RU2076916C1

RU2076916C1 - Water intake for selective inlet of water from water storage of hydroelectric station

Info

Publication number: RU2076916C1
Application number: RU9494027729A
Authority: RU
Inventors: В.П. Ягин; В.А. Кореньков
Original assignee: Акционерное общество "Сибирский научно-исследовательский институт гидротехники"
Priority date: 1994-07-22
Filing date: 1994-07-22
Publication date: 1997-04-10
Also published as: RU94027729A

Abstract

FIELD: hydraulic engineering. SUBSTANCE: invention is meant for inlet of water from upper pool of hydroelectric station. Water intake includes pressure tunnel 2, forebay 6 in the form of duct 7 which frame is formed by pipes 8 vertically arranged along perimeter of duct 7 having sealed lower ends and integrated into common volumetric structure by means of three belts. Lower part of frame is closed by water-tight shell and has overflow opening with grills 14 retaining refuse located between vertical pipes 8. Column 16 with crosses 17 with which it is joined to four vertical pipes 8 of frame 7 is placed inside duct 7 opposite to inlet 5 into pressure tunnel 2. Crane 18 with boom is located above column 16 on deck. EFFECT: enhanced functional reliability. 11 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехнике и может использоваться в высоко- и средненапорных плотинах для забора воды из поверхностных слоев водохранилища. The invention relates to hydraulic engineering and can be used in high- and medium-pressure dams for water intake from the surface layers of the reservoir.

Известен водоприемник для селективного забора воды из водохранилища гидроэлектростанции, включающий расположенную перед входными отверстиями напорных водоводов аванкамеру, выдвинутую в сторону верхнего бьефа за напорную грань плотины и расположенную на защемленной в плотине консоли, и водопереливное устройство, состоящее из отдельных съемных щитов (см. авт. св. СССР N 417574, кл. Е 02 В 9/04, 1974). A well-known water intake for selective water intake from the reservoir of a hydroelectric power station, including an advance chamber located in front of the inlet openings of the pressure water conduits, extended towards the upstream side of the pressure side of the dam and located on the console pinched in the dam, and a water overflow device consisting of separate removable shields (see ed. St. USSR N 417574, class E 02 B 9/04, 1974).

Недостатком такого водоприемника является то, что он не может быть осуществлен на действующей электростанции. The disadvantage of such a water intake is that it cannot be carried out at an existing power plant.

Известен водоприемник, водопереливное устройство которого выдвинуто в водохранилище и выполнено в виде забральной стенки из эластичного полотнища, верхняя часть которого подвешена к поверхностным поплавкам, а нижняя прикреплена к дну водохранилища (см. авт. св. СССP N 1065526, кл. Е 02 В 9/04, 1984). A water intake is known, the water overflow device of which is extended into the reservoir and made in the form of a wall of elastic band, the upper part of which is suspended from the surface floats, and the lower one is attached to the bottom of the reservoir (see ed. St. CCCP N 1065526, class E 02 B 9 / 04, 1984).

Недостатком такого водоприемника является то, что в процессе отбора воды из поверхностных слоев водохранилища по разные стороны от стенки на одинаковой глубине вода приобретает разную температуру, а следовательно, и разную плотность. В результате с разных сторон на стенку действуют разные по величине гидростатические давления, которые обуславливают как высокие нагрузки на стенки, так и переток воды через стенку по ее неплотностям, особенно у ее основания, водонепроницаемое сопряжение стенки с которым при наполненном водохранилище осуществить затруднительно. The disadvantage of such a water intake is that in the process of taking water from the surface layers of the reservoir on different sides of the wall at the same depth, the water acquires a different temperature, and therefore a different density. As a result, different sizes of hydrostatic pressures act on the wall from different sides, which cause both high loads on the walls and water flow through the wall due to its leaks, especially at its base, it is difficult to carry out waterproof pairing of the wall with it when the reservoir is full.

Известен водоприемник, включающий водопереливное устройство с поплавками, установленное перед входом, в напорный водовод и прикрепленное шарнирно к напорной грани плотины ниже входа в водовод, снабженного сороудерживающей решеткой и затворами (см. авт. св. СССР N 1158668, кл. Е 02 В 9/04, 1985). A water receiver is known, including a water overflow device with floats installed in front of the entrance to the pressure conduit and pivotally attached to the pressure side of the dam below the entrance to the conduit equipped with a trash guard and gates (see ed. St. USSR N 1158668, class E 02 B 9 / 04, 1985).

