La ubicación y el ámbito de la central hidroeléctrica de Ertan

El Proyecto Ertan utiliza una presa de arco de doble curvatura. Debido al valle estrecho, la alta caída de agua y el gran caudal, las instalaciones de descarga de inundaciones y disipación de energía se han convertido en una parte importante del centro de la central hidroeléctrica de Ertan. La estructura de descarga de inundaciones de Ertan está diseñada en base a un caudal de inundación de 20.600 metros cúbicos/segundo que ocurre una vez cada mil años, y está calibrada para un caudal de inundación de 23.900 metros cúbicos/segundo que ocurre una vez cada 5.000 años.

La presa es una presa de hormigón de doble arco curvado. Para distribuir la tensión de la presa de manera uniforme, el empuje del estribo de la presa está más sesgado hacia la montaña, lo que es beneficioso para la estabilidad de la presa. presa. El círculo del arco horizontal es una parábola cuadrática, y la viga de corona aguas arriba del arco La superficie es una curva polinómica cúbica. La cota de cresta de la presa es de 1205 metros, el espesor superior es de 11 metros, el espesor inferior de la viga de coronación del arco es de 55,74 metros, el espesor máximo del extremo del arco es de 58,51 metros, la relación de espesor es de 0,232, el ángulo central máximo de la El anillo del arco es de 91,49° y el voladizo máximo de la superficie aguas arriba es de 0,18. La longitud del arco de la cima de la presa es de 775 metros. El volumen de hormigón del cuerpo de la presa es de 4 millones de metros cúbicos.

El orificio de la superficie de descarga de inundaciones está ubicado en el centro de la cresta de la presa del arco, con un total de 7 orificios, cada orificio tiene 11 metros de ancho y 11,5 metros de alto. La elevación de la cresta del vertedero es de 1188,5 metros. Se instala una puerta curva. Se utilizan umbrales adyacentes con ángulos de depresión diferencial grandes de 30° y 20°, y en el umbral se instala un dispositivo de disipación de energía desviador del umbral del engranaje. En el agua de drenaje hay un máximo de 6 orificios, que están dispuestos en el cuerpo de la presa en arco. Para permitir que la lengua de agua tenga un ángulo de colisión mayor con la lengua de agua del orificio superficial, la forma del mesoporo se invierte hacia arriba. La elevación de salida es de 1120 metros, la sección de apertura es cuadrada y el tamaño es de 6 metros × 5 metros. Para evitar la concentración radial del flujo de agua, el orificio central implementa una desviación de presión en el plano y utiliza tres conjuntos diferentes de ángulos de 30°, 17° y 10° para extender las lenguas de agua horizontal y verticalmente para evitar la superposición de lenguas de agua y profundizando el impacto en la corriente abajo.

Los dos túneles de descarga de inundaciones están dispuestos en la margen derecha. Están dispuestos en línea recta con una entrada de agua corta y una cabeza de dragón. El túnel es un túnel de flujo abierto de sección cuadrada y con un tamaño. de 13 metros × 13,5 metros (ancho × alto). La elevación inferior de la entrada es de 1163 metros. El hoyo No. 1 tiene una longitud de 866,53 metros y el hoyo No. 2 tiene una longitud de 1197,33 metros. Las pendientes del fondo de las secciones rectas de las dos cuevas son del 7,9% y el 7% respectivamente. La caída concentrada en la sección de la cabeza del dragón es de 70 metros. La velocidad máxima del flujo en la cueva es de aproximadamente 45 metros/segundo. Para evitar daños por cavitación causados ​​por el flujo de agua a alta velocidad, en estos dos túneles de aliviadero se instalaron respectivamente 5 y 7 instalaciones de aireación. La instalación de aireación es un nuevo tipo de instalación de aireación tipo canal en forma de U. La capacidad de descarga de los tres conjuntos de instalaciones de descarga de inundaciones puede descargar individualmente las inundaciones que se produzcan durante todo el año. Durante una inundación importante, tres conjuntos de instalaciones de descarga de inundaciones descargan conjuntamente las inundaciones, y las lenguas de agua en la superficie y los orificios intermedios chocan hacia arriba y hacia abajo para dispersar y disipar la energía.

Como medida de protección contra la socavación, aguas abajo se instalan estanques con colchón de agua y presas secundarias. El eje de la segunda presa está a 330 metros de la línea de la presa del arco, y la parte superior de la presa está a 1010 metros (lecho del río) a 1017 metros (ambas orillas). El estanque con colchón de agua está protegido por hormigón armado, con una elevación del suelo de 980 metros y una longitud de 354,14 metros. Durante la estación seca para mantenimiento, la segunda presa solo necesita elevarse temporalmente de 4 a 6 metros, lo que puede garantizar que el estanque con colchón de agua tenga un período de mantenimiento de más de medio año.

