WO2006110061A1 - Spillway structure for a concrete dam - Google Patents
Spillway structure for a concrete dam Download PDFInfo
- Publication number
- WO2006110061A1 WO2006110061A1 PCT/RU2005/000215 RU2005000215W WO2006110061A1 WO 2006110061 A1 WO2006110061 A1 WO 2006110061A1 RU 2005000215 W RU2005000215 W RU 2005000215W WO 2006110061 A1 WO2006110061 A1 WO 2006110061A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- spillway
- shutter
- energy
- concrete dam
- turbine chamber
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
- F03B13/08—Machine or engine aggregates in dams or the like; Conduits therefor, e.g. diffusors
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B8/00—Details of barrages or weirs ; Energy dissipating devices carried by lock or dry-dock gates
- E02B8/06—Spillways; Devices for dissipation of energy, e.g. for reducing eddies also for lock or dry-dock gates
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B9/00—Water-power plants; Layout, construction or equipment, methods of, or apparatus for, making same
- E02B9/02—Water-ways
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Definitions
- the invention relates to hydropower and can be used in a concrete dam with spillway holes in its body when passing maximum flood costs if it is impossible to pass them through the hydraulic unit, as well as during idle water discharge.
- the determination of the maximum flow rates of river water is one of the main tasks to be solved in the design of hydraulic structures.
- the maximum water discharge is formed during the period of abundant nutrition of the rivers, which is due to various reasons: melting of snow, rainfall, and in mountainous regions - melting of snow and glaciers.
- the maximum costs are usually calculated in the range from 10 to 0.1% of security (1 time in South-South years), and in some cases even up to 0.01% security (1 time in 10,000 years).
- a 0.01% supply is the basis of the concrete dam project of the Main hydroelectric power station, which is the counter-regulator of the Sayano-Shushenskaya hydroelectric power station (see the book: “Solving the problems of the Sayano-Shushensky hydroelectric power complex.” Materials of the 1986 scientific and technical conference Leningrad, Energoatomizdat , Leningrad Branch, 1987, p.198, Fig. 1. An analogue drawing is attached).
- the Mainskaya Hydroelectric Power Station is an energy-discharge structure, including a surface water outlet and a hydroelectric building.
- the concrete dam of the Main hydroelectric power station is designed for daily control of the costs discharged through the Sayano-Shushenskaya hydroelectric power station, as well as for passing maximum and submaximal flood discharges, for which additional (reserve) surface spillways have been made in the concrete dam. These holes are included in the operation when the maximum (catastrophic) expenses are reset and during planned or emergency stops of hydraulic units.
- the indicated drawback is eliminated in the energy-drainage structure of a concrete dam, including a drainage hole with a shutter, a hydraulic unit with a turbine chamber connected to a deep water supply by a suction pipe, led into the drainage channel located in the upper part of the hydraulic unit, and equipped with a repair shutter, and in the deep water supply in the area adjacent to the turbine chamber,
- an aperture is made in which an additional shutter is installed, and a spillway is connected to said aperture and a spillway tray (see SU Ns 1782072 from
- An additional shutter in the prototype is a conventional segmented shutter with a sheathing on the pressure side 5, which allows you to open an opening made in a deep conduit when discharging flood water and close it in the turbine operation mode of the structure.
- water passes through the aperture when the shutter is raised, passes through the spillway and discharges into the downstream.
- Such an energy-saving facility can be used to generate additional electricity during a period when it is not used to pass sub-maximum and maximum floods, by utilizing part of the hydraulic energy reserves of water in the upper pool and without prejudice to the water management state of the latter.
- the present invention is directed to solving the problem of eliminating the possibility of discharge of discharged water in the spillway operation mode of the energy effluent structure into the flow part of the turbine chamber, as well as providing the possibility of connecting said energy effluent structure to a surface spillway structure, for example, a concrete dam.
- the energy-saving structure of the concrete dam including a water outlet with a shutter, a hydraulic unit with a turbine chamber connected to a deep water supply by a suction pipe, led into the water discharge tray, located in the upper part of the hydraulic unit and equipped with a repair shutter, and in the deep water conduit, in the area adjacent to the turbine chamber, an aperture is made in which an additional shutter is installed, and a spillway is connected to the specified the aperture and a drainage chute, equipped with a sampling wall installed in the zone of the drainage aperture, the additional shutter is made in the form of a valve with two-sided casing (valve shutter) pivotally attached to the ceiling part of the turbine chamber, while the deep water conduit is formed by the sampling wall.