Недостатками такого водоприемника являются сложность устройства шарнирного прикрепления в условиях действующей электростанции; сложность устройства сопряжения боковых (торцевых) водопереливных стенок с вращающейся фронтальной водопереливной стенкой; высокие потери напора на сороудерживающих решетках, расположенных в зоне высоких скоростей, и невозможность очистки решеток независимо от работы агрегатов. The disadvantages of such a water intake are the complexity of the articulation device in an existing power plant; the complexity of the device for pairing the side (end) water-overflow walls with a rotating frontal water-overflow wall; high pressure losses on the trash grids located in the zone of high speeds, and the inability to clean the grids regardless of the operation of the units.

Наиболее близким к предлагаемому является водоприемник для селективного забора воды из водохранилища гидроэлектростанции, включающий аванкамеру, выполненную в виде короба, сопряженного открытой стороной со станционной частью плотины и установленного с возможностью вертикального перемещения, при этом короб имеет грузоподъемное устройство, расположенное на обслуживающем судне, и состоит из каркаса с регулируемой плавучестью, выполненного из полых П-образных в плане элементов, закрытого в нижней части водонепроницаемой оболочкой и имеющего в верхней части водопереливной проем, состоящий из водоприемных окон и перекрытой сороудерживающими решетками (см. авт.св. СССР N 1700136, кл. Е 02 В 9/04, 1991). Closest to the proposed one is a water intake for selective withdrawal of water from the reservoir of a hydroelectric power station, including an advance chamber made in the form of a box connected with the open side to the station part of the dam and installed with the possibility of vertical movement, while the box has a lifting device located on the service vessel, and consists from a frame with adjustable buoyancy, made of hollow U-shaped in terms of elements, closed at the bottom with a waterproof shell and them a water-overflowing opening in the upper part, consisting of water-intake windows and covered with waste-holding grates (see ed. St. USSR N 1700136, class E 02 B 9/04, 1991).

Однако такой известный водоприемник из-за недостаточной жесткости и высокой материалоемкости П-образных элементов, ослабленных непроизводительными водоприемными окнами, может быть выполнен только на один агрегатный блок. При этом такие водоприемники не могут устанавливаться на рядом расположенные агрегатные блоки из-за "помех", создаваемых водоприемниками друг другу. Высокие материалоемкость и затратность водоприемника обуславливаются также большепролетностью (без промежуточных опор) днища и судном с грузоподъемным механизмом для каждого агрегатного блока. Дополнительно напорный водовод не защищен от попадания в него посторонних предметов через верх аванкамеры, а при засорении сороудерживающих решеток возникают высокие нагрузки на короб. However, such a well-known water intake, due to insufficient rigidity and high material consumption of U-shaped elements, weakened by inefficient water reception windows, can be performed on only one aggregate unit. At the same time, such water receivers cannot be installed on adjacent aggregate units due to the "interference" created by the water receivers to each other. The high material consumption and cost of the water intake are also determined by the large span (without intermediate supports) of the bottom and the vessel with a lifting mechanism for each aggregate unit. In addition, the pressure head conduit is not protected from foreign objects getting into it through the top of the chambers, and when the trash grids are clogged, high loads on the box arise.

Технический результат изобретения выражается в снижении материалоемкости и затрат при одновременном повышении эксплуатационной надежности, уменьшении потерь напора и обеспечении возможности устройства водоприемника общего для группы агрегатных блоков или на все станционную часть плотины. The technical result of the invention is expressed in reducing material consumption and costs while improving operational reliability, reducing pressure losses and making it possible to arrange a water intake common to a group of aggregate units or to the entire station part of the dam.

