• Главная
  • Статьи
  • УСТЬ-СРЕДНЕКАНСКАЯ ГЭС: уникальные инженерные решения в условиях вечной мерзлот...

Статьи

Номер: № 2 (2019)

УСТЬ-СРЕДНЕКАНСКАЯ ГЭС: уникальные инженерные решения в условиях вечной мерзлоты

Уникальный гидроэнергетический объект возводится в чрезвычайно сложных природных условиях: толщина вечной мерзлоты в месте ее расположения достигает 300 м, а температура воздуха зимой снижается до −60 °С.
Согласно проекту гидроузел представляет собой средненапорную ГЭС приплотинного типа. Проектная мощностью станции 570 МВт, гарантированная мощность 132 МВт.
В здании ГЭС при завершении строительства будут установлены четыре гидроагрегата, расчетный напор для их работы составляет 58 м. Длина машинного зала 138 м, ширина 26 м, длина монтажной площадки 36 м.
Проектная площадь водохранилища ГЭС составляет 265 км², полная емкость 5,4 км³, полезная емкость 2,6 км³. Общая длина напорного фронта ГЭС 2,49 км.
Максимальная высота земляной плотины 65 м, длина 2,1 км. Для сокращения сроков ее строительства была разработана и применена уникальная технология: обустроены специальные прудки, куда отсыпался противофильтрационный суглинистый понур плотины. При этом, чтобы обеспечить укладку суглинистого грунта при отрицательных температурах (до −15 °С), сохраняя его структуру, грунт смешивали с солью, что обеспечило возможность существенно увеличить временной период укладки противофильтрационного элемента. Для обеспечения напора, необходимого для ввода ГА № 1 и ГА № 2, в верховой клин основной плотины была вписана первоочередная земляная плотина длиной 1,218 км и высотой 33,5 м при отметке гребня 260,5 м.
Бетонная часть сооружений напорного фронта, согласно проекту, составляет 430 м при максимальной высоте 74 м и включает: водосбросную плотину, станционную плотину, глухую плотину, сопрягающий устой.
Общая длина водосбросной плотины 150 м. Конструкционно она состоит из десяти секций длиной 15 м, каждая из которых имеет глубинное отверстие 6×12 м, за счет чего в совокупности обеспечивается пропуск расходов для основного расчетного случая, а также поверочного, максимальное значение которого может доходить до 19840 м³/с. Гашение энергии потока, проходящего через отверстия водосбросной плотины, происходит в водобойном колодце, который с низовой стороны ограничен водобойной стенкой высотой 9,3 м. Регулирование основными затворами водосбросной плотины осуществляется канатными механизмами грузоподъемностью 2×250 т. с. Для обеспечения ремонтных работ со стороны верхнего бьефа предусмотрено перекрытие отверстий аварийно-ремонтным и ремонтным затворами.
Станционная часть бетонной плотины состоит из четырех секций по 24 м, в которых располагаются турбинные водоводы, имеющие металлическую облицовку. Для предотвращения попадания в водовод посторонних предметов во всех секциях со стороны верхнего бьефа установлены сороудерживающие решетки. Для возможности установки ремонтных затворов перед аварийно-ремонтными затворами предусмотрены специальные пазы. Гребень станционной плотины служит основанием здания водоприемника, которое частично размещено также и на глухой плотине.
Глухая плотина служит для сопряжения бетонных сооружений с правым берегом и имеет длину 105 м. С целью обеспечения более надежного примыкания бетонных сооружений к скальному берегу была выполнена сопрягающая цементация скального берега.
Сопряжение с земляной плотиной обеспечивается бетонным сопрягающим устоем длиной 80 м, в конструкции которого есть бетонная шпора, верховая и низовая подпорные стены.
При разработке проекта строительства с учетом сложнейших природно-климатических условий были приняты особые инженерные решения. Так, на участке тектонических нарушений (протяженностью до 100 м) в основании бетонных сооружений напорного фронта была сооружена противофильтрационная цементационная завеса глубиной 25 м. На участках с вечномерзлыми грунтами до обустройства завесы предварительно было выполнено электрооттаивание мерзлых пород. Разработанные проектировщиками решения обеспечивают надежность оснований станции, строящейся и эксплуатирующейся в условиях широкого распространения многолетнемерзлых грунтов.