Ecluzele de transport ale complexului hidroelectric Dnepropetrovsk (DneproGES). Blocarea de transport a stației hidroelectrice Volzhskaya Stația hidroelectrică Shlyuzovaya

Sunt un astfel de dăunător - în urmă cu aproape un an, la invitația lui RusHydro, am vizitat uriașul și incredibilul HPP Volzhskaya și încă nu am arătat nimic. În călătorie, am putut nu numai să mă uit la centrala hidroelectrică, ci și să fac o plimbare cu barca pe Volga, să mă familiarizez cu munca ecluzelor și să mă uit la uriașii sturioni și sturioni beluga care sunt crescuți la fabrica de pește în corpul barajului. Dar am avut o ușoară criză creativă: nu mai voiam să filmez în mod vechi, dar încă nu înțelegeam cum să o fac într-un mod nou. Drept urmare, un an mai târziu am reușit totuși să regândesc cumva acea fotografie și să aleg ceva.

Am vizitat centrala hidroelectrică în luna mai, datorită căreia am reușit să prindem eliberarea de apă din izvor din baraj - de aceea există spumă pe apă.

2. Navigam pe o barcă în „norii” de spumă și ne uităm la scuturile deschise

3. Totul clocotește. Priveliștea este, desigur, fascinantă. Nici măcar nu auzi trenul. Lungimea barajului deversor de beton este de 724 de metri.

Apropo, în timpul construcției centralei hidroelectrice Volzhskaya, au fost selectați 140.000.000 m³ de sol. Dacă ar fi nevoie să transportăm tot acest pământ într-un astfel de tren de marfă, atunci ar fi necesare 8 milioane de vagoane.
4.

5. Ne apropiem de hidrocentrala propriu-zisa

6. Din motive de siguranță, este necesar să se poarte căști în timp ce se află în incinta centralei electrice.

7. Sala turbinelor este impresionantă: o clădire de 736 m lungime, 22 de unități hidraulice cu turbine cu pale rotative

8. În primăvara anului 2013, au fost efectuate lucrări la CHE Volzhskaya la renovare majoră si modernizarea mai multor unitati hidraulice

9. Vechea unitate este în curs de dezmembrare

10.

11. Un angajat al stației preia citiri de la panoul de control

12.

13.

14. Arborele turbinei

15. Munca este în plină desfășurare

16. Nu știu ce este - lumina a căzut frumos

17.

18. Seara mergem să facem poze cu vederi sensibile ale barajului și liniilor electrice din jur, vibrația aerului distorsionează realitatea

19.

20. Bărbații prind nori cu undițele... romantism!

21. Și prind așa pești (în general nu poți pescui la groapă, dar trebuie să-ți hrănești familia)

22. Să mergem să vedem lucrările instalațiilor de transport maritim ale centralei hidroelectrice Volzhskaya. Un lucrător la lacăt se întâlnește cu un vrachier

23. Usile camerelor ecluzei sunt inchise in principal de angajate

24.

25. În clădirea instalației de transport maritim există o mică centrală hidroelectrică, care face parte structural din complexul hidroelectric, dar nu este legată legal de centrala hidroelectrică Volzhskaya.

Barajul hidrocentralei Volzhskaya, care este treapta inferioară a cascadei, a blocat calea spre depunerea peștilor migratori din Marea Caspică. Beluga, sturionul rusesc, albul și heringul Volga au fost afectați în special. Pentru a-și menține numărul, se folosește piscicultură artificială. Fabrica de pește este situată chiar în corpul barajului.

26.

27.

28.

29.

30.

De data aceasta nu vor exista probleme de analiză și probleme, dar vor exista time-lapse, animație și o grămadă de fotografii despre cum sunt construite ecluzele din numeroasele noastre rezervoare și cum funcționează.
, ți-am spus deja. Acum să aruncăm o privire mai atentă asupra modului în care navele depășesc rapidurile destul de mari ale barajelor construite pentru a ajunge în sus sau în aval.

Uitați-vă la centrala hidroelectrică Cheboksary și ecluze:

Este clar de ce ecluzele au fost construite în același timp cu barajele.
Știați că astăzi în multe locuri ecluzele și centralele hidroelectrice în sine, împreună cu barajul, aparțin unor departamente diferite?
Hidrocentrala este deținută de RusHydro, iar ecluzele sunt deținute de Rosmorrechflot. Aceasta este ironia privatizării.
Totuși, ce sunt eu? A promis fără retragere!