Технический результат достигается тем, что в водоприемнике для селективного забора воды из водохранилища гидроэлектростанции, включающем аванкамеру, выполненную в виде короба, сопряженного открытой стороной со станционной частью плотины и установленного с возможностью вертикального перемещения, при этом короб имеет грузоподъемное устройство и состоит из каркаса с регулируемой плавучестью, выполненного из полых элементов, закрытого в нижней части водонепроницаемой оболочкой и имеющего в верхней части водопереливной проем, перекрытой сороудерживающими решетками, согласно изобретению водоприемник снабжен палубой, расположенной в верхней части короба над уровнем воды в водохранилище, каркас короба образован вертикально расположенными по его периметру трубами с герметизированными нижними торцами и объединен в единую объемную конструкцию тремя поярусно расположенными поясами, верхний из которых расположен по периметру палубы, а нижний пояс расположен по периметру днища короба, при этом нижний и средний пояса выполнены полыми, а сороудерживающие решетки расположены между средним и верхним поясами, причем короб снабжен по меньшей мере одной стойкой с крестовыми связями, верхний конец которой соединен с палубой, а нижний конец с днищем короба, при этом стойка посредством крестовых связей присоединена к четырем вертикальным трубам каркаса, каждая пара которых расположена на противоположных сторонах каркаса, а грузоподъемное устройство размещено на палубе. Дополнительно:
короб выполнен для одного агрегатного блока гидроэлектростанции, а стойка с крестовыми связями расположена перед входом в напорный водовод агрегатного блока;
короб выполнен общим для группы агрегатных блоков гидроэлектростанции или для всех ее агрегатных блоков, при этом стойки внутри короба расположены напротив соответствующих входов агрегатных блоков и образуют ряд, а грузоподъемное устройство выполнено в виде стрелового крана, установленного с возможностью перемещения по длине короба вдоль ряда стоек;
сороудерживающие решетки водопереливного проема сопряжены с вертикальными трубами короба, а их суммарная площадь превышает суммарную площадь входного сечения напорных водоводов агрегатных блоков;
стойки выполнены в виде труб с герметизированным нижним торцом;
водонепроницаемая оболочка выполнена из эластичного полотнища;
днище короба выполнено по меньшей мере с одним водоприемным отверстием, оборудованным сороудерживающей решеткой с затвором в виде шарнирной створки, расположенной над решеткой с возможностью открытия внутрь короба, при этом вес створки в закрытом положении удовлетворяет условию
Mg Mp,
где: Мg момент от веса створки относительно ее оси вращения;
Мр момент от нагрузки воды при расчетном перепаде уровней воды в водохранилище и аванкамере относительно оси вращения створки;
водоприемник снабжен разъемными кольцами, прикрепленными к плотине и образующими с прилегающими к плотине вертикальными трубами каркаса кинематические пары, посредством которых короб сопряжен с плотиной, при этом каждое разъемное кольцо опоясывает соответствующую трубу с возможностью обеспечения ее отклонения от вертикали;
водоприемник снабжен не менее чем двумя блоками с гибкими тягами, посредством которых короб сопряжен с плотиной, при этом каждая из тяг одним концом прикреплена к коробу и выполнена с грузом, установленным на другом ее конце с возможностью его вертикального перемещения;
короб снабжен направляющими элементами, прикрепленными к прилегающим к плотине вертикальным трубам каркаса и взаимодействующими с боковой поверхностью входа в напорный водовод или боковыми поверхностями входов в напорные водоводы агрегатных блоков;
каждая сороудерживающая решетка водопереливного проема в плане имеет вид арки, опертой на вертикальные трубы каркаса короба и обращенной выпуклой частью в сторону водохранилища.The technical result is achieved by the fact that in the water intake for selective withdrawal of water from the reservoir of a hydroelectric power station, including an advance chamber, made in the form of a box, mated open side to the station part of the dam and installed with the possibility of vertical movement, while the box has a lifting device and consists of a frame with an adjustable buoyancy made of hollow elements, closed in the lower part with a waterproof shell and having a water-overflow opening in the upper part, is closed According to the invention, the water inlet is equipped with a deck located in the upper part of the box above the water level in the reservoir, the frame of the box is formed by vertically arranged pipes with sealed lower ends and combined in a single volumetric structure with three belt-shaped belts, the upper of which is located along the perimeter of the deck, and the lower belt is located along the perimeter of the bottom of the box, while the lower and middle belts are hollow, and the trash lattices are located s between the middle and upper belts, and the box is equipped with at least one rack with cross ties, the upper end of which is connected to the deck, and the lower end to the bottom of the box, while the rack is connected via cross ties to four vertical tubes of the frame, each pair of which is located on opposite sides of the frame, and the lifting device is placed on the deck. Additionally:
the box is made for one aggregate unit of a hydroelectric power station, and a rack with cross connections is located in front of the entrance to the pressure conduit of the aggregate unit;
the box is made common for a group of aggregate units of a hydroelectric power station or for all of its aggregate blocks, while the racks inside the box are located opposite the corresponding inputs of the aggregate blocks and form a row, and the lifting device is made in the form of a jib crane mounted to move along the length of the box along a number of racks;
trash lattices of a water overflow opening are interfaced with vertical pipes of a box, and their total area exceeds the total area of the inlet section of pressure head water conduits of aggregate blocks;
racks are made in the form of pipes with a sealed lower end;
waterproof shell made of elastic cloth;
the bottom of the box is made with at least one water inlet opening equipped with a trash holding grill with a shutter in the form of a hinged leaf located above the grill with the possibility of opening inside the box, while the weight of the leaf in the closed position satisfies the condition
Mg Mp,
where: Mg moment from the weight of the sash relative to its axis of rotation;
Mr moment from the load of water with the calculated difference in water levels in the reservoir and the fore chamber relative to the axis of rotation of the sash;
the water inlet is equipped with split rings attached to the dam and forming kinematic pairs with the frame vertical pipes adjacent to the dam, by means of which the duct is connected to the dam, each split ring encircling the corresponding pipe with the possibility of deviating from the vertical;
the water intake is equipped with at least two blocks with flexible rods, through which the box is interfaced with the dam, each of the rods with one end attached to the box and made with a load mounted on its other end with the possibility of vertical movement;
the box is equipped with guide elements attached to the vertical tubes of the frame adjacent to the dam and interacting with the side surface of the inlet to the pressure conduit or the side surfaces of the inlets to the pressure conduits of the aggregate units;
each waste-holding lattice of a water overflow opening in plan has the form of an arch supported on vertical pipes of the box frame and facing the convex part towards the reservoir.

