Djordjevic-Koriscenje Vodnih Snaga II(1989)

D r Bramsiav Đordević. ređ„ profesor

K G R I Š G E N J E V O D N I H S H A G A

Izdavači: Građevinski fakuitet Univerziteta u Beogradu Beograd. Bulevar Revolucije 73/i IRO „Naučna knjiga" Beograd, Uzun-Mirkova 5/i

Recenzenti: D r Mladen BorelL red. profesor Dr S/avo/jut Jovanović. red. profesor

Odobreno za štampu od strane Komisije za izdavačku delamost Građevinskog fakulteta na preporuku Katedre za hidrotehniku sa sednice od 16. 11. 1988. g.

Za Građevinski fakuitet Glavni i odgovorni urednik D r Sraan Vertečamn. docent

Tehnički urednik Sav mije Stojanović

.Za.^,Naučnu knjigu*" Dr. Blaža Perović

Urednik Nikola Donćev

Tehnički urednik Gradm^Savić

Korice

Miloš Majsiorovič

Tiraž: 1000 primeraka

ISBN 86-23-41023-8

Štampa Štamparija ..Bakar"; ~ Bor

PREDGOVOR DRUGOM IZDANJU

Knjiga "KORIšćENJE VODNIH SNAGA - OBJEKTI HIDROELEKTRANA" koja je iza-šla iz štampe 1984. godine u izdanju "Naučne knjige" iz Beograda i Građevinskog fakulteta Univerziteta u 8eogradu pobudila je interesova-nje hidrotehničke javnosti, о čemu govori i činjenica da je čitav ti-raž dosta brzo rasprodat. To interesovanje javnosti autor smatra naj-većim priznanjem.

Knjiga čini jedinstvenu cei inu sa knjigom "Korišćenje vodnih snaga -- Osnove hidroenergetskog koriščenja voda" istog autora» izdatu 1981. godine. Ta knjiga će se, takođe, uskoro pojaviti pred čitaocima u no-vom, znatno izmenjenom i dopunjenom izdanju.

U drugom izdanju autor je izvršio izmene i dopune prethodnog izdanja, a dodao je i potpuno novu obimniju glavu pod naslovom "Neki sociološ-ki asoekti planiranja hidroenergetskih sistema". Autor smatra taj aeo dosta značajnim, poseono imajući u vidu da u hićrotenničkoj javnosti do sada nije bilo razmatranja uzroica sve oštrijih sučeljavanja, ODO-nencija i ograničenja pri planiranju hidroenergetskih i voaoprivrea-nih objekata. Zato autor očekuje posebne sugestije i mišljenja za taj domen svojih istraživanja.

Autor se srdačno zahvaljuje svima koji su mu svojim mišljenjima i su-

gestijama pomogli tokom raaa na Disanju obe knjige.

dr Branislav Sorđević

NAPOMENA IZDAVAČA

Izsavać за zadovoljstvom ističe aa 35 za avotomnu monografiju pod :~3tim naslovom "KORIŠĆENJE VODNIH SNAGA", čiji se drugi tom Donovo r.aiazi ored čitaocima i drugom, dopunjenom izdanju, autor profesor cr Branislav Sorđević dooio 1984. godine značajno društveno prizna-n j e - Oktobarsku nagradu graaa Beograda za oblast matematičkih, fizi-čkih i tehničkih nauka.

Izdavač

IZ PREDGOVORA PRVOM IZDANJU

Godine 1981. u izdanju Građevinskog fakulteta Univerziteta u Beogradu

izašla je prva knjiga "Korišćenje vodnih snaga", sa p o d n a s l o v o m "Osno-

ve hidroenergetskog korišćenja voda". U dvanaest glava te knjige date

su m e t o d o l o š k e osnove h i d r o e n e r g e t i k e : vodne snage u okviru kompleksne

energetike, fizičke osnove vodnih snaga, tipovi hidroelektrana i klasi»-

fikacija dispozicionih rešenja, metode za određivanje hidroenergetskih

potencijala, karakteristike elektroenergetskog sistema, e n e r g e t s k e i

ekonomske karakteristike e l e k t r a n a , metodika za vrednovanje i optimal-

no dimenzionisanje h i d r o e l e k t r a n a , principi regulisanja rečnih protoka

u a k u m u l a c i o n i m basenima, turbine za hidroelektrane i njihove radne

k a r a k t e r i s t i k e , hidrogeneratori i osnovni sklopovi h i d r o a g r e g a t a , i

n a j z a d , metode izbora tipa i parametara agregata.

