Г. Каскады гидроэлектростанций и водохранилищ

Несколько гидроэлектростанций, последовательно расположенных на одном водотоке, образуют каскад, в котором могут быть и плотинные, и де­ривационные ГЭС. Проектирование и осуществление каскадов ГЭС имеет целью возможно более-полное использование падения реки и ее стока в инте­ресах всего народного хозяйства. При этом стремятся за счет создания водохранилищ наилучшим образом зарегулировать сток рек, который в есте­ственных условиях обычно не отвечает потребностям.

Местоположение каждого гидроузла, величина его напора, объем обра­зуемого им водохранилища и т. п. выбираются на основе тщательного изучения природных условий и всестороннего технико-экономического анализа. Для того чтобы использовать возможно больший сток на данной установке, створ плотины стремятся расположить ниже крупного притока, а для умень­шения ущерба от затопления створ плотины выбирают выше крупных горо­дов. При выборе створа плотины часто решающее значение имеют топогра­фические и геологические условия.

При сооружении каскада ГЭС обычно оказывается целесообразным неко­торый подпор вышерасположенной ступени, благодаря чему падение реки используется более полно, и может производится глубокое суточное регули­рование мощности ГЭС без существенных колебаний уровня нижнего бьефа.

На рис. 9 приведен пример Волжско-Камского каскада ГЭС и водо­хранилищ. Река Волга имеет длину 3690 км и общее падение 250 м. Ступен­чатой линией показаны проектные уровни воды после осуществления всей схемы реконструкции Волги.

Каскады ГЭС построены и строятся в СССР на многих других реках — Енисее, Ангаре, Иртыше, Каме, Свири, Вуоксе, Днепре, Сырдарье, Нарыне, Чирчике, Куре, Риони, Ингури, Сулаке.

Рис. 2 Плотинная схема

1 – лес, вырубаемый для очищения ложа водохранилища; 2- эвакуируемые из зоны затопления завод, 3- жилые постройки; 4 – плотина.

Рис. 3 Плотинная схема с русловой ГЭС

1 – здание ГЭС; 2 – водосливная плотина; 3 – глухая плотина; 4 – кран для. подъема и опускания затворов

Рис. 4 Приплотинное здание ГЭС

Рис. 5 Схема ГЭС с деривацией в виде открытого канала

Рис. 6 Схема ГЭС с подземной тоннельной деривацией

Рис. 7

Рис 8. Плотинно-деривационная схема

1 — поверхность воды в естественных условиях; 2 — водохранилище;

3 — плотина; 4 — дерива­ция; 5 — гидростатический уровень; 6 — пьезо­метрическая линия; 7 — турбинный трубопро­вод; 8 — здание ГЭС; H₀ — падение реки на участке А —Б; H_пл — то же от пункта А до пло­тины; H_дер — то же от плотины до пункта Б; h_А-Б — потери напора в реке и в сооружениях