Сущность настоящего технического решения заключается в том, что каркас короба по периметру содержит полые вертикальные элементы, которые одновременно являются как поплавками, плавучесть которых легко регулируется, так и промежуточными бычками, необходимыми для устройства сороудерживающих решеток. Палуба и стойки с крестовыми связями усиливают общую жесткость короба, при этом стойки посредством крестовых связей (тяжей) передают вертикальные нагрузки непосредственно на стенки короба, разгружая палубу и днище, что позволяет расположить механизм для очистки решеток на палубе без увеличения ее материалоемкости и таким образом обслуживающее судно заменить палубой, которая одновременно предотвращает попадание посторонних предметов (по неосторожности) в напорный водовод, в результате чего отпадает необходимость установки сороудерживающих решеток на входе в водовод, за счет чего существенно уменьшаются потери напора на водоприемнике вследствие большой площади решеток на водопереливном проеме. Устройство же водоприемных отверстий в днище короба, оборудованных затворами в виде створки, дополнительно повышает надежность водоприемника и упрощает его эксплуатацию за счет ограничения потери напора на решетках водопереливного устройства в автоматическом режиме. При этом короб может быть выполнен как на один агрегатный блок (например, когда воду, отобранную из поверхностных слоев, в нижнем бьефе направляют в береговую часть русла реки), так и на группу блоков или на всю станционную часть плотины. The essence of this technical solution lies in the fact that the frame of the box around the perimeter contains hollow vertical elements, which are both floats, the buoyancy of which is easily adjustable, and intermediate gobies, necessary for the construction of trash racks. The deck and racks with cross ties increase the overall stiffness of the box, while the racks by means of cross ties (strands) transfer vertical loads directly to the walls of the box, unloading the deck and bottom, which allows you to place a mechanism for cleaning the grilles on the deck without increasing its material consumption and thus serving replace the vessel with a deck that at the same time prevents foreign objects (by negligence) from entering the pressure conduit, as a result of which there is no need to install a trash can gratings at the entrance to the water conduit, due to which the pressure loss at the water intake is significantly reduced due to the large area of the gratings on the water overflow opening. The device of water intake openings in the bottom of the box, equipped with valves in the form of a leaf, further increases the reliability of the water intake and simplifies its operation by limiting the pressure loss on the grates of the overflow device in automatic mode. In this case, the box can be made both on one aggregate block (for example, when water taken from the surface layers in the lower pool is directed to the coastal part of the river channel), and on a group of blocks or on the entire station part of the dam.

На фиг. 1 изображен водоприемник, поперечный разрез по оси агрегатного блока; на фиг. 2 водоприемник с коробом на один агрегатный блок, план; на фиг. 3 водоприемник с коробом на группу агрегатных блоков, план; на фиг. 4 - схематично короб при изготовлении на стапеле, поперечный разрез. In FIG. 1 shows a water intake, a cross section along the axis of the power unit; in FIG. 2 water intake with a box for one aggregate block, plan; in FIG. 3 water intake with a box for a group of aggregate units, plan; in FIG. 4 - schematically box in the manufacture of the slipway, cross section.