- valve shutter two-sided casing
- the energy-saving building can be equipped with a bulwark, which is installed in front of the energy-saving building with the possibility of disconnecting from it.
- a bulwark which is installed in front of the energy-saving building with the possibility of disconnecting from it.
- the claimed object has a new technical result - the proposed additional shutter design allows, in the turbine mode, by raising the additional valve shutter, to block the opening in a deep water conduit, and in a spillway mode, by lowering the additional valve shutter, open the specified opening, providing water outlet to the spillway tray, and at the same time closing s entry into the turbine chamber, preventing it from entering the garbage discharged;
- two-sided sheathing of an additional valve shutter in both modes of operation of the structure provides a favorable hydraulic mode for flowing around the surface of this shutter; due to the presence of a wall for walls forming a deep water conduit, it is possible to connect the inventive energy-saving facility to a concrete dam.
- the bulwark allows such a “float” connection.
- Fig. 1 shows a longitudinal section through an energy-saving structure connected to a concrete dam.
- the energy-saving building is connected to the concrete dam 1. It includes a water outlet 2 with a shutter 3 and a sampling wall 4.
- the downcomer 5 is formed by the indicated abrasion wall 4.
- the hydraulic unit 6 includes a turbine chamber 7 with a hydraulic unit 8 connected to the downcomer 5 by a suction pipe 9, which is displayed in the spillway tray 10, located in the upper part of the hydraulic unit 6 and equipped with a repair shutter 11 at the output, for maneuvering which is provided with a lifting mechanism 12.
- an opening 13 is made in which an additional shutter 14 is installed, made in the form of a valve (valve shutter) with two-sided casing (not shown in the drawing),
- the turbine chamber is pivotally attached to the ceiling part 7.
- the actuator 15 is designed for maneuvering with an additional, valve, shutter 14.
- the spillway 2 is connected to the aperture 13 and the spillway 10.
- the bulwark 16 is located in front of the spillway. It is designed to connect an energy-saving building with a concrete dam 1 “flooded” and installed with the ability to disconnect from it.
- the proposed energy-saving construction works as follows. After the connection of this structure with a concrete dam 1, the bulwark 16 is removed. To use the hydraulic energy reserves in the upper pool, a shutter 3 opens, and water flows through a deep conduit 5 into the turbine chamber 7 of the hydraulic unit 6, as a result of which electricity is generated. In this case, the opening 13 is blocked by an additional valve 14, and the suction pipe 9 is discharged into the spillway tray 10, in which the water level is set, which ensures the required deepening of the impeller of the hydraulic unit 8 regardless of the level of the downstream. If necessary, the passage of the maximum or submaximal flow rates during flood flood 3 opens. The opening 13 also opens by lowering with the help of the actuator 15 an additional, valve, shutter 14.
- the valve shutter 14 in the lowered position blocks the entrance to the turbine chamber 7, preventing debris from entering it.
- the shutter 3 is lowered, blocking the deep conduit ⁇ ; under its cover, the valve gate 14 rises in calm water and the opening 13 is closed in the deep conduit 5.
- the hydraulic unit 8 is brought into operation, after which, by lifting the shutter 3, the opening 13 of the deep conduit 5 is opened and the hydraulic unit 8 is activated to generate electricity during the annual pass floods of normal intensity and during the implementation of useful releases of water from the upper pool.
- the specified energy-saving facility can be directly (without any additional costs) attached to a concrete dam.
- the proposed technical solution can be implemented using well-known technical means and standard equipment, which indicates, according to the applicant, that the claimed facility meets the industrial applicability criterion)) (IA).
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
The invention relates to hydropower engineering and can be used for a concrete dam provided with a spillway hole in the body thereof for passing through maximum or sub-maximum flood discharges when there is no possibility to send them through a hydropower unit. The inventive spillway structure comprises a curtain wall (4) arranged in the spillway outlet (2). An aperture (13) in which an additional valve shutter (14) is hingedly fixed to the ceiling part of a turbine chamber (7) is embodied in a bottom water duct (5), where it is jointed to said chamber (7). In the operating state of the device, the valve shutter (14) is placed in the lower position thereof (in a spillway mode) and closes the entry in the turbine chamber (7), thereby preventing from waste penetration therein. A dash board (16) enables the spillway structure to be connected to the concrete dam at float . Said spillway structure is characterised by the high reliability and serviceability thereof.