Atunci haideți să vedem mai întâi videoclipul, apoi detaliile din fotografii.
Înainte de asta, voi spune doar că, de obicei, nu oferă excursii la ecluze, așa că a trebuit să folosesc la maximum oportunitatea oferită - am plasat un vechi Canon S3 IS deasupra abisului și am început să filmez time-lapse:

Ei bine, atunci mi-am luat și sistemul de modelare și am făcut un model al poarții cu animație pentru a arăta pe model cum se închide poarta, de unde curge apa și toate astea.
Pentru ce este o poartă? Acesta este același bazin din problema aritmetică clasică: curge într-o țeavă și se revarsă în alta. Nimic complicat!

Vă rugăm să rețineți că ecluzele râului nu necesită pompe: apa umple camera ecluzei sau curge chiar din ea, de îndată ce supapele sunt deschise.
Dar pe canalele care trec prin bazine de apă (cum ar fi Canalul Moscova), sunt necesare pompe (deși nu neapărat pe ecluzele în sine).

Modelul matematic al acestei „piscine” este puțin mai complicat decât două țevi: pe lângă acestea, trebuie să controlați și barca și poarta. Și apa să curgă în țevi:

Ce? Este limba necunoscută? Ei bine, este normal! ;)

Gata, asta e, nu-mi voi mai umple capul de intelepciune. Doar vizionați videoclipul și vedeți singur.
Adevărat, fotografia montată (pentru frumusețe) a panoului de control al gateway-ului este de la Centrala Hidroelectrică Nizhny Novgorod, dar cred că oamenii noștri mă vor ierta pentru asta! :)

Ei bine, acum pentru detaliile fotografiei.

Că acoperișul sălii de turbine a centralei hidroelectrice Cheboksary este, de asemenea, un pod peste Volga:

Prin urmare, locuitorii din Cheboksary și oaspeții capitalei văd de obicei centrala noastră hidroelectrică de la geamul unei mașini și, în cel mai bun caz (dacă vă opriți în fața podului), ceva de genul acesta:

Pentru a vedea toată frumusețea și puterea structurii hidraulice, trebuie să urcați pe munte până în crâng.
În copilărie, obișnuiam să mergem acolo pe biciclete pentru a ne uita la șantierul grozav și la experiență bucuria muncii („acesta este sentimentul pe care îl trăiește poetul când se uită la un baraj în construcție”).
Ei bine, sau urcă-te pe Turnul de control Gateway - acolo stătea camera mea pe un trepied:

Pentru cei care au uitat sau pentru prima dată, faceți clic cu mouse-ul pentru a deschide fotografia în dimensiune mare!

Aceasta era vederea de sus. Și iată Turnul însuși, văzut de jos:

Cum arată acest centru?
Panoul de control este simplu și nu deosebit de modern (dar este suficient aici - acesta nu este un aeroport):

Există un alt sistem interesant. Acestea arată toate navele care urcă și coboară pe Volga (toate cele cu GLONASS/GPS și mijloace speciale de transmitere a datelor).
Urma albastră a navei următoare este vizibilă pe ecran. Am vrut să-l așteptăm, dar nu am făcut-o niciodată - era departe și mergea încet:

De fapt, viteza este principalul dezavantaj transport pe apă. Alimente perisabile Nu vei avea noroc pe o barjă.
Dar este foarte comod de purtat materiale de constructii. Faptul că astăzi o armată de camioane Kamaz le poartă de-a lungul drumurilor este pur și simplu o crimă împotriva mediului, și chiar a bunului simț. Și rămânem speranți că transportul pe apă se va recupera și se va dezvolta în cele din urmă.
Uită-te la fotografia din titlu sau la această barjă frumoasă care intră în ecluzele hidrocentralei Nizhny Novgorod - ce capacitate de transport! Pentru a transporta atât de multă marfă cu camioanele Kamaz dintr-un oraș din Volga în altul, este necesar să ardem rezervoarele de combustibil și să distrugi sute de kilometri de traseu...

Stop. Totul este clar cu un drum stricat, dar cu rezervoarele de combustibil? Cu toate acestea, eficiența întregului vas, conform estimărilor brute, este de doar 3%. Deci, tehnologiile actuale de transport pe apă sunt semnificativ inferioare transportului de mărfuri (eficiență totală de aproximativ 8%) – și cu atât mai mult transportului feroviar. Prin urmare, deocamdată, uitați tot ce am spus în paragraful de mai sus - aceasta necesită un subiect separat pentru analiză și comparație!

Între timp, Volga, din păcate, este destul de pustie:

Dar să nu ne distram atenția și să continuăm să ne familiarizăm cu funcționarea porții.

Pentru a completa imaginea, iată priveliștea „în abis” din Turn:

Prima fotografie era a unei barje duble care ocupa toată ecluza.
Și aici va fi o singură barcă mică:

Managerul ecluzei indică fiecărei nave locul pe care trebuie să-l ocupe în ecluză - numărul ochiului de ancorare, iar căpitanul unei nave mari este ajutat să monitorizeze poziția prin următoarele semne:

Nava este ancorată pe jante - flotoare mari care rulează pe șine în nișele pereților camerei ecluzei, urcând și coborând odată cu apa și nava:

Barca noastră coboară, așa că acum trebuie să închidem poarta de sus.
Pe majoritatea ecluzelor cascadei Volga-Kama sunt realizate sub forma unui perete de ridicare:

Acordați atenție „dinților” care abia au ieșit din apă - aceasta este o bază fixă, un zid fortificat care ajută poarta să reziste presiunii masei enorme a rezervorului.
Uite cât de mică este distanța de la ei până la limita superioară a apei (4 metri)!
O navă cu pescaj mai mare de 3,6 m pur și simplu nu va trece aici (40 cm este rezerva impusă de reglementări). Și dacă, din cauza apei scăzute, așa cum s-a întâmplat în această vară, nivelul apei din rezervor scade ușor, atunci navele mai mici nu vor mai putea trece.
La centrala hidroelectrică Cheboksary, o limitare atât de strictă a apărut din cauza faptului că nivelul rezervorului nu a fost ridicat la înălțimea de proiectare. La nivelul de proiectare de 68 de metri, poarta va trebui să fie ușor ridicată, dar pragul va fi deja de 6 m, ceea ce este garantat a fi suficient pentru toate navele Volga.

Poarta superioară aproape:

Aici vedem porți de lucru și de urgență duplicându-le în același timp (sacuța este complet umplută cu apă).
Porțile de urgență sunt necesare în caz de defecțiune sau reparație planificată a porților de lucru.
Când nu există nave de blocare, este posibil să se efectueze întreținerea de rutină a mecanismelor, ceea ce vedem acum.

Folosind un teodolit, deviația porții este monitorizată:

Imaginați-vă, acest gigant de fier încă se îndoaie vizibil sub presiunea apei din rezervor - până la 1,5 cm pentru porțile de urgență și mai puțin de un centimetru pentru porțile de lucru!

Mecanismul de ridicare de la poartă este hidraulic:

Pompe de ulei pentru întreținerea porții superioare:

Există întotdeauna o mulțime de păsări în ecluze:

Pentru că aici este convenabil să ridici peștii care rămân pe poarta care se ridică din apă:

Să trecem la poarta de jos.
Din nou, pe majoritatea încuietorilor Volga, acestea sunt realizate sub formă de uși duble uriașe:

Când sunt închise, ușile converg la un unghi vizibil pentru a rezista presiunii apei din camera de blocare:

La hidrocentrala Ceboksary sunt luate măsuri speciale pentru a se asigura că apa care curge din camera de ecluză nu erodează malul. O parte din ea se scurge de sub poartă (apa clocotită în imagine), iar o parte din ea este departe de poartă și de țărm - spre mijlocul Volgăi:

Pentru a evita valurile la umplerea camerei ecluzei, aici sunt prevăzute și măsuri speciale - un sistem complex de distribuție care atenuează viteza fluxului de apă și o distribuie uniform în toată ecluza. Unele dintre aceste camere speciale sunt vizibile din exterior. Au rămas neterminate pentru că atunci au decis să nu ridice apa la nivelul de proiectare. Acum, dacă există încă o creștere, va trebui să finalizam construcția:

În cele din urmă, apa din ecluză este eliberată, poarta inferioară poate fi deschisă:

Să aruncăm o privire mai atentă în apropierea porții inferioare:

Direct sub pod, deasupra porții de urgență, puteți vedea șine care par să se rupă într-un abis. Au fost folosite în timpul construcției și pot fi încă folosite acum - trebuie doar să coborâți grinda mare, care este vizibilă în stânga sus, direct sub pod - aceasta nu este altceva decât o deschidere mobilă a unui pod feroviar. Se va întinde peste poartă, iar șinele vor continua!