Водоприемник станционной бетонной плотины 1 включает напорный водовод 2, снабженный затворами -аварийным 3 и ремонтным 4, а перед входом 5 в напорный водовод 2 расположена аванкамера 6, выполненная в виде короба 7, сопряженного открытой стороной с агрегатным блоком станционной части плотины 1. Каркас короба 7 образован вертикально расположенными по периметру короба трубами 8 с герметизированными нижними торцами и объединенными в единую объемную конструкцию тремя поярусно расположенными поясами, верхний 9 из которых расположен по периметру палубы 10 короба 7 и имеет вид пространственной решетчатой конструкции, а нижний пояс 11 расположен по периметру днища 12 короба 7 и выполнен из труб, при этом нижний 11 и средний 13 выполнены полыми, а между средним 13 и верхним 9 поясами перед вертикальными трубами 8 расположены сороудерживающие решетки 14 таким образом, что по периметру короба решетки 14 образуют сплошной фронт, при этом решетки 14 оперты на вертикальные трубы 8, а их суммарная площадь превышает площадь входного сечения 5 в напорный водовод 2 агрегатного блока, сопряженного с коробом 7. Полости нижнего 11 и среднего 13 поясов герметизированы, а вдоль стороны короба, обращенной в сторону водохранилища, пояса 11 и 13 выполнены в виде общей горизонтально расположенной трубы 15 (фиг.1) или в виде раздельных труб (фиг. 4). Внутри короба 7 напротив входа 5 в напорный водовод 2 расположена стойка 16 (фиг.2) с крестовыми связями 17, верхний конец которой соединен с палубой 10, а нижний конец с днищем 12 короба 7, при этом стойка 16 посредством крестовых связей 17 присоединена к четырем вертикальным трубам 8 каркаса короба 7, каждая пара которых расположена на противоположных сторонах каркаса, а над стойкой 16 на палубе 10 расположено грузовое устройство в виде крана 18 со стрелою 19. Каждая вертикальная труба 8 содержит надводную часть, возвышающуюся над палубой короба, которая образует регулируемую резервную плавучесть. The water intake of the station concrete dam 1 includes a pressure conduit 2, equipped with gates-emergency 3 and repair 4, and in front of the entrance 5 to the pressure conduit 2 there is an inlet chamber 6, made in the form of a box 7, connected by the open side to the aggregate block of the station part of the dam 1. The frame of the box 7 is formed by pipes 8 vertically located around the perimeter of the duct with sealed lower ends and three tiered belts united in a single volumetric design, the top 9 of which are located along the perimeter of bast 10 of the box 7 and has the form of a spatial lattice structure, and the lower belt 11 is located around the perimeter of the bottom 12 of the box 7 and is made of pipes, while the lower 11 and middle 13 are hollow, and between the middle 13 and upper 9 belts in front of the vertical pipes 8 trash lattices 14 in such a way that along the perimeter of the duct the lattices 14 form a continuous front, while the lattices 14 are supported by vertical pipes 8, and their total area exceeds the area of the inlet section 5 into the pressure conduit 2 of the aggregate unit associated with the duct 7. The cavities of the lower 11 and middle 13 belts are sealed, and along the side of the box facing the reservoir, the belts 11 and 13 are made in the form of a common horizontal pipe 15 (Fig. 1) or in the form of separate pipes (Fig. 4). Inside the box 7, opposite the entrance 5 to the pressure pipe 2, there is a rack 16 (Fig. 2) with cross connections 17, the upper end of which is connected to the deck 10, and the lower end with the bottom 12 of the box 7, while the rack 16 is connected via cross connections 17 to four vertical pipes 8 of the frame of the box 7, each pair of which is located on opposite sides of the frame, and above the rack 16 on deck 10 there is a cargo device in the form of a crane 18 with an arrow 19. Each vertical pipe 8 contains a surface part that rises above the deck of the box, which forms an adjustable reserve buoyancy.

Короб 7 по длине выполнен для одного агрегатного блока (фиг.2) или общим для группы агрегатных блоков гидроэлектростанции или для всех ее агрегатных блоков (фиг.3). В первом случае короб 7 содержит одну стойку 16, выполненную из трубы с герметизированным нижним концом, над которой установлен стационарный стреловой кран 18. Во втором и третьем случаях количество стоек 16 равно соответствующему количеству агрегатных блоков, стойки 16 расположены напротив соответствующих входов 6 в напорные водоводы 2 в один ряд, в котором между стойками 16 расположены дополнительные стойки 20, при этом стреловой кран 18 выполнен с возможностью перемещения по длине короба вдоль ряда стоек 16 и 20, а суммарная площадь решеток 14 превышает суммарную площадь входных сечений 5 напорных водоводов 2 соответствующих агрегатных блоков, сопряженных с коробом 7. The box 7 along the length is made for one aggregate block (figure 2) or common to a group of aggregate blocks of a hydroelectric power station or for all of its aggregate blocks (figure 3). In the first case, the box 7 contains one rack 16 made of a pipe with a sealed lower end, above which a stationary jib crane 18 is installed. In the second and third cases, the number of racks 16 is equal to the corresponding number of aggregate blocks, the racks 16 are located opposite the corresponding inlets 6 to the pressure conduits 2 in a row, in which between the uprights 16 there are additional racks 20, while the jib crane 18 is arranged to move along the length of the box along a number of racks 16 and 20, and the total area of the gratings 14 is pre the total area of the inlet sections 5 of the pressure head conduits 2 of the corresponding aggregate units associated with the duct 7 is exceeded.

