На ГАЭС Окукиоцу (рис. 4-27) отводящие туннели диаметром 4,3 м отходят от четырех обратимых агрегатов мощностью 250 МВт каждый. На расстоянии 60 м от машинного зала туннели сходятся в две нитки диаметром 5,2 м и трассируются в обход левого плеча плотины Футаи в водохранилище, являющееся нижним бассейном ГАЭС. Туннели выполнены по всей длине с бетонной отделкой толщиной 0,5 м и рассчитаны на статический напор 84 м. Скорость течения в основных водоводах 6,1 м/с [63]. Таким образом, в данном случае приведенные выше рекомендации [75] о максимальной скорости течения воды и предельной длине отводящих туннелей превзойдены.

Макс.ур. 615,5 пин.ур.

.ур 590,0

Мин.ур. 199,5

О won

Рис. 4-28. Разрез по напорно.му тракту ГАЭС Окутатараги (Япония).

При незначительной длине отводящего тракта оправдано устройство отводящих туннелей от каждого агрегата (ГАЭС Такасегава, Ревэн).

При устройстве отводящих водоводов с уравнительными резервуарами последние обычно располагают возможно ближе к машинному залу в зоне соединения нескольких водоводов в общий отводящий тракт. Предел такого сближения зависит от геологических условий и гидравлического режима развилок водоводов. Таким образом, один уравнительный резервуар обслуживает одновременно два или несколько агрегатов.

Часто уравнительные резервуары объединяют с камерами затворов (ГАЭС Вальдек И).

На ГАЭС Хайэтт (Оровилл) в качестве уравнительного резервуара и камеры затворов использован участок строительного туннеля диаметром 11,6 м.

К рекордным по длине относится отводящий тракт ГАЭС Окутатараги (Япония) длиной около 2550 м (включая развилку и концевой участок). Отсасывающие трубы четырех обратимых агрегатов ГАЭС соединены попарно в два отводящих туннеля диаметром 6,3 м, на каждом из которых построен уравнительный резервуар камерного типа с сопротивлением (рис. 4-28). Туннели работают под гидростатическим напором до 83 м; при колебаниях уровня воды в уравнительном резервуаре напор может возрасти на 50% [83].

В Европе протяженные отводящие тракты осуществлены на ГАЭС Кэмлаф (Великобритания) 1200 м и Хорнберг (ФРГ) 1500 м.

На Г.4ЭС Хорнберг все четыре агрегата подсоединены к одной нитке отводящего туннеля диаметром 8 м. По всей длине туннеля выполнена бетонная обделка. На начальном участке отводящего водовода в него врезается стояк уравнительного резервуара камерного типа высотой (включая стояк) 129 м и максимальным диаметром 13 м.

Максимальные скорости течения в отводящих водоводах ГАЭС колеблются в пределах от 2,9 до 6,5 м/с (табл. 4-3).

Таблица 4-3

Параметры магистральных участков напорных отводящих водоводоа некоторых ГАЭС

Ориентировочно.

4-4. ЗДАНИЯ ГАЭС

а) Здания ГАЭС на поверхности земли .

Здания ГАЭС, расположенные на поверхности земли, можно разделить на здания, воспринимающие напор или совмещенные с подпорными сооружениями и не воспринимающие непосредственно напор верхнего бьефа.

В свою очередь, здания, воспринимающие напор, подразделяются на входящие в состав напорного фронта верхнего бас-

сейна и на входящие в состав напорного фронта нижнего бассейна (или встроенные в подпорные сооружения, образующие нижний бассейн);

По размещению агрегатов открыто расположенные здания ГАЭС делятся на одноагрегатные, на здания с однорядным, двухрядным или с круговым расположением агрегатов (рис. 4-29).

Однорядное расположение агрегатов в здании ГАЭС соответствует традиционному размещению их на гидроэлектростанциях и достаточно удобно в эксплуатации. Однако при расположении такой ГАЭС в пределах нижнего бассейна, устроенного в узкой долине небольшого водотока, гидравлический режим в бассейне может оказаться неблагоприятным. Стремление рассредоточить поток и направить его в основном вдоль

Рис. 4-29. Размещение агрегатов в здання,\ ГАЭС.

а - однорядное; б - двухрядное; в - круговое.

долины привело к двухрядной и круговой компоновке агрегатов.

Здания, воспринимающие напор и входящие в состав напорного фронта верхнего бассейна, обычно применяют в смешанных схемах ГАЭС либо в приливных установках. По своей конструкции они аналогичны обычным ГЭС руслового типа и отличаются лишь закруглением выходных (входных) участков отсасывающих (всасывающих) труб, установкой сороудерживающих решеток со стороны нижнего бьефа, а также большим заглублением рабочих колес обратимых гидроагрегатов под уровень нижнего бьефа. Блоки с обратимыми агрегатами на ГЭС - ГАЭС обычно стремятся выполнить одинаковых размеров с блоками турбинных агрегатов. При этом единичные мощности обратимых агрегатов снижаются по сравнению с турбинными.

