Инновационные решения для восстановления малых ГЭС в Ленинградской области
Выпускница специалитета Инженерно-строительного института СПбПУ по направлению «Строительство гидротехнических сооружений повышенной ответственности» Катерина Крылова представила проект «Назначение варианта деривации при восстановлении малых ГЭС с использованием комплексных и инновационных инженерных решений». Научный руководитель — директор Высшей школы гидротехники и энергетики СПбПУ, доктор технических наук Галина Козинец.
Исследование относится к области восстановления и модернизации малых гидроэлектростанций, оптимизации деривационных трактов, применения композитных материалов в гидротехническом строительстве. В Ленинградской области действуют десятки малых ГЭС, построенных в середине XX века и сейчас законсервированных или полуразрушенных. Восстановление таких объектов экономически целесообразно: они обеспечивают энергией локальные производства, сроки окупаемости короче, чем у крупных ГЭС.
Проект включает технико-экономическое обоснование двух вариантов водопроводящего тракта деривационной гидроэлектростанции: напорного засыпного трубопровода и открытого канала трапецеидального сечения. Для каждого варианта выполнено расчетное обоснование конструкций классическими инженерными методами и численным моделированием. Исходные данные и природные условия площадки предоставлены АО «Ленгидропроект».
Анализ показал, что вариант с напорным трубопроводом требует наименьших удельных капиталовложений, но общие затраты на гидроузел остаются высокими. Для оптимизации предложено заменить стальные напорные трубопроводы на стеклопластиковые или полимербетонные трубы. Оптимизация теплоизоляции и сокращение объемов земляных работ дают экономию до 10% на строительно-монтажных работах по деривации.
В узле гашения гидроудара предложена альтернативная схема с быстродействующим гидроэлектрическим клапаном. Решение снижает материалоемкость на 6–8%: гашение пиковых давлений при аварийном сбросе нагрузки позволяет уменьшить расчетную толщину стенки трубы по всей длине деривации (3,7 км). Предложения учтены АО «Ленгидропроект».
Стеклопластиковые и полимербетонные трубы обладают высокой коррозионной стойкостью, сниженным весом и увеличенным сроком службы по сравнению со стальными аналогами. Внедрение решений сократит капитальные затраты на восстановление малых ГЭС, ускорит окупаемость объектов и повысит энергоэффективность локальных производств Ленинградской области.
(29).png)