Днище 12 короба 7 выполнено по меньшей мере с одним водоприемным отверстием 21, оборудованным сороудерживающей решеткой 22 и затвором в виде шарнирной створки 23, расположенной над решеткой 22 с возможностью открытия внутрь короба 7, посредством гибкой тяги 24 соединенной с механизмом 25, при этом вес створки в закрытом положении удовлетворяет условию:
Mg Mp
где Мg момент от веса створки относительно ее оси вращения;
Мр момент от нагрузки воды на створку при расчетном перепаде уровней воды в водохранилище и в аванкамере относительно оси вращения створки.The bottom 12 of the duct 7 is made with at least one water inlet 21, equipped with a trash guard 22 and a shutter in the form of a hinge leaf 23, located above the grill 22 with the possibility of opening inside the duct 7, by means of a flexible rod 24 connected to the mechanism 25, while the weight of the leaf in the closed position satisfies the condition:
Mg Mp
where Mg is the moment from the weight of the sash relative to its axis of rotation;
Mr moment from the load of water on the sash at the calculated difference in water levels in the reservoir and in the fore chamber relative to the axis of rotation of the sash.

Короб 7 снабжен разъемными кольцами 26, прикрепленными к плотине 1 и образующими с прилегающими к плотине вертикальными трубами 8 каркаса короба 7 кинематические пары, посредством которых короб сопряжен с плотиной, при этом каждое разъемное кольцо 26 опоясывает соответствующую вертикальную трубу 8 с возможностью обеспечения ее отклонения от вертикали. Дополнительно короб 7 снабжен направляющими элементами 27 (фиг.1), прикрепленными к прилегающим к плотине 1 вертикальным трубам 8 каркаса короба 7 и взаимодействующими с боковой поверхностью входа в напорный водовод агрегатного блока или с боковыми поверхностями входов 5 в напорные водоводы 2 агрегатных блоков. The box 7 is equipped with split rings 26 attached to the dam 1 and forming kinematic pairs with the vertical pipes 8 of the frame of the box 7 adjacent to the dam, by means of which the box is interfaced with the dam, each split ring 26 encircling the corresponding vertical pipe 8 with the possibility of deviating from verticals. In addition, the box 7 is equipped with guide elements 27 (Fig. 1) attached to the vertical pipes 8 of the box frame 7 adjacent to the dam 1 and interacting with the side surface of the inlet to the pressure conduit of the aggregate unit or with the side surfaces of the inlets 5 to the pressure conduits 2 of the aggregate blocks.

Короб 7 может быть снабжен не менее чем двумя блоками 31 с гибкими тягами 28, посредством которых короб сопряжен с плотиной, при этом каждая из тяг 28 одним концом прикреплена к коробу 7 и выполнена с грузом 29, установленным на другом ее конце над ловушкой 30 с возможностью его вертикального перемещения. The box 7 can be equipped with at least two blocks 31 with flexible rods 28, through which the box is interfaced with a dam, each of the rods 28 at one end attached to the box 7 and made with a load 29 installed on its other end above the trap 30 s the possibility of vertical movement.

Суммарная длина сороудерживающих решеток 14 водопереливного проема может быть увеличена путем придания каждой решетке 14 в плане вида арки, опертой на вертикальные трубы 8 каркаса короба 7 и обращенной выпуклой частью в сторону водохранилища -такой вид решетки на чертеже не показан. The total length of the trash lattices 14 of the water overflow opening can be increased by giving each lattice 14 a plan view of the arch supported on the vertical pipes 8 of the box frame 7 and facing the convex part towards the reservoir — this type of lattice is not shown in the drawing.

Жесткость короба 7 может быть повышена установкой жестких и/или гибких парных связей (на чертеже не показаны) между дополнительными стойками 20 и вертикальными трубами 8, расположенными на разных боковых сторонах короба 7. В этом случае водонепроницаемая оболочка, расположенная в нижней части короба 7 ниже среднего пояса 13 и состоящая из днища 12 и боковых стенок (на чертеже не обозначены), может быть выполнена из эластичного полотнища. The rigidity of the duct 7 can be increased by installing rigid and / or flexible pair connections (not shown in the drawing) between the additional posts 20 and vertical pipes 8 located on different sides of the duct 7. In this case, the waterproof shell located at the bottom of the duct 7 below the middle belt 13 and consisting of a bottom 12 and side walls (not indicated in the drawing), can be made of an elastic panel.

Элементы каркаса короба 7, его палубы 10 и днища 12 выполняются с использованием легких материалов алюминиевые сплавы, дерево. The frame elements of the box 7, its deck 10 and the bottom 12 are made using light materials, aluminum alloys, wood.

Работа водоприемника осуществляется следующим образом. The operation of the water intake is as follows.