Druga knjiga, koja je sada ored č i t a o c i m a , predstavlja nastavak pret*

hodne. Obrađuje metodiku disoozicionog izbora i proračuna objekata hi-

d r o e l e k t r a n a , te je i naslovljena podnaslovom "Objekti hidroelektrana".

M o ž e se čitati i sasvim nezavisno od prve knjige, mada je, zbog celovi-

tosti razmatrane m a t e r i j e , numeracija glava nastavljena u odnosu na

kraj prethodne knjige. Razmatraju se objekti hidroelektrana praktično

svih do sada koriščenih dispozicionih shema, pri čemu je izvršena sis-

t e m a t i z a c i j a , tako da se obrađuju pojedini tipovi zahvatnih organa od

ulaznih građevina i zatvaračnica, preko raznihr izvedbi dovoda (kanali,

t u n e l i , cevovodi), do m aši n ski h zgrada različitih d i s p o z i c i o n i h shema.

Pošto čine nerazdvojni deo proračuna pojedinih vrsta objekata h i d r o e -

lektrana,, razmatrani su nestacionarni fenomeni u otvorenim derivacijama

i d e r i v a c i j a m a pod p r i t i s k o m i mere za ublažavanje neoovoljnih posledi-

ca tih pojava. Radi cei ovi tosti pri kaza obuhvaćeni su i neki--objekti- "

koji se đo sada rede sreću-i,r-nas~tta.TažntceV objekti za zaštitu r i b a ) •

ali koji će se svakako češće koristiti u-budućnosti. Posebno su o b r a -

đene "pumpno-akumulacione (reverzibilne) h i d r o e l e k t r a n e , imajući u vidu

t e n d e n c i j e građenja i tih objekata.

<njiga je namenjena studentima, ali je pisana tako da bi mogla da poslu-

ži i kao neka-vrsta oođsetnika za inženjere koji se oave o r o j e k t o v a n j e m

h i d r o e n e r g e t s k i h oojexata. Zbog toga je ilustrovana brojnim primertma

izvedenih objekata u nas i u svetu, kao i izvesnim nomoaramima koji

olakšavaju, пеке Droraćune.

Ovu k n j i g u ^ S e C z a d o v o ! j s t v o m sam posvetio Prof.Mi lanu Verćonu, sa kojim

~e vezuje dugi niz goaina za m e n e veoma d r a g o c e n e saraonje. čitav svoj

radni vek profesor Milan Verćon je. posvetio n i c r o e n e r g e t s k o m i vodoori-

v r e o n o m stvaralaštvu i školovanju hidrotehničkin stručnjaka v i s o k o g k v a -

liteta» Izvanrednom sintezom aktivnosti u oba:pravca P r o f . V e r č o n , j e do-

prineo stvaranju jugoslovenske nidrotehničke škole najvišeg n i v o a . Koji

su njegovi saraonici i bivši đaci pretočili u mnogobrojne o b j e k t e širom

naše z e m l j e i sveta.

Veoma sam zahvalan orofesorima Dr Mladenu Boreliju i Dr Slavoljubu Jo-

v a n o v i ć u koji su pažljivo pročitali rukopis ove knjige i dali mu više

a r a g o c e n i h saveta.

Branislav Borđević

S A D R Ž A J

str.

