Помощь студентам в учебе
ВЛИЯНИЕ ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ НА ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ГЭС АНГАРО-ЕНИСЕЙСКОГО КАСКАДА
|
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ПРИРОДНЫЕ ФАКТОРЫ И РАЗВИТИЕ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ . 6
1.1. Тенденции развития малых и крупных ГЭС в условиях
меняющихся природных факторов 6
1.2. Учет природных факторов для проектируемых и существующих ГЭС 14
ГЛАВА 2 ХАРАКТЕРИСТИКА АНГАРО-ЕНИСЕЙСКОГО КАСКАДА 19
2.1. Гидроэнергетический комплекс Енисейского каскада 19
2.2. Гидроэнергетический комплекс Ангарского каскада 25
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ПРИРОДНЫХ ФАКТОРОВ НА
ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ГЭС АНГАРО-ЕНИСЕЙСКОГО КАСКАДА 37
3.1. Воздействие природных условий на функционирование ГЭС
Енисейского каскада 37
3.2. Влияние природных условий на функционирование ГЭС
Ангарского каскада 44
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 50
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ И ИСТОЧНИКОВ 53
ПРИЛОЖЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПРИРОДНЫЕ ФАКТОРЫ И РАЗВИТИЕ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ . 6
1.1. Тенденции развития малых и крупных ГЭС в условиях
меняющихся природных факторов 6
1.2. Учет природных факторов для проектируемых и существующих ГЭС 14
ГЛАВА 2 ХАРАКТЕРИСТИКА АНГАРО-ЕНИСЕЙСКОГО КАСКАДА 19
2.1. Гидроэнергетический комплекс Енисейского каскада 19
2.2. Гидроэнергетический комплекс Ангарского каскада 25
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ПРИРОДНЫХ ФАКТОРОВ НА
ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ГЭС АНГАРО-ЕНИСЕЙСКОГО КАСКАДА 37
3.1. Воздействие природных условий на функционирование ГЭС
Енисейского каскада 37
3.2. Влияние природных условий на функционирование ГЭС
Ангарского каскада 44
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 50
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ И ИСТОЧНИКОВ 53
ПРИЛОЖЕНИЕ
Одной из особенностей энергетики начала XXI века является жесткая регламентация ее дальнейшего развития требованиями сохранения благоприятной окружающей среды, предотвращения глобального загрязнения.
В настоящее время в России значимыми становятся задачи охраны окружающей среды при реконструкции и техническом перевооружении действующих ГЭС, совершенствования управления режимами работы ГЭС многоцелевого назначения, освоения гидроэнергетических ресурсов малых рек, а также управлении паводками с целью снижения риска наводнений. Тесная взаимосвязь между условиями функционирования ГЭС и их воздействием на окружающую среду определяет необходимость комплексного подхода к решению как технических, так и природоохранных вопросов.
Гидроэлектростанция (ГЭС) является источником электричества, которое произведено потоком водного источника. Это один из самых полезных источников возобновляемой энергии во всем мире. Гидроэлектростанции покрывают приблизительно 16% мирового производства электроэнергии. Истоки использование гидроэлектростанций могут быть найдены еще в древних временах, но сама концепция была разработана в середине XVII столетия одним французским инженером. Существует несколько типов ГЭС: дамба, водохранилище, ГЭС с использованием речных, морских и подземных вод и все они по-разному влияют на окружающую среду.
Актуальность проблемы - прежде всего, состоит в значительном влиянии гидроэнергетики на окружающую среду. В ХХ веке масштабы гидротехнического строительства привели к тому, что около 70% основных речных систем в России подверглись регулированию или фрагментации. Создание гидросооружений привело к негативным последствиям для всех без исключения объектов гидротехнического строительства, так как проектирование ГЭС осуществлялось без достаточного внимания к вопросам окружающей среды и влияния природных факторов на гидротехнические сооружения.
Цель работы - рассмотреть влияние природных условий на функционирование ГЭС Ангаро-Енисейского каскада (АЕК).
Задачи работы:
- проанализировать благоприятные факторы при проектировке ГЭС.
- выявить процессы неблагоприятных последствий в результате постройки гидроэлектростанций.
- обозначить природные факторы Енисейского каскада.
- охарактеризовать природные факторы Ангарского каскада.
- рассмотреть влияние природных условий на функционирование ГЭС АЕК.
Методы исследования: анализ и обобщение литературы, публикаций в научных изданиях, посвященных исследованию влияния природных факторов на гидроэлектростанции, картографический метод.
В настоящее время в России значимыми становятся задачи охраны окружающей среды при реконструкции и техническом перевооружении действующих ГЭС, совершенствования управления режимами работы ГЭС многоцелевого назначения, освоения гидроэнергетических ресурсов малых рек, а также управлении паводками с целью снижения риска наводнений. Тесная взаимосвязь между условиями функционирования ГЭС и их воздействием на окружающую среду определяет необходимость комплексного подхода к решению как технических, так и природоохранных вопросов.