В плавучем положении короб 7 удерживается положительной плавучестью, создаваемой полыми элементами каркаса: вертикальными трубами 8, поясами 11 и 13, стойками 16, а также полыми элементами сороудерживающих решеток 14. При колебаниях уровня воды в водохранилище короб 7 вертикально перемещается перед входом в напорный водовод 2 при постоянном пополнении аванкамеры 6 водою из поверхностных слоев водохранилища. В заданном плановом положении короб 7 удерживается кинематическими парами труба 8 кольцо 26 и направляющими элементами 27. Вода через решетки 14 поступает в аванкамеру 6 из поверхностного слоя водохранилища с малой скоростью, при этом в случае достижения перепада уровня воды на решетках 14 расчетной величины, под действием этого перепада естественным путем осуществляется приоткрытие створок 23, в результате чего в аванкамеру 6 через водоприемные отверстия 21 поступает дополнительная вода, которая предотвращает дальнейшее увеличение перепада уровней, а после устранения такого перепада, обычно путем очистки решеток 14 посредством механизма 32, расположенного на кране 18, происходит закрытие створок 23 естественным путем под действием их веса g. В период года, когда допускается забор воды из глубинных слоев (весною и осенью), увеличивают водоприемную площадь аванкамеры 6, а следовательно, и уменьшают потери напора воды на решетках 14, путем полного открытия створок 23 механизмом 25, а также путем увеличения в пределах высоты решеток 14, осадки короба 7 подачей балластной воды в вертикальные трубы 8 и/или стойки 16. При этом решетчатый верхний пояс 9 имеет высокую водопроницаемость и не создает в погруженном в воду состоянии существенных гидравлических сопротивлений. В случае же выполнения верхнего пояса 9 из герметизированных труб (фиг. 4) увеличивается запас плавучести короба 7, однако осложняется регулирование водоприемной площади аванкамеры 6 вследствие водонепроницаемости пояса 9. Палуба 10 предотвращает попадание посторонних предметов в напорный водовод, а стойки 16 посредством крестовых связей 17 передают вертикальные нагрузки с палубы 10 и днища 12 на стенки короба 7. В случае устройства короба 7 на всю станционную часть плотины 1 кран 18 перемещают по палубе только при нахождении палубы 10 в неподвижном горизонтальном положении, при этом при необходимости осуществляют балластировку короба 7. In the floating position, the box 7 is held up by the positive buoyancy created by the hollow frame elements: vertical pipes 8, belts 11 and 13, struts 16, as well as hollow elements of the trash racks 14. When the water level in the reservoir fluctuates, the box 7 moves vertically before entering the pressure head conduit 2 with the constant replenishment of the tank chamber 6 with water from the surface layers of the reservoir. In a given planned position, the box 7 is held by kinematic pairs of the pipe 8 ring 26 and the guide elements 27. Water through the grates 14 enters the chamber 6 from the surface layer of the reservoir at a low speed, in this case, if the water level difference on the gratings 14 of the calculated value is reached, under the action of this difference, the flaps 23 are ajar in a natural way, as a result of which additional water enters the chamber 6 through the water intake openings 21, which prevents a further increase in the difference levels, and after eliminating such a difference, usually by cleaning the grids 14 by means of a mechanism 32 located on the crane 18, the shutters 23 are closed in a natural way under the action of their weight g. In the period of the year when water intake from the deep layers is allowed (in spring and autumn), the water intake area of the chamber 6 is increased, and consequently, the pressure loss of the water on the grates 14 is reduced by completely opening the shutters 23 by the mechanism 25, as well as by increasing them within the height gratings 14, sediment box 7 by supplying ballast water to the vertical pipes 8 and / or racks 16. In this case, the grating upper belt 9 has high permeability and does not create significant hydraulic resistance when immersed in water. If the upper belt 9 is made of sealed pipes (Fig. 4), the buoyancy margin of the box 7 is increased, however, the water intake area of the chamber 6 is complicated due to the water resistance of the belt 9. Deck 10 prevents foreign objects from entering the pressure conduit, and the posts 16 through cross connections 17 transfer vertical loads from deck 10 and bottom 12 to the walls of the box 7. In the case of the installation of the box 7 to the entire station part of the dam 1, the crane 18 is moved along the deck only when the deck 10 is stationary m horizontal position, while if necessary, ballasting box 7.

При волнении в водохранилище, а также при резком закрытии аварийного затвора 3 происходят колебания короба 7 вокруг колец 26 без существенного изменения положения его палубы 10 и без нарушения сопряжения короба 7 с плотиной 1. When the waves in the reservoir, as well as when the emergency shutter 3 is abruptly closed, the duct 7 oscillates around the rings 26 without significantly changing the position of its deck 10 and without disturbing the interface of the duct 7 with the dam 1.