Description
ЭНЕРГОВОДОСБРОСНОЕ СООРУЖЕНИЕ БЕТОННОЙ ПЛОТИНЫ ENERGY DISCHARGE CONCRETE WEIR CONSTRUCTION
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано в бетонной плотине с водосбросными отверстиями в ее теле при пропуске максимальных паводковых расходов при невозможности пропуска их через гидроагрегат, а также при холостом сбросе воды.The invention relates to hydropower and can be used in a concrete dam with spillway holes in its body when passing maximum flood costs if it is impossible to pass them through the hydraulic unit, as well as during idle water discharge.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Определение максимальных расходов воды рек является одной из главных задач, решаемых при проектировании гидросооружений. Максимальные расходы воды формируются в период обильного питания рек, которое обусловливается разными причинами: таянием снегов, выпадением осадков, а в горных районах - таянием снегов и ледников. Максимальные расходы вычисляются обычно в пределах от 10 до 0,1 %-oй обеспеченности (1 paз в Ю÷ЮОО
лет), а в ряде случаев и до 0,01 %-oй обеспеченности (1 раз в 10000 лет).The determination of the maximum flow rates of river water is one of the main tasks to be solved in the design of hydraulic structures. The maximum water discharge is formed during the period of abundant nutrition of the rivers, which is due to various reasons: melting of snow, rainfall, and in mountainous regions - melting of snow and glaciers. The maximum costs are usually calculated in the range from 10 to 0.1% of security (1 time in South-South years), and in some cases even up to 0.01% security (1 time in 10,000 years).
В частности 0,01 %-aя обеспеченность положена в основу проекта бетонной плотины Майнской ГЭС, являющейся контррегулятором Саяно-Шушенской ГЭС (см. книгу: «Peшeниe проблем Саяно-Шушенского гидроэнергетического кoмплeкca». Материалы научно- технической конференции 1986 г. Ленинград, Энергоатомиздат, Ленинградское отделение, 1987 г., с.198, pиc.1. Чертеж аналога прилагается).In particular, a 0.01% supply is the basis of the concrete dam project of the Main hydroelectric power station, which is the counter-regulator of the Sayano-Shushenskaya hydroelectric power station (see the book: “Solving the problems of the Sayano-Shushensky hydroelectric power complex.” Materials of the 1986 scientific and technical conference Leningrad, Energoatomizdat , Leningrad Branch, 1987, p.198, Fig. 1. An analogue drawing is attached).
Майнская ГЭС представляет собой энерговодосбросное сооружение, включающее поверхностное водосбросное отверстие и здание ГЭС.The Mainskaya Hydroelectric Power Station is an energy-discharge structure, including a surface water outlet and a hydroelectric building.
Бетонная плотина Майнской ГЭС предназначена для суточного регулирования расходов, сбрасываемых через Саяно-Шушенскую ГЭС, а также для пропуска максимальных и субмаксимальных паводковых расходов для чего в бетонной плотине выполнены дополнительные (резервные) поверхностные водосбросные отверстия. Эти отверстия включаются в работу при сбросе максимальных (катастрофических) расходов и при плановых или вынужденных остановках гидроагрегатов.The concrete dam of the Main hydroelectric power station is designed for daily control of the costs discharged through the Sayano-Shushenskaya hydroelectric power station, as well as for passing maximum and submaximal flood discharges, for which additional (reserve) surface spillways have been made in the concrete dam. These holes are included in the operation when the maximum (catastrophic) expenses are reset and during planned or emergency stops of hydraulic units.
Однако, высокая стоимость и крайне малая вероятность использования резервных водосбросных отверстий по своему прямому назначению сделали затраты на их возведение практически не окупаемыми. При этом размещение дополнительных гидроагрегатов, работающих на
дополнительном притоке воды, в действующей бетонной плотине нежелательно из-за возможности ослабления конструкции плотины.However, the high cost and the extremely low likelihood of using backup spillways for their intended purpose made the cost of their construction practically unprofitable. At the same time, the placement of additional hydraulic units operating on An additional influx of water into an existing concrete dam is undesirable due to the possibility of weakening the dam structure.
Изложенные обстоятельства обусловливают сложность 5 и недостаточную экономичность эксплуатации выбранного аналога.The above circumstances determine the complexity of 5 and the insufficient efficiency of operation of the selected analogue.
