Файл: Тезисы докладов координационного совещания по гидравлике гидротурбинных блоков, 20-23 мая 1964 г..pdf

значительное влияние на величины £/д* как при донных, так и. при поверхностных режимах сопряжения бьефов оказывает турбинный поток. С увеличением турбинного расхода qr, а сле­ довательно и соотношения qT:qB, 0 Л* уменьшается.

При проектировании совмещенных ГЭС для расчета макси­ мальных мгновенных придонных скоростей рекомендуются сле­

на дно отводящего русла для рассматриваемого сооружения в об­ щем случае зависят от формы сопряжения бьефов, удельного рас­ хода турбинного и водосбросного потоков и конфигурации дна. Результаты анализа опытного материала представлены в виде рас­ четных графиков и эмпирических формул, которые могут быть ис­ пользованы для определения максимальных перепадов давления при заданных размерах сооружения, гидравлических характеристи­ ках турбинного и водосбросного потоков.

5. В работе приведена методика расчета крепления дна отводя­ щего русла за совмещенной ГЭС по предлагаемым расчетным за­ висимостям.

Канд. техн. наук В. В. Баланип (ЛИВТ)

ПРИБЛИЖЕННЫЙ СПОСОБ ПОСТРОЕНИЯ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ КАРТИНЫ ПОТОКА

ВНИЖНЕМ БЬЕФЕ СОВМЕЩЕННЫХ ГЭС

1.Для решения целого ряда практических задач и в первую оче­ редь для выбора рационального крепления русла ниже совмещен­ ных ГЭС первостепенное значение имеет получение кинематиче­ ской картины потока в нижнем бьефе гидроузла.

40

В докладе дается попытка предложить приближенную методику аналитического определения осредненных скоростей в рассматри­ ваемой зоне для случая, отвечающего довольно значительной общ­ ности, Предполагается, что русло прямолинейное, прямоугольного поперечного сечения; трением на контуре пренебрегают. Следует заметить, что за совмещенными ГЭС или двухъярусными плоти­ нами влияние трения на контуре сравнительно невелико. Основ­ ное решение относится к симметричной схеме..

2. Рассматривается случай двухстороннего несимметричного расширения потока. При этом берется комплекс бесконечного чис­ ла групп струй двух видов, каждая из которых отвечает симмет­ ричной схеме.

3. Дается решение для частных случаев более сложных схем. В качестве примера приводятся кинематические схемы, построен­ ные применительно к нижнему бьефу некоторой определенной ГЭС. Дается анализ полученного решения и предлагаются выводы бо­ лее или менее общего характера.

4. Рассмотренные примеры показывают, что предлагаемая ме­ тодика, базирующаяся в основном на теории турбулентных струй проф. Коновалова И. М., дает возможность придавать, большую це­ леустремленность последующим лабораторным исследованиям, снижая их стоимость.

Канд. техн. 'наук Н. А. ’Михайлова, канд.

техн. наук К. И. Российский, инженер Т. П. Кромекая, инженер Н. Б. Мулюкова

(МГУ имени М. В. Ломоносова)

-ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ПОТОКА ПРИ СБРОСЕ РАСХОДОВ СОСРЕДОТОЧЕННЫМИ СТРУЯМИ ЧЕРЕЗ ГИДРОСТАНЦИЮ СОВМЕЩЕННОГО ТИПА

Исследовалась структура потока на модели гидростанции с сов­ мещенными турбинами и сбросными трактами при разных схемах их открытия. Опыты проводились применительно к одному из ва­ риантов Саратовской ГЭС. Модель, состоящая из четырех турбин­ ных блоков и выполненная в масштабе 1/100, имела ширину 1,8 м. Длина руслового лотка, на котором проводились опыты, равна

23,0 м.

Средние значения скорости потока над закрепленной частью русла определялись с помощью флюгера типа НИСа Гидропроек­ та. С этой целью фиксировались крайние положения стрелки, соответствующие поочередно минимальным и максимальным зна­ чениям скорости.

В результате исследований сделаны следующие выводы.

41

1.При одном открытом водосбросе по бокам транзитной струи образуются . водоворотные зоны, распространяющиеся за пределы крепления. Образование водоворотных зон объясняется подсасыва­ нием боковых струй от турбинных трактов к струе, идущей от водо­ сброса.

2.При полном открытии всех водосбросов и полном или частич­ ном открытии турбинных трактов растекание потока по ширине нижнего бьефа происходит значительно быстрее.

3.В случае неравномерного распределения .удельных расходов по ширине потока имеет Место увеличение удельных расходов при сходе потока с горизонтальной части крепления в яму размыва, что было отмечено ранее и другими исследованиями.

4.Эпюры средних скоростей течения на ближайших к гидро­ станции створах имеют донный характер с максимумом' скорости на некотором расстоянии от поверхности. По мере движения потока вдоль горизонтальной части крепления происходит перераспреде­ ление скоростей течения по глубине, причем во всех опытах к кон­ цу крепления закон их распределения становится близким к нор­ мальному, свойственному равномерному движению. Далее в месте

углубления дна наблюдается уменьшение донных скоростей.

5. В большинстве опытов пульсация скорости возрастает к на­ чалу горизонтальной части крепления. По мере продвижения по­ тока вдоль горизонтального крепления пульсация уменьшается. Рост или убыль пульсаций в углубленной части русла за крепле­ нием зависит от интенсивности пульсаций в конце горизонтальною участка крепления. Если на подходе к углублению относительная пульсация скорости превышает величину порядка 0,30, то в углуб­ лении пульсация уменьшается, при меньших значениях относитель­ ной пульсации скорости в углублении пульсация скорости увели­ чивается.

