3 Корректировка расчётного маловодного года (Р = 50%) 17
2.2 Выбор расчетного маловодного года (Р = 90%) 17
2.2.1 Корректировка расчётного маловодного года (Р = 90%) 18
2.3 Построение графиков нагрузки 19
2.4 Построение годовых графиков нагрузки 24
2.5 Водно-энергетический расчет 26
2.6 Построение графика баланса энергии 29
2.6.1 Водно-энергетические расчеты режима работы ГЭС в
средневодном и маловодном году 30
2.7 Построение режимного поля 32
2.8 Расчет режимного поля проектируемой станции 33
2.9 Баланс мощности энергосистемы 34
2.9.1 Определение установленной мощности проектируемой ГЭС .... 34
2.9.2 Определение рабочих мощностей и резервов существующих ГЭС
и тепловых станций 35
2.9.3 Планирование капитальных ремонтов 36
3 Основное и вспомогательное оборудование 37
3.1 Выбор гидротурбин по главным универсальным
характеристикам 37
3.2 Определение отметки установки рабочего колеса гидротурбины
для обеспечения ее бескавитационной работы 41
3.3 Гидромеханический расчёт и построение металлической
спиральной камеры круглого сечения 42
3.4 Расчёт отсасывающей трубы 47
3.5 Выбор серийного генератора 52
3.6 Выбор маслонапорной установки и электрогидравлического
регулятора 53
3.7 Расчёт вала на прочность 53
4 Компоновка сооружения гидроузла 54
4.1 Гидравлические расчеты 54
4.1.1 Определение ширины водосливного фронта 54
4.2 Определение отметки гребня водослива 55
4.3 Проверка на пропуск поверочного расхода при поверочном
расчетном случае 57
4.3.1 Построение профиля водослива Кригера-Офицерова 59
4.3.2 Расчет сопряжения бьефов 60
4.4 Расчет гашения энергии с помощью отброса струи 62
4.5 Конструирование основных элементов плотины 65
4.5.1 Определение отметки гребня быка, глухой плотины 65
4.6 Определение ширины и отметки подошвы плотины 68
4.6.1 Устои 68
4.7 Выбор схемы и определение размеров элементов 70
подземного контура плотины 70
4.7.1 Цементационная завеса 70
4.7.2 Дренажные устройства 71
4.7.3 Назначение размеров и конструирование поперечного профиля
быков 72
4.7.4 Разрезка плотины швами 73
4.7.5 Расчет фильтрации под плотиной 73
4.7.6 Построение эпюры фильтрационного противодавления для
плотин на скальном основании 74
4.8 Статические расчеты плотины 76
4.8.1 Сбор и расчет основных нагрузок на плотину 76
4.8.2 Вес сооружения и затворов 77
4.8.3 Сила гидростатического давления воды 79
4.8.4 Равнодействующая взвешивающего давления 80
4.8.5 Сила фильтрационного давления 80
4.8.6 Давление грунта 81
4.8.7 Волновое давление 82
4.9 Расчет прочности плотины 83
4.9.1 Оценка прочности плотины 88
4.9.2 Расчет устойчивости плотины на сдвиг по основанию 90
5 Организация строительства 92
5.1 Этапы возведения сооружений и схема пропуска строительных
расходов на различных этапах 92
5.1.1 Расчет перемычек первой очереди с учетом пропуска
строительных расходов через стесненное русло 92
5.1.2 Определяем тип и конструкцию перемычек 94
5.1.3 Осушение котлована 1-й очереди 96
5.1.4 Разработка котлована под водосливную плотину 96
5.1.5 Бетонные работы в нижней части водосливной плотины 98
5.2 Второй этап 99
5.2.1 Пропуск строительных расходов через гребенку 101
5.3 Третий этап 104
5.3.1 Разработка котлованов под береговые участки плотины 104
5.4 Четвертый этап 105
5.5 Пятый этап 106
6 Оценка экономической эффективности проекта 108
6.1 Оценка объёмов реализации электроэнергии 108
6.1.1 Т екущие расходы по гидроузлу 109
6.2 Налоговые расходы 111
6.3 Оценка суммы прибыли от реализации электроэнергии и
мощности 112
6.4 Оценка инвестиционного проекта 112
6.4.1 Методология, исходные данные 113
6.5 Коммерческая эффективность 113
6.6 Бюджетная эффективность 114