Указанный недостаток устранен в энерговодосбросном сооружении бетонной плотины, включающем водосбросное отверстие с затвором, гидроагрегатный блок с турбинной ю камерой, соединенной с глубинным водоводом отсасывающей трубой, выведенной в водосбросной лоток, расположенный в верхней части гидроагрегатного блока и снабженный ремонтным затвором, причем в глубинном водоводе, в зоне примыкания его к турбинной камере,The indicated drawback is eliminated in the energy-drainage structure of a concrete dam, including a drainage hole with a shutter, a hydraulic unit with a turbine chamber connected to a deep water supply by a suction pipe, led into the drainage channel located in the upper part of the hydraulic unit, and equipped with a repair shutter, and in the deep water supply in the area adjacent to the turbine chamber,
15 выполнен проем, в котором установлен дополнительный затвор, а водосбросное отверстие соединено с указанным проемом и водосбросным лотком, (см. SU Ns 1782072 от15, an aperture is made in which an additional shutter is installed, and a spillway is connected to said aperture and a spillway tray (see SU Ns 1782072 from
26.01.89 г, а также патенты-аналоги: патент USA 1424998846 от01/26/89 g, as well as patents-analogues: US patent 1424998846 from
23.01.90 г. и патент Республики Аргентина N°241026 от 0 26.01.90 г.)01/23/90, and the patent of the Republic of Argentina N ° 241026 from 01/26/90)
Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявляемого изобретения.This technical solution is selected as a prototype of the claimed invention.
Дополнительный затвор в прототипе представляет собой обычный сегментный затвор с обшивкой с напорной 5 стороны, позволяющий открывать проем, выполненный в глубинном водоводе, при сбрасывании паводковых вод и закрывать его в турбинном режиме работы сооружения. При
пропуске субмаксимальных паводковых расходов вода через проем при поднятом затворе проходит по водосбросному лотку и сливается в нижний бьеф. Такое энерговодосбросное сооружение может быть использовано для получения дополнительной выработки электроэнергии в период, когда оно не используется для пропуска субмаксимальных и максимальных паводков, за счет утилизации части запасов гидравлической энергии воды в верхнем бьефе и без ущерба для водохозяйственного состояния последнего. Недостатком прототипа является то, что при работе сооружения в водосбросном режиме, при поднятом затворе, сбрасываемая вода устремляется и через открытый проем в глубинном водоводе, и через проточную часть турбинной камеры. Это приводит к засорению проточной части турбины сбрасываемым вместе с водой мусором, что может вызвать поломку направляющего аппарата и лопастей турбины. Указанный недостаток делает конструкцию такого энерговодосбросного сооружения не надежной в эксплуатации, требующей ревизии турбины после очередного сброса паводка.An additional shutter in the prototype is a conventional segmented shutter with a sheathing on the pressure side 5, which allows you to open an opening made in a deep conduit when discharging flood water and close it in the turbine operation mode of the structure. At When the submaximal flood discharges, water passes through the aperture when the shutter is raised, passes through the spillway and discharges into the downstream. Such an energy-saving facility can be used to generate additional electricity during a period when it is not used to pass sub-maximum and maximum floods, by utilizing part of the hydraulic energy reserves of water in the upper pool and without prejudice to the water management state of the latter. The disadvantage of the prototype is that when the structure works in the spillway mode, with the shutter raised, the discharged water rushes through an open opening in a deep conduit and through the flow part of the turbine chamber. This leads to clogging of the turbine flow path with garbage discharged with water, which can cause damage to the guide vanes and turbine blades. This drawback makes the design of such an energy-discharge plant not reliable in operation, requiring revision of the turbine after the next flood discharge.
Другим недостатком прототипа является то, что подобное энерговодосбросное сооружение невозможно присоединить к уже существующему поверхностному водосбросному сооружению к бетонной плотине, что делает прототип неудобным в эксплуатации.
Раскрытие изобретенияAnother disadvantage of the prototype is that such a water discharge structure cannot be connected to an existing surface water discharge structure to a concrete dam, which makes the prototype inconvenient to operate. Disclosure of invention
Настоящее изобретение направлено на решение задачи исключения возможности попадания сбрасываемой воды в водосбросном режиме работы энерговодосбросного сооружения в проточную часть турбинной камеры, а также обеспечения возможности присоединения указанного энерговодосбросного сооружения к поверхностному водосбросному сооружению, например, - бетонной плотине.The present invention is directed to solving the problem of eliminating the possibility of discharge of discharged water in the spillway operation mode of the energy effluent structure into the flow part of the turbine chamber, as well as providing the possibility of connecting said energy effluent structure to a surface spillway structure, for example, a concrete dam.