Гидроэлектростанция (ГЭС) является источником электричества, которое произведено потоком водного источника. Это один из самых полезных источников возобновляемой энергии во всем мире. Гидроэлектростанции покрывают приблизительно 16% мирового производства электроэнергии. Истоки использование гидроэлектростанций могут быть найдены еще в древних временах, но сама концепция была разработана в середине XVII столетия одним французским инженером. Существует несколько типов ГЭС: дамба, водохранилище, ГЭС с использованием речных, морских и подземных вод и все они по-разному влияют на окружающую среду.
Актуальность проблемы - прежде всего, состоит в значительном влиянии гидроэнергетики на окружающую среду. В ХХ веке масштабы гидротехнического строительства привели к тому, что около 70% основных речных систем в России подверглись регулированию или фрагментации. Создание гидросооружений привело к негативным последствиям для всех без исключения объектов гидротехнического строительства, так как проектирование ГЭС осуществлялось без достаточного внимания к вопросам окружающей среды и влияния природных факторов на гидротехнические сооружения.
Цель работы - рассмотреть влияние природных условий на функционирование ГЭС Ангаро-Енисейского каскада (АЕК).
Задачи работы:
- проанализировать благоприятные факторы при проектировке ГЭС.
- выявить процессы неблагоприятных последствий в результате постройки гидроэлектростанций.
- обозначить природные факторы Енисейского каскада.
- охарактеризовать природные факторы Ангарского каскада.
- рассмотреть влияние природных условий на функционирование ГЭС АЕК.
Методы исследования: анализ и обобщение литературы, публикаций в научных изданиях, посвященных исследованию влияния природных факторов на гидроэлектростанции, картографический метод.
Изменение климатических характеристик оказывают большое влияние на многие природные процессы, в том числе на загрязненность и режим поверхностных водных объектов.
Река Ангара имеет длину 1779 км, питается и берет начало из озера Байкал, впадает в Енисей. Сама река Енисей берет начало от слияния Большого и Малого Енисея, преобладает снеговое питание, имеет длину 4287 км. Обе реки относятся к бассейну Северного Ледовитого океана.
На реке Енисей расположены 3 электростанции:
1. Саяно-Шушенская ГЭС (мощность - 6400 МВт);
2. Майнская ГЭС (мощность - 321 МВт);
3. Красноярская ГЭС (мощность - 6000 МВт).
На реке Ангаре расположены 4 электростанции:
1. Иркутская ГЭС (мощностью 662,4 МВт);
2. Братская ГЭС (мощностью 4 515 МВт);
3. Усть-Илимская ГЭС (мощность 3 840 МВт);
4. Богучанская ГЭС (мощностью в 3 000 МВт) (приложение 10).
Все электростанции руслового типа и имеет гравитационную плотину, кроме Саяно-Шушенской ГЭС, которая имеет арочно-гравитационную плотину.
Режим работы для Ангаро-Енисейского каскада выделяют следующие характерные периоды:
1. Период весеннего половодья (с первого мая по первое июля), для Иркутской ГЭС и Братской ГЭС - до первого августа. Характеризуется высокими значениями притока воды в водохранилища, в зависимости от которых принимаются различные решения. В общем случае в нормальной ситуации происходит наполнение водохранилищ при условиях навигационных расходов в нижний бьеф.
2. Период летней межени (с первого июля по первое августа). Характеризуется спадом приточности. В общем случае уровень водохранилищ стабилизируется при условиях навигационных расходов в нижний бьеф. Важной задачей на этом этапе является определение такого режима работы ГЭС, при котором на конец периода должен быть запас по водохранилищам для аккумуляции дождевого паводка
3. Период дождевых паводков (с первого августа по первое октября). Характеризуется повышенными притоками воды в водохранилища ГЭС. Зачастую объем дождевого паводка является непредсказуемым, поэтому превышение уровня водохранилищ, которые обеспечивают запас по водохранилищам для аккумуляции дождевого паводка, возможно только к концу периода.
Для Ангаро-Енисейского каскада характерна высокая изменчивость и неопределенность гидрологических условий - ежегодных притоков воды в водохранилища, а также меняющимися и трудно прогнозируемыми климатическими факторами (осадки, температуры, давление, атмосферные процессы и др.). Для анализа климатических изменений в исследуемых бассейнах в ИСЭМ СО РАН разработана система ГеоГИПСАР, которая является развитием информационно-прогностической системы ГИПСАР. Ее основу составляли несколько разноплановых методов долгосрочного прогнозирования (фоновые, оценочные, вероятностные, аппроксимативные) на основе специальной методологии формирования прогнозов повышенной надежности, а также средства анализа и верификации данных. Также следует учесть, что для Ангаро-Енисейского каскада характерна сейсмичность в среднем в 5 баллов.