В. SISTEM ZATVARAĆNICA ZA OSTVARIVANJE ZAHTEVANE

FUNKCIONALNOSTI i POUZDANOSTI HIDROENERGETSKIH

POSTROJENJA . 9

13.1. ZATVARAČI KCGT SZ иРОГБТВТлТАУАЛи MA К1ЛЮЕЖЯСЕТ5КШ OBJEKTIMA U

13.1.1. Površinski zatvarači 12 13.1.1.1. Zatvarači koji prenose opterećenje na bočne konstrukcije- • 14 13.1.1.2. Zatvarači koji prenose opterećenje na prag o b j e k m . . . . 27

13.2. ZATVARAČI ULnZJUK GPAOJZVINA 44

13.3. VODOSTñNSKI ZATVARAČI

13.4. РРЕЕЛШВШБКЕ ZA1VARAČNICE 30

13.5. ZATVARAČI DIFUZOFA I ZATVARAČI N A ODVODNOG" DERIVACIJI • - • 54

Й. ZAHVATNE (ULAZNE) GRADJEVINE 57

14.1. ZAHVATI U AKLMILACIJAMA 53

14-1-1. Zahvatne gradjevine u sastavu brane =¡0 14.1.2. Zahvatne gradjevine na obali — 14.1.3 Zahvati u onli&i. kule ^ 14.1*4. Neki specifični računski aspekti, zahvata a akumulacijaira • • 71

14.2. REĆNI тшшаI . « ^

14.2.1. Izbor n?esta recnog zahvata 14.2.2. Osnovm. tipovi rečniii.zahvata 33

Б . OBJEKTI "DERIVACIJA KCD HIDROEUEKTRANA 33

15.1. m m s z z m s r & c u z 39 15.1.1. Trasa i poprečni presek kanala 39 15.1.2. Cbioga n.idrQenergef.ski.h kanala 95

15.2. ттжы. ic4 15.2.1. Trasa.i prorećni presek derivacicnih tunela 135 15.2.2. Obloge tunela • ИЗ 15.2.2.1. О menaničkiiri xarakraristifcama s t e n s k m masa ИЗ 15.2.2.2. Tipovi obloge i prunena • • lio 15.2.3. Ыекл. specijalni problemi nidroenergetskin tunela 1-3 15.2.3.1. Miniralna visura nadsloja stanske mase 12o 15.2.2-2._ Najmanje rastojanje bliznih.tunela 125

15.2.3.3. Pre lažne decnice pri' praieni karakteristika stsnsxe irase • - 126 15.2.4. Qjhici energije u tunelu i izbor optninalnog prečnlka • • • 127

15.3. CEVOVCDI 129 15.3.1. 'Trasa cevovoda i sheme dovoda vode do TvaáiTiSke zgrade • • • 133 15.3.2. Konstrukcija čeličnih cevuvoaa 135 15.3.3. CtDtiinizacxja p r e ć m k a cevovcća . 138 15.3.4. DirHnzJLonisanie cevovoca i naprezanja u r.jenru 141 15.3.4.1. Sila ко je čelu ju na cevovod • 141

б

str.

15.3.4.2. Analiza:naprezanja cevovoda . 104 15.3.4.3. Odred jivanje debljine zidova cevovoda 145

15.3.4.4. Proračun krutosti cevovoda 147

15.3.5. Oslanjanje cevovoda i diraenzionisanê oporca » 148 15.3.5.1. Vrste oparca 148 15.3.5.2. Sile koje deluju n a a n k e m e oporce i provera stabilnosti. . 152 15.3.5.3. Sile koje deluju na medjupotpore 156