Указанный технический результат достигается тем, что энерговодосбросное сооружение бетонной плотины, включающее водосбросное отверстие с затвором, гидроагрегатный блок с турбинной камерой, соединенной с глубинным водоводом отсасывающей трубой, выведенной в водосбросной лоток, расположенный в верхней части гидроагрегатного блока и снабженный ремонтным затвором, причем в глубинном водоводе, в зоне примыкания его к турбинной камере, выполнен проем, в котором установлен дополнительный затвор, а водосбросное отверстие соединено с указанным проемом и водосбросным лотком, снабжено забральной стенкой, установленной в зоне водосбросного отверстия, дополнительный затвор выполнен в виде клапана с двусторонней обшивкой (клапанного затвора), шарнирно прикрепленного к потолочной части турбинной камеры, при этом глубинный водовод образован забральной стенкой.
Кроме того, энерговодосбросное сооружение может быть снабжено фальшбортом, который установлен в передней части энерговодосбросного сооружения с возможностью отсоединения от него. Заявителю не известны конструктивные решения, обладающие такой же совокупностью существенных признаков, как и заявляемое, что свидетельствует о соответствии заявляемого объекта условию "новизна" (N).The specified technical result is achieved by the fact that the energy-saving structure of the concrete dam, including a water outlet with a shutter, a hydraulic unit with a turbine chamber connected to a deep water supply by a suction pipe, led into the water discharge tray, located in the upper part of the hydraulic unit and equipped with a repair shutter, and in the deep water conduit, in the area adjacent to the turbine chamber, an aperture is made in which an additional shutter is installed, and a spillway is connected to the specified the aperture and a drainage chute, equipped with a sampling wall installed in the zone of the drainage aperture, the additional shutter is made in the form of a valve with two-sided casing (valve shutter) pivotally attached to the ceiling part of the turbine chamber, while the deep water conduit is formed by the sampling wall. In addition, the energy-saving building can be equipped with a bulwark, which is installed in front of the energy-saving building with the possibility of disconnecting from it. The applicant is not aware of constructive solutions that have the same set of essential features as the claimed one, which indicates the compliance of the claimed object with the condition of "novelty" (N).
Благодаря реализации отличительных признаков заявляемого конструктивного решения в совокупности с признаками, общими с прототипом, у заявляемого объекта появляется новый технический результат - предлагаемая конструкция дополнительного затвора позволяет в турбинном режиме, путем подъема дополнительного клапанного затвора, перекрывать проем в глубинном водоводе, а в водосбросном режиме, путем опускания дополнительного, клапанного затвора, открывать указанный проем, обеспечивая выход воды в водосбросной лоток, и одновременно закрывать вход в турбинную камеру, предотвращая попадание в нее сбрасываемого мусора; двусторонняя обшивка дополнительного, клапанного, затвора в обоих режимах работы сооружения обеспечивает благоприятный гидравлический режим обтекания поверхности этого затвора; благодаря наличию забральной стенки, образующей глубинный водовод, обеспечивается возможность присоединения заявляемого энерговодосбросного сооружения к бетонной плотине.
Фальшборт позволяет осуществить такое присоединение «нaплaвy».Due to the implementation of the distinctive features of the claimed design solution in conjunction with the features common to the prototype, the claimed object has a new technical result - the proposed additional shutter design allows, in the turbine mode, by raising the additional valve shutter, to block the opening in a deep water conduit, and in a spillway mode, by lowering the additional valve shutter, open the specified opening, providing water outlet to the spillway tray, and at the same time closing s entry into the turbine chamber, preventing it from entering the garbage discharged; two-sided sheathing of an additional valve shutter in both modes of operation of the structure provides a favorable hydraulic mode for flowing around the surface of this shutter; due to the presence of a wall for walls forming a deep water conduit, it is possible to connect the inventive energy-saving facility to a concrete dam. The bulwark allows such a “float” connection.
При этом новый технический результат не следует явным образом из известного уровня техники, а является следствием реализации существенных признаков заявляемого объекта.Moreover, the new technical result does not follow explicitly from the prior art, but is a consequence of the implementation of the essential features of the claimed object.
В связи с этим можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условиюIn this regard, we can conclude that the claimed technical solution condition
"изобретательский уровень" (IS)."inventive step" (IS).
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 показан продольный разрез по энерговодосбросному сооружению, присоединенному к бетонной плотине.The invention is illustrated in the drawing, where Fig. 1 shows a longitudinal section through an energy-saving structure connected to a concrete dam.
