Подбор наиболее благоприятного режима работы Поверхностного водосброса по условиям размыва грунта в нижнем бьефе на примере Богучанской ГЭС

Рассмотрена работа варианта водосброса № 2 Богучанской ГЭС с гладкой сливной гранью с носком-трамплином для отброса струи в нижний бьеф. Недостатком компоновки Богучанского гидроузла с водосбросом № 2 является его близкое примыкание к зданию ГЭС и отсутствие между ними разделительной стенки, препятствующей влиянию его работы на работу ГЭС. Одним из вариантов уменьшения этого влияния служит удаление левой границы сбросного потока от акватории ГЭС. Для реализации этой задачи рассмотрен вариант с плановым отклонением струи первого пролета водосброса № 2 вправо, в сторону водосброса № 1. Для этого концевой участок левой стенки водосброса № 2 в плане выполнен криволинейным, а носок-трамплин – ступенчатым, что позволило более эффективно управлять плановой траекторией струи первого пролета. В зоне максимального подъема струи 1-го пролета его отклонение от прямолинейной траектории равнялось его ширине. Одновременно было изучено влияние очередности открытия затворов на глубину размыва грунта в нижнем бьефе, для чего проведено два цикла размыва: при открытии затворов с первого по пятый и в обратной последовательности. Спецификой конструкции поверхностного водосброса № 2 является его размещение на концевом участке основания с крупными блоками трещиноватой породы, выходящими на поверхность с пологим углом падения в сторону верхнего бьефа. За участком с крупнообломочными блоками находится массив со средне- и мелкообломочными блоками, покрытый в русловой части отложениями диаметром 0,3 м и менее. Моделирование грунта основания выполнялось щебенистым материалом, крупность которого подбиралась по моделированию размывающей скорости натурного материала.

1. Отчёт о научно-исследовательской работе: “Разработка и гидравлическое обоснование конструкции водосброса № 2 с отбросом струи в русло реки и гидравлические исследования деформации в нижнем бьефе Богучанской ГЭС”. Этап I: “Научный анализ проектных решений водосброса № 2 Богучанской ГЭС”. - М.: МГУП, 2007.

2. СНиП II-50-74. Гидротехнические сооружения речные. Основные положения проектирования; утв. Государственным комитетом СССР по делам строительства 13.09.1974. - М.: Стройиздат, 1975. - 24 с.

3. СП 58.13330.2019 Гидротехнические сооружения. Основные положения СНиП 33-01-2003 http://docs.cntd.ru/document/564542210

4. СНиП 2.06.01-86. Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987. - 32 с.

5. Отчёт о научно-исследовательской работе “Разработка и гидравлическое обоснование конструкции водосброса № 2 с отбросом струи в русло реки и гидравлические исследования деформации в нижнем бьефе Богучанской ГЭС”. Этап III: “Гидравлические исследования переформирования русла реки и характеристик течения в нижнем бьефе Богучанской ГЭС”. - М.: МГУП, 2008.

6. Отчёт о научно-исследовательской работе «Разработка и гидравлическое обоснование конструкции водосброса № 2 с отбросом струи в русло реки и гидравлические исследования деформации в нижнем бьефе Богучанской ГЭС». Этап II: Определение гидродинамических нагрузок на элементы водосброса № 2 и обеспечение кавитационной безопасности тракта водосброса. - М.: МГУП, 2008.

7. Научно-технический отчёт “Гидравлические исследования по актуализации проекта водосбросных сооружений Богучанской ГЭС с отметкой НПУ = 208.0 м”. - М.: ОАО НИИЭС, 2006.

8. Новикова И. С., Родионов В.Б., Семенков В.М. Гидравлические исследования и выбор конструкции эксплуатационного водосброса № 2 Богучанской ГЭС // Гидротехническое строительство. - 2007. - № 9. - С. 54-60.

9. Гидравлические расчеты водосбросных гидротехнических сооружений: Справочное пособие / Д.Д. Лаппо, А.Б. Векслер Т.Г Войнич-Сяноженцкий. -М.: Энергоатомиздат, 1988. - 624 с.

10. Орлов В.Т. Построение кривой свободной поверхности и кривой распределения давления на участке сопряжения водосливной поверхности плотины с дном нижнего бьефа // Известия ВНИИГ. - 1968. - т. 87.