Книга адресована специалистам-гидроэнергетикам, персоналу гаэс, проектировщикам, преподавателям и студентам гидроэнергетических специальностей. Может быть полезна также специалистамэнергетикам

Рис. 10.1. Фильтрация информации об уровне верхнего бьефа Загорской ГАЭС
Стабильность измерения уровня нижнего бассейна ГАЭС не имеет столь принципиального значения. Эта информация нужна в основном для оценки необходимости сброса воды через водопропускные отверстия низовой плотины, что не требует высокой точности и стабильности измерений. Тем не менее интересно сравнить харак тер поведения поверхности воды в верхнем и нижнем бассейнах Загорской ГАЭС (рис. 10.2).
Как оказалось, гидравлика нижнего бассейна существенно отличается от верхнего. В нижнем бассейне пульсации уровня воды (в зоне станционного узла) наблюдаются только в динамических режимах станции – насосном и турбинном, причем колебания в турбинном режиме более интенсивны. Очевидно, это связано с явлением интерференции прямых и отраженных волн. После окончания активного энергетического режима колебания постепенно затухают и через 30–40 мин фактически оказываются в пределах точности измерений измерительного устройства.

Рис. 10.2. График изменения уровня воды в нижнем бассейне Загорской ГАЭС
Кстати, анализ графиков уровней бьефов позволил также ориентировочно оценить величину и характер непроизводительных потерь воды из верхнего аккумулирующего бассейна Загорской ГАЭС через закрытые направляющие аппараты остановленных агрегатов. Естественно, эта оценка весьма приблизительна, однако она дает некоторую информацию для соответствующих выводов.
Нижние бассейны несовмещенных ГАЭС по условиям работы, например, по значительным ежесуточным колебаниям уровней, аналогичны верхним бассейнам. Основным фактором, определяющим требования к сооружениям и чаше бассейна, является гидравлический режим, осложненный большими объемами циркули рующей на узком фронте воды и сравнительно небольшими размерами бассейна.
Оценка особенностей гидравлического режима в нижнем бассейне Загорской ГАЭС показала недопустимость сосредоточенных сбросов (например, одним агрегатом) и возможность размыва дна водоема за рисбермой ГАЭС в начальный период работы в турбинном режиме при уровне воды, близком к уровню мертвого объема (УМО). Это потребовало создания дноуглубительных прорезей и устройства специальных креплений дна и откосов бассейна в зоне станционного узла. На Ленинградской ГАЭС для предотвращения размыва в нижнем бассейне береговой полосы, расположенной напротив здания ГАЭС, предусмотрена срезка дна водоема вдоль правого берега р. Шапши.
Пропуск паводковых вод основного водотока в большинстве случаев не оказывает существенного влияния на водооградительные сооружения нижних бассейнов несовмещенных ГАЭС, так как эти расходы значительно меньше сбросных расходов ГЭС.
Условия работы нижних бассейнов ГАЭС, которые одновременно являются нижними бьефами выше расположенных ГЭС в пределах буферных водохранилищ, более сложные. Это связано с трудностями в сопряжении сбросных турбинных расходов ГАЭС с транзитными сбросными расходами выше расположенных ГЭС в меженный и особенно в паводковый периоды, а также с необычными гидравлическими условиями, возникающими при одновременной работе ГАЭС в насосном режиме и ГЭС.
Особенно наглядно эти трудности видны на примере Александровского водохранилища, являющегося нижним бассейном одновременно и Ташлыкской ГАЭС, и Константиновской ГЭС–ГАЭС, входящих в состав Южно-Украинского энергокомплекса (рис. 10.5). Выявленные особенности течения воды в разных сечениях объясняются в основном конфигурацией русла реки и формой сопряжения с ним подводящего канала Ташлыкской ГАЭС.
Особенно осложняется положение при паводках. При пропуске паводка Константиновской ГЭС–ГАЭС и работе Ташлыкской ГАЭС в насосном режиме в подводящем канале образуется значительная водоворотная зона со скоростями до 1,5 м/с, что также объясняется конфигурацией русла.
Хотя при работе Ташлыкской ГАЭС эти условия будут встречаться достаточно редко, условия эксплуатации всего комплекса сооружений Южно-Украинского комплекса являются довольно сложными, и только скальное сложение берегов и дна русла позволило
не предусматривать специальных мероприятий, предотвращающих последствия воздействия знакопеременных течений.
Рассмотрим в качестве примера несколько различных компоновок водохранилищ ГАЭС и ГЭС–ГАЭС, дающих определенное представление об их разнообразии.
Верхний и нижний бассейны Загорской ГАЭС (рис. 10.3) являются искусственными водохранилищами, созданными специально для этой ГАЭС.