Лучший вариант осуществления изобретенияThe best embodiment of the invention
Энерговодосбросное сооружение присоединено к бетонной плотине 1. Оно включает водосбросное отверстие 2 с затвором 3 и забральную стенку 4. Глубинный водовод 5 образован указанной забральной стенкой 4. Гидроагрегатный блок 6 содержит турбинную камеру 7 с гидроагрегатом 8, соединенную с глубинным водоводом 5 отсасывающей трубой 9, которая выведена в водосбросной лоток 10, расположенный в верхней части гидроагрегатного блока 6 и снабженный на выходе ремонтным затвором 11 , для
маневрирования которым предусмотрен подъемный механизм 12. В глубинном водоводе 5, в зоне примыкания его к турбинной камере 7, выполнен проем 13, в котором установлен дополнительный затвор 14, выполненный в виде клапана (клапанный затвор) с двусторонней обшивкой (на чертеже не показана), шарнирно прикрепленного к потолочной части турбинной камеры 7. Привод 15 предназначен для маневрирования дополнительным, клапанным, затвором 14. Водосбросное отверстие 2 соединено с проемом 13 и водосбросным лотком 10. Фальшборт 16 расположен в передней части энерговодосбросного сооружения. Он предназначен для соединения энерговодосбросного сооружения с бетонной плотиной 1 «нaплaвy» и установлен с возможностью отсоединения от нее.The energy-saving building is connected to the concrete dam 1. It includes a water outlet 2 with a shutter 3 and a sampling wall 4. The downcomer 5 is formed by the indicated abrasion wall 4. The hydraulic unit 6 includes a turbine chamber 7 with a hydraulic unit 8 connected to the downcomer 5 by a suction pipe 9, which is displayed in the spillway tray 10, located in the upper part of the hydraulic unit 6 and equipped with a repair shutter 11 at the output, for maneuvering which is provided with a lifting mechanism 12. In the deep conduit 5, in the area adjacent to the turbine chamber 7, an opening 13 is made in which an additional shutter 14 is installed, made in the form of a valve (valve shutter) with two-sided casing (not shown in the drawing), The turbine chamber is pivotally attached to the ceiling part 7. The actuator 15 is designed for maneuvering with an additional, valve, shutter 14. The spillway 2 is connected to the aperture 13 and the spillway 10. The bulwark 16 is located in front of the spillway. It is designed to connect an energy-saving building with a concrete dam 1 “flooded” and installed with the ability to disconnect from it.
Предлагаемое энерговодосбросное сооружение работает следующим образом. После соединения данного сооружения с бетонной плотиной 1 фальшборт 16 убирается. Для использования запасов гидравлической энергии в верхнем бьефе открывается затвор 3, и вода по глубинному водоводу 5 устремляется в турбинную камеру 7 гидроагрегатного блока 6, в результате чего происходит выработка электроэнергии. При этом проем 13 перекрыт дополнительным, клапанным, затвором 14, а отсасывающая труба 9 выведена в водосбросной лоток 10, в котором установлен уровень воды, обеспечивающий требуемое заглубление рабочего колеса турбины гидроагрегата 8
независимо от уровня нижнего бьефа. При необходимости пропуска максимального или субмаксимального расходов воды при паводке затвор 3 открывается. Также открывается проем 13 путем опускания с помощью привода 15 дополнительного, клапанного, затвора 14. Вода через проем 13 устремляется в водосбросной лоток 10 и сливается в нижний бьеф. Клапанный затвор 14 в опущенном положении перекрывает вход в турбинную камеру 7, предотвращая попадание мусора в нее. После окончания паводка с субмаксимальными или максимальными расходами, затвор 3 опускается, перекрывая глубинный водоводδ; под его прикрытием в спокойной воде поднимается клапанный затвор 14 и перекрывается проем 13 в глубинном водоводе 5. Гидроагрегат 8 приводится в рабочее состояние, после чего путем подъема затвора 3 открывается проем 13 глубинного водовода 5 и приводится в действие гидроагрегат 8 для выработки электроэнергии при пропуске ежегодных паводков обычной интенсивности и при осуществлении полезных попусков воды из верхнего бьефа. Таким образом, в предлагаемом техническом решении по сравнению с прототипом исключается возможность попадания сбрасываемой воды в водосбросном режиме работы энерговодосбросного сооружения в проточную часть турбины; кроме того, указанное энерговодосбросное сооружение может быть непосредственно (без каких-либо дополнительных затрат) присоединено к бетонной плотине.