7 Мероприятия по охране окружающей среды в зоне влияния Якутского ГУ 115
7.1 Общие сведения о районе строительства 115
7.2 Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды в
период строительства 115
7.3 Мероприятия по подготовке ложа водохранилища 117
7.4 Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды в
период эксплуатации 119
8 Технология возведения бетонных плотин в условиях крайнего севера 120
8.1 Расчетная часть 125
8.2 Расчет стоек на сжатие 130
8.3 Расчет на прочность 131
Заключение 133
Список использованных источников 135
Приложение А Сработка-наполнение водохранилища в маловодном(90% обеспечености году) 137
Приложение Б Сработка-наполнение водохранилища в средневодном (50% обеспеченности) году 138
Приложение В Интегральная кривая нагрузки и суточный график нагрузки для зимнего периода 139
Приложение Г Интегральная кривая нагрузки и суточный график нагрузки для летнего периода 140
Приложение Д Зона работы турбины 141
Электроэнергетика — это одна из ведущих отраслей энергетики, в которую входит сбыт, производство и передача электроэнергии. Данная отрасль энергетики считается важной, так как у нее большие преимущества относительно других видов энергии, а именно: распределение между потребителями, ее легко транспортировать на большие расстояния и превращать в другую энергию (тепловую, механическую, световую, химическую и др.). Отличительная черта электрической энергии - это ее одновременность в генерации и потреблении энергии, так как по сетям электрический ток распространяется почти со скоростью света.
Генерация электроэнергии — это процесс, при котором различные виды энергии преобразовываются в электрическую энергию.
Гидроэлектростанция — это комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию.
Гидроэлектростанции являются составной частью гидроузла —комплекса гидротехнических сооружений, предназначенных для использования водных ресурсов в интересах народного хозяйства: получения электрической энергии, ирригации, водоснабжения, улучшения условий судоходства, защиты от наводнений, рыбоводства и др.
При проектировании ГЭС сначала необходимо технико-экономическое обоснование, определить зоны затопления при наполнения водохранилища, воздействия на окружающею среду.
Генерация электроэнергии — это процесс, при котором различные виды энергии преобразовываются в электрическую энергию.
Гидроэлектростанция — это комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию.
Гидроэлектростанции являются составной частью гидроузла —комплекса гидротехнических сооружений, предназначенных для использования водных ресурсов в интересах народного хозяйства: получения электрической энергии, ирригации, водоснабжения, улучшения условий судоходства, защиты от наводнений, рыбоводства и др.
При проектировании ГЭС сначала необходимо технико-экономическое обоснование, определить зоны затопления при наполнения водохранилища, воздействия на окружающею среду.
При расчете дипломного проекта были основные элементы и параметры Якутского гидроузла на реке Тимптон.
Якутская ГЭС является сооружением I класса.
В водноэнергетических расчетах на основе исходных данных по гидрологии и мощности энергосистемы была определена установленная мощность Якутского Гидроузла. Установленная мощность составляет 691 МВт. Якутский ГУ работает в базовом режиме. В результате расчетов регулирования стока были определены отметки НПУ =366 м, УМО = 330 м и ФПУ = 368 м.
В качестве основного гидрологического оборудования приняли к установке турбину РО 75-В-500 , работающая при минимальном напоре 46 и максимальном напоре 76,3 м. Количество агрегатов приняли равным 6.
Компоновка гидроузла принята русловая с приплотинным зданием ГЭС..