Ce altceva interesant poți vedea?
De exemplu, o curte de utilități între camerele de blocare a aerului:

Și câteva modele brutale pentru o gustare:

Și iată barja care părăsește ecluza:

O centrală hidroelectrică este o centrală hidroelectrică care transformă energia debitului de apă în energie electrică. Fluxul de apă, care cade pe pale, rotește turbinele, care, la rândul lor, antrenează generatoare care transformă energia mecanică în energie electrică. Centralele hidroelectrice sunt construite pe albiile râurilor, iar de obicei se construiesc baraje și rezervoare.

Principiul de funcționare

Baza pentru funcționarea hidrocentralelor este energia apei în cădere. Datorită diferenței de nivel, apa râului formează un flux continuu de la sursă la gura de gură. Un baraj este parte integrantă a aproape tuturor centralelor hidroelectrice; blochează mișcarea apei în albia râului. Un rezervor se formează în fața barajului, creând o diferență semnificativă în nivelul apei înainte și după el.

Nivelurile de apă superior și inferior se numesc bazin, iar diferența dintre ele se numește înălțimea sau presiunea căderii. Principiul de funcționare este destul de simplu. Pe aval este instalată o turbină, pe paletele căreia este direcționat fluxul din amonte. Fluxul de apă în scădere pune turbina în mișcare, iar printr-o legătură mecanică rotește rotorul unui generator electric. Cu cât presiunea și cantitatea de apă care trece prin turbine sunt mai mari, cu atât puterea hidrocentralei este mai mare. Eficiența este de aproximativ 85%.

Particularități

Există trei factori pentru producția eficientă de energie în centralele hidroelectrice:

• Aprovizionare cu apă garantată pe tot parcursul anului.
• Teren favorabil. Prezența canioanelor și a picăturilor contribuie la construcția hidraulică.
• Pantă mai mare a râului.

Funcționarea unei centrale hidroelectrice are mai multe, inclusiv caracteristici comparative:

• Costul energiei electrice produse este semnificativ mai mic decât la alte tipuri de centrale electrice.
• Sursă de energie regenerabilă.
• În funcție de cantitatea de energie pe care o centrală hidroelectrică trebuie să o producă, generatoarele acesteia pot fi pornite și oprite rapid.
• Comparativ cu alte tipuri de centrale electrice, centralele hidroelectrice au un impact mult mai mic asupra mediului aerian.
• Practic, hidrocentralele sunt obiecte îndepărtate de consumatori.
• Construcția de hidrocentrale necesită o mare intensitate de capital.
• Rezervoarele ocupă suprafețe mari.
• Construcția de baraje și construcția de rezervoare blochează căile către zonele de depunere a icrelor pentru multe specii de pești, ceea ce schimbă radical natura pescuitului. Dar, în același timp, fermele piscicole sunt înființate chiar în lacul de acumulare, iar stocurile de pește sunt în creștere.

Specie

Centralele hidroelectrice sunt împărțite în funcție de natura structurilor ridicate:

• Centralele hidroelectrice bazate pe baraje sunt cele mai comune stații din lume în care presiunea este creată de un baraj. Sunt construite pe râuri cu o pantă predominant ușoară. Pentru a crea presiune ridicată, suprafețe mari sunt inundate sub rezervoare.
• Stațiile de deviere sunt stații construite pe râuri de munte cu o pantă mare. Presiunea necesară este creată în canalele de ocolire (deviație) cu un debit de apă relativ scăzut. O parte din debitul râului prin priza de apă este direcționată într-o conductă în care se creează presiune, care antrenează turbina.
• Stații de depozitare cu pompare. Ele ajută sistemul de alimentare să facă față sarcinilor de vârf. Unitățile hidraulice ale unor astfel de stații sunt capabile să funcționeze în modurile de pompare și generator. Ele constau din două rezervoare la niveluri diferite, conectate printr-o conductă cu o unitate hidraulică în interior. La sarcini mari, apa este evacuată din rezervorul superior în cel inferior, care rotește turbina și generează energie electrică. Când cererea este scăzută, apa este pompată înapoi de la stocare scăzută la stocare mai mare.