Указанные преимущества заявляемого энерговодосбросного сооружения обусловливают его высокую надежность и удобство эксплуатации.The proposed energy-saving construction works as follows. After the connection of this structure with a concrete dam 1, the bulwark 16 is removed. To use the hydraulic energy reserves in the upper pool, a shutter 3 opens, and water flows through a deep conduit 5 into the turbine chamber 7 of the hydraulic unit 6, as a result of which electricity is generated. In this case, the opening 13 is blocked by an additional valve 14, and the suction pipe 9 is discharged into the spillway tray 10, in which the water level is set, which ensures the required deepening of the impeller of the hydraulic unit 8 regardless of the level of the downstream. If necessary, the passage of the maximum or submaximal flow rates during flood flood 3 opens. The opening 13 also opens by lowering with the help of the actuator 15 an additional, valve, shutter 14. Water through the opening 13 rushes into the spillway tray 10 and discharges into the downstream. The valve shutter 14 in the lowered position blocks the entrance to the turbine chamber 7, preventing debris from entering it. After the flood with submaximal or maximum discharges, the shutter 3 is lowered, blocking the deep conduit δ; under its cover, the valve gate 14 rises in calm water and the opening 13 is closed in the deep conduit 5. The hydraulic unit 8 is brought into operation, after which, by lifting the shutter 3, the opening 13 of the deep conduit 5 is opened and the hydraulic unit 8 is activated to generate electricity during the annual pass floods of normal intensity and during the implementation of useful releases of water from the upper pool. Thus, in the proposed technical solution, in comparison with the prototype, the possibility of the discharge of water discharged in the spillway operation mode of the energy-discharge plant into the flow part of the turbine is excluded; in addition, the specified energy-saving facility can be directly (without any additional costs) attached to a concrete dam. The indicated advantages of the inventive energy-saving facility determine its high reliability and ease of use.
Промышленная применимостьIndustrial applicability
Предлагаемое техническое решение может быть реализовано с помощью известных технических средств и стандартного оборудования, что свидетельствует, по мнению заявителя, о соответствии заявляемого объекта критерию промышленная применимость)) (IA).
The proposed technical solution can be implemented using well-known technical means and standard equipment, which indicates, according to the applicant, that the claimed facility meets the industrial applicability criterion)) (IA).
Claims
1. Энерговодосбросное сооружение бетонной плотины, включающее водосбросное отверстие с затвором,1. Energy-saving structure of a concrete dam, including a spillway with a shutter,
5 гидроагрегатный блок с турбинной камерой, соединенной с глубинным водоводом отсасывающей трубой, выведенной в водосбросной лоток, расположенный в верхней части гидроагрегатного блока и снабженный ремонтным затвором, причем в глубинном водоводе, в зоне примыкания его к ю турбинной камере, выполнен проем, в котором установлен дополнительный затвор, а водосбросное отверстие соединено с указанным проемом и водосбросным лотком, отличающееся тем, что оно снабжено забральной стенкой, установленной в зоне водосбросного отверстия,5 a hydraulic unit with a turbine chamber connected to a deep conduit by a suction pipe discharged into a spillway tray located in the upper part of the hydraulic unit and equipped with a repair shutter, and in the deep conduit, in the adjoining zone to the south turbine chamber, an opening is made in which is installed an additional shutter, and the spillway is connected to the aforementioned opening and the spillway tray, characterized in that it is provided with a sampling wall installed in the area of the spillway,
15 дополнительный затвор выполнен в виде клапана с двусторонней обшивкой, шарнирно прикрепленного к потолочной части турбинной камеры, при этом глубинный водовод образован забральной стенкой.15, an additional shutter is made in the form of a valve with two-sided casing, pivotally attached to the ceiling part of the turbine chamber, while the deep water conduit is formed by the obstruction wall.
