автореферат диссертации по строительству, 05.23.07, диссертация на тему:Гидравлические характеристики автоматических вододействующих затворов и оборудованных ими водосливных плотин

сзи-э

На правах рукописи

КОВАЛЕВ Станислав Васильевич

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОДОДЕЙСТВУЮЩИХ ЗАТВОРОВ И ОБОРУДОВАННЫХ ИМИ ВОДОСЛИВНЫХ плотин

05.23.07 - Гидротехническое строительство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 3 ДЕК 2009

Москва-2009

003487034

Работа выполнена в Центре гидравлических исследований ОАО «Научно-исследовательский институт энергетических сооружений»

Научный руководитель: кандидат технических наук,

старший научный сотрудник Онипченко Гертруд Федорович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Волшаник Валерий Валентинович кандидат технических наук, профессор Золотов Лев Алексеевич

Ведущая организация: ОАО «Трест Гидромонтаж» - СПКТБ «Мосгидро-

сталь»

Защита диссертации состоится «

на заседа-

нии диссертационного совета Д 212.138.03 при ГОУ ВПО Московском государственном строительном университете по адресу: Москва, Спартаковская ул., д. 2/1, ауд. 212.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Московского государственного строительного университета по адресу: 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность

Глобальное потепление климата сопровождается повышением водности рек, оцениваемых Гидрометом России в 16% за 1995-2005 гг. Наряду с антропогенным преобразованием площади водосбора это увеличивает вероятность прохождения паводков, считавшихся редко повторяющимися. Катастрофические условия возникают и развиваются на водоподпорных сооружениях неожиданно и быстро; при этом одновременно, в силу возможных экстремальных внешних условий (нарушение электроснабжения, коммуникаций, связи и т. п.) оказывается невозможным выполнение штатных технологических функций, обеспечивающих предотвращение аварии. Существование на водосливных плотинах в России затворного оборудования с ручным управлением снижает оперативность в управлении водопропускными сооружениями и повышает опасность катастрофического повышения уровня воды в водохранилище. Ветхое состояние большинства малых и средних плотин дополнительно повышает вероятность аварий с плотинами и создания чрезвычайных ситуаций.

Главной опасностью является перелив потока через гребень плотин и неуправляемый их размыв. Перелив вызывается превышением быстро увеличивающегося расхода притока над неоперативно регулируемой пропускной способностью водосбросных сооружений, неграмотной эксплуатацией водосбросов, неисправностью затворного оборудования или невозможностью его нормального функционирования в экстремальных условиях высоких, быстро нарастающих паводков, а также ветхостью самих плотин.

Поэтому сегодня особую важность приобретает обеспечение надежности работы водопропускных сооружений и их затворного оборудования, их технологической автономности и быстродействия. Перечисленным требованиям удовлетворяют известные в гидротехнике автоматически действующие затворы, открывающие водопропускное отверстие при соответствующем поднятии уровня верхнего бьефа. В мире имеется опыт конструирования и эксплуатации подобных затворов, однако для их применения в российских условиях необходимо проведение научных исследований, опытного проектирования и пионерной эксплуатации в слож-

ных климатических условиях. Перечисленные обстоятельства обуславливают актуальность выполненной диссертационной работы.

Цель работы: научное обоснование гидравлических характеристик и ана-. лиз отечественного опыта эксплуатации автоматических вододействующих затворов повышенной надежности для водосливных плотин.

Для достижения этой цели решались следующие задачи:

- выполнить аналитический обзор автоматических вододействующих затворов и выявить приемлемые для условий России конструкции для дальнейшей проработки, гидравлическим испытаниям и опытной эксплуатации;

- создать материальную базу для проведения модельных гидравлических испытаний и разработать методику этих испытаний;

- провести модельные гидравлические испытания и установить количественные значения влияющих факторов и соотношения между ними;

- разработать научно обоснованные рекомендации по гидравлическому расчету и проектированию автоматических вододействующих затворов;

- провести мониторинг факторов и физических характеристик, описывающих эксплуатационное состояние автоматических вододействующих затворов и обобщить опыт их эксплуатации на водосливной плотине Хо-робровского гидроузла в различные периоды года.

Научная новизна выполненной работы заключается в следующем: - на основании модельных гидравлических испытаний установлены закономерности взаимодействия тела затвора с массой воды в водохранилище, условия сохранения стабильности и опрокидывания затвора; -научно обоснованы условия проектирования батареи вододействующих затворов с обеспечением их последовательного опрокидывания по мере повышения уровня воды в водохранилище; -на основании анализа опыта эксплуатации автоматических вододействующих затворов на водосливной плотине Хоробровского гидроузла разработаны научно обоснованные рекомендации по проектированию затворов для применения в суровых климатических условиях России;

-на основании результатов гидравлических испытаний и анализа опыта эксплуатации разработаны рекомендации по дальнейшему совершенствованию гидравлических характеристик и эксплуатационных свойств автоматических вододействующих затворов водосливных плотин. Методы исследований. Основными методами исследований были гидравлические испытания моделей вододействующих затворов и мониторинг промышленных образцов вододействующих затворов в различные времена года на Хоробровском гидроузле.

Достоверность полученных результатов обусловлена тщательной подготовкой и проведением модельных гидравлических испытаний, в том числе выполнением законов моделирования, применением современных методов обработки экспериментальных данных, проведением многолетнего мониторинга эксплуатации промышленных образцов автоматических вододействующих затворов в натурных условиях, преимущественно в суровые зимние периоды года.

Практическая значимость полученных результатов определяется возможностью непосредственного использования разработанных рекомендаций в практике гидротехнического проектирования, в практике эксплуатации автоматических вододействующих затворов, при определении направлений дальнейшего совершенствования конструкции затвора.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались:

- на заседаниях научно-технического совета ЦГИ ОАО «НИИЭС» (2005 -2009 гг.);

- на заседании Ученого совета ОАО «НИИЭС» (2009 г.);

- на международной конференции «Управление водно-ресурсными системами в экстремальных условиях» (Москва, 2008 г.);

- на 11-ом Национальном Конгрессе по теоретической и прикладной механике (Болгария, 2009 г.);

- на международной конференции ШТЖО-2009 (Франция, 2009 г.).

- Публикации. Основные положения диссертации изложены в 8 публикациях в отечественной и зарубежной технической печати, в том числе в 4 статьях в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов и рекомендаций, списка литературы из 89 наименований; изложена на 199 стр. машинописного текста и иллюстрирована 144 рисунками и 5 таблицами. Основные положения, выносимые на защиту:

- результаты модельных экспериментальных гидравлических испытаний модификаций автоматического вододействующего затвора;

- рекомендации по гидравлическому расчету и конструированию автоматических вододействующих затворов, по проектированию батареи затворов, приспособленных для последовательного включения в работу при повышении уровня воды в водохранилище;

- рекомендации по эксплуатации автоматических вододействующих затворов на водосливной плотине в суровых зимних условиях, разработанные по результатам многолетнего мониторинга на Хоробровском гидроузле;

- рекомендации по определению направления разработок по дальнейшему совершенствованию конструкций автоматических вододействующих затворов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выполненных исследований, сформулированы цель и задачи диссертационной работы, а также ее рабочая гипотеза, показаны научная новизна и практическая значимость полученных результатов, обоснована их достоверность.

В первой главе проанализирована проблема пропуска быстронарастаю-щих паводков на речных гидроузлах, дан обзор автоматических водосбросов и автоматически действующих затворов водохранилищных гидроузлов, описаны конструкция и эксплуатационные достоинства автоматических вододействующих затворов французской фирмы «Гидроплюс».

Проблемы рек, главным образом, малых, связаны с изменением их сезонной водности, вызванной обезлесением водосбора и увеличением неравномер-

ности годового гидрографа, при котором паводковые расходы возрастают, а меженные сокращаются. Увеличивается скорость нарастания пиков паводков.

Большую опасность представляют ливневые паводки. При малом объеме водохранилищ быстрое нарастание расхода и уровня в верхнем бьефе не предоставляет времени для поочередного открытия традиционных затворов даже при исправном оборудовании и обеспеченном энергоснабжении. В экстремальных условиях возможны отключения электроэнергии, отказы в работе подъемных механизмов, халатность, растерянность и недисциплинированность персонала, нарушение коммуникаций и доступа к затворам. Часто именно ливневые паводки приводили к прорыву плотин и наводнениям.

Одним из наиболее надежных средств предотвращения разрушения плотин во время экстремальных паводков является устройство автоматически открывающегося затвора или даже размыв заранее определенной части плотины при достижении уровнем верхнего бьефа определенной отметки, то есть реализация принципа, который в технике получил общее название «плавкой вставки». Недостатками этого метода могут быть большая волна излива в нижнем бьефе, высокая стоимость восстановления «вставки» и неизбежность сработай водохранилища до порога «плавкой вставки» на период ее восстановления, что ведет к длительному нарушению водопользования.

Гораздо эффективнее применять вододействующие автоматические затворы, механизмы, единственной силой, приводящей которые в действие, является вода, ее вес или давление. Основными недостатками известных затворов были необходимая высокая точность изготовления и сборки деталей большого размера, влияние протечек в уплотнениях на положение затвора и, в связи с этим, необходимость восстановления давления в камере подпиткой водой, то есть необходимость постоянного контроля и управления.

Эти устройства в суровых зимних условиях России могут промораживаться, что может вызвать деформации затвора и нарушения уплотнения. Они требуют постоянного внимания в процессе эксплуатации.

Большинство гидроузлов, построенных ранее, требовало реконструкции. Часть плотин была разрушена, часть выведена из эксплуатации. Многие водо-

хранилища были заилены и потеряли полезные объемы. Рост цен на электроэнергию и топливные ресурсы повысил интерес к малым ГЭС. Восстановление и реконструкция их требовала новых, современных технических решений. В их числе были предложенные фирмой «Гидроплюс» автоматические вододейст-вующие затворы одноразового действия.

Их применение оправдано в случае паводка с вероятностью повторения менее 1%, однако изменяющиеся гидрологические условия и экологические требования заставляют опасаться, что повторяемость паводков такой интенсивности может повыситься. Такие затворы могут быть установлены на удаленных объектах, без электроснабжения, поскольку они не требуют оперативного обслуживания и постоянно находятся в «режиме ожидания».

Затвор «Гидроплюс» автоматически предотвращает подъем уровня в водохранилище выше расчетной отметки, с какой бы скоростью этот подъем ни происходил. Отсутствие между элементами затвора каких-либо кинематических связей и его полная автономность делают эту конструкцию чрезвычайно надежной.

Затвор «Гидроплюс» относится к типу поверхностных, передающих давление воды на порог водослива Давление ниже расчетного воспринимается сипами трения между подошвой порога и водосливной поверхностью плотины, определяемыми массой конструкции затвора и пригрузкой водой; конструктивная связь между телом затвора и телом плотины ограничивается устройством упорного блока, рис. 1.

Система конструкций «Гидроплюс» обеспечивает:

- пропуск средних паводковых расходов переливом через гребень затвора;

- пропуск больших паводковых расходов через все возрастающий водосливной фронт по мере опрокидывания необходимого числа затворов;

- затворы свободно устанавливаются в ряд один к другому на пороге водослива, образуя водонепроницаемую преграду;

- затвор опирается на упорные блоки, размещаемые с низовой стороны затвора. Для уравновешивания (воспринятая) сдвигающей гидростатической нагрузки затворы пригружают балластом или водой;

- во избежание поднятия давления в рабочей камере затаора при протечках под его подошвой предусмотрены дренажные отверстия;

на каждом затворе имеется вертикальный стояк (шахта) с водоприемным отверстием (впускной колодец).

Водоириемнос отверстие стояхл

.....Ч /

Пригтмка

Разгрузочное

дренажное

отверстие

/

Рабочая камера

!И!

вода переливается веда поступает в водо-

й> через затвор приемное отверстие стояка с' затвор опрокидывается

Рис. 1. Принцип действия затвора "Гидроплюс".

По мере подъема уровня воды над кромкой водоприемного отверстия стояка

вода начинает поступать под подошву затвора. Когда полный приток воды превысит пропускную способность дренажных отверстий, возрастет взвешивающее давление, которое заставляет затвор наклониться над порогом водослива в сторону нижнего бьефа и опрокинуться.

Кромки водоприемных отверстий стояков затворов, установленных на плотине, располагаются на разных отметках. Это позволяет организовать последовательность опрокидывания затворов по мере повышения уровня верхнего бьефа.

С 1990-х годов началось активное внедрение этих затворов, и к 2008 году они были установлены на 50 объектах в 30 странах. Эти затворы выполняют все главные требования, предъявляемые к основным затворам: постоянная готовность и безотказность в работе; водонепроницаемость контактов затвора с сооружением; быстрота маневрирования; минимальная стоимость эксплуатации.

Система автоматических вододействующих затворов «Гидроплюс» может быть использована на многих существующих плотинах для увеличения полезного объема водохранилища, что позволяет сократить объем ежегодного сброса воды без повышения максимального уровня верхнего бьефа, и повышения надежности водосброса без уменьшения объема водохранилища путем понижения отметки порога водослива перед установкой затворов «Гидроплюс».

Простота и надёжность затворов позволяет применять их на вновь строящихся объектах и при реконструкции существующих плотин. Автоматические за-

творы на плотинах малых ГЭС, особенно удаленных от энергоснабжения и средств связи, являются не только важнейшим профилактическим средством, предотвращающим чрезвычайные ситуации, но и достаточным средством, обеспечивающим безопасность эксплуатации плотин малых ГЭС.

Затворы «Гидроплюс» нашли широкое применение в мировой практике. Все они установлены на гидроузлах в странах с теплым климатом. Достаточного опыта эксплуатации их в суровых зимних условиях не было. Поэтому перед внедрением в отечественную практику необходимо было провести испытание их в натурных условиях нашей страны.

В гидравлической лаборатории ЦГИ НИИЭС были проведены модельные исследования одноразового затвора «Гидрошпос», выполнен проект, была построена и введена в эксплуатацию в 2000 г. малая Хоробровская ГЭС на р. Нерль Волжская. Водосбросы плотины этой ГЭС включали два береговых экспериментальных пролета, в которых проходили испытания затворов, и лабиринтный водослив, имеющего 8 секций трапецеидальной формы.

Целью испытаний и зимнего мониторинга было:

- изучение силового воздействия ледового покрова водохранилища на затворы со стороны верхнего бьефа в период зимней межени;

- изучение условий пропуска льда через затворы в весенний паводок;

- изучение характера обмерзания затворов со стороны нижнего бьефа;

- изучение влияния промерзания конструктивных элементов затворов (дренажей, камер противодавления, шахт, водосливной кромки, уплотнений).

По результатам четырехлетних испытаний секция "Правовые и нормативно-технические проблемы безопасности энергетических сооружений" НТС РАО "ЮС России" в 2005 г. рекомендовала использовать эти затворы для повышения безопасности гидротехнических сооружений, не имеющих требуемой надежности в случае перелива через их гребень потока воды.

В процессе модельных экспериментов с этими затворами «Гидроплюс» для плотины Хоробровской ГЭС и плотины «Гриб» в Алжире был выявлен ряд особенностей этих затворов, не поддающихся аналитическому расчету при их проектировании.

В свете изложенного детальному модельному исследованию и анализу в диссертации были подвергнуты следующие вопросы:

- анализ причин колебаний затворов «Гидроплюс» в момент перед опрокидыванием и разработка мероприятий, исключающих это явление;

- изучение гидравлических условий и фактора взаимодействия шахты и дренажной системы затвора для уточнения уровня опрокидывания;

- изучение зависимостей уровня воды под струей непосредственно у стенок затвора со стороны нижнего бьефа от расхода перелива, степени подтопления и формы переливающейся струи;

- изучение влияния наличия или отсутствия соседнего затвора на надежность сработай исследуемого затвора.

Во второй главе рассмотрены методика и оборудование для проведения лабораторных и натурных исследований. Лабораторные исследования, проведенные во Франции, подтвердили работоспособность затворов. Однако ряд вопросов, от решения которых зависит точность уровня сработай, назначение очередности опрокидывания, работа в зимних условиях, не были достаточно проработаны. Поэтому, когда возник вопрос о применении затворов этого типа в России, потребовалось проведение большого объема лабораторных исследований.

Основными действующими на затвор силами являются силы тяжести, давления воды и сопротивления движению воды. Поэтому моделирование всех параметров потока производилось по критерию Фруда.

Наряду с соблюдением подобия по критерию Фруда проверялось подобие по числу Рейнольдса, характеризующему режим течения.

Для выполнения лабораторных исследований была смонтирована установка, схема которой представлена на рис.2.

Оборудование модели и применяемая аппаратура обеспечивали решение основных задач исследований:

- построение расходных характеристик, в том числе при переливе потока через гребень, вычисление коэффициента расхода по опытным данным;

Рис. 2. Схема гидравлической установки для исследования моделей затвора «Гидроплюс»

- изучение пропуска льда через затворы; изучались размеры льдин, которые могут быть свободно сброшены; льдин, вызывающих закупорку водосбросного фронта, уменьшающую пропускную способность водосброса; а также льдин, вызывающих преждевременное опрокидывание затворов;

- исследование пропуска плавающих бревен;

- изучение влияния подтопления со стороны нижнего бьефа на момент опрокидывания;

- определение оптимальной формы водозаборной шахты;

- изучение причин колебаний затвора в критических условиях;

- определение минимальной погрешности при назначении уровня опрокидывания для установления очередности опрокидывания затворов в условиях нарастания паводкового расхода.

Модельные льдины изготавливались из смеси парафина и воска. Они имели в плане круглую или геометрически неправильную, но близкую к кругу форму. При этом в качестве характерного планового размера (1 принимался максимальный линейный размер льдины в плане.

Модели плавающих бревен изготавливались из деревянных брусков длиной до 60 см, что в масштабе модели 1:10 соответствует 6,0 м, то есть стандарту распиловки бревен на леспромхозах перед лесосплавом.

Проверке подверглись четыре модификации затвора: классического типа -модель № 1; с малым переливом - тип А; с большим переливом - тип В; для водосливов с ледоходом - тип С.

В результате сравнения характеристик затворов типов 1, А и В был выбран для Хоробровской плотины затвор типа №1. Он выполнен в натуре в четырех экземплярах — по два затвора на каждый пролет. Затворы установлены с момента приема плотиной напора в 2000 г. С 2000 г. до настоящего времени проводится непрерывный мониторинг затворов.

Натурные исследования (мониторинг) включали: испытание работоспособности затворов в расчетных условиях, т.е. устойчивость затворов в закрытом состоянии при подъеме уровня в верхнем бьефе ниже расчетной (максимальной) отметки; мониторинг эксплуатационной ситуации с затворами в условиях пропуска паводков и в зимних условиях.

В программу мониторинга включались измерения показателей погоды, уровней бьефов, регистрация условий прохождения льда и плавающих тел, состояния самого затвора, взаимодействия затвора и наледей.

В третьей главе подробно рассмотрены результаты лабораторных исследований гидравлических характеристик затворов «Гидроплюс». На лабораторной установке измерялись и исследовались: скорости течения при переливе потока через затвор, рис. 3; давление внутри затвора; давление на затвор снаружи и влияние подтопления затвора со стороны нижнего бьефа, рис. 4 и 5; гидравлические процессы, приводящие к колебаниям затвора перед его опрокидыванием; влияние формы шахты рабочей камеры на уровень воды, при котором затвор опрокидывается; моменты сил и устойчивость затвора в различных эксплуатационных условиях, рис. 6 и 7.

Результаты модельных исследований дали основание сделать следующие основные заключения о гидравлических характеристиках затворов «Гидрошпос».

Устойчивое статическое положение тела затвора обеспечивается при превышении удерживающими силами опрокидывающих сил при уровнях воды в верхнем бьефе ниже некоторых расчетных значений, которые при многопролетной водосливной плотине могут выбираться различными для каждого затвора из многих. При превышении уровнем верхнего бьефа отметки переливной

грани затвора (которая может быть одинаковой для всех затворов на плотине) начинается перелив воды «внутрь» затвора при напоре, определяемым уровнем верхнего бьефа и достигающем 90% от высоты затвора.

Рис. 4. Изменение разности давления за затвором и УНБ с ростом отметки УНБ

" т 1 1

_[_

гае К—«НЛ-

ч

ч

ч

ч

. 1 N

ч

ч

г 5 г 4 рГ 1 * —■ 1

— ч -

Рис. 5. Зависимость разности уровня под струей и уровня нижнего бьефа от степени подтопления нижним бьефом при К„„=0.413

Рис. 6. Схема действующих сил для определения моментов устойчивости затвора

Начало перелива Уровень опрокидывания затвора в через гребень затвора нормальных условиях

Рис. 7. Кривые устойчивости при предельных противодавлениях в камере

Наличие переливающейся воды через водосливные кромки затвора приводит к появлению давления внутри затвора, влияющего на его устойчивость, эти силы должны быть учтены в алгоритме расчета устойчивости; в диссертации приведены подробные данные о давлении на стенки внутри затвора.

Движение воды внутри затвора в режиме перелива, движение воды снаружи затвора и под днищем затвора перед его опрокидыванием носит исключительно своеобразный и сложный характер. Поэтому в диссертационной работе гидравлическая структура потока и его воздействие на тело затвора и влияние его на устойчивость изучались на физических моделях.

Затворы «Гидрошпос» имеют повышенную пропускную способность по сравнению с традиционными типами затворов за счет значительной лабиринт-ности гребня (до 3,0 у исследованных моделей); значения коэффициента расхода относительно пролета в свету не уменьшается ниже 0,65-0,70.

Картина течения снаружи затвора определяется уровнями верхнего и нижнего бьефов, влиянием конструкции порога, наличием соседних затворов. Давление на пороге не соответствует уровню нижнего бьефа и с увеличением расхода при постоянном уровне нижнего бьефа это различие возрастает. При значительном подтоплении сопряжение потока с нижним бьефом после схода потока с затвора переходит в поверхностный режим. Давление между затворами имеет

тот же характер, что и давление за затвором, но по значению несколько больше, чем за затвором. Уровень воды под струей может быть как больше, так и меньше уровня воды в нижнем бьефе.

Гидродинамические условия обтекания затвора в случае, когда сумма удерживающих и опрокидывающих моментов равна нулю и затвор близок к состоянию опрокидывания, обуславливают возможность возникновения колебательных движений тела затвора. Установлено, что основной причиной этого является динамическое изменение давления под дном затвора при протекании потока через донную щель, образующуюся при наклоне затвора в пределах упругих деформаций уплотнений. Предотвратить это нежелательное явление возможно за счет конструктивного преобразования нижней части затвора с устройством боковых накладок.

В четвертой главе рассмотрены результаты натурных испытаний одноразовых затворов «Гидроплюс».

Мониторинг затворов и лабиринтного водослива Хоробровской ГЭС, продолжающийся на протяжении девяти лет, показал, что одноразовые затворы системы «Гидроплюс» работают надежно в зимних условиях, если через них нет сброса льда с размерами льдин более ширины затвора. Колебания уровня в верхнем бьефе не влияют на устойчивость затвора. Пространство в пролете перед затворами и внутри затворов промерзает на большую глубину и остается неподвижным независимо от колебаний уровня, так как перед затвором на границе неподвижного и подвижного льда образуется трещина.

Никаких деформаций и смещений затворов при замерзании и оттаивании не обнаружено. Обмерзание дренажного отверстия приводит к подъему уровня воды в шахте и затворе до отметки верхнего бьефа, и при этом устойчивость затвора не нарушается. В морозную погоду вода внутри затвора промерзает до дна. В оттепель у стенок затвора оттаивает слой, однако на дне лед тает к началу паводка при положительных среднесуточных температурах.

Судя по характеру обмерзания лабиринтного водослива в сильные морозы при малых расходах перелива, можно предположить, что «плавкие» затворы «Гидроплюс» в таких условиях получат большую нагрузку в сторону увели-

чения опрокидывающего момента, рис. 8. Глыбы льда и наледи будут удерживаться шахтой затвора, что может привести к потере его устойчивости. Поэтому перелив через гребень затвора в зимнее время допускать не рекомендуется.

На Хоробровской плотине существуют затруднения с уборкой крупного мусора, который в паводок создает дополнительную нагрузку на затвор, не учтенную расчетом его устойчивости.

Существенного сброса льда через плотину не наблюдалось. Через лабиринтный водослив проходили отдельные льдины, рис. 9. Наблюдался проход ледяного поля размерами около 10x50 м. При подходе к гребню водослива поле разваливалось на куски, и без торошения и заторов лед сбрасывался в нижний бьеф. Имел место проход через левобережную часть водослива ледяного поля с навалом его на опору моста и повреждением этой опоры. Это свидетельствует о том, что на плотинах с ледоходом предпочтительными являются конструкции затворов без шахт и с подводом воды через каналы в гребне плотины.

Рис. 8. Затворы Тидроплюс" в сильный мороз О—20°С)

Рис. 9. Пропуск паводка через плотину Хоробровского гидроузла в апреле 2005 г.

Весенние паводки, прошедшие за годы мониторинга Хоробровской водосливной плотины, были значительно меньше паводка однопроцентной обеспеченности, при котором должны опрокинуться затворы. Опрокидывание затворов должна происходить при расходах свыше 420 м3/с. При этом перелив воды через автоматический затвор должен составлять 1,5 м.

В пятой главе рассмотрен опыт проектирования водосливных плотин и затворов «Гидроплюс» с использованием результатов экспериментальных исследований. Описаны водосливная плотина гидроузла Хоробровской МГЭС с затворами «Гидроплюс» и водосливная плотина гидроузла «СЬпЬ» в Алжире. Рассмотрены перспективы применения затворов «Гидроплюс» на нескольких десятках гидроузлов России с напорами от 2 до 14 м, находящихся в разрушенном состоянии. С появлением таких автоматических затворов стала очевидной целесообразность использования их в первую очередь на малых ГЭС.

В отношении одноразовых затворов, нашедших уже широкое применение, сформулированы условия, в которых эти затворы наиболее эффективны.

Для ряда уже построенных гидроузлов международными нормами повышены расчетные максимальные паводковые расходы. Для пропуска больших расходов целесообразно использовать одноразовые затворы.

Но поскольку эти затворы допускают перелив через гребень, то одновременно они могут использоваться и для регулирования расхода при пиковой работе ГЭС. Это позволяет существенно упростить регулирование расходов, не прибегая к сработке водохранилища и маневрированию затворами с частичным их открытием. ГЭС будет всегда работать при отметке верхнего бьефа, равной или несколько выше НПУ, что позволит увеличить выработку электроэнергии.

Одноразовые затворы могут устанавливаться не только на гребнях водосливов, но и на отдельных береговых секциях бетонных плотин на скальном основании, то есть в условиях, где при экстремальных паводках можно пропустить поток без опасения нарушения напорного фронта гидроузла.

В условиях России затворы «Гидроплюс» могут найти применение на малых и крупных ГЭС, на новых и реконструируемых гидроузлах; такие затворы могут применяться с целью увеличения полезного объема без достройки плотины в случае значительного заиления водохранилища.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Быстрый подъем уровня воды в верхнем бьефе не предоставляет достаточного времени для открытия традиционных затворов водосливных плотин даже при исправном оборудовании и обеспеченном энергоснабжении. Надежность обеспечения пропускной способности дает применение автоматических затворов, открывающих водосливные пролеты независимо от влияния человеческого фактора и конструктивных особенностей плотины и собственно затвора, а именно вододействующих затворов, в которых давление воды является единственной силой, приводящей их в действие. Удачная конструкция затвора предложена и разработана французской фирмой «Гидроплюс»; такие затворы установлены и успешно эксплуатируются на нескольких десятках гидроузлов во многих странах мира.

2. Лабораторные и натурные гидравлические исследования одноразовых затворов «Гидроплюс» позволили получить сведения об их эксплуатационных параметрах и особенностях работы, особенно в суровых зимних условиях. Моделирование параметров потока при лабораторных исследованиях производилось по критериям Фруда и Рейнольдса, моделирование льдин производилось с учетом статистических характеристик для условий России. Измерение характеристик потока производилось в достаточном количестве мерных точек с использованием современной измерительной аппаратуры, что обеспечило получение достоверной экспериментальной информации.

3. В процессе модельных экспериментов с затворами «Гидроплюс» был выявлен ряд особенностей, не поддающихся аналитическому расчету. Поэтому наряду с задачами исследований общих гидравлических характеристик и условий их устойчивости и срабатывания были поставлены задачи изучения ряда гидравлических особенностей таких затворов. Движение воды внутри затвора в режиме перелива, движение воды снаружи затвора и под днищем затвора перед его опрокидыванием носит исключительно своеобразный и сложный характер, что делает невозможным исследование гидравлической структуры обтекания затвора аналитическими и численными методами. Поэтому в диссертационной работе гидравлическая структура потока и его воздействие на тело затвора изучались на физических моделях на гидравлическом стенде. Наличие переливающейся воды через водосливные кромки затвора приводит к появлению сил, влияющих на устойчивость тела затвора; эти силы учтены в алгоритме расчета устойчивости; в диссертации приведены подробные данные о давлении на стенки внутри затвора.

4. Затворы «Гидроплюс» имеют повышенную пропускную способность по сравнению с традиционными типами затворов за счет значительной лаби-ринтности гребня (до 3,0 у исследованных моделей); значения коэффициента расхода не уменьшается ниже 0,65-0,70.

5. Картина течения снаружи затвора определяется уровнями верхнего и нижнего бьефов, влиянием конструкции порога, наличием соседних затворов. Испытания позволили получить результаты, подтвердившие работоспособность затвора при различных случаях перелива воды через затвор.

6. Гидродинамические условия обтекания затвора в случае, когда сумма удерживающих и опрокидывающих моментов равна нулю и затвор близок к опрокидыванию, вызывают колебательные движения тела затвора. Причиной этого определено динамическое изменение давления под дном затвора при протекании потока под донной щелью. Предотвратить это нежелательное явление возможно за счет конструктивного преобразования нижней части затвора с устройством боковых накладок.

7. Мониторинг затворов «Гидроплюс» и лабиринтного водослива Хоробров-ской ГЭС, продолжавшийся на протяжении девяти лет, показал, что одноразовые затворы работают надежно в зимних условиях, если через них нет сброса льда. Колебания уровня в верхнем бьефе не влияют на устойчивость затвора. Пространство в пролете перед затворами и внутри затворов промерзает на большую глубину и остается неподвижным независимо от колебаний уровня, так как перед затвором на границе неподвижного и подвижного льда образуется трещина. Деформаций и смещений затворов при замерзании и оттаивании не обнаружено. Обмерзание дренажного отверстия приводит к подъему уровня воды в шахте и рабочем затворе до отметки верхнего бьефа, при этом устойчивость затвора не нарушается. В морозную погоду вода внутри затвора промерзает до дна. В оттепель у стенок затвора опаивает слой, однако на дне лед тает к началу паводка при положительных среднесуточных температурах.

8. Судя по характеру обмерзания лабиринтного водослива в сильные морозы при малых расходах перелива, можно предположить, что затворы «Гидроплюс» в таких условиях получат большую нагрузку в сторону увеличения опрокидывающего момента. Глыбы льда и наледи будут удерживаться шахтой затвора, что может привести к потере его устойчивости.

9. На плотине Хоробровской МГЭС существуют затруднения с уборкой крупного мусора, что создает дополнительную нагрузку на затвор, не учтенную расчетом его устойчивости. Существенного сброса льда через плотину не наблюдалось. Через лабиринтный водослив проходили отдельные льдины. Имел место проход через левобережную часть водослива ледяного поля с навалом его на опору моста и повреждением этой опоры. Это свиде-

тельствует о том, что конструкция затвора «Гидроплюс» с шахтой в пролете не может применяться на плотинах с ледоходом.

10. Результаты лабораторных и натурных испытаний послужили основанием для разработки новых модификаций вододействующих затворов, в частности, при участим соискателя были предложены и разработаны полуавтоматические вододействующие "многоразовые" затворы.

11. В условиях России затворы «Гидроплюс» могут найти применение на малых и на крупных ГЭС. Этими затворами могут оборудоваться новые и реконструируемые гидроузлы; в том числе, такие затворы могут применяться с целью увеличения полезного объема водохранилища в случае его заиления. Затвор удачно может быть применен для повышения пропускной способности водосливных плотин для удовлетворения современных требований пропуска повышенных расчетных максимальных паводковых расходов; для повышения действующего напора на турбины ГЭС за счет оперативного регулирования уровня воды в верхнем бьефе; для повышения надежности обеспечения пропуска паводка за счет автоматического срабатывания, то есть отсутствия необходимости электропитания приводных механизмов.

12. Основными задачами предстоящих исследовательских и конструкторских разработок в области создания одноразовых и многоразовых вододействующих затворов являются: разработка конструкции, способной свободно пропускать через гребень лед и плавающие тела; разработка конструкции боковых ребер на пороге, ограничивающих раскрытие боковых щелей под затвором; разработка конструктивных мероприятий, обеспечивающих переход к поверхностному режиму сопряжения струи с нижним бьефом; разработка усовершенствованной схемы и технологии профилактического ремонта уплотнений и замены затвора в случае его опрокидывания; обеспечение надежного гашения энергии переливающейся через затвор струи.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Безносое, В.Н. Экологическое сопровождение деятельности по проектированию и эксплуатации гидротехнических объектов / В.Н. Безносов, АЛ. Суздалева С.В. Ковалев, // "Гидротехн. стр-во", 2009, № 8. с. 56-60.

2. Беликов, В.В. Численные исследования при решении гидравлических задач /В.В. Беликов, С.В. Ковалев // "Гидротехн. стр-во", 2009, № 8. с. 61-66.

3. Ковалев, С.В. Опыт исследований и эксплуатации вододействующих затворов / С.В. Ковалев // "Гидротехн. стр-во", 2009, № 2. с.20-23.

4. Кочетков, В.В. Применение гис-технологий и специализированных баз данных при численном моделировании экстремальных затоплений поймы Нижнего Дона / В.В. Кочетков, В.В. Беликов, Н.М. Борисова, С.В. Ковалев, Н.В. Никитина // Сб. докл. конф. "Управление водно-ресурсными системами в экстремальных условиях", 2008. с. 121-125

5. Родионов, В.Б. Гидравлические и экологические исследования — основа гидротехнических проектов / В.Б. Родионов, В.П. Куприянов, С.В. Ковалев // "Гидротехн. стр-во", 2009, № 8. с.5-9.

6. Belikov, V. Optimization of automatic gates design using flow hydrodynamics / V. Belikov, S. Kovalev, V. Kupriyanov, G. Onipchenko // 11-th National Congr. on Theoretical and Applied Mechanics, 2009, p. 39. Borovets. Bulgaria

7. Kovalev, S.V. Innovation in automatic water-operated gates for hydro plant spillways / Kovalev, S.V., Onipchenko, G.F., Rodionov, V.B. // International conference and exhibition HYDRO-2009.21.02. Lyon. France.

8. Tadjer, J.S. The Working regime estimation of real stilling basin construction / J.S. Tadjer, V.P. Kupriyanov, S.V. Kovalev //11-th National Congr. on Theoretical and Applied Mechanics, 2009, p. 58. Borovets, Bulgaria.

КОПИ-ЦЕНТР св. 7:07:10429 Тираж 100 экз. г. Москва, ул. Енисейская, д.36 тел.: 8-499-185-7954,8-906-787-7086

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВОДОСЛИВЫ И АВТОМАТИЧЕСКИ ДЕЙСТВУЮЩИЕ ЗАТВОРЫ.

1.1. Проблема пропуска быстронарастающих паводков на речных гидроузлах России.

1.2. Автоматические водосбросы и автоматически действующие затворы водохранилищных гидроузлов.

1.3. Вододействующие автоматические затворы.

1.4. Автоматические одноразовые затворы системы «Гидроплюс».

1.5. Опыт эксплуатации затворов «Гидроплюс» с учетом климатических особенностей России.

1.6. Вопросы гидравлики затворов «Гидроплюс», подлежащие экспериментальному изучению.

Выводы по главе 1. Задачи экспериментальных исследований.

2. МЕТОДИКА И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ И НАТУРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЗАТВОРОВ «ГИДРОПЛЮС».

2.1. Лабораторные исследования.

2.2. Натурные исследования.

2.3. Образцы затворов «Гидроплюс», испытанные в лабораторных и натурных условиях.

2.4. Оборудование и методика мониторинга зимних условий эксплуатации затворов «Гидроплюс».

Выводы по главе 2.

3. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАТВОРОВ «ГИДРОПЛЮС».

3.1. Скорости течения при переливе потока через затвор.

3.2. Давление внутри затвора.

3.3. Давление на затвор снаружи и изучение влияния подтопления затвора со стороны нижнего бьефа.

3.4. Гидравлические процессы, приводящие к колебаниям затвора перед его опрокидыванием.

3.5. Влияние формы шахты рабочей камеры на уровень опрокидывания затвора.

3.6. Определение моментов сил и устойчивости затвора в различных эксплуатационных условиях.

Выводы по главе 3.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ НАТУРНЫХ ИСПЫТАНИЙ ОДНОРАЗОВЫХ

ЗАТВОРОВ «ГИДРОПЛЮС».

Выводы по главе 4.

5. ОПЫТ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВОДОСЛИВНЫХ ПЛОТИН И

ЗАТВОРОВ «ГИДРОПЛЮС» С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

5.1. Мировая практика применения затворов «Гидроплюс».

5.2. Водосливная плотина гидроузла Хоробровской ГЭС с затворами «Гидроплюс».

5.3. Водосливная плотина гидроузла "Ghrib"B Алжире.

5.4. Перспективы применения затворов «Гидроплюс» на гидроузлах России.

5.5. Обобщенная характеристика водосливных плотин, на которых целесообразна установка затворов «Гидроплюс».

5.6. Перспективы (основные направления) совершенствования конструкций вододействующих затворов.

Выводы по главе 5.

Экологическая катастрофа глобального потепления климата сопровождается повышением водности рек, оцениваемых Гидрометом России в 16% за 1995-2005 гг. Наряду с антропогенным преобразованием поверхности площади водосбора это увеличивает вероятность прохождения паводков, считавшихся ранее редко повторяющимися. Как правило, катастрофические условия возникают и развиваются на водоподпорных сооружениях неожиданно и быстро; при этом одновременно, в силу возможных экстремальных внешних условий (отключение электроснабжения, нарушение коммуникаций, связи и т. п.) оказывается невозможным выполнение штатных технологических функций, обеспечивающих предотвращение аварии. Существование на многих водосливных плотинах в Российской Федерации затворного оборудования с ручным управлением обуславливает низкую оперативность в управлении водопропускными сооружениями и повышает опасность катастрофического повышения уровня воды в водохранилище. В дополнение к этому ветхое состояние большинства малых и средних плотин в России дополнительно повышает вероятность аварий с плотинами и создания чрезвычайных ситуаций. Это подтверждается ежегодными авариями на ряде плотин в различных регионах России.

Главной опасностью при этом является перелив потока через гребень плотин и дамб и неуправляемый их размыв, приводящий к трагическим последствиям. Перелив через гребень плотины вызывается превышением быстро увеличивающегося расхода притока над неоперативно регулируемой пропускной способностью водосбросных сооружений, неграмотной эксплуатацией водосбросов, неисправностью затворного оборудования или невозможностью его нормального функционирования в экстремальных условиях высоких, быстро нарастающих паводков, а также ветхостью и неудовлетворительным состоянием самих плотин.

По перечисленным причинам сегодня особую важность приобретает обеспечение надежности работы водопропускных сооружений и их затворного оборудования, их технологической автономности и быстродействия.

В Российской Федерации в ближайшие годы проблема создания надежных водопропускных сооружений будет весьма актуальной в связи с масштабными планами строительства малых гидроэлектростанций (МГЭС).

Строительство малых ГЭС, как правило, осуществляется в районах, где подключение потребителей к объединенным крупным энергосистемам или нерационально, или невозможно. Это районы освоения полезных ископаемых, зоны туризма или малые реки, осваиваемые частными потребителями, желающими иметь дешевую гидроэнергию для своих хозяйств.

В мировой практике последних лет наблюдается тенденция к автоматизации работы оборудования ГЭС и полной автономии, то есть независимости от других источников энергоснабжения, от квалификации персонала, от любых природных явлений, будь то чрезвычайные паводки, ураганы, обрушения берегов, прорывы плотин выше по течению и т.д.

Эта тенденция относится не только к строительству новых плотин, но и к модернизации уже построенных.

Поскольку малые ГЭС имеют сравнительно малые объемы водохранилищ, то заиление их происходит через несколько лет после строительства. Полезный объем их резко сокращается. Поэтому требования к устанавливаемым на проектируемых и эксплуатирующихся плотинах затворам включают условия увеличения при минимальных затратах полезной емкости водохранилищ и, в то же время, повышения надежности эксплуатации водосбросов.

Перечисленным требованиям удовлетворяют известные в гидротехнике автоматически действующие затворы, открывающие водопропускное отверстие при соответствующем поднятии уровня верхнего бьефа. В мире имеется опыт конструирования и эксплуатации подобных затворов, однако для их применения в российских условиях необходимо проведение достаточно обширных научных исследований, опытного проектирования и пионерной эксплуатации в сложных климатических условиях. Перечисленные обстоятельства обуславливают актуальность выполненной диссертационной работы.

В научно-исследовательской лаборатории Центра гидравлических исследований (ЦГИ) Научно-исследовательского института энергетических сооружений (НИИЭС) при участии автора совместно с французской фирмой «Гидроплюс», разработавшей конструкции, так называемых одноразовых (опрокидываемых) автоматических вододействующих затворов — полигональных, с плоским щитом, цилиндрических, — проведены их подробные модельные испытания. Разработаны и испытаны также несколько типов многоразовых затворов применительно к плотинам Хоробровской МГЭС на р. Нерль, Чагоянской на р. Зея, Петровской на р. Нерль — Клязьминская, гидроузла Гриб в Алжире.

В процессе исследований выяснены особенности этих затворов, улучшены их характеристики и разработан ряд новых конструкций многоразового использования.

Анализу этого материала и выработке рекомендаций по применению вододействующих затворов в условиях России посвящена настоящая работа.

Цель работы: научное обоснование гидравлических характеристик и : анализ отечественного опыта эксплуатации автоматических вододействующих затворов повышенной надежности для водосливных плотин.

Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи: выполнить аналитический обзор известных конструкций автоматических * вододействующих затворов и выявить наиболее приемлемые для условий России конструкции, подлежащие дальнейшей конструктивной проработке, модельным гидравлическим испытаниям и опытной эксплуатации; создать материальную базу для проведения модельных гидравлических испытаний и разработать методику этих испытаний; провести модельные гидравлические испытания и установить количественные значения влияющих факторов и соотношения между ними; разработать научно обоснованные рекомендации по гидравлическому расчету и проектированию автоматических вододействующих затворов; провести мониторинг факторов и физических характеристик, описывающих эксплуатационное состояние автоматических вододействующих затворов и обобщить опыт их эксплуатации на водосливной плотине Хоробровского гидроузла в различные периоды года.

Рабочая гипотеза опирается на представление о возможности и целесообразности применения усовершенствованной конструкции автоматических вододействующих затворов на водосливных плотинах преимущественно небольших гидроузлов в суровых климатических условиях России, особенно с учетом сложных социальных условий в регионах.

Научная новизна выполненной работы заключается в следующем:

- на основании выполненных модельных гидравлических испытаний установлены закономерности взаимодействия тела затвора с массой воды в водохранилище, условия сохранения стабильности и опрокидывания затвора;

- научно обоснованы условия проектирования батареи автоматических вододействующих затворов с целью обеспечения их последовательного включения в работу (опрокидывания) по мере повышения уровня воды в водохранилище;

- на основании анализа опыта эксплуатации автоматических вододействующих затворов на водосливной плотине Хоробровского гидроузла разработаны научно обоснованные рекомендации по проектированию затворов для применения в суровых климатических условиях России;

- на основании результатов гидравлических испытаний и анализа опыта эксплуатации разработаны рекомендации по дальнейшему совершенствованию гидравлических характеристик и эксплуатационных свойств автоматических вододействующих затворов водосливных плотин.

Методы исследований. Основными методами исследований были гидравлические испытания моделей вододействующих затворов и мониторинг промышленных образцов вододействующих затворов в различные времена года на Хоробровском гидроузле.

Достоверность полученных результатов обусловлена тщательной подготовкой и проведением модельных гидравлических испытаний, в том числе выполнением законов моделирования, применением современных методов обработки экспериментальных данных, проведением многолетнего мониторинга эксплуатации промышленных образцов' автоматических водо-действующих затворов в натурных условиях, преимущественно в суровые зимние периоды года.

Практическая значимость полученных результатов определяется возможностью непосредственного использования-разработанных рекомендаций в практике гидротехнического проектирования; в практике эксплуатации автоматических вододействующих затворов на водосливной плотине Хороб-ровского гидроузла, при определении направлений дальнейшего совершенствования конструкции затвора.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Антропогенное влияние на состояние площади водосбора водотоков приводит к возрастанию паводковых расходов воды и увеличению скорости нарастания пиков паводков. Быстрый подъем уровня воды в верхнем бьефе не предоставляет достаточного времени для открытия традиционных затворов водосливных плотин даже при исправном оборудовании и обеспеченном энергоснабжении. Надежность обеспечения пропускной способности водосливных плотин дает применение автоматически действующих затворов, открывающих водосливные пролеты независимо от энергоснабжения влияния человеческого фактора и конструктивных особенностей водосливной плотины и собственно затвора. Таковыми являются вододействующие затворы, в которых давление воды является единственной силой, приводящей их в действие. Удачная конструкция автоматического вододействующего затвора предложена и разработана французской фирмой «Гидроплюс»; такие затворы установлены и успешно эксплуатируются на нескольких десятках гидроузлов во многих странах мира. Устойчивое статическое положение тела затвора «Гидроплюс» обеспечивается при превышении удерживающими силами опрокидывающих сил при уровнях воды в верхнем бьефе ниже некоторых расчетных значений, которые при многопролетной водосливной плотине могут выбираться различными для каждого затвора из многих. При превышении уровнем верхнего бьефа отметки переливной грани затвора (которая может быть одинаковой для всех затворов на плотине) начинается перелив воды через затвор при напоре, определяемым уровнем верхнего бьефа и достигающем 90% от высоты затвора.

2. Надежность и работоспособность затворов «Гидроплюс» в суровых зимних условиях России была подтверждена результатами 8-летнего мониторинга затворов и водосливной плотины гидроузла Хоробровской ГЭС на р. Нерль Волжская. В итоге автоматические вододействующие затворы были рекомендованы к использованию для повышения безопасности гидротехнических сооружений, не имеющих требуемой надежности в случае перелива через их гребень потока воды. В процессе модельных экспериментов с затворами «Гидроплюс» был выявлен ряд особенностей, не поддающихся аналитическому расчету. Поэтому наряду с задачами исследований общих гидравлических характеристик затворов и условий их устойчивости и срабатывания были поставлены задачи изучения ряда гидравлических особенностей, а именно:

- анализ причин колебании затворов в момент перед опрокидыванием и разработка мероприятий, исключающих это явление;

- изучение гидравлических условий и фактора взаимодействия шахты и дренажной системы затвора для уточнения уровня опрокидывания;

- изучение зависимостей уровня воды под струей у стенок затвора со стороны нижнего бьефа от расхода перелива, степени подтопления и формы струи;

- изучение влияния наличия или отсутствия соседнего затвора на надежность сработки исследуемого затвора.

3. Лабораторные и натурные гидравлические исследования одноразовых во-додействующих затворов «Гидроплюс» позволили получить достаточные сведения об их основных эксплуатационных параметрах и некоторых особенностях работы, особенно в суровых зимних условиях. Моделирование параметров потока при лабораторных исследованиях производилось по критериям Фруда и Рейнольдса, моделирование льдин производилось с учетом статистических характеристик для условий России. Измерение характеристик потока производилось в достаточном количестве мерных точек с использованием современной измерительной аппаратуры, что обеспечивало получение достоверной экспериментальной информации

4. Натурные испытания, проводившиеся в двух пролетах водосливной плотины экспериментальной малой Хоробровской ГЭС, позволили получить результаты, подтвердившие результаты лабораторных исследований. Многолетний мониторинг эксплуатационных условий и состояния вододействующих затворов, особенно в зимние периоды года, позволил получить информацию, подтвердившую работоспособность затворов в условиях отрицательных температур и давшую основания для совершенствования конструкции затворов для условий России.

5. Результаты лабораторных и натурных испытаний послужили основанием для разработки новых модификаций вододействующих затворов, в частности, при участии соискателя были предложены и разработаны полуавтоматические вододействующие "многоразовые" затворы.

6. Движение воды внутри затвора в режиме перелива, движение воды снаружи затвора и между затворами перед опрокидыванием носит исключительно своеобразный и сложный характер, что обуславливает невозможность исследования гидравлической структуры обтекания затвора аналитическими и численными методами. Поэтому в диссертационной работе гидравлическая структура потока и его воздействие на тело затвора и влияние его на устойчивость изучались на физических моделях на гидравлическом стенде. Детально измерялись скорости течения и давление в различных точках по отношению к телу затвора и порогу плотины при различных уровнях верхнего и нижнего бьефов. Наличие переливающейся воды через водосливные кромки затвора приводит к появлению сил, влияющих на устойчивость тела затвора; эти силы учтены в алгоритме расчета устойчивости; в диссертации приведены подробные данные о давлении на стенки внутри затвора.

7. Затворы типа «Гидроплюс» имеют повышенную пропускную способность по сравнению с традиционными типами затворов за счет значительной лабиринтности гребня (до 3,0 у исследованных моделей); значения коэффициента расхода по отношению к ширине пролета не уменьшаются ниже 0,65-0,70.

8. Картина течения снаружи затвора определяется уровнями верхнего и нижнего бьефов, влиянием конструкции порога, наличием соседних затворов. Гидравлические испытания позволили получить следующие результаты:

8.1. Давление на пороге не соответствует уровню нижнего бьефа и с увеличением расхода при постоянном уровне нижнего бьефа эта разница возрастает.

8.2. При значительном подтоплении сопряжение потока с нижним бьефом после схода потока с затвора переходит в поверхностный режим.

8.3. Давление между затворами имеет тот же характер, что и давление за затвором, но по значению несколько больше, чем за затвором.

8.4. Уровень воды под струей может быть (при соответствующих значениях влияющих величин) как больше, так и меньше уровня воды в нижнем бьефе.

9. Гидродинамические условия обтекания затвора в случае, когда сумма удерживающих и опрокидывающих моментов равна нулю и затвор близок к состоянию опрокидывания, обуславливают возможность возникновения колебательных движении тела затвора. Причиной этого является динамическое изменение давления под дном затвора при протекании потока через донные щели. Предотвратить это нежелательное явление возможно за счет конструктивного преобразования нижней части затвора с устройством боковых накладок.

10. Мониторинг «плавких» затворов системы «Гидроплюс» и лабиринтного водослива Хоробровской ГЭС, продолжавшийся на протяжении восьми лет, показал, что одноразовые затворы системы «Гидроплюс» работают надежно в зимних условиях, если через них нет перелива и сброса льда. Колебания уровня в верхнем бьефе не влияют на устойчивость затвора. Пространство в пролете перед затворами и внутри затворов промерзает на большую глубину и затвор остается неподвижным независимо от колебаний уровня, так как перед затвором на границе не подвижного и подвижного льда образуется трещина. Никаких деформаций и смещений затворов при замерзании и оттаивании не обнаружено. Обмерзание дренажного отверстия приводит к подъему уровня воды в шахте затвора до отметки верхнего бьефа, и при этом устойчивость затвора не нарушается. В морозную погоду вода внутри затвора промерзает до дна. В оттепель у стенок затвора оттаивает слой, однако на дне лед тает к началу паводка при положительных среднесуточных температурах.

11. Судя по характеру обмерзания лабиринтного водослива в сильные морозы при малых расходах перелива, можно предположить, что затворы «Гидроплюс» в таких условиях получат большую нагрузку в сторону увеличения опрокидывающего момента. Глыбы льда и наледи будут удерживаться шахтой затвора, что может привести к потере его устойчивости. Поэтому перелив через гребень затвора в зимнее время допускать не рекомендуется.

12. Существенного сброса льда через плотину не наблюдалось. Через лабиринтный водослив проходили отдельные льдины. Имел место проход через левобережную часть водослива ледяного поля с навалом его на опору моста и повреждением этой опоры. Это свидетельствует о том, что конструкция затвора «Гидроплюс» с шахтой в пролете не может применяться на плотинах с ледоходом. На плотине Хоробровской МГЭС существуют затруднения с уборкой крупного мусора, плывущих деревьев. Скапливаясь перед затвором, в паводок мусор создает дополнительную нагрузку на затвор, не учтенную расчетом его устойчивости.

13. В условиях России вододействующие затворы «Гидроплюс» могут найти применение как на малых, так и на крупных ГЭС. Этими затворами могут оборудоваться как новые, так и реконструируемые гидроэлектростанции; в том числе, такие затворы могут применяться с целью увеличения полезного объема водохранилища без достройки плотины в случае значительного заиления водохранилища. Затвор удачно может быть применен для повышения пропускной способности водосливных плотин для удовлетворения современных требований пропуска повышенных расчетных максимальных паводковых расходов; для повышения действующего напора на турбины ГЭС за счет оперативного регулирования уровня воды в верхнем бьефе; для повышения надежности обеспечения пропуска паводка за счет автоматического срабатывания, то есть отсутствия необходимости электропитания приводных механизмов.

14. Основными задачами дальнейших исследовательских и конструкторских разработок в области создания одноразовых и многоразовых вододействующих затворов являются:

- разработка конструкции, способной свободно пропускать через гребень лед и плавающие тела;

- разработка конструкции боковых ребер на пороге, ограничивающих раскрытие боковых щелей под затвором;

- разработка конструктивных мероприятий, обеспечивающих переход к поверхностному режиму сопряжения струи с нижним бьефом;

- разработка усовершенствованной схемы и технологии профилактического ремонта уплотнений и замены затвора в случае его опрокидывания;

- обеспечение надежного гашения энергии переливающейся через затвор струи.

1. Артамонов,К.Ф. Автоматические вододействующие затворы Текст./ К.Ф. Артамонов. Фрунзе: Изд. Минсельхоз Кирг. ССР, 1961.

2. Асарин, А.Е. Современные подходы к нормированию и оценке максимального речного стока Текст. / А.Е. Асарин, A.M. Прудовский, В.Б. Родионов. Сб. Безопасность гидротехн. сооружений, № 1. М.: НИИ-ЭС, 1998.

3. Безносов, В.Н. Экологическое сопровождение деятельности по проектированию и эксплуатации гидротехнических объектов Текст. / В.Н. Безносов, А.Л. Суздалева C.B. Ковалев, // "Гидротехн. стр-во", 2009, № 8. с. 56-60.

4. Беликов, В.В. Численные исследования при решении гидравлических задач Текст. /В.В. Беликов, C.B. Ковалев // "Гидротехн. стр-во", 2009, № 8. с. 61-66.

5. Березинский, А.Р. Затворы гидротехнических сооружений СССР Текст. / А.Р. Березинский. М.: Гострансиздат, 1936.

6. Величины ледовых нагрузок на автоматические переливные затворы низконапорных водосбросов Текст. // Экспертное заключение. СПб.: ВНИИГ, 1995.

7. Гебель, В.Г. Затворы гидротехнических сооружений Текст. / В.Г. Гебель. Л.: изд. Упр. Водн. Хоз-ва и Гос. Науч.-мелиорац. ин-та, 1928. Вып. 1., 157 с.

8. Гидравлические расчеты водосбросных гидротехнических сооружений: Справочное пособие Текст. М.: Энергоатомиздат, 1988. 624 с.

9. Гришин, М.М. Гидротехнические сооружения Текст. / М.М. Гришин. Ч. 2. М., 1955.

10. Жаров, Н.И. Исследование и методика расчета осредненных гидродинамических нагрузок, действующих на плоские затворы гидротехнических сооружений Текст. / Н.И.Жаров. Автореф. дис. . канд. техн. наук. Л.: ВНИИГ, 1968.38 с.

11. Залькиндсон, Е.И. Сегментные стальные затворы гидротехнических сооружений Текст. / Е.И. Залькиндсон, Е.Е. Нефедов. М.-Л.: Госэнергоиз-дат, 1958. 168 с.

12. Инструкция по учету условий пропуска льда при проектировании, строительстве и эксплуатации гидроузлов Текст. // ВСН 10-76 / Минэнерго СССР, 1977.

13. Испытания многоразового затвора "Гидроплюс" в плотине Хоробров-ской ГЭС. Текст. / Отчет о НИР. М.: ЦГИ НИИЭС, 2005. 16 с.

14. Исследования затворов "Гидроплюс" для плотины г/у "ОклЬ" на фраг-ментной модели в масштабе 1:20 Текст. / Отчет по НИР. М.: ЦГИ НИИЭС, 2007. 50 с.

15. Калинин, В.М. Малые реки в условиях антропогенного Текст. /

16. B.М. Калинин, С.И. Ларин, И.М. Романова. // Тюмень: изд. Тюменского гос. ун-та, 1998. 220 с.

17. Ковалев, C.B. Опыт исследований и эксплуатации вододействующих затворов Текст. / C.B. Ковалев // "Гидротехн. стр-во", 2009, № 2. с.20-23.

18. Кочетков, В.В. Применение гис-технологий и специализированных баз данных при численном моделировании экстремальных затоплений поймы Нижнего Дона Текст. / В.В. Кочетков, В.В. Беликов, Н.М. Борисова,

19. C.B. Ковалев, Н.В. Никитина // Сб. докл. конф. "Управление водно-ресурсными системами в экстремальных условиях", 2008. с. 121-125.

20. Кулька, Г. Металлические затворы плотин Текст. / Г. Кулька. M.-JL: Госстройиздат, 1934.

21. Куприянов, В.В. Гидрологические аспекты урбанизации Текст. / В.В. Куприянов // Труды ГГИ, 1973. вып.206, с.122-133.

22. Леви, И.И. Моделирование гидравлических явлений Текст. / И.И. Леви. Л.: Энергия, 1967.

23. Михалев, М.А. Материалы по моделированию некоторых видов движения вязкой жидкости Текст. / М.А. Михалев. Изв. ВНИИГ, вып. 108. Л., 1975.

24. Мониторинг на водосливной плотине Хоробровской ГЭС на р. Нерль за 2005-2006 гг. Текст. // Технич. информация. М.: ЦГИ НИИЭС, 2006. 14 с.

25. Мосты и трубы Текст. // СНиП-2.05.03-84. М., 1988.

26. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов) Текст. // СНиП-11-57-75, ч. 2, гл. 57. М., 1976.

27. Онипченко, Г.Ф. Результаты анализа зимнего мониторинга затворов «Гидроплюс», установленных на малой Хоробровской ГЭС в России Текст. / Г.Ф. Онипченко, А.Г. Зюзин. Тр. Симп. МАГИ по ледовым проблемам. СПб., 2004.

28. Оценка ледовых условий для пилотной установки затворов "Гидроплюс" Текст. // Технико-экономич. обоснование водосброса типа "Гидроплюс" для малых ГЭС. Этап 5. Отчет по НИР. М.: ЦГИ НИИЭС, 1996. 49 с.

29. Петрашень, В.И. Гидротехнические затворы с плоской несущей обшивкой Текст. /В.И. Петрашень. Л.-М.: Госстройиздат, 1952. 258 с.

30. Полонский, Г.А. Глубинные затворы гидротехнических сооружений Текст. /Г.А. Полонский. М.: Энергия, 1978. 168 с.

31. Полонский, Г.А. Механическое оборудование гидротехнических сооружений Текст. / Г.А. Полонский. М.: Энергия, 1974. 344 с.

32. Полонский, Г.А. Семинар по теме "Опыт проектирования, изготовления, монтажа, эксплуатации механического оборудования гидротехнических сооружений в северных районах Текст. / Г.А. Полонский. "Гидротехн. стр-во", 1973, № 2. с. 53-55.

33. Пропуск льда через гидротехнические сооружения. Под ред. К.Н. Коржавина Текст. /М.: Энергоатомиздат, 1990.

34. Рассказов, Л.H. Гидротехнические сооружения Текст. / Л.Н. Рассказов, В.Г. Орехов, H.A. Анискин и др. Ч. 2. Учеб. для вузов. М.: изд. АСВ, 2008. 528 с.

35. Результаты мониторинга "плавких" затворов системы Гидроплюс, установленных в экспериментальном пролете водосливной плотины Хороб-ровской ГЭС Текст. / Отчет по НИР. М.: ЦГИ НИИЭС, 2005. 22 с.

36. Родионов, В.Б. Автоматические водосливы и затворы — безопасность малых плотин Текст. / В.Б. Родионов, Г.Ф. Онипченко // Материалы совещания по безопасности гидротехнич. сооружений. Кисловодск, 2000. с.36-43.

37. Родионов, В.Б. Современные затворы для малых ГЭС Текст./

38. B.Б. Родионов, Г.Ф. Онипченко, В.П. Куприянов// «Малая энергетика», 2008, №1-2. с.47-54.

39. Родионов, В.Б. Гидравлические и экологические исследования — основа гидротехнических проектов Текст. / В.Б. Родионов, В.П. Куприянов,

40. C.B. Ковалев // "Гидротехн. стр-во", 2009, № 8. с.5-9.

41. Родионов, В.Б. Испытания "плавких" затворов на Хоробровской ГЭС Текст. / В.Б. Родионов, Г.Ф. Онипченко // "Гидротехн. стр-во", 2005, №7. с. 56-57.

42. Родионов, В.Б. Результаты мониторинга Хоробровской водосливной плотины Текст. / В.Б. Родионов, Г.Ф. Онипченко, А.Г.Зюзин // «Малая энергетика», 2005, №1-2. с. 30-41.

43. Стрелецкий, Н.С. Расчет стальных затворов гидротехнических сооружений по методу предельного состояния Текст. / Н.С. Стрелецкий. "Гидро-техн. стр-во", 1951, № 8.

44. Тарановский, C.B. Расчет стальных затворов гидротехнических сооружений по методу предельного состояния Текст. / C.B. Тарановский. "Гидротехн. стр-во", 1952, № 2.

45. Технико-экономическое обоснование водосброса типа "Гидроплюс" для малых ГЭС Текст. / Отчет по НИР, 1-й этап. М.: ЦГИ НИИЭС, 1994. 16 с. 1996. 150 с.

46. Технические предложения по применению затворов "Гидроплюс" в проекте Хоробровской МГЭС на реке Нерль Текст. / М.: ЦГИ НИИЭС, 1995, 48 с.

47. Федоров, С.Ф. Изменение водного режима водосборов под влиянием лесоразведения Текст. / С.Ф. Федоров, И.Б. Вольфцун, A.A. Копотов, Н.И. Копотова // В кн. "Гидрологические исследования ландшафтов". Новосибирск: "Наука", 1986.

48. Хоробровская ГЭС на р. Нерль (проект) Текст. / М.: Гидропроект, 1995, 159 с.

49. Чугаев, P.P. Гидравлика Текст. / P.P. Чугаев. Л.: Энергоиздат, 1982.

50. Шарп Дж. Гидравлическое моделирование Текст. / Дж. Шарп. М., 1984.

51. Экспериментальная Хоробровская ГЭС на р. Нерль. Рабочий проект экспериментальной части. Текст. /М.: НИИЭС, 2002, 150 с.

52. Экспериментальные исследования затворов типа "Fusegate" для проекта Хоробровской плотины на р. Нерль Текст. / В.Б. Родионов, М.Э. Лунаци, Г.Ф. Онипченко, Е.А. Камахина. Отчет по НИР. М.: ЦГИ НИИЭС, 2001. 64 с.

53. Юшманов, O.JI. Исследования секторного вододействующего затвора системы "Гипросельэлектро" Текст. / O.JI. Юшманов, В.П. Шкарин. "Научные записки" под ред. И.И. Агроскина и др. Т. 21. М., 1959.

54. Ait Alia, A. The Role of Fusegates in Dam Safety Text. / A.Ait Alia. Hydropower & Dams. Volume Three, Issue Six, 1996.

55. Belikov, V. Optimization of automatic gates design using flow hydrodynamics Text. / V. Belikov, S. Kovalev, V. Kupriyanov, G. Onipchenko // 11-th National Congr. on Theoretical and Applied Mechanics, 2009, Borovets. Bulgaria.

56. Beretta, M. Fusegate technology for floodplain management Text. / M. Beretta, G. Menduni, R. Rosso, M.C. Rulli. Int. Jornal on Hydropower and Dams, 2000, vol. 6.