El sitio de la presa de Ertan tiene buen terreno y condiciones geológicas para construir una presa alta de hormigón de doble arco. El ancho de la base de la viga de corona del arco de la presa de arco de doble curva aprobada por el diseño preliminar es de 70,34 metros, y el volumen de hormigón del cuerpo de la presa es de 4,742 millones de metros cúbicos. Después del diseño optimizado, el fondo de la viga de hormigón de doble curva. Finalmente se adoptó la viga de corona del arco de la presa. El ancho se redujo a 55,74 metros y el volumen de hormigón del cuerpo de la presa se redujo a 4,242 millones de metros cúbicos, ahorrando 500.000 metros cúbicos de hormigón en comparación con el diseño preliminar.

La presa de arco de doble curva optimizada tiene 240 metros de altura, el ancho superior de la corona del arco es de 11 metros, el ancho inferior de la viga de la corona del arco es de 55,74 metros, el ancho máximo del extremo del arco es 58,51 metros, y el ángulo central máximo del círculo del arco es de 91,5°. La longitud del arco superior es de 774,69 metros.

La presa del Arco de Ertan adopta una presa de arco hiperbólico parabólico, que reduce y aplana la curvatura del arco cerca de la pendiente del banco, aumentando así el ángulo entre el empuje del arco y la pendiente del banco y aumentando la estabilidad de el estribo de la presa. Para uniformar la distribución de tensiones y reducir la sección de la presa en arco, se utiliza una curva de alto orden longitudinalmente para aumentar la curvatura longitudinal y el voladizo máximo de la superficie aguas arriba se controla en 0,18. Dado que el terreno a ambos lados del río no es completamente simétrico, los medios arcos izquierdo y derecho adoptan diferentes radios de curvatura, y el radio de curvatura de la línea central del arco superior varía de 349,19 metros a 981,15 metros.

Para descargar las inundaciones y reducir el nivel de agua del embalse, el cuerpo de la presa se divide en tres capas de aberturas: 7 orificios superficiales, 6 orificios intermedios y 4 orificios inferiores para la descarga de agua. Debido a la necesidad de un desvío posterior, en el fondo de la presa se deben establecer 4 orificios de fondo de desvío y sellarlos después de la segunda fase de desvío. Para minimizar la complejidad de la construcción de la presa, solo se disponen 4 capas de corredores en la presa Ertan Arch para satisfacer las necesidades de monitoreo, inyección, drenaje, transporte, etc.

La línea central de la cortina de la presa es aproximadamente paralela al eje de la presa. La margen izquierda se adentra profundamente en la montaña del estribo en diferentes elevaciones y luego gira río arriba para conectarse con la cortina anti-filtración del subsuelo. central eléctrica. La margen derecha gira desde la cabecera de la presa hacia aguas arriba y está conectada con la cortina antifiltración del túnel de aliviadero. La lechada de cortina se construye en la galería de cimientos y en el túnel de lechada. Por encima de la elevación de 1.091,7 metros en la margen izquierda y por encima de la elevación de 1.115 metros en la margen derecha, las cortinas están en una sola fila, y se requiere que la permeabilidad al agua sea inferior a 3 Lu por debajo de la elevación anterior, las cortinas están; en filas dobles, y se requiere que la permeabilidad al agua sea inferior a 1 Lu. La profundidad máxima de la cortina principal es de 105 metros.

La presa de arco está dividida en 39 secciones de presa, con 19 áreas de inyección de juntas principales. La altura de cada área de riego por debajo de 1145 metros es de 12 metros, y la altura de cada área de riego por encima de 1145 metros es de 15 metros. . No hay juntas longitudinales en la presa. Las juntas transversales utilizan chaveteros esféricos. El encofrado de chavetero esférico tiene un diámetro de 80 cm y una profundidad de 15 cm. En comparación con el encofrado de chavetero de corte convencional, tiene una estructura simple y es fácil de construir. El sistema de inyección de juntas transversales de la presa consta de un tanque de inyección horizontal reservado y un tubo de acero de inyección preempotrado y conectado al tanque de inyección. Los tanques de lechada están ubicados en la parte inferior y superior del área de riego y están conectados al tubo de entrada de lechada y al tubo de salida de lechada, respectivamente. Este sistema es conveniente para la construcción y garantiza la calidad de la lechada. Los edificios de descarga de inundaciones y disipación de energía de la central hidroeléctrica de Ertan se han optimizado mediante experimentos, y se ha elaborado un plan de descarga de inundaciones que consta de tres conjuntos de instalaciones de descarga de inundaciones en la superficie de la presa, el orificio central y los dos túneles de descarga de inundaciones en la margen derecha. determinadas las características principales de este plan son:

⑴3 Las capacidades de descarga de los dos conjuntos de instalaciones de descarga de inundaciones son similares y pueden descargar una probabilidad del 50% de inundaciones perennes individualmente, por lo que la operación es flexible y. confiable en caso de una inundación importante, los tres conjuntos de instalaciones de descarga de inundaciones descargan conjuntamente la inundación, y las lenguas superior e inferior de la superficie y los orificios intermedios se encuentran y chocan para dispersar el flujo de agua; ⑵ Cuando los tres conjuntos de instalaciones de descarga de inundaciones funcionan solos, se dividen en tres áreas de disipación de energía longitudinalmente a lo largo del río. La potencia de descarga de cada área de disipación de energía es aproximadamente similar, lo que reduce la dificultad de la disipación de energía aguas abajo;

⑶Los extremos de salida de los tres conjuntos de edificios de descarga de inundaciones utilizan diferentes disipadores de energía, y el flujo de agua difundido se mezcla completamente para reducir la erosión aguas abajo.

Los orificios de la superficie están dispuestos radialmente a lo largo de la parte superior de la presa de arco. Las dimensiones de cada orificio son 11 metros × 1,5 metros (ancho × alto). La elevación superior del vertedero es de 1188,5 metros. Cae libremente y se utiliza el colchón de agua aguas abajo. El estanque forma un colchón de agua profundo para difundir la disipación de energía. El modelo de exportación comparó inicialmente tres modos de umbral: continuo, diferencial y ángulo de depresión diferencial grande más cresta de derivación. Finalmente, se seleccionó el esquema de ángulo de depresión diferencial grande más cresta de derivación. Mediante una mayor optimización, el ángulo de depresión de la gran superficie de la presa diferencial es de 30° para los agujeros impares y de 20° para los agujeros pares. Cada uno de los cinco agujeros de la superficie en el medio está equipado con dos crestas de derivación cerca de los pilares de la puerta; Los dos orificios laterales del número 7 solo tienen una cresta de desvío contra la pared lateral recta. La cresta de desvío aumenta aún más la dispersión longitudinal del flujo de agua en el orificio de superficie, reduce la presión dinámica del impacto del estanque de colchón de agua. Reduce el impacto sobre el colchón de agua del estanque Impacto de la presión dinámica en la pendiente. Los seis pilares de la puerta en el medio del agujero de la superficie tienen 11 metros de ancho en la cabecera y 2 metros de ancho en la cola, lo que aumenta la difusión lateral del flujo de agua. Los pilares laterales No. 1 y No. 7 adoptan una línea recta sin difusión. líneas para evitar el impacto en la pendiente del banco después de la difusión. El volumen de descarga de los siete pozos superficiales es de 6260 metros cúbicos/segundo al nivel de inundación de diseño y de 9500 metros cúbicos/segundo al nivel de inundación calibrado.

Hay 6 orificios en el orificio del medio, que están dispuestos debajo del muelle de la puerta del orificio de superficie. El tamaño del orificio es de 6 metros × 5 metros (el ancho de la tubería, la elevación inferior de la salida es). 1120 metros a 1122 metros, y la salida adopta un flujo de captación. Para dispersar el flujo de agua y evitar la influencia del flujo de agua concentrado en la disposición radial, los orificios intermedios se dividen en tres grupos en el diseño: (No. 1, No. 6), (No. 2, No. 5 ), (No. 3, No. 4), y cada grupo se utilizan tres ángulos de selección inferiores diferentes de 10°, 17° y 30° respectivamente, y los ángulos de deflexión son 1, 2 y 3 respectivamente en el plano a superar. el fenómeno del flujo de agua que se concentra hacia el centro; el ángulo de difusión plano de cada salida del orificio es 2 dentro del orificio, lo que indica que el segmento de corriente es 5. Todo el orificio central y el pilar de la puerta de salida están sostenidos por acero. La capacidad de descarga del mesopozo durante la inundación de diseño es de 6930 metros cúbicos/segundo. El volumen de fuga al comprobar el caudal es de 6950 metros cúbicos/segundo.

Túneles de aliviadero nº 1 y 2

Ambos están dispuestos en la margen derecha del valle del río. Adoptan una entrada de agua corta de tipo poco profundo y un túnel de aliviadero de flujo abierto con dragón. Cabezal y la salida adopta corriente de elevación para disipar la energía. Las entradas de los dos hoyos están ubicadas en Ertangou aguas arriba de la margen derecha de la presa. La elevación inferior de la entrada es de 1.163 metros y la elevación de salida es de 1.040 metros. Las dos cuevas están dispuestas en línea recta y paralelas entre sí. La distancia entre los centros de las cuevas es de 40 metros. La longitud total de la cueva No. 1 es de 922 metros y la longitud total de la cueva No. 2 es. 1269,01 metros Las pendientes longitudinales de los cuerpos de la cueva son del 7,9% y 7% respectivamente. La sección del túnel adopta la forma de arco de medio punto y muro recto, con unas dimensiones de 13 metros × 13,5 metros (ancho × alto), el desnivel se concentra. la cabeza del dragón mide más de 70 metros y la velocidad máxima del flujo en la cueva es de unos 45 metros/segundo.

Para evitar daños por cavitación causados ​​por el flujo de agua a alta velocidad, se instalaron 5 y 7 instalaciones de aireación en los túneles de aliviadero N° 1 y N° 2, respectivamente. Debido a la gran longitud del túnel de descarga de inundaciones de Ertan, el gran flujo por ancho y la pequeña pendiente del fondo, la instalación de aireación adopta un nuevo tipo de instalación de aireación tipo alféizar en forma de U, que no solo mantiene las ventajas de los alféizares convencionales, sino también Utiliza las ventajas de los alféizares en forma de U. La lengüeta de agua de descarga superior elimina el agua de retorno de la cavidad debajo del alféizar para formar una cavidad estable y cumplir con los requisitos de ventilación. La capacidad total de descarga de inundaciones de los dos túneles de aliviadero es de 7.400 metros cúbicos por segundo y 7.600 metros cúbicos por segundo según el flujo de inundación de diseño y el flujo de inundación calibrado respectivamente, lo que representa aproximadamente 1/3 del flujo de diseño y calibrado del centro.

Estructuras de disipación de energía y anticorrosión

Las estructuras de disipación de energía y anticorrosión aguas abajo de la presa de arco del Proyecto Ertan incluyen estanques de colchón de agua, presas de segundo nivel y tanques de protección. aguas abajo de la presa del segundo nivel. La longitud total del estanque con colchón de agua es de 300 metros, con una sección trapezoidal dúplex, un ancho de fondo de 40 metros, una elevación superior de la placa del fondo de 980 metros, un tamaño de bloque de la placa del fondo de 9 metros x 9 metros, un espesor de la placa del fondo de 3 a 5 metros, y una altura superior de pared lateral de 1032 metros. Hay topes de agua alrededor de la placa inferior del estanque de colchón de agua y la placa de protección de la pared lateral. Al mismo tiempo, se colocan corredores de drenaje y zanjas de drenaje debajo de las uniones de las losas. El estanque de colchón de agua y la segunda presa constituyen un. Sistema de drenaje independiente de la presa En la margen izquierda se encuentra una casa de bombeo de agua de pozo profundo, que utiliza bombas de agua especiales para bombear el agua filtrada del estanque de colchón de agua y de la segunda presa.

Presa de gravedad

El segundo tipo de presa es una presa de gravedad. La elevación de la cresta de la presa de la sección de desbordamiento es de 1012 metros. La altura máxima de la presa es de 35 metros. :1.67; la pendiente aguas abajo

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La pendiente es de 1:1.25, y el ancho de la plataforma superior de la presa es de 6,5 metros aguas abajo; lado de la presa, y se disponen una cortina de lechada y dos cortinas de drenaje para reducir el riesgo de la segunda presa y el colchón de agua La presión de elevación sobre el fondo del estanque. El sistema de generación de energía y desviación de agua de la central hidroeléctrica de Ertan consta de entrada de agua, tubería de presión, central eléctrica principal, caverna del transformador principal, cámara reguladora de presión de descarga, túnel de descarga y estación de conmutación de tierra. Todo el sistema está dispuesto sobre el estribo de la margen izquierda.

La entrada de agua está aguas arriba del estribo izquierdo de la presa y adopta una entrada de agua tipo torre. La elevación inferior de la entrada es de 1128 metros y la elevación superior de la torre es de 1207 metros. Las entradas de las seis tuberías de presión están conectadas en una franja larga, con una distancia entre centros de 281 metros entre las entradas y una longitud total de 170 metros entre cada entrada. Utilizando la desviación de agua unificada, se disponen seis tuberías de presión en línea recta en el plano, y el eje de la tubería y el eje del edificio de la fábrica se cruzan oblicuamente a 65°.