2. Энерговодосбросное сооружение по п.1, 0 отличающееся тем, что оно снабжено фальшбортом, который установлен в передней части энерговодосбросного сооружения с возможностью отсоединения от него. 2. Energy-saving building according to claim 1, 0, characterized in that it is equipped with a bulwark, which is installed in front of the energy-saving building with the possibility of disconnecting from it.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2005/000215 WO2006110061A1 (en) | 2005-04-14 | 2005-04-14 | Spillway structure for a concrete dam |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2005/000215 WO2006110061A1 (en) | 2005-04-14 | 2005-04-14 | Spillway structure for a concrete dam |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2006110061A1 true WO2006110061A1 (en) | 2006-10-19 |
Family
ID=37087271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2005/000215 WO2006110061A1 (en) | 2005-04-14 | 2005-04-14 | Spillway structure for a concrete dam |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2006110061A1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU67802A1 (en) * | 1945-01-19 | 1946-11-30 | П.П. Лаупман | Hydroelectric power plant, located in the body of the dam under its weir |
| SU453469A1 (en) * | 1972-12-27 | 1974-12-15 | Научно исследовательский сектор Всесоюзного ордена Ленина проектно изыскательского , научно исследовательского института Гидропроект С. Я. Жука | HYDROELECTRIC POWER STATION '% / g;:' ^ '= ...; „^ ^ LPG" ^ -.--- :: ± ^ -i ^ i®, |
| US4143990A (en) * | 1977-04-29 | 1979-03-13 | Atencio Francisco J G | Dam with movable hydroelectric assembly |
| US4998846A (en) * | 1989-01-26 | 1991-03-12 | Evstratov Jury I | Concrete dam bottom discharge works |
| RU2991U1 (en) * | 1994-01-17 | 1996-10-16 | Проектно-изыскательский институт "Ленгидропроект" | CONCRETE WEIR |
| RU2255171C1 (en) * | 2004-02-20 | 2005-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Западный государственный заочный технический университет" | Energy release and spillway structure for concrete dam |
-
2005
- 2005-04-14 WO PCT/RU2005/000215 patent/WO2006110061A1/en active Application Filing
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU67802A1 (en) * | 1945-01-19 | 1946-11-30 | П.П. Лаупман | Hydroelectric power plant, located in the body of the dam under its weir |
| SU453469A1 (en) * | 1972-12-27 | 1974-12-15 | Научно исследовательский сектор Всесоюзного ордена Ленина проектно изыскательского , научно исследовательского института Гидропроект С. Я. Жука | HYDROELECTRIC POWER STATION '% / g;:' ^ '= ...; „^ ^ LPG" ^ -.--- :: ± ^ -i ^ i®, |
| US4143990A (en) * | 1977-04-29 | 1979-03-13 | Atencio Francisco J G | Dam with movable hydroelectric assembly |
| US4998846A (en) * | 1989-01-26 | 1991-03-12 | Evstratov Jury I | Concrete dam bottom discharge works |
| RU2991U1 (en) * | 1994-01-17 | 1996-10-16 | Проектно-изыскательский институт "Ленгидропроект" | CONCRETE WEIR |
| RU2255171C1 (en) * | 2004-02-20 | 2005-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Западный государственный заочный технический университет" | Energy release and spillway structure for concrete dam |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4607035B2 (en) | Tsunami countermeasure structure | |
| RU2255171C1 (en) | Energy release and spillway structure for concrete dam | |
| US6273639B1 (en) | Method and apparatus for facilitating migration of fish past dams and other barriers in waterways | |
| IT201800005132A1 (en) | System of interception and collection of waste and debris in the water | |
| KR101028841B1 (en) | Flood control reservoir buoyancy type floodgate | |
| JP2013253438A (en) | Gate device | |
| JP2008144361A (en) | Water management device of dam | |
| CN208088251U (en) | Ecological flow discharge structure during lower lock water storage | |
| WO2006110061A1 (en) | Spillway structure for a concrete dam | |
| US11898317B2 (en) | Surface water management system including weir wall and detention pond | |
| CN212672484U (en) | Longitudinal split drainage check valve and drainage check system | |
| JP2002332624A (en) | Drainage pump system | |
| CN212616531U (en) | Double-check drainage system | |
| KR101797469B1 (en) | Self-float type hydronephrosion prevention avalanche installation method | |
| US10876265B2 (en) | Modular hydropower unit | |
| CN112030905A (en) | Structure for emptying and taking water by using diversion tunnel and control method | |
| KR200429800Y1 (en) | Disk flap valve have buoyancy | |
| KR200218278Y1 (en) | Apparatus shutting and opening outlet of drainpipe | |
| KR100497818B1 (en) | Overflow prevention dam construction for rainwater storage dam | |
| KR20040105680A (en) | Vanished movable weir | |
| CN212672485U (en) | Multistage sectional type drainage check valve and drainage non return system | |
| CN108411862A (en) | Novel barrage power generation is with the big gate of diplopore breastwork formula while automatic switch | |
| CN217105426U (en) | Drainage structure of underground powerhouse of hydropower station | |
| KR20140065986A (en) | Pump gate device | |
| JP4369412B2 (en) | Inflow gate operation control method and drainage pump equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | ||
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: RU |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 05740373 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |