Проектирование энергетического водозаборного гидроузла малой деривационной ГЭС на реке Горная (юг СНГ), страница 12

·  шугосброс для сброса из водоприемника поверхностного льда и шуги.

Аванкамеры так же, как и деривационные каналы, могут устраиваться в выемке или полувыемке-полунасыпи.

К решеткам, пазам, забральным стенкам и другим устройствам напорного бассейна предъявляются требования обтекаемости для обеспечения наименьших потерь.

Сороудерживающие решетки устраивают, как правило, между ремонтными шандорами и аварийно-ремонтными затворами под углом 10-30^о к вершинам угла, что позволяет использовать для их очистки сороочистительные механизмы, например тельферы.

Водосбросные сооружения должны быть быстродействующими, поэтому они выполняются либо в виде длинного водослива (Q_ГЭС<50м³/с), либо в виде сифонов или отверстий с автоматическими затворами.

4.2 Определение основных размеров напорного бассейна

4.2.1 Определение размеров аванкамеры

Ширина аванкамеры, которая должна обеспечивать плавный ход потока в трубопровод при допустимой скорости, с одной стороны, принимается больше или равной ширины деривационного канала, т.е. B_к≥B_дер, с другой, увязывается с размерами турбинных трубопроводов

B_к≥(1,4…1,6)n_твD_тв,                                                                               (4.1)

где n_тв – количество турбинных водоводов;

D_тв – принятый диаметр (экономически наивыгоднейший) турбинного водовода.

Определим диаметр турбинного водовода по допустимой скорости:

                                                                            (4.2)

где – предельный напор турбины, для турбины ПЛ40а-В =40м.

Откуда:

Определим площадь живого сечения турбинного водовода:

                                                                            (4.3)

где  – расход одной турбины, из задания

Далее из формулы площади окружности найдем диаметр турбинного водовода:

                                                                            (4.4)

Окончательно принимаем диаметр

Зная  определим ширину аванкамеры :

Длина приемной аванкамеры принимается равной

                                                                          (4.5)

Глубина воды в камере  определяется из условия допустимой скорости V_кпри подходе к сороудерживающим решеткам, которая из условия механической очистки равна

                                                                  (4.6)

где Q_ГЭС – расход гидростанции, ;

V_к – допустимая скорость при подходе к сороудерживающим решеткам, равная V_к=1,0…1,5м/с; Принимаем V_к =1,5 м/с.

∆ - заглубление сороудерживающей решетки под уровень воды, ∆_з=0,5м.

При этом отметка порога воды в конце приемной камеры будет равна

                                                    (4.7)

Здесь ∇УВ – отметка уровня воды в конце деривационного канала.

В начальном сечении высота стенок аванкамеры равна строительной высоте деривационного канала.

4.2.2 Высота стенок напорного бассейна

При несаморегулирующейся деривации высота стены бассейна d определяется с учетом высоты обратной волны повышения, которая возникает при остановке агрегатов. Таким образом, строительная высота d в первом приближении будет равна

                                                         (4.8)

h_в – высота волны повышения, определяется из формулы,

                                                  (4.9)

С_к – скорость распространения волны повышения,

                                                        (4.10)

δ – строительный запас, δ=0,25м при Q_ГЭС =3,02 ≤ 30м³/с.

V_к – допустимая скорость, V_к =1,5 м/с.

Теперь определим строительную высоту d:

Далее определяется заглубление верха напорного трубопровода (щелыги) под уровень воды в напорном бассейне из условия недопущения засасывания воздуха в трубопровод:

                                                                            (4.11)

где  – средняя скорость воды в турбинном трубопроводе.

Найдем среднюю скорость воды в трубе по следующей формуле:

                                                                            (4.12)

где - площадь живого сечения трубы, при =0,6м

Тогда:

                                                                            (4.13)