Введение к работе
L(99S
В настоящее время как в России так и за рубежом проектируются или подлежат коренной реконструкции целый ряд ГЭС и ГАЭС с напорной деривацией. Как показывает опыт эксплуатации гидростанций со сложными напорными водопроводящими сооружениями (Ирганайской, Миат-линской, и др.), реальные значения гидродинамических нагрузок на их облицовку при пуске и останове агрегатов могут отличается от расчетных, определенных на проектных стадиях. Это связано с тем, что различные коэффициенты математических моделей переходных гидравлических процессов в сложных трактах задаются приближенно по справочникам. Этот факт затрудняет решение вопросов выбора параметров сооружений, а также обеспечения безопасности работы водоводов и ГЭС в целом как инженерного объекта.
Поэтому выполненные в работе исследования, направленные на решение вопросов повышения безопасности сложных напорных водо-проводящих сооружений определяют актуальность темы диссертации.
Целью работы являлась разработка расчетно-экспериментальной методики обоснования параметров сложных напорных водопроводящих сооружений ГЭС, ГАЭС.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи исследований:
провести анализ подходов и методов обоснования параметров;
водопроводящих сооружений ГЭС;
дополнить методики расчета нагрузок на облицовку при переходных процессах в напорных водопроводящих трактах (ВТ) с учетом новых проектных решений по проектируемым и строящимся ГЭС;
разработать расчетно-экспериментальную методику выбора параметров напорных ВТ на основе идентификации коэффициентов моделей;
предложить и апробировать методику проведения натурного эксперимента для уточнения параметров, выбранных на проектной стадии.
Объектами исследований являются сложные напорные водо-проводящие тракты ГЭС.
Предмет исследований: основные положения обоснования параметров сложных напорных водопроводящих сооружений ГЭС, максимальные нагрузки в которых при переходных процессах не могут быть с достаточной степенью точности смоделированы на проектной стадии.
Методы исследований. При проведении исследований были ис
пользованы методы технико-экономических расчетов, методы мате
рое. НШЗДНЛЛ-НАЯ 3
БИЬ.'.ИУиКЛ
С.Некрбург
матического моделирования переходных процессов в водопроводящих трактах энергетических объектов, методы натурных наблюдений переходных процессов в водопроводящих сооружениях гидроэлектростанций.
Научная новизна результатов исследований состоит в предложенном двухэтапном подходе к выбору параметров сложных водопроводящих сооружений ГЭС, в разработке и обосновании отдельных этапов предлагаемого подхода.
Основные положения, выносимые на защиту:
методика обоснования параметров сложных напорных водопроводящих сооружений ГЭС, реализующая расчетно-эксперименталь-ный подход;
методика организации, оснащения и проведения натурного эксперимента на действующей ГЭС для идентификации коэффициентов математических моделей и окончательного выбора "регулируемых" параметров сложных напорных водопроводящих трактов;
математическая модель расчета переходных процессов в длинных наклонных камерах уравнительных резервуаров (УР) ГЭС, дополняющая основную расчетную модель для оценки нагрузок на облицовку водоводов.
Практическая ценность результатов работы.
Разработанная методика позволяет проводить обоснование параметров проектируемых или реконструируемых сложных водопроводящих сооружений ГЭС, гидродинамические нагрузки в которых не могут быть полностью определены с помощью математических моделей без их идентификации на основе натурных наблюдений. Диссертационные исследования позволяют повысить надежность эксплуатации водопроводящих трактов и ГЭС в целом. Результаты исследований внедрены в проектную практику в ОАО "Ленгидропроект" и реализованы при строительстве Ирганайской ГЭС.
Личный вклад автора заключается :
в постановке цели работы, задач исследований и их методическом обеспечении;
в разработке методики идентификации параметров математической модели для оценки гидродинамических нагрузок в напорных водоводах ГЭС;
в разработке методики проведения натурных экспериментов на сооружениях водопроводящего тракта ГЭС;
в обработке и интерпретации результатов численных и натурных экспериментов;
- в развитии методики расчета нагрузок при переходных процессах в сложных ВТ ГЭС с полупневматическими уравнительными резервуарами в виде длинных наклонных камер.
Апробация работы.
Основные и отдельные положения работы в процессе ее выполнения докладывались на семинарах Инженерно-строительного факультета С.Петербургского государственного политехнического университета (С.Петербург, 2002 - 2005 гг.), на рабочих совещаниях ОАО «Ленгидро-проект»(С.Петербург, Махачкала - 2004 г.), на семинарах и совещаниях
4 ОАО «Сулакэнерго» (Махачкала, 2001 - 2005 г.), на Международной научно-
практической конференции «Природообустройство и рациональное природопользование - необходимые условия социально-экономического
| развития России» (Москва 18 - 21.04.2005 г.).
Достоверность результатов работы основана на:
корректном использовании апробированных методов моделирования в гидромеханике, а также методов проведения натурных исследований, и подтверждается согласованностью результатов, полученных с помощью расчетных моделей и на основе проведенных натурных экспериментов.
Публикации.
По материалам диссертации автором опубликовано 5 научных работ.
Объем работы.
Диссертация состоит из введения, 3 глав и заключения. Изложена на 121 странице машинописного текста, содержит 12 рисунков, 2 таблицы и список литературы из 128 наименований.