В состав сооружения входят:
станционная бетонная плотина длинной 146 м;
водосбросная бетонная плотина длинной 68 м;
Правобережная глухая бетонная плотина длинной 248 м;
Левобережная глухая бетонная плотина длинной 220 м;
Для гашения энергии водного потока при пропуске через водосливную плотину, приняли носок - трамплин.
В качестве противофильтрационного элемента в основании плотины приняли цементационную завесу глубиной 46,5 м.
В соответствии с действующим законодательством рассмотрены мероприятия организации безопасности ГТС. Также перечислены мероприятия по охране окружающей среды в период возведения и эксплуатации гидроузла.
Строительство Якутского ГУ является актуальным и экономически обоснованно для энергетике Республики Саха (Якутия).
В результате расчета технико-экономических показателей получили следующие значения:
Срок окупаемости составляет 80 месяцев;
Чистый приведенный доход составляет - 1691,1 млн.руб.;
Дисконтированный период окупаемости составляет - 84 месяца.
Себестоимость - 0,05 КВт*ч;
Удельные капиталовложения - 74040,4;
В качестве спецвопроса был рассмотрен: технология возведения бетонных плотин в условиях Крайнего Севера
В результате проделанных расчетов была разработана технология возведения Якутского ГУ с учетом требований к бетонным плотинам возводимых в суровых условиях.
Были проверены условия прочности, устойчивости, сжатие конструкции необходимой для строительства Якутского ГУ. Все условия соответствуют необходимым критериям.
Якутская ГЭС является сооружением I класса.
В водноэнергетических расчетах на основе исходных данных по гидрологии и мощности энергосистемы была определена установленная мощность Якутского Гидроузла. Установленная мощность составляет 691 МВт. Якутский ГУ работает в базовом режиме. В результате расчетов регулирования стока были определены отметки НПУ =366 м, УМО = 330 м и ФПУ = 368 м.
В качестве основного гидрологического оборудования приняли к установке турбину РО 75-В-500 , работающая при минимальном напоре 46 и максимальном напоре 76,3 м. Количество агрегатов приняли равным 6.
Компоновка гидроузла принята русловая с приплотинным зданием ГЭС..
В состав сооружения входят:
станционная бетонная плотина длинной 146 м;
водосбросная бетонная плотина длинной 68 м;
Правобережная глухая бетонная плотина длинной 248 м;
Левобережная глухая бетонная плотина длинной 220 м;
Для гашения энергии водного потока при пропуске через водосливную плотину, приняли носок - трамплин.
В качестве противофильтрационного элемента в основании плотины приняли цементационную завесу глубиной 46,5 м.
В соответствии с действующим законодательством рассмотрены мероприятия организации безопасности ГТС. Также перечислены мероприятия по охране окружающей среды в период возведения и эксплуатации гидроузла.
Строительство Якутского ГУ является актуальным и экономически обоснованно для энергетике Республики Саха (Якутия).
В результате расчета технико-экономических показателей получили следующие значения:
Срок окупаемости составляет 80 месяцев;
Чистый приведенный доход составляет - 1691,1 млн.руб.;
Дисконтированный период окупаемости составляет - 84 месяца.
Себестоимость - 0,05 КВт*ч;
Удельные капиталовложения - 74040,4;
В качестве спецвопроса был рассмотрен: технология возведения бетонных плотин в условиях Крайнего Севера
В результате проделанных расчетов была разработана технология возведения Якутского ГУ с учетом требований к бетонным плотинам возводимых в суровых условиях.
Были проверены условия прочности, устойчивости, сжатие конструкции необходимой для строительства Якутского ГУ. Все условия соответствуют необходимым критериям.
Подобные работы
- ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЯКУТСКОГО ГУ НА РЕКЕ ТИМПТОН. ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗВЕДЕНИЯ БЕТОННЫХ ПЛОТИН В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА
Бакалаврская работа, технология строительных процессов. Язык работы: Русский. Цена: 5750 р. Год сдачи: 2017