Учет климатической адаптации ГЭС, обеспечивающей приемлемый уровень их безопасности, сводится к трем задачам:
1. Статистическая оценка величин половодий и дождевых паводков редкой повторяемости с учетом изменения климата за последние 25-30 лет;
2. Проектирование достаточной пропускной способности гидротехнического сооружения и выбор оптимальных режимов пред половодной сработки в период крупных паводков и наводнений, которые обеспечивают необходимый уровень экологической безопасности ГЭС, на основе требований современных технических регламентов;
3. Эффективный контроль над выполнением «Правил использования водных ресурсов водохранилищ ГЭС» и утвержденных рабочих графиков сработки водной массы в верхнем бьефе, содержащихся в «Правилах технической эксплуатации и благоустройства водохранилищ ГЭС», где вопросы климатической адаптации ГЭС учтены.
Река Ангара имеет длину 1779 км, питается и берет начало из озера Байкал, впадает в Енисей. Сама река Енисей берет начало от слияния Большого и Малого Енисея, преобладает снеговое питание, имеет длину 4287 км. Обе реки относятся к бассейну Северного Ледовитого океана.
На реке Енисей расположены 3 электростанции:
1. Саяно-Шушенская ГЭС (мощность - 6400 МВт);
2. Майнская ГЭС (мощность - 321 МВт);
3. Красноярская ГЭС (мощность - 6000 МВт).
На реке Ангаре расположены 4 электростанции:
1. Иркутская ГЭС (мощностью 662,4 МВт);
2. Братская ГЭС (мощностью 4 515 МВт);
3. Усть-Илимская ГЭС (мощность 3 840 МВт);
4. Богучанская ГЭС (мощностью в 3 000 МВт) (приложение 10).
Все электростанции руслового типа и имеет гравитационную плотину, кроме Саяно-Шушенской ГЭС, которая имеет арочно-гравитационную плотину.
Режим работы для Ангаро-Енисейского каскада выделяют следующие характерные периоды:
1. Период весеннего половодья (с первого мая по первое июля), для Иркутской ГЭС и Братской ГЭС - до первого августа. Характеризуется высокими значениями притока воды в водохранилища, в зависимости от которых принимаются различные решения. В общем случае в нормальной ситуации происходит наполнение водохранилищ при условиях навигационных расходов в нижний бьеф.
2. Период летней межени (с первого июля по первое августа). Характеризуется спадом приточности. В общем случае уровень водохранилищ стабилизируется при условиях навигационных расходов в нижний бьеф. Важной задачей на этом этапе является определение такого режима работы ГЭС, при котором на конец периода должен быть запас по водохранилищам для аккумуляции дождевого паводка
3. Период дождевых паводков (с первого августа по первое октября). Характеризуется повышенными притоками воды в водохранилища ГЭС. Зачастую объем дождевого паводка является непредсказуемым, поэтому превышение уровня водохранилищ, которые обеспечивают запас по водохранилищам для аккумуляции дождевого паводка, возможно только к концу периода.
Для Ангаро-Енисейского каскада характерна высокая изменчивость и неопределенность гидрологических условий - ежегодных притоков воды в водохранилища, а также меняющимися и трудно прогнозируемыми климатическими факторами (осадки, температуры, давление, атмосферные процессы и др.). Для анализа климатических изменений в исследуемых бассейнах в ИСЭМ СО РАН разработана система ГеоГИПСАР, которая является развитием информационно-прогностической системы ГИПСАР. Ее основу составляли несколько разноплановых методов долгосрочного прогнозирования (фоновые, оценочные, вероятностные, аппроксимативные) на основе специальной методологии формирования прогнозов повышенной надежности, а также средства анализа и верификации данных. Также следует учесть, что для Ангаро-Енисейского каскада характерна сейсмичность в среднем в 5 баллов.
Учет климатической адаптации ГЭС, обеспечивающей приемлемый уровень их безопасности, сводится к трем задачам:
1. Статистическая оценка величин половодий и дождевых паводков редкой повторяемости с учетом изменения климата за последние 25-30 лет;
2. Проектирование достаточной пропускной способности гидротехнического сооружения и выбор оптимальных режимов пред половодной сработки в период крупных паводков и наводнений, которые обеспечивают необходимый уровень экологической безопасности ГЭС, на основе требований современных технических регламентов;
3. Эффективный контроль над выполнением «Правил использования водных ресурсов водохранилищ ГЭС» и утвержденных рабочих графиков сработки водной массы в верхнем бьефе, содержащихся в «Правилах технической эксплуатации и благоустройства водохранилищ ГЭС», где вопросы климатической адаптации ГЭС учтены.