Гидротехнические сооружения. Том I

Ж. АНАЛИТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ УРАВНИТЕЛЬНЫХ БАШЕН ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ. I — длина тоннеля от водоприемника до урав нительной башни, s — сечение тоннеля, Qo — расход, соответствующий рассматриваемой постоянной нагрузке, в момент t — 0. У —расход тоннеля после нарушения устано вившегося движения в момент t > О, q — то же, расход турбин, г'о, V — средние скорости в тоннеле, соответству ющие расходам Qo и Q, h 0 , h — потерн от водопрпемника до уравнитель ной башни соответственно скорости ѵ 0 и ѵ , Т—продолжительность маневра закрытия или открытия, f — расстояние от статического горизонта до гребня водослива, »о, г — величина сопротивления, введенного вни зу башни, соответственно при скоростях в башне мо. м. d — расстояние от статического горизонта до низа верхней камеры, j — то же, до верха нижней камеры, у — изменение давления внизу уравнительной башйн, g — ускорение силы тяжести. Все I еличины выражаются соответственно в метрах и секундах. Относительные величины, введеппые для помо грамм и графических построений: , /Ts х 0 = »о 1 / величина подъема уровня в Г ди> башпе постоянного сечения при полном мгновен ном закрытии без учета трения; X 7 7) 0 Гм Го а?о х о и о &'о У

t — время, отсчитываемое с момента наруше ния установившегося движения (изменения на грузки), о) — сечение уравнительной башпи (в башне пе ременного сечения - січение центральной части), ü — сечение верхней камеры, F — сечение нижней камеры, щ, и — скорость в башне соответственно расхо дам Уо, У, X —изменение уровня воды в башпе (плюс — повышение, минус — понижение), отсчитываемое от статического, При расположении здания станции на значитель ном расстоянии от водоприемного сооружения и подводе воды к турбинам водоводом (трубопровод, тоннель), находящимся постоянно под напором, быстрые H резкие изменения нагрузки, что име ют место при эксплоатации гидростанции, вызы вают гидравлический удар, в результате появле ния которого подводящее воду сооружение под вергается чрезмерному дополнительному дівлению. С другой стороны, при быстром и значительном изменении нагрузки станции в сторону увеличе ния ее, вследствие влияния сил инерции не может столь же быстро соответствующим образом изме ниться расход в подводящем сооружении, почему турбины не получат своевременно расхода, отве чающего новой натрузке. Это обстоятельство является недопустимым, так как нарушает нор мальную экепдоатацшо станции. Обычно из экономических соображений боль шая часть подводящего сооружения выполняется с небольшим уклоном и лишь при подходе к зда нию станции на небольшом протяжении сосредо точивается остальной напор. На этом последнем участке подводящее сооружение представляет со бой трубопровод. При резком увеличении нагрузки по причинам, указанным выше, в трубопроводе может образоваться вакуум с последствиями в яиде сплющивгрия трубопровода.

I . НАЗНАЧЕНИЕ У Р А В НИ Т Е Л Ь НОЙ Б АШНИ

Для улучшения в этих случаях работы уста новки и служит уравнительная башня, которая представляет собой резервуар, верхний конец которого сообщается с атмосферой, нижний же соединен с напорным водоводом, подводящим воду к турбинам. Применяя уравнительную башню, создаем свободную поверхность воды более при ближенную к месту возникновения гидравлического удара, чём водохранилище. Из теории гидравли ческою удара следует, что волна повышен ного давления, встречая на своем пути сво бодную поверхность, разлагается на две: одна волна, отражаясь на свободной повер лаости, воз вращается с той же скоростью обрати \ но ужо как волна депрессионная, другая же распростра няется дальше до второй свободной поверхности воды. Последняя волна при надлежащих размерах камеры но имеет уже практического значения. Естественно, чем ближе уравнительная башня расположена к месту возникновения удара, тем значительней ее действие на уменьшение гидрав лического удара. Уравнительная башня обычно располагается в зависимости от местных условий или на стыке тоннеля с трубопроводом, или не посредственно перед зданием станции. Второе наз начение уравнительной башпи — служить запасным резервуаром для питания турбин при внезапном увеличении нагрузки станции, обеспечивая нор-