57. Bureau of Reclamation: "Design of Small Dams", third edition Text. / Water Resources Technical Publication, Denver, Colorado, 1987. 860 p.

58. Cammaert, A.B. Thermal Expansion Effects of Ice on HYDROPLUS Fuse-gate Text. / A.B. Cammaert // Final report of Cold Oceans Design Associates Limited (CODA), Canada, Saint John's, September 1993.

59. Carstens, Т. Maintaining an ice-free Harbour by pumping of warm water Text. / T. Carstens. The River and Harbour laboratory, Trondheim, Norway, September 1990. pp. 353-357.

60. Castaing, P. Le barrage de Puylaurent: une Grande Volte en construction aves des procedes innovants Text. / E. Clement, L. Gabard, P. Gaudron. Travaux № 711, j-avg. 1995.

61. Croasdale, K.R. Ice forces on marine structures Text. / K.R. Croasdale. Int. Symp. on Ice Problems, New Hampshire, USA, 1976.

62. Croasdale, K.R. Ice forces on fixed, rigid structures Text. / K.R. Croasdale // Report for the Working Group on Ice Interaction on Hydraulic Structures, A State-of-the-Art Report, CRREL Special Report 80-26, Hanover, N.H.

63. Davis, C.V. Handbook of applied hydraulics. Text. / C.V. Davis. New-York, Toronto, London, 1962-Section 9, pp. 392-462.

64. Frederking, R. Dynamic Ice Forces on an Inclined Structure Text. / R. Frederking. Physics andMec. of Ice. 1980.66. "Handb. d. Ing. Wissensch.", Rehbock-Hilgard, В. II, 1913, p. 405.

65. Hydroplus in the USA Text. // Terminus Fusegate Underway. Fusegate news. October 2003-ANCOLD Special issue. 4 p.

66. Hydroplus System For Dam Storage Capacity Increase Text. // Hydroplus. Nanterre. Рекламный проспект.

67. Jones, S.J. The Reliability of Fusible Gates in Ice-Affected Environments / S J. Jones, D. Spencer, V.B. Rodionov, M.E. Lounatsi, A.Ai't Alia. Hydropower & Dams. Volume Three, Issue Three, 1996.

68. Kocahan H. The Behaviour of Fusegates in Ice Affected Environments Text. / H. Kocahan, V.B. Rodionov. Association of Safety of Dams Engineers (ASDSO), Las Vegas, USA, October 2003.

69. Londe, P. HYDROPLUS Poussee des glaces Text. / P. Londe. August 1991

70. Mahiou, B. Le barrage de Puylaurent Text. / B. Mahiou. 18" ICOLD Congress, vol. 5. Q 70-3. Durban, S. Africa, 1994.

71. Michel, B. Ice Mechanics Text. / B. Michel. Les Presses de l'Universite Laval, Quebec, 1978.

72. Michel, B. Les poussees d'origine thermique exercees par les couverts de glace sur les structures hydrauliques Text. / B. Michel, M. Drouin. Université Laval, Quebec, 1971.

73. Pounder, E.P. The physics of ice Text. / E.P. Pounder. Pergamon Press, New York, January 1964. 151 p.

74. Rae, P.J. Ice Engineering for Better Hydro Generation Text. / P.J. Rae, J.E. Anderson, G.V. Cotroneo. Hydro Review, October 1988.

75. Rodionov, V.B. Analysis of Winter Monitoring Results for Small Hydropower Plant in Russia Text. / V.B. Rodionov, G.F. Onipchenko, Julien Rayssiguier.

76. Rodionov, V.B. Hydroplus Fusegate System: Analysis of Winter Monitoring Data at the Khorobrovskaya HPP Text. / V.B. Rodionov, G.F. Onipchenko, Julien Rayssiguier. 17-th Int. Symp. on Ice, S-Peterburg, 2004, vol. 2. pp. 351358.

77. Rodionov, V.B. Small experimental HPP on Neri River (Russia) Text. / V.B. Rodionov, M.E. Lunatsi, Julien Rayssiguier.

78. Rodionov, V.B. Small Hydro in Russia: Finding a Spillway Gate to Withstand Harsh Winters Text. / V.B. Rodionov, M. Lunatsi, J. Rayssiguier. HRW. vol 14. n. 1. 2006.

79. Slopek, R. Power to the People Text. / R. Slopek, G. Leserberg, J. Al Nashir. «International Water Power and Dam Construction», December 1996.

80. Tadjer, J.S. The Working regime estimation of real stilling basin construction Text. / J.S. Tadjer, V.P. Kupriyanov, S.V. Kovalev // 11-th National Congr. on Theoretical and Applied Mechanics, 2009, Borovets, Bulgaria.

81. The Hydroplus System. Text. Hydroplus International. Рекламный проспект. 11 pp.

82. Timco, G.W. Model tests of Ice Forces on a Wide Inclined Structure Text. / G.W. Timco. Proc. IAHR Ice Symposium, 1984. Vol. 2, Hamburg, pp. 87-97.

83. Tuthill, A.M. Operating Hydro Projects to Control River Ice Text. / A.M. Tuthill. A.M. Hydro Review, November 2000.

84. Xian-zhi, S. Study on Ice Static Pressure on Ice Cover in Reservoir Text. / S. Xian-zhi. IAHR Ice Symposium 1988.88. 15 Years towards Dam Improvement Text. // Retrospective. Fusegate news. Issue 5-March 2004. 4 pp.

85. Zhydkykh, M.I. Calculation of flow velocity in the operative zone of pneumatic installations used for ice-fighting Text. / M.I. Zhydkykh. Ice Symposium 1970, Reykjavik. 6 p.

86. Генеральному директору ОАО «НИИЭС»1. РусГидрс?1. Ю.Б.Шполянскому

87. Открытое акционерное общество «РусГидро: (ОАО «РусГидро»)1. Директору ЦГИ ОАО «НИИЭС»

88. Место нахождения: ул.Рсспублтш, л.51, г. Красноярск, Красноярский кран, Россия, 6600091. С.В.Ковалеву

89. Почтовый адрес: ул. Архитектора Власова, д.51, г. Москва, Россия, 117393 тел. +7 495. 225 3232, факс +7 [-195]225 3737 ofns@ni5liydro.nl1. От1 П НОЯ 2009

90. Об эксплуатации автоматических затворов «Гидроплюс» на плотине Хоробровской ГЭС1. Уважаемые коллеги!

91. Эти затворы могут быть рекомендованы для широкого использования на водосливных плотинах.

92. И.о. Начальника Департамента венчурных проектов и проектов развития1. А.Г. Пешнин

93. А.В. Спускай (495)225-3232 доб. 1968

94. TO WHOM SO EVER XT MAY CONCERN

95. This is to certify that results of hydraulic model tests obtained in dissertation of Stanislav V. Kovalev were used by HYDROPLUS for the Ghrib Dam Raising Project (Algeria) in 2006.

96. Russian Hydraulic Laboratory was selected on a tender basis because they submitted the most economical offer and offered good references.

97. The hydraulic tests conducted for above named project on behalf of HYDROPLUS in Scientific Research Institute of Energy Structures (NIIES) for Hydroplus Fusegates and the obtained results were performed satisfactorily.

98. Two types of tests were undertaken:• one model test representing the full spillway, 185m long, fitted with 20 Fusegates and 2 flap gates,• one other model test representing a single Fusegate.

99. The first model test allowed to study:• the behaviour of the spillway for various floods (location of the hydraulic jumps, flow studies, etc.),the downstream water submergence effect,• the Fusegates carrying after their tipping.

100. The second model allowed studying the behaviour of Fusegates in various environments, to adjust the level of the well entrance and the concrete ballast blocks of the Fusegates.

101. Sociiti par actions slmplifldo au capital do 358 960 Euros 11

102. RCS Nantorro353 7B1 131 -SIRET 353 701 131 000 43-TWJFR 57 353 781 1311. Une société de VINCI cC©1. ONSÎRUCnON E31. ПО МЕСТУ ТРЕБОВАНИЯ

103. Настоящим подтверждаем, что результаты гидравлических модельных исследований, полученные в диссертационной работе Станислава В. Ковалева, были использованы фирмой ГИДРОПЛЮС для Проекта по поднятию напора на плотине Гриб (Алжир) в 2006 году.I

104. Российская Гидравлическая Лаборатория была выбрана по результатам тендера, поскольку она представила самое экономичное предложение и предоставила хорошие рекомендации.

105. Гидравлические испытания, проведенные для вышеуказанного проекта по поручению фирмы ГИДРОПЛЮС в Научно-исследовательском институте энергетических сооружений (НИИЭС) для затворов Гидроплюс, и обработка полученных результатов были выполнены хорошо.

106. Было проведено два вида испытаний:• одно испытание па модели всего водослива длиной 185 м с установленными на нем двадцатью плавкими затворами и двумя клапанными затворами,• другое испытание на модели, представляющей собой один затвор.

107. Первое модельное испытание позволило изучить:• поведение водослива при различных напорах (локализация гидравлических прыжков, поведение потока, и т.д.),• влияние подтопления в нижнем бьефе,• вынос потоком плавких затворов после их опрокидывания.

108. Второе модельное испытание позволило изучить поведение плавких затворов при различных режимах, у точнить отметку входного отверстия шахты и подобрать балласт, состоящий из бетонных блоков, для плавких затворов.

109. Давид Перес ГИДРОПЛЮС подпись

110. Круглая печать компании «ГИДРОПЛЮС С.А.С.»