|
Рис. 10.6. Схема гидротехнических сооружений ГАЭС Динорвиг:
1 – верхний бассейн (озеро Marchlyn Mawr); 2 и 6 – верхний и нижний водоприемник; 3 – напорный туннель; 4 – уравнительный резервуар; 5 – здание
ГАЭС (машинный зал); 7 – нижний бассейн (озеро Llyn Peris)
земным машинным залом, который, в свою очередь, соединяется с нижним водохранилищем тремя туннелями диаметром по 8,25 м и длиной 470 м каждый.
На верхнем туннеле имеется уравнительный резервуар диаметром 55 м, на нижних туннелях уравнительные резервуары не предусмотрены.
Используемый ежесуточно полезный объем воды равен 6,72 млн м3; колебания уровней воды в верхнем и нижнем бьефах составляет соответственно 33 и 14 м; максимальный статический напор равен 541 м, а минимальный – 494 м. При минимальном напоре в генераторном режиме мощность ГАЭС составляет 1707 МВт, из которых 1679 МВт выдается на ОРЭМ, а 28 МВт используются для питания собственных нужд станции.
Состав и конструкции водооградительных сооружений ГАЭС рассматриваются далее применительно к ГАЭС с наземным расположением всех сооружений, что характерно для большинства проектируемых в Европейской части России новых станций.
В состав вновь сооружаемых нижних бассейнов ГАЭС входят: глухие русловые земляные и бетонные плотины, бетонные водопропускные сооружения, защитные водооградительные дамбы, сооружения по защите берегов от переработки. На берегах нижних бассейнов располагаются здания ГАЭС с водозаборно-сбросными каналами.
В состав сооружений верхних бассейнов, возводимых обычно на прибрежных возвышенностях, входят: водооградительные дамбы, противофильтрационные, дренажные, защитные и регуляционные устройства. В пределах верхних водоемов располагаются водоприемники ГАЭС, которые соединяются со зданием ГАЭС напорными поверхностными или подземными водоводами, расположенными на береговом склоне.
Верхние водоемы ГАЭС ограждаются водооградительными дамбами по всему периметру (Загорская, Центральная, Ленинградская и др. ГАЭС) или частично грунтовой дамбой, а частично подпорной бетонной стенкой (Круонисская ГАЭС), а также, если позволяет рельеф местности, грунтовыми дамбами, чередующимися с откосами глубоких выемок на участках местных возвышений.
Опыт эксплуатации Киевской, Загорской и Круонисской ГАЭС, а также результаты натурных наблюдений за дамбами, позволяют сделать вывод, что условия работы сооружений водоемов ГАЭС значительно отличаются от условий работы подобных сооружений русловых ГЭС. К конструкции ограждающих дамб верхних бассейнов ГАЭС предъявляются более высокие требования в отношении водоудерживающей способности, что объясняется постоянными и быстрыми, иногда неоднократно в течение суток, колебаниями уровня воды, причем величина этих колебаний может быть от нескольких метров до десятков и сотен метров.
Необходимая водоудерживающая способность верхних бассейнов достигается созданием противофильтрационных устройств, типы и параметры которых выбираются в зависимости от инженерногеологических и гидрогеологических условий массива, на котором располагается водоем.
При глубоком залегании сплошного естественного водоупора, что характерно для большинства проектируемых в Европейской части России новых ГАЭС, необходимо предусматривать сплошное экранирование днища водоема и откосов ограждающих дамб. Экран может устраиваться:
из глинистых грунтов;
глинистых грунтов, укрепленных добавками дисперсных, вяжу-
щих и гидрофобных материалов; глинистых грунтов с применением полиэтиленовой пленки,
асфальтобетона и других искусственных материалов.
Поскольку полной водонепроницаемости достичь невозможно, часть воды из водоема будет фильтроваться в породы основания. Поэтому для сохранения устойчивости склона (откоса) профильтровавшаяся вода должна приниматься и отводиться дренажными устройствами. В зависимости от конкретных гидрогеологических условий в состав дренажных устройств могут входить: площадной подэкранный дренаж, придамбовый дренаж, дренажная штольня вдоль берегового склона (иногда с поглощающими скважинами), открытые дренажи береговых склонов, дренирующие пригрузки и др.
Все элементы дамб, в том числе противофильтрационные и другие устройства, подвергаются различным воздействиям (табл. 10.1), интенсивность которых обусловливается режимом эксплуатации бассейнов ГАЭС. Для защиты от этих воздействий используются специальные гидротехнические устройства: отсыпка грунтовым материалом для защиты глинистых экранов от промерзания, бетонные или каменно-гравийные покрытия днищ и откосов дамб верхних бассейнов от размыва русловыми течениями и циркуляционными потоками, воздействия волн, льда и т. п. Конструкции этих устройств зависят от видов, характера, режимов и интенсивности воздействий.
Многообразие инженерно-геологических и гидрогеологических условий, в которых строятся ГАЭС и их водооградительные сооружения, затрудняет разработку оптимальных унифицированных конструкций. Использование накопленного опыта проектирования и строительства сооружений водохранилищ возможно лишь частично, а иногда вообще невозможно. Тем не менее, учитывая некоторое сходство гидрогеологических условий сооружения Загорской, Ленинградской, Центральной и др. ГАЭС в Европейской части России, целесообразно ознакомиться с конструкцией и опытом эксплуатации бассейнов Загорской и Круонисской ГАЭС.
Верхний аккумулирующий бассейн Загорской ГАЭС (рис. 10.3) вытянут в направлении с востока на запад. Его форма определялась условиями рационального использования рельефа, а отметки гребня дамб и дна бассейна – необходимостью создания расчетного напора и аккумулирующей емкости.
Общая длина дамб составляет около 9 км. Высота дамб изменяется по контуру бассейна от 15 до 30 м. Наибольшая высота – в примыкании к узлу водоприемника. Из условия размещения полезного объема воды (22,4 млн м3) определились минимальный и нормальный подпорный уровни воды, соответственно на отметках 257,5 и 266,5 м. В основании верхнего бассейна залегают покровные и моренные суглинки, являющиеся естественным противофильтрационным покрытием его дна.
Как уже отмечалось выше, ограждающие дамбы ГАЭС имеют более сложную конструкцию, чем аналогичные сооружения на ГЭС. Наиболее близкие по профилю к земляным ограждающие дамбы водохранилищ возводятся из глинистых грунтов. Чтобы избежать обрушения откосов дамб от действия гидродинамических давлений фильтрующейся воды, их значительно выполаживают и устраивают дренажи. Дамбы Загорской ГАЭС (рис. 10.7) возведены частично только из моренных грунтов, частично из смесей различных грунтов: моренных и покровных суглинков. Заложение верхового откоса дамбы 1:3,5, а низового – 1:2 и 1:2,5.
Do'stlaringiz bilan baham: |
