Date portal
« Vestnik KRSU»

Представлено научно-техническое обоснование конструктивных решений гидротехнических сооружений малой гидроэлектростанции деривационного типа на горной местности. Проектирование малых ГЭС на реках Кыргызского хребта осложнено высокой сейсмичностью до 9 баллов и экстремальной мутностью потока до 20000 г/м³. В работе предложена усовершенствованная компоновка водозаборного узла Тянь-Шаньского типа для реки Шамси, адаптированная к этим условиям. Обоснованы геометрические параметры однокамерного отстойника с гидравлической промывкой, обеспечивающего осаждение абразивных частиц крупностью более 0,3 мм, что соответствует требованиям турбинного оборудования Crossflow. Результаты гидравлического моделирования подтвердили, что суммарная пропускная способность водосбросных элементов (38,0 м³/с) превышает поверочный расход 1 % обеспеченности с нормативным запасом 3,5 %. Подтверждение прочностных характеристик стального турбинного трубопровода диаметром 1400 мм доказало его надёжность при комбинированном воздействии внутреннего давления, температурных деформаций и сейсмических нагрузок до 9 баллов по шкале MSK-64. Разработанные инженерные решения обеспечивают безнаносный режим работы водозаборного сооружения, долговечность конструкций и экономическую эффективность эксплуатации гидротехнических сооружений.

малые ГЭС; горные реки; водозаборный узел; наносы; сейсмостойкость; гидравлический расчёт; деривация; гидротурбина; расход воды; Кыргызстан

Бул макалада Шамси тоо дарыясында деривациялык типтеги кичи гидроэлектростанциянын гидротехникалык курулмаларынын конструкциялык чечимдеринин илимий – техникалык негиздемеси берилген. Изилдөөнүн актуалдуулугу татаал рельефтүү, интенсивдүү чөкмө ташуу жана жогорку сейсмикалык шарттарда тоолуу аймактардын гидроэнергетикалык потенциалын өздөштүрүү зарылчылыгы менен шартталган. Гидрологиялык байкоолордун 66 жылдык катарларынын ыктымалдык - статистикалык талдоосунун негизинде жакшыртылган Тянь-Шань компоновкасындагы суу кабыл алуу түйүнүнүн туруктуулугу жана өткөрүмдүүлүгү боюнча эсептөөлөр аткарылган. Гидравликалык жууп тазалоочу бир камералуу чөкмө бактын геометриялык параметрлери негизделди, ал 0,3 ммден ири абразивдик бөлүкчөлөрдү чөктүрүүнү камсыз кылат, бул Crossflow турбиналык жабдууларынын талаптарына шайкеш келет. Гидравликалык моделдөөнүн натыйжалары суу агызуучу элементтердин жалпы өткөрүмдүүлүгү (38,0 м³/с) 1% камсыздуулуктагы текшерүүчү чыгымдан 3,5 % нормативдик запасы менен ашып түшөөрүн тастыктады. Диаметри 1400 мм болот турбиналык трубопроводдун бекемдик мүнөздөмөлөрүнүн верификациясы анын ички басымдын, температуралык деформациялардын жана MSK-64 шкаласы боюнча 9 баллга чейинки сейсмикалык жүктөмдөрдүн айкалышкан таасиринде ишенимдүүлүгүн далилдеди. Иштелип чыккан инженердик чечимдер чөкмөсүз суу кабыл алууну, курулмалардын узакка чыдамдуулугун жана энергообъектини эксплуатациялоонун экономикалык эффективдүүлүгүн камсыз кылат.

кичи гидроэлектростанциялар; тоо дарыялары; суу кабыл алуу түйүнү; чөкмөлөр; сейсмикалык туруктуулук; гидравликалык эсептөө; деривация; гидротурбина; суу чыгымы; Кыргызстан

The paper presents a scientific and technical justification for the structural solutions of hydraulic structures of a small diversion-type hydropower station in mountainous terrain. The design of small hydropower plants on the rivers of the Kyrgyz Range is complicated by high seismicity of up to 9 points and extreme flow turbidity of up to 20,000 g/m³. An improved layout of the Tien Shan-type intake structure for the Shamsi River is proposed, adapted to these conditions. The geometric parameters of a single-chamber settling basin with hydraulic flushing are justified, ensuring the deposition of abrasive particles larger than 0,3 mm, which meets the requirements of Crossflow turbine equipment. The results of hydraulic modeling confirmed that the total discharge capacity of the spillway elements (38,0 m³/s) exceeds the verification discharge of 1% probability with a normative safety margin of 3,5%. Verification of the strength characteristics of a steel turbine pipeline with a diameter of 1,400 mm proved its reliability under the combined action of internal pressure, thermal deformations, and seismic loads of up to 9 points on the MSK-64 scale. The developed engineering solutions ensure a sediment-free operation mode of the intake structure, durability of the structures, and economic efficiency of the hydraulic structures’ operation.

small hydropower plants; mountain rivers; water intake structure; sediment; seismic resistance; hydraulic calculation; diversion; hydraulic turbine; water discharge; Kyrgyzstan