El diámetro de la tubería de presión de desvío de agua es de 9 metros. Cada tubería de presión está compuesta por un tramo superior plano, un eje vertical y un tramo inferior plano de 130 metros de altura desde el eje. de la torre de entrada de agua tiene un ángulo con el eje del edificio principal de la fábrica, 6 secciones planas superiores Las longitudes de las secciones son diferentes, la más larga mide 119,2 metros, la más corta mide 60,27 metros y la sección inferior mide 49 metros de largo. La sección plana superior y la sección del eje vertical están revestidas con hormigón armado, y la tubería de acero a presión se utiliza desde el punto inicial de la sección curva inferior hasta el final de la sección plana inferior. Consta de tres cavernas principales: edificio de fábrica, sala principal del transformador y cámara reguladora de presión de descarga, así como tuberías de presión, tuberías de descarga, túneles de descarga, túneles de barras colectoras, túneles de tráfico, túneles de ventilación, túneles de drenaje (corredores), pozos de entrada de aire. , y pozos de escape, pozos de ascensores, pozos inclinados de cables, etc. forman un enorme grupo de cavernas.

Central eléctrica subterránea de Ertan

Debido al gran tamaño de la unidad y del transformador principal, la central hidroeléctrica de Ertan ha formado una central eléctrica principal subterránea, una sala del transformador principal y una regulación de la presión del agua de cola.

Las dimensiones de las tres cavernas subterráneas paralelas son:

Edificio de la fábrica subterránea: 280,29 metros × 25,5 metros × 65,38 metros (largo × ancho × alto el volumen de excavación de las cavernas subterráneas es 370); 10.000 metros cúbicos;

Sala de transformador principal: 199 metros × 17,4 metros × 24,9 metros (largo × ancho × alto);

La sala de regulación de presión de aguas residuales se divide en 2 salas: Sala 1 92,9 metros × 19,5 metros × 69,6 metros (largo × ancho × alto), la habitación 2 mide 92,9 metros × 19,5 metros × 59,6 metros (largo × ancho × alto).

La distancia libre entre las cavernas: la casa de máquinas principal y la sala de transformadores principal son 35 metros;

La sala de transformadores principal y la sala de regulación de presión de aguas residuales son 30 metros.

Se proporcionan dos túneles de descarga, de los cuales el túnel de descarga No. 2 utiliza parcialmente el túnel de desvío de la margen izquierda. La longitud total del Túnel de Descarga No. 1 es de 881,88 metros, y su sección transversal tiene forma de arco de medio punto y pared recta, con un tamaño de sección transversal de 16,5 metros × 16,5 metros (ancho El túnel de desvío se utiliza después El pilote número TTO+214,97 metros, con una sección transversal de 17,5 metros × 23 metros (ancho × alto), y está revestido con hormigón armado.

La corriente impulsada de 550 kV en la sala del transformador principal se eleva hasta la estación de conmutación de tierra a través de 18 cables secos a través del eje inclinado del cable. La sección del eje inclinado del cable es de 6,5 metros × 4,8 metros (ancho × alto). ). El eje inclinado El ángulo con la horizontal es de 37°58,20. La estación de conmutación de 500 kV ocupa un área de 60 metros × 20 metros (largo × ancho) y está equipada con SF. Combinación eléctrica aislada por gas. El edificio del cruce de madera adopta un cruce de madera longitudinal, que está dispuesto en la margen izquierda. La longitud total del cruce de madera es de 2450 m. Adopta una pared recta y una sección de arco de medio punto. El tamaño de la sección transversal es de 17 metros x 6,74 metros (ancho). × altura). El año de diseño. El rendimiento de madera es de 1,1 millones de metros cúbicos. La parte mecánica se construye en dos fases. En la primera fase se instala una línea de transporte, con un rendimiento anual de 400.000 a 600.000 metros cúbicos. La madera que entra en el almacén es remolcada por un remolcador de madera hasta la zona de trabajo situada a 2 km delante de la presa y luego empujada por el empujador de madera hasta la entrada del transportador de madera. La madera es enviada a la cinta transportadora de rodillos mediante un transportador artificial. velocidad del flujo, y luego es enviado al túnel por la cinta transportadora después de ingresar al túnel. Aguas abajo de Santangou, se desliza hacia el río a través de un conducto de acero. La boya de la cinta transportadora rodante importada se fija en su posición mediante el muelle limitador y el nivel del agua de trabajo cambia dentro de una profundidad de 25 m.