Система поддержания стабильного гидрогеодинамического режима в районе станционного узла гидроаккумулирующей электростанции (ГАЭС)
SYSTEM FOR MAINTENANCE OF STABLE HYDROGEODYNAMIC MODE IN AREA OF STATION NODE OF HYDROELECTRIC PUMPED-STORAGE POWER PLANT (HPSPP)

Изобретение относится к области гидротехники и может быть использовано для поддержания постоянного уровня грунтовых вод в районе станционного узла ГАЭС.
Известна дренажно-оросительная водооборотная система с резервированием воды в нижерасположенном пруду и перекачкой в вышерасположенный пруд насосной станцией для поддержания постоянного запаса воды на увлажнение, состоящая из дренажной сети вокруг сельскохозяйственного угодья, например, поля, отводящего и подводящего коллектора, дренажных колодцев, насосной станции и прудов-накопителей как нижнего, так и верхнего (Минаев И.В. Экологическое совершенствование мелиоративных систем. - Мн.: Ураджай, 1986 г., С. 21, 25).
Недостатком аналога является высокий расход электроэнергии и необходимость прокладки дренажных трубопроводов значительной протяженности для подачи воды в вышерасположенный пруд-накопитель.
Известна осушительно-увлажнительная мелиоративная система, включающая мелиоративные модули, состоящие из магистрального канала, совмещенной осушительно-увлажнительной закрытой сети и проводящих открытых каналов, оборудованных подпорно-регулирующими сооружениями, магистральный канал, выполненный в виде каскадно-расположенных каналов-накопителей дренажных вод, каждый из которых оборудован автоматическим регулятором нижнего бьефа в истоковой части, а отводные каналы совмещены с каналами проводящей сети и оснащены в головной части автоматическими регуляторами уровня воды верхнего бьефа (Патент РФ №2233075, МПК A01G 25/00, опубл. 27.07.2004 г.).
По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявляемого изобретения.
К недостаткам прототипа относится то, что система не позволяет регулировать влажностный режим грунтов ниже зоны аэрации, не предназначена для регулирования уровня грунтовых вод нижележащих водоносных горизонтов, не позволяет выполнить регулировку уровня грунтовых вод в пределах более 100 сантиметров, отсутствует возможность кратковременного регулирования уровней грунтовых вод.
Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, состоит в поддержании постоянного уровня грунтовых вод, в устранении влияния колебаний уровня воды в нижнем аккумулирующем бассейне на гидрогеодинамический режим основания и в стабилизации фильтрационного состояния основания станционного узла Г АЭС.
Для достижения указанного технического результата в системе поддержания стабильного гидрогеодинамического режима в районе станционного узла ГАЭС, включающей закрытую увлажнительную сеть, которая выполна из горизонтальных коллекторов-накопителей и вертикальных нагнетательных скважин, соединена самотечными водоводами с резервуаром-регулятором и верхним аккумулирующим бассейном ГАЭС для поддержания постоянного запаса воды в резервуаре-регуляторе и своевременной ее подачи в увлажнительную сеть.
Отличительными признаками предлагаемой системы являются - выполнение закрытой увлажнительной сети из горизонтальных коллекторов-накопителей и вертикальных нагнетательных скважин, соединение закрытой увлажнительной сети самотечными водоводами с резервуаром-регулятором и верхним аккумулирующим бассейном ГАЭС.
max
min
Благодаря наличию этих признаков осуществляется пополнение водой свободных пор грунтового массива в зоне влияния нижнего бассейна ГАЭС и подпитка депрессионной поверхности до ее наивысшего положения. При этом предлагаемая система наполняет гравитационную емкость грунтового массива при единовременном срабатывании автоматических регуляторов и рассчитана на высоту колебания нижнего бассейна (h - h) в пределах 10 м.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1 и 2.
На фиг. 1 показан план системы поддержания стабильного уровня гидрогеодинамического режима в районе станционного узла ГАЭС.
На фиг. 2 - разрез А-А предлагаемой системы.
max
min
Система поддержания стабильного гидрогеодинамического режима в районе станционного узла ГАЭС содержит: верхний аккумулирующий бассейн 1, резервуар-регулятор 2, самотечный водовод 3, закрытую увлажнительную сеть, состоящую из горизонтальных коллекторов-накопителей 4 и вертикальных нагнетательных скважин 5, самотечный водовод 6. Резервуар-регулятор 2 и вертикальные нагнетательные скважины 5 снабжены автоматическими регуляторами уровня воды 7, 8 соответственно, h и h - максимальная и минимальная высота колебания воды нижнего бассейна.
Система поддержания стабильного гидрогеодинамического режима в районе станционного узла ГАЭС работает следующим образом.
При понижении уровня воды в вертикальных нагнетательных скважинах 5 ниже заданного значения открываются затворы автоматических регуляторов уровня воды 8 и вода из резервуара-регулятора 2 поступает в закрытую увлажнительную сеть через горизонтальные коллекторы-накопители 4 и вертикальные нагнетательные скважины 5 по самотечному водоводу 6 до тех пор, пока уровень воды в вертикальных нагнетательных скважинах 5 не достигнет заданного значения. После этого затвор автоматического регулятора уровня воды 8 срабатывает на закрытие. В резервуаре-регуляторе 2 объем воды на увлажнение поддерживают постоянным: при понижении уровня воды ниже заданного открывается затвор автоматического регулятора 7 и вода по самотечному водоводу 3 из верхнего аккумулирующего бассейна 1 поступает в резервуар-регулятор 2 до тех пор, пока не заполнит его.
max
min
Система поддержания стабильного гидрогеодинамического режима в районе станционного узла ГАЭС позволяет поддерживать постоянный уровень грунтовых вод в основании и устранить влияние колебаний уровня воды (h и h) в нижнем бассейне ГАЭС на гидрогеодинамический режим. Это стабилизирует фильтрационное состояние основания, осадку и деформации зданий, сооружений и грунтового массива вокруг станционного узла ГАЭС.