_ 15.3.6. Armirano betonski cevovodi 156

16. NESTAOIONARNE POJAVE U DERIVACIJAMA POD PRITISKOM I OBJEKTI ZA UBLAŽAVANJE NEGATIVNIH POSLEĐICA . . . . 159

16.1. HIDRAULIČKI UDAR U DERIVACIJAMA POD PRITISKOM 159 16.1.1. Fenomen hidrauličkog udara i njegove posledice 159 16.1.2. Analitički pristup odredjivanju veličine hidrauličkog udara 162 16.1.2.1. Opšte jednačine, faza, potpun i nepotpun udar,

prva karakteristika cevovoda 162 16.1.2.2. Verižne jednačine za slučaj nepotpunog udara 165 16.1.2.3. Druga-karakteristika cevovoda 167 16.1.2.4. Povećanje pritiska pri. linearnoj praneni q

pri potpunom. skidanju opterećenja 163 16.1.2.5. Povećanje pritiska p r i skidanju malih opterećenja 169 16.1.2.6. Sniženje p r i t i s k a — n e g a t i v a n udar 170 16.1.2.7. Hidrau.1 i.čkiîadar u cevovodima.čije s e karakteristike

men ja ju po- dužini. . . 171 16.1.2.8. Baspodela, :.m<.га. duž cevovoda . 172

16.1.3. Mere, za rôanjenje. vodnog-udara 173

16.2. V C S O K E M U 176

1&.2.1. S v r h a i-načlnr:-delavanj'a - '. 176

16.2~2. Turovi: vodostana i- dcmenrpoiiienijivosti 179 16^2.2.1. Vodostamr-rna. dovodnoj"derivaciji . 1 7 9 16.2-2.2. "Vcizz - na. odvodnoj-derivaciji 187

16.2.3. Hidraulička -' -•>l 1 nist: vodostana 189

16.2.4. Proračun. osci 1 act j a .nivoa u vodosrana 191

16.2.4.1. Osnovne.-jeriračine-osci.3ar.ija aiivoa u vodostarsu 191 1в>2..4.2.. Кагакгегтяглčni-pre 1 дzni..režimi...za. ana 1 i таг vodostana . . . 193

16.2.5. Qáredjivanjeînerodaraiih oscilacija u nekim posebnim slučajevima 1 16.2.5.1. Cilindfcični vodosran X95 16.2.5.2.- Vodostan sa-'Drioušivačem . 198 16.2.5.3. Voaostan. sa. kancsrama . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 16.2.5.4. Diferencijalni vodostan 207

16.2.6. Optimizacijavodostana sa,dovodcm . . . . . . 208 16.2.7. 0 iznoru tipa i.:parametara vodostana ^ . . . . 209

16^3. PRITISKA . 213

s t r .

17, NESTACIONARNO TEČENJE U OTVORENIM KANALIMA I OBJEKTI ZA REGULI SANJE TE POJAVE 2 l S

17.1. HIDRAULIČKI ASPEKTI 213 17.2. KANALI SA SAKDREGULJSAMJIM. I, НЕСТ.ТГ.ТЯАШЕМPROTOKA . . . . 222 17.2.1. Kanali sa samoregulisanjem 222 17.2.2. Kanali sa regulisanjem protoka 223 17.3. MERE ZA UBLAŽAVANJE NEPOVQUMH EEEKATA

NESTACICNARNOG TEČENJA U KANALIMA 224 17.3.1. Vodne kcsrore i karoenzacijski baseni 225 17.3.2. Prelivi na kanalskom dovodu 230 17.3.3. Sinhranizovani ispusti 232

18, SPECIJALNI OBJEKTI NA HIDROTEHNIČKIM POSTROJENJIMA . . . 234 18.1. TALOŽNICE NA DOVODIMA DERIVACIOilH HIDROELEKTRANA . . . . 234 18.1.1. Svrha, način rada i pódela 234 18.1.2. Taložnice sa komorama periodičnog korišćenâ . . . . . . 239 18.1.3. Taložnice sa kont i mri ranim ispiranjem 247 18.2. OBJEKT! ZA RIBE U OKVIRU ШПЮТ^,ККГРАЫЕ . . . . . . . . 252 18.2.1. Objekti za propuštanje riba 253 18.2.2. Objekti za. zaštita..i usmeravanje riba 258