По предварительным проработкам для Переволокской ГЭС - ГАЭС при диаметре рабочих колес 9,0 м и ширине агрегатного блока поперек течения 28,5 м мощность обратимого агрегата составляет 75 МВт против 130 МВт турбинного агрегата. Дополнительное заглубление блоков обратимых агрегатов на Переволокской ГЭС-ГАЭС достигает 2,5 м.

Воспринимающее напор здание ГАЭС Гарри Трумэн (Кэйзингер Блаф) строится в США на р. Осейдж. В нем устанавливается шесть наклонных гидроагрегатов с обратимыми поворотно-лопастными гидромашинами общей

\гощностью 160 МВт. Максимальный напор ГАЭС 24 м в турбннно.м и 17 м в насосном режиме (рис. 4-30) [73].

При напорах свыше 20 м здания ГАЭС с вертикальными агрегатами могут совмещаться с водосливными плотинами или встраиваться в них. Примером может служить проектируемая Константиновская ГЭС - ГАЭС на р. Южный Буг, входящая в состав Южно-Украинского энергетического комплекса (рис. 4-31).

Здание Константнновскоп ГЭС - ГАЭС запроектировано из восьми одно-агрегатных секций, в каждой из которых размещаются один обратимый агрегат и два поверхностных водосброса. Максимальный напор ГАЭС 47,5 м. Мощ-

Ма КС. у р.

Мин. у р.

203,0

Макс.ур.

MuW.yp.

Рис. 4-30. ГЭС-ГАЭС Гарри Трумэн (Кэйзингер Блаф) в США.

/ - машинный зал; 2 - двигатель-генератор; 3 - обратимая гидромашина; 4 - граница стальной облицовки; 5 - паз решетки; 5 - паз затвора.

ность каждого агрегата 50 МВт. Размеры здания (с монтажной площадкой): длина 254, ширина 73, максимальная высота 83 м.

Другим примером такой компоновки является здание ГЭС - ГАЭС Ха-танаги (Япония) с тремя обратимыми агрегатами общей мощностью 116 МВт, встроенное в контрфорсную плотину высотой 125 м [26]. Плотина образует верхний бассейн ГАЭС. Крыша здания ГАЭС представляет собой продолжение водосливной грани плотины. Стальные подводящие водоводы расположены между контрфорсами. Отсасывающие трубы объединены общим коллектором.

Здания, встроенные в подпорные сооружения нижнего бассейна, обычно обеспечивают достаточное заглубление гидроагрегатов без устройства глубоких котлованов или специальных водоводов в обход подпорного сооружения.

Строящаяся ГЭС-ГАЭС Мапрагг входит в состав каскада Саргансерланд в Швейцарии. Верхний бассейн, являющийся одновременно регулирующим сооружением каскада (полезная емкость 33,4 млн. м), образован арочной плотиной Гигервальд высотой 147 м. Нижний бассейн (полезная емкость

2,5 млн. м) создается гравитационной плотиной высотой 75 м с встроенным в нее зданием ГАЭС (рис. 4-32). ГАЭС, сооружаемая в узком каньоне р. Та-мина, отличается компактностью. В здании ГАЭС установлены три гидроагрегата (по трехмашинной схеме) мощностью в турбинном режиме по 93,3 МВт на напор 483 м, шесть шаровых затворов, повысительные трансформаторы. На крыше здания расположено ОРУ. В плотину встроены также донный водосброс и водоприемник деривации нижерасположенной ГЭС Сарелли, камеры подъемных механизмов для затворов. Объем бетона по плотине н зданию ГАЭС 118 тыс. (0,42 мВт).

ЗМ0\36.5

51,5

Рис. 4-31. Константиновская ГЭС-ГАЭС (проект).

Аналогичное по общему компоновочному решению здание ГАЭС Ова Спин с двумя агрегатами общей мощностью 50 МВт построено в Швейцарии в 1967 г. [26].

Здания ГАЭС, не воспринимающие напор, и.меют значительно большее распространение, чем описанные выше. Их можно разделить на здания приплотинного типа, расположенные за плотинами, образующими верхние бассейны ГАЭС (Ингурская ГЭС - ГАЭС, ГЭС -ГАЭС Липтовска Мара), а также за плотинами, образующими нижние бассейны (ГАЭС Лимберг, Тереблииская ГАЭС, ГАЭС Окукиоцу), и на здания, расположенные изолированно от плотин. Последние распространены наиболее широко.