Hidroenergie a Rusiei

Astăzi, în Rusia, un total de peste 100 MW de energie electrică este generat la 102 hidrocentrale. Capacitatea totală a tuturor unităților hidraulice ale centralelor hidroelectrice rusești este de aproximativ 45 de milioane de kW, ceea ce corespunde locului cinci în lume. Ponderea hidrocentralelor în cantitatea totală de energie electrică produsă în Rusia este de 21% - 165 miliarde kWh/an, ceea ce corespunde și locului 5 în lume. În ceea ce privește numărul de resurse hidroenergetice potențiale, Rusia ocupă locul al doilea după China cu un indicator de 852 miliarde kWh, dar gradul de dezvoltare a acestora este de doar 20%, ceea ce este semnificativ mai mic decât aproape toate țările lumii, inclusiv cele în curs de dezvoltare. Pentru a valorifica potențialul hidro și pentru a dezvolta energia rusă, a fost creat în 2004 Program federal să asigure funcționarea fiabilă a hidrocentralelor în exploatare, finalizarea proiectelor de construcție existente, proiectarea și construcția de noi stații.

Lista celor mai mari centrale hidroelectrice din Rusia

• Centrala hidroelectrică Krasnoyarsk - Divnogorsk, pe râul Yenisei.
• Centrala hidroelectrică Bratsk - Bratsk, r. Angara.
• Ust-Ilimskaya - Ust-Ilimsk, r. Angara.
• Centrala hidroelectrică Sayano-Shushenskaya - Sayanogorsk.
• Centrala hidroelectrică Boguchanskaya este pe râu. Angara.
• CHE Zhigulevskaya - Zhigulevsk, r. Volga.
• Centrala hidroelectrică Volzhskaya - Volzhsky, regiunea Volgograd, râul Volga.
• Ceboksary - Novoceboksarsk, râul Volga.
• Centrala hidroelectrică Bureyskaya - sat. Talakan, râul Bureya.
• Centrala hidroelectrică Nizhnekamsk - Chelny, r. Kama.
• Votkinskaya - Ceaikovski, r. Kama.
• Chirkeyskaya - râu. Sulak.
• Zagorskaya PSPP - râu. Cunha.
• Zeyskaya - orașul Zeya, r. Zeya.
• Hidrocentrala Saratov - rau. Volga.

CHE Volzhskaya

În trecut, centralele hidroelectrice Stalingrad și Volgograd, iar acum Volzhskaya, situat în orașul cu același nume Volzhsky de pe râul Volga, sunt o stație de curgere a râului de presiune medie. Astăzi este considerată cea mai mare centrală hidroelectrică din Europa. Numărul de unități hidraulice este de 22, capacitatea electrică este de 2592,5 MW, cantitatea medie anuală de energie electrică generată este de 11,1 miliarde kWh. Capacitatea de debit a instalației de apă este de 25.000 m3/s. Cea mai mare parte a energiei electrice generate este furnizată consumatorilor locali.

Construcția hidrocentralei a început în 1950. Prima unitate hidraulică a fost lansată în decembrie 1958. Centrala hidroelectrică Volzhskaya a devenit complet operațională în septembrie 1961. Punerea în funcțiune a jucat un rol crucial în unificarea sistemelor energetice semnificative ale regiunii Volga, Centru, Sud și aprovizionării cu energie a regiunii Volga de Jos și Donbass. Deja în anii 2000 au fost făcute mai multe upgrade-uri, care au crescut capacitatea totală a stației. Pe lângă generarea de energie electrică, CHE Volzhskaya este utilizată pentru irigarea maselor de pământ aride din regiunea Trans-Volga. Trecerile rutiere și feroviare peste Volga sunt construite la instalațiile complexului hidroelectric, asigurând legătura dintre regiunile regiunii Volga.