1 9 , D I S P O Z L C I O N A I K O N S T R U K C I J S K A R E Š E N J A

M A Š I N S K I H .ZGRADA H I D R . O E L E K T R A N A 2 5 9

19.1. OSNOVNI TIPOVI MASINSKIH. ZGRADA . 2 5 9 19.1.1. Mašinske zarade rečnih.. hidroelektrana 13.1.2. Mašinskerzgrade pri-hranskih

hidroelektrana srednjeg i. visokcgrpritiska . 269

19.2. 289 19.3. osNovra: DisrozicrEGrorsADRžsjii^^ 292

19.3.1. Proizvodni. deo mašinske. zgrade.... 293 19.3.2. Mjiriлулn .deo rna.sinske:zgrade 297 19.3.3. Prostori je ..za., upravljanje i .održavanje . . 203 19.3.4. Prostor za transformatore 306 19.4. VISINSKI POLOŽAJ MASINSKE ZGRADERAZVOJ I RAZMESTAJ

OSNOVNIH! SADRŽAJA PO VISINI 310 19.4.1. Definisame visinskog položaja mašinske zgrade 210 19.4.2. Odredjivanje visine bloka~hidroagregata 311 19.4.3. Razvijanje.dispozicije blokova-pojedinih vrsta agregata . 314 19.4 .3.1. Proizvodni;:blQkovjL.reákcijskih..turbina,sa

verni ka 1 nim.,vrati 1 cm. 314

19.4.3.2. Blokovi Peltonovm txaaaina. sa vertikalnim vratilaa . . . . 324 19.4.3.3. Blokovx. Peltancvih turbina sa horizontalnim vratilan . . . 328 19.4.3.4. Blokovi agregata sa Frensisovim turbinama sa horizonta-

lnim vratücm 331 19.4.3.5 Blokovi cevnih agregata 333 19.4.4. Mašinske hale 345

8

19.5. Р К Ш Й Г Д З Н Ш Ж З Х I SISTEMTU MASIIíSKQX'ZGHñDX . . . . . . 354 19.5.1. UreájajjL-za--podizanje i_prenos . 355 12.5.2. SisTPTTrí za odvodnjavanje mašinske zgrade 356 19.5.3. Sistemi za snabdevanje rashladim vodom 359 19.5.4. Gbezbedjivanje vlastite potrošnje električne energije . . 360 15.5.5. Uljni uredjaji 361 19.5.6. Sistemi kanpriinovanog vazduha 362 19.6. STABmJCST MASINSKm ZGRADA 362 19.7. SPOJ MASINSKE ZGRADE SA DONJOM VOCCM 367 19.8. ZGRADE MALIH НШРВПРГiKKTRANA 369 20. P U M P N O ~ A K U M U L A C I O N E ( R E V E R Z I B I L N E ) H I D R O E L E K T R A N E 374

374

20.1. SVRHA I ULOGA U SISTEMO I PODELA 374 20.2. ENERGETSKI ASPEKTI RHE . 379 20.3. AGREGATI REVERZТВПЖН HIDROELEKTRANA 384 20.3.1. Shema sa četiri mašine 384 20.3.2. Shema sa tri mašine 335 20.4. IZBOR PARAMETARA REVERZIBILNIH PUMPN3H TURBINA . . . . . 405 20.5. QSOBENOSTI DISPOZICIJA MASINSKIH ZGRADA REVERZIBILNIH HIDRC3ELEKTRANA 409

2 1 . H I D R O E L E K T R A N E U U S L O V I M A O P Š T E N A R O D N E O D B R A N E 420

21.1. OSNOVNE DCKTRINARKE POSTAVKE 420 21.2. ELEKTimEROTSKI^SISTEM U RATOTM USLOVLMA 422 21.3. ZAŠTITA HIDRCELEKTRANA U.TJSLOVIMA OPŠTENARCOiE OBRANE. . 425 21.4. RUŠENJE I aSESPOSCBIJAVANJE HIDRCELEKTRANA 430 21.5. OSNOVE IS PRAVTLA^ZA-HJŠENJE . ' 431

2