СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА ПОПЛАВКОВОЙ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ, СОВМЕЩЕННОЙ С КАМЕРОЙ ШЛЮЗА
METHOD TO CONSTRUCT FLOAT HYDRAULIC POWER PLANT COMBINED WITH LOCK CHAMBER

Изобретение относится к области гидроэнергетики, в частности к строительству речных низконапорных гидроэлектростанций с использованием метода их доставки от завода-изготовителя до места их эксплуатации, где завершают все работы до полной готовности под сдачу.
Известен способ буксировки в Кольском заливе приливной электростанции, построенной в сухом доке и при помощи понтонов и буксиров доставленной в Кислую губу, где успешно работает с 1968 года по сей день.
Недостатком этого способа является невозможность его осуществления для конструкций, размеры которых в разы превышают Кислогубскую ПЭС, при этом использование дока значительно увеличивает затраты такого строительства. Технический результат предлагаемого изобретения заключается в том, что для его осуществления достаточно одного причала и комплекса одновременно проводимых по единому графику работ как в русле перекрываемой реки, как то: укрепление берега, сооружения сопрягающих встречных дамб, так и изделий заводского изготовления, включающего силовые блоки, установленные в поплавковые шаровидные сооружения с их уникальной возможностью работать практически под потоком любой направленности, две пары двухстворчатых секционированных ворот, их готовность должна опередить сборку наплавного фундамента, т.к. при буксировке они должны находиться внутри бортов фундамента, причем одну пару в отсеке грузового шлюза, защищенную настилом, временно используют в качестве понтонов как при сборке наплавного фундамента, так и при наращивании бортов (стен) поплавковой гидроэлектростанции (ПГЭС). Общий фундамент, состоящий из двух отсеков: машинного отсека (МО) и судопропускного шлюзового отсека (ШО), - собирают у причала из труб, стальных или специальных ж/б, диаметр которых обеспечивает достаточную плавучесть для несения нагрузки в виде стоек для наращивания стен и трубчатых опор для крепления ворот. Сваривают трубу на понтонах в отдельные блоки, для сборки рамки фундамента их потребуется 5, из них два продольных и три поперечных, при этом к двум, относящимся к ШО, приваривают ребра - будучи самозаглубленными под тяжестью конструкции, они предотвратят возможный размыв из-за разности перепада уровней внутри ШО.
Указанный технический результат достигается тем, что собранный фундамент при помощи буксиров доставляют к месту перекрытия русла, где уже установлены бетонные упоры, обеспечивающие остановку фундамента в заданной точке, при этом один из упоров соединен с сопрягающей дамбой, под которой уложены дюкеры для стыковки их с водосливами поплавковых энергоблоков, находящихся в конструкции фундамента. Завершают работу по наращиванию бортов (стен) на фундаменте, используя готовые стандартизированные плиты из железобетона, устанавливая их в ж/б стойки, и одновременно при наращивании стен судопропускного шлюза, их снаружи укрепляют намывным грунтом, затем устанавливают обе пары двухстворчатых запорных ворот, оставляя их открытыми до того, как уложат дюкеры и перекроют проран, находящийся между стеной шлюзового отсека и сопрягающей дамбой противоположного берега реки.
При установке энергоблоков и подключении их к водосливам и электросети и перекрытии воротами створа поплавковую электростанцию, совмещенную с судопропускным шлюзом, сдают в эксплуатацию. При избыточном энергоресурсе реки есть возможность подключить дополнительно к ранее проложенным дюкерам плавэнергоблоки, работающие в горизонтальном положении турбин.
На фигуре 1, в плане, показана схема поплавковой гидроэлектростанции, совмещенной с судопропускным шлюзом, и 8 поплавковых энергоблоков, 4 из них установлены в вертикальном положении турбин, остальные подключены к дюкерам, находящимся в сопрягающих дамбах. Путепровод через шлюз не показан, он может быть в виде разводного моста.
На фигуре 2 схематично показан поплавковый энергоблок в разрезе.
1 - камера, заполняемая гидробалластом, для установки турбины в горизонтальное положение,
2 - камера для приема балласта при вертикальной работе турбины.
Сущность изобретения заключается в том, что фундамент под общее сооружение, где располагается машинное отделение и судопропускной шлюз, собирают у причала порта или завода из стальных или ж/б труб большого диаметра, обладающих достаточной плавучестью, чтобы совместно с понтонами доставить фундамент к месту перекрытия речного створа и вместе с ним необходимые каркасные конструкции. Строительство совмещенных гидроэлектростанций с судопропускными шлюзами позволяет значительно экономить дорогостоящие материалы в виде стального шпунта и свай, так как при наплавном способе строительства отпадает необходимость в дорогостоящих проранах. В данном способе достаточно только два свайных упора для удержания находящегося на плаву фундамента, к которому от обоих берегов путем намыва возводят сопрягающие дамбы, в тело которых попутно закладывают дюкеры, своим сбросом способные обеспечивать работу поплавковых энергоблоков. Достоинство энергоблоков в том, что они оказываются в рабочем состоянии сразу же, как только их присоединят к струйному течению. Универсальность энергоблоков еще и в том, что турбина с электрогенератором расположены в сферическом корпусе, в котором имеются две камеры для приема водного балласта. Камеры расположены так, что, заполняя одну камеру, турбина подключается к работе в вертикальном положении, освободив от балласта первую и заполнив им вторую, турбина становится в горизонтальное положение, наиболее производительное из-за прямоструйности. При возведении стен на фундаменте он затапливается, снаружи стены шлюзового отсека укрепляются намывным грунтом. Поплавковая ГЭС и судопропускной шлюз находятся в рабочем состоянии после того, как будут закрыты обе пары ворот и установлен хотя бы один энергоблок. Путепровод, в виде моста, прокладывают над шлюзовой камерой.
Литература
1. Гидроэнергетика и водное хозяйство. Л., 1976 г.
2. Морской энциклопедический справочник в двух томах. Л., «Судостроение», 1987 г.
3. Словарь Эрудита, СПб., Фолио-Пресс, 1998 г.