În orașul Volzhsky, regiunea Volgograd. În dreapta acestuia se află un baraj, iar în stânga, un baraj navigabil similar cu două camere este situat paralel cu acesta. Un canal deversor trece între ecluze. Blocul de aer include camere superioare și inferioare. Lungimea fiecăreia dintre camerele de blocare este de 290 de metri, lățimea camerei este de 29,7 metri, iar adâncimea este de 3,65 metri. Între camerele superioare și inferioare există un pod proiectat pentru deplasarea automobilelor și transport feroviar.

Construcția porții a început în 1955 și a fost deschisă pe 10 aprilie 1959. În ciuda faptului că ecluza este situată pe râul Volga, întreținerea sa este efectuată de Federal institutie bugetara. Trecerea navelor la poarta incepe pe 1 aprilie si se termina pe 25 noiembrie.

Când se deplasează în josul râului Volga, navele intră în ecluză din lateral, iar când se deplasează în sus, din canalul de apropiere inferior al complexului hidroelectric Volgograd. Adâncimea râului Volga în camera superioară a ecluzei (din partea rezervorului) este de 19 metri, iar în camera inferioară - 4,4 metri.

Poarta de accesNr. 31 (stânga) și nr. 30 (dreapta) din lacul de acumulare Volgograd. Foto: Andrey Uritsk

Vedere a camerei superioare a ecluzei nr. 31 din lacul de acumulare Volgograd. Foto: Andrey Uritsk

Vedere a camerei superioare a ecluzei nr. 31 și a lacului de acumulare Volgograd. Foto: Andrey Uritsk

Vedere a camerei inferioare a ecluzei nr. 31 când vă deplasați pe Volga. Foto: Mihail Arkhipov

Vedere a camerei inferioare a ecluzei nr. 31 când urcăm pe Volga. Foto: Ivan Zagainov

Vedere a camerelor inferioare ale ecluzelor nr. 30 și nr. 31 la mutarea din Volgograd. Foto: Mihail Arkhipov

Lacăte de expediere situate pe Volga:

- (Dubna, regiunea Moscova)
- (Uglich, regiunea Yaroslavl)

- (Rybinsk, regiunea Yaroslavl)

- (Gorodets, regiunea Nijni Novgorod)
- (Gorodets, regiunea Nijni Novgorod)
- (Gorodets, regiunea Nijni Novgorod)

Voi începe povestea despre HPP Volzhskaya cu blocarea de transport.
Centrala hidroelectrică Volzhskaya este o centrală hidroelectrică de presiune medie, la cursul râului. Principalele structuri hidraulice includ: o clădire a unei centrale hidroelectrice, un deversor de beton și un baraj de pământ și structuri de transport maritim.
Structuri de navigație (lacăte, ascensoare pentru nave etc.) - concepute pentru a ridica sau coborî navele de la un nivel al apei la altul.
Complexul hidroelectric include două camere de ecluză, numerotate 30 și 31.

2. Nava de marfă intră în canalul de apropiere.

3. O navă cu motor cu turiști într-una din camerele ecluzei.

4. Nava de marfă „Sormovsky 3064” intră în ecluză.

5. La comandă din camera de control, el se apasă pe una dintre părțile laterale ale camerei ecluzei.

6. Ușile celulei sunt închise sub supravegherea unui angajat.

7. Gardianul se asigură că niciun obiect străin nu pătrunde între uși în timpul închiderii.

8. Ușile blocului de aer sunt închise. Apa începe să curgă în camera de aerisire.

9. După câteva minute, camera blocului de aer este umplută cu apă.

10. Excesul de apă curge în deversor.

11. Echipa de acostare a unei nave cu marfă uscată.

12. Vedere de la turnul de control la camerele superioare ale sasului.

13. Camerele inferioare sunt porți de acces.

14. Nava de pasageri „K. Minin” părăsește ecluza superioară.

15. Vedere a canalului de drenaj al camerelor inferioare de blocare.

16. În clădirea hidrocentralei interblocare, care face parte din punct de vedere structural din complexul hidroelectric, dar nu are legătură legal cu centrala hidroelectrică Volzhskaya, sunt instalate două unități hidraulice cu pale rotative PL30-V-330.

17. Ecluze, a căror greutate totală este de 390 de tone.
Peste o jumătate de secol, aici au fost executate aproape 423 de mii de încuietori, 950 de mii de nave au trecut prin porțile principale. Volumul total al transportului de mărfuri a depășit 802 milioane de tone.