Принимая, что мощность турбины равна минимальной суточной мощности (Nтур = 38150 кВт), очевидно, что рабочее число агрегатов определяется, исходя из максимальной суточной мощности и мощности агрегата:
.
Установленное число агрегатов складывается из рабочих, одного аварийного и одного ремонтного:
.
Теперь можем вычислить установленную мощность ГЭС:
Определение типа турбины и длины здания ГЭС
Тип турбины определяется по мощности турбины и напору по свободному графику областей применения турбин (/5/, стр.61):
Nтурб38150 кВт, Н=23м;
Далее по частным графикам (/5/, стр.62-67) для выбранного типа турбины определяется диаметр рабочего колеса:
Турбина ПЛ 587 ВБ
D1= 230+0,005∙228900 = 13,8 м;
Ширину турбинного блока можно рассчитать:
.
.
Длина здания ГЭС определяется (с учетом монтажной площадки):
.
6 Расчет земляной плотины
Расчет плотины сводится к определению ее размеров, фильтрационному расчету и проверке фильтрационной прочности грунтов. В проекте принята земляная плотина с экраном и дренажной призмой.
Размеры плотины
Размеры плотины по рекомендации в /1/ принимаем следующие:
возвышение гребня над НПУ – 2м;
ширина по гребню – 5м;
заложение верхового откоса 1:3, низового 1:2,5;
размеры экрана: толщина по верху – 1м, понизу – 2,0м;
размер дренажной призмы:
- ширина по верху – 1м;
- заложение откосов 1:1
Фильтрационный расчет плотины
Расчет начинается с того, что действительная плотина заменяется однородной, для чего экран с коэффициентом фильтрации k заменяется эквивалентным слоем грунта с коэффициентом фильтрации kг и передний наклонный откос заменяется вертикальным.
;
Теперь строим кривую депрессии (приложение 7), с помощью расчета приведенного в таблице 3:
Таблица 3 – Построение депрессионной кривой
х
hх
68,2
66,3
64,3
62,4
60,3
58,1
55,9
53,6
51,2
50,7
Градиент тела плотин определяется по формуле, (допустимые значения градиентов определяем по таблице 10 /1/):
7 Компоновка гидроузла и определение его технико-экономических показателей
Вычерчивание плотины
Компоновка производится в самом узком месте реки, что обеспечивает минимум работ по основным сооружениям. Учитывая, что ширина створа должна быть менее, чем в два раза больше длины здания ГЭС и водосливной плотины, т.е.:
,
.
При окончательном выборе створа учитывается:
- удобство строительства
- удобство эксплуатации
- объем работ
В пределах створа при взаимном расположении сооружений нужно учитывать следующее:
- ГЭС обычно примыкает к берегу, далее располагается водослив, остальная часть русла в границах НПУ перекрывается земляной плотиной;
- судоходный шлюз располагается на одном берегу с ГЭС для сосредоточения бетонных работ на одном берегу и только в особых случаях (трудность подходов) может быть расположен на противоположном берегу;
- бетонные сооружения обычно располагается на выпуклом берегу, чтобы не мешать судоходству и пропуску льда в период строительства;
- при наличии островов перемычку для строительства следует располагать так, чтобы перекрывать несудоходную протоку;
- судоходная трасса должна плавно сопрягаться с судовым ходом в НБ;
- поток от плотины и ГЭС не должен вызывать размывов берегов в НБ;
- ГЭС может быть «врезана» в берег или быть совмещенной.
Компоновка гидроузла данного проекта выполнена в приложении 8.