ГОЛОВНОЙ УЗЕЛ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ Российский патент 1997 года по МПК E02B9/00 E02B8/02 

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к строительству головных узлов ГЭС в стесненных условиях на реках, несущих то или иное количество наносов.

Известен головной узел ГЭС, в котором отстойник расположен в теле быков и устоев плотины, в водоприемные отверстия устраиваются в головной части быков и устоев выше отметки порога водослива [1]
Недостатком этого технического решения является то, то устройство отстойника в быках или устоях плотины требует увеличения последних в ширину и длину против обычных размеров. Увеличение в ширину в условиях узкого каньона не всегда возможно из-за потери необходимой ширины водослива, а увеличение в длину приводит к увеличению объемов земляных и бетонных работ.

Известны головные узлы ГЭС, содержащие водосбросную плотину, отстойник с камерами, водоприемник, промывной туннель, донные водосбросы и затворы водосбросов [2]
Данное техническое решение принято за прототип.

Недостатком такого решения является то, что отстойник в нем является самостоятельным сооружением и не может быть размещен в стесненных условиях узких каньонов горных рек и, кроме того, при строительстве такого головного узла приходится выполнять большие объемы земляных и бетонных работ, что ведет к удорожанию строительства.

Данное техническое решение лишено указанных недостатков и позволяет сократить объем земляных и бетонных работ, сократить сроки строительства, и, кроме того, данное решение позволяет возводить головной узел ГЭС в стесненных условиях.

Достигается это тем, что в головном узле ГЭС отстойник совмещен с водосбросной плотиной и размещен вдоль плотины со стороны верхнего бьефа, при этом дном отстойника служит фундаментная плита плотины, а одной из стенок отстойника верховая стенка плотины.

Существо технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан головной узел ГЭС, продольный разрез; на фиг. 2 то же, поперечный разрез.

Головной узел ГЭС располагается в узком створе и содержит водосбросную плотину 1 с поверхностным водосливом 2, вдоль которой (поперек течения реки) со стороны верхнего бьефа размещен отстойник 5 плотины, а дном отстойника является фундаментная плита 6 плотины. Отстойник имеет промывник-водосброс 7, который в паводок является дополнительным водосбросом, водоприемник 8, основной затвор 9 и ремонтный затвор 10.

Работа головного узла ГЭС сводится к следующему.

Вода, попадая в отверстие водоприемника 8, ввиду резкого расширения поперечного сечения в камере отстойника 4, резко уменьшает скорость течения, благодаря чему наносы выпадают на дно камеры. После достаточного накопления наносов на дне камеры открывается затвор 9 промывника-водосброса 7, и наносы потоком в промывнике-водосбросе выносятся в нижний бьеф. В момент, когда не требуются холостые сбросы на головном гидроузле, переднее отверстие промывника-водосброса закрыто затвором 10, а во время паводка, когда проходит основной сток наносов, переднее отверстие открывается и промывник-водосброс выполняет еще функцию дополнительного водосброса.

Применение данного решения в условия узких каньонов позволяет получить компактную конструкцию, уменьшить объемы земляных и бетонных работ, а также сокращает сроки строительства.

Использование: в гидроэнергетике при строительстве головных узлов гидроэлектростанций в стесненных условиях на реках, несущих большое количество наносов. Сущность изобретения: головной узел гидроэлектростанции содержит водосбросную плотину 1 с поверхностным водосливом 2, вдоль которой со стороны верхнего бьефа расположен отстойник 3 с камерами 4. Одной из стенок отстойника 3 является верховая стенка 5 плотины 1, а фундаментная плита плотины 1 является дном отстойника 3, который имеет промывник-водосброс 7 с основным 9 и ремонтным 10 затворами. При поступлении воды в отстойник 3 благодаря уменьшению скорости ее течения происходит выпадение наносов на дно камер 4. После накопления наносов открывается затвор 9 промывника-водосброса 7 и наносы потоком выносятся в нижний бьеф. 2 ил.

Головной узел гидроэлектростанции, включающий водосбросную плотину, водоприемник, отстойник с камерами, промывник-водосброс, соединенный с камерами отстойника, и затворы промывника-водосброса, отличающийся тем, что отстойник размещен внутри водосбросной плотины в ее верховой части и расположен вдоль ее напорной грани, при этом фундаментная плита плотины является дном отстойника, а верховая стенка плотины одной из стенок отстойника.