Изготовление и ремонт короба 7 осуществляется на стапельном месте 33, расположенном на берегу водохранилища в виде наклонной площадки, оборудованной для постройки и спуска короба 7 (фиг.4), причем на период ремонтных работ у входа в водовод 2 в пазы 34 устанавливают дополнительные сороудерживающие решетки (не показаны). The manufacture and repair of the box 7 is carried out on the slipway 33, located on the shore of the reservoir in the form of an inclined platform, equipped for the construction and lowering of the box 7 (figure 4), and for the period of repair work at the entrance to the conduit 2 in the grooves 34 install additional trash lattice (not shown).

Использование изобретения позволяет снизить затраты на устройство водоприемника гидроэлектростанции при одновременных повышении эксплуатационной надежности и уменьшении потерь напора, а также позволяет устраивать водоприемник, общий для группы агрегатных блоков или на всю станционную часть плотины. The use of the invention allows to reduce the cost of a device for receiving a hydroelectric power station while increasing operational reliability and reducing pressure losses, and also allows you to arrange a water collector common to a group of aggregate units or to the entire station part of the dam.

Claims

1. A water intake for selective withdrawal of water from the reservoir of a hydroelectric power station, including an advance chamber made in the form of a box, the open side mating with the station part of the dam and installed with the possibility of vertical movement, while the box has a lifting device and consists of a frame with adjustable buoyancy made of hollow elements, closed in the lower part of the waterproof shell and having in the upper part of the water-overflow opening, covered with trash grids, characterized the fact that it is equipped with a deck located in the upper part of the box above the water level in the reservoir, the frame of the box is formed by vertically arranged pipes along its perimeter with sealed lower ends and combined into a single volumetric structure with three belt-shaped belts, the upper of which is located around the perimeter of the deck, and the lower belt is located around the perimeter of the bottom of the box, while the lower and middle belts are hollow, and trash lattices are located between the middle and upper belts, and the box is equipped with at least one rack with cross ties, the upper end of which is connected to the deck, and the lower end to the bottom of the box, while the rack is connected via cross ties to four vertical tubes of the frame, each pair of which is located on opposite sides of the frame, and the lifting device is placed on deck.

2. The water intake according to claim 1, characterized in that the box is made for one aggregate unit of a hydroelectric power station, and a rack with cross connections is located in front of the entrance to the pressure conduit of the aggregate unit.

3. The water intake according to claim 1, characterized in that the box is made common for a group of aggregate units of a hydroelectric power station or for all of its aggregate units, while the racks inside the box are located opposite the corresponding inlets to the pressure conduits of the aggregate units and form a row, and the lifting device is made in in the form of a jib crane installed with the ability to move along the length of the box along a number of racks.

4. The water intake according to paragraphs. 2 and 3, characterized in that the trash lattices of the water overflow opening are interfaced with the vertical pipes of the box, and their total area exceeds the total area of the inlet sections of the pressure conduits of the aggregate units.

5. The water intake according to paragraphs. 1 to 4, characterized in that the racks are made in the form of pipes with a sealed lower end.

6. The water intake according to paragraphs. 1 to 5, characterized in that the waterproof shell is made of an elastic cloth.

7. The water intake according to paragraphs. 1 to 6, characterized in that the bottom of the duct is made with at least one water inlet opening equipped with a trash guard and a shutter in the form of a hinged sash located above the grate with the possibility of opening inside the duct, while the weight of the sash in the closed position satisfies the condition
M _g M _p
where M _g moment from the weight of the sash relative to its axis of rotation;
M _{p is the} moment from the load of water at the calculated difference in water levels in the reservoir and the fore chamber relative to the axis of rotation of the sash.

8. The water intake according to paragraphs. 1 to 7, characterized in that it is equipped with split rings attached to the dam and forming kinematic pairs with the vertical tubes of the carcass adjacent to the dam, by means of which the duct is interfaced with the dam, each split ring encircling the corresponding pipe with the possibility of deviating from the vertical.

9. The water intake according to paragraphs. 1 7, characterized in that it is equipped with at least two blocks with flexible rods, through which the box is interfaced with a dam, while each of the rods at one end is attached to the box and made with a load mounted on its other end with the possibility of its vertical movement .

10. The water intake according to paragraphs. 2 to 9, characterized in that the box is equipped with guide elements attached to the vertical frame pipes adjacent to the dam and interacting with the side surface of the inlet to the pressure conduit or the side surfaces of the inlets to the pressure conduits of the aggregate units.

11. The water intake according to paragraphs. 1 10, characterized in that each debris holding grate of the water overflow opening in plan has the form of an arch supported on vertical pipes of the duct frame and facing the convex part towards the reservoir.