Инженер Г. Л. Рубинштейн

(ВНИИГ имени Б. Е. Веденеева)

РЕЖИМ ПОТОКА И МЕСТНЫЕ РАЗМЫВЫ В НИЖНЕМ БЬЕФЕ ПЛЯВИНЬСКОИ ГЭС (ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ)

1.Основные характеристики и особенности исследуемого объек­ та и задачи исследований.

2.Краткое описание исследованных вариантов:’ водосливная ГЭС с низким носком и длинными бычками водосброса; два ва­ рианта ГЭС, совмещенной с глубинными водосбросами и прямо­ осной (раструбной) отсасывающей трубой; вариант водосливной

Г'ЭС с короткими бычками, водосброса.

42

3. Результаты лабораторных исследований показали, что в гид­ равлическом отношении наилучшнм является вариант водосливной ГЭС с короткими бычками водосброса, который и принят для строительства.

Варианты ГЭС, совмещенной с глубинными водосбросами, хотя и имеют некоторые преимущества по сравнению с принятыми в ус­ ловиях пропуска строительных расходов II очереди, характери­ зуются крайне неблагоприятным (неравномерным) распределением удельных расходов и скоростей и существенным увеличением объе­ ма работ, особенно земляных, что явилось достаточным основанием для отказа от применения этих вариантов.

4.Основные результаты исследований режима потока и мест­ ных размывов в период эксплуатации. Улучшение условий сопря­ жения бьефов и упрощение схемы маневрирования затворами бла­ годаря устройству коротких бычков водосброса (интенсификация планового растекания сбрасываемого потока в пределах водосбро­ са). Обоснование принятой конструкции гасителей энергии и оцен­ ка необходимой длины рисбермы. Необходимость борьбы с вакуу­ мом под струей, мероприятия по подводу воздуха под.струю.

5.Усложнение условий сопряжения бьефов в период пропуска строительных расходов II очереди и необходимые изменения кон­ струкций нижнего бьефа по условиям пропуска строительных рас­

ходов.

Некоторые замечания о "режиме потока внутри штрабленного турбинного блока и необходимые мероприятия для борьбы с опас­ ным вакуумом внутри блока, и особенно в районе пазов строитель­ ных затворов. .

6. Характеристика конструкций сооружений нижнего бьефа, принятых окончательно с учетом условий периода эксплуатации и строительства. Основные выводы из проведенных исследований.

Канд. техн. наук М. Э. Факторович, инженер

А. Б. Векслер, инженер В. М. Доненберг

(ВНИИГ имени Б. Е. Веденеева)

ТРАНСФОРМАЦИЯ РУСЛА НИЖНИХ БЬЕФОВ СОВМЕЩЕННЫХ ГЭС

1. Так называемые совмещенные ГЭС являются новым типом сооружений, относительно короткий срок эксплуатации которых со­ вершенно недостаточен для всесторонней оценки этих сооружений. Первые совмещенные ГЭС (Камская и Дубоссарская) вступили в частичную эксплуатацию лишь в 1954 г. В настоящее время ь стадии эксплуатации находится более 10 гидростанций совмещен­ ного типа; в стадии же проектирования и строительства находится еще около 10 ГЭС этого типа.

43

2. ' В 1962 г. ВНИИГ имени Б. Е. Веденеева приступил к широ­ ким исследованиям общих трансформаций и, в относительно мень­ шем объеме, местных деформаций, наблюдаемых в неподпертых и подпертых нижних бьефах речных гидроузлов. В общем плане исследований большое место занимает ознакомление с натурными эксплуатационными данными, касающимися изучаемой проблемы.

В связи с этим было обследовано состояние русла нижних бьефов значительного количества крупных речных гидроэлектростанций и ь их числе большинство эксплуатируемых в настоящее время ГЭС совмещенного типа.

3. Наибольшие местные деформации незакрепленного русла нижнего бьефа совмещенных ГЭС на участках, непосредственно примыкающих к сооружению, наблюдающиеся на ряде обследо­ ванных гидроузлов, произошли в результате пропуска через водо­ сбросные отверстия здания гидростанции строительных расходов в весьма неблагоприятных условиях. Временная эксплуатация гид­ роузлов при недостаточном в результате строительных недоделок обеспечении расчетного водосбросного фронта также способство­

сооружения, что обусловило сбойность движения с большими со­ средоточенными расходами и привело к местным размывам, до­ стигшим на Волжской ГЭС имени В. И. Ленина глубины свыше 30 м, что почти вдвое превысило ожидавшуюся расчетную глубину.

4. Строительные недоделки в виде остатков перемычек, непропзведенных энергетических расчисток и др. приводят в ряде случаев (Пермская, Павловская, Новосибирская ГЭС) к существенному несоответствию принятых в эксплуатацию русел нижних' бьефов их проектному очертанию. Указанное несоответствие способствует поз- > никновению сбойности потока, что обусловливает значительные местные деформации русла.

5. Опыт эксплуатации Волжской ГЭС имени XXII съезда КПСС показывает, что при отсутствии отмеченных выше недостатков и при обеспечении нормальных условий эксплуатации водосбросных отверстий зданий совмещенных ГЭС в их нижних бьефах не наблю­ дается сколько-нибудь существенных местных деформаций русла нижнего бьефа.

6. Существующие правила эксплуатации ГЭС предусматри­ вают пропуск паводковых расходов через водосбросы зданий сов­ мещенных ГЭС лишь в тех крайних случаях, когда другие водо­ сбросные отверстия полностью использованы или не могут быть использованы по каким-либо особым обстоятельствам. В связи с этим в условиях нормальной эксплуатации совмещенных ГЭС их водосбросные отверстия, как правило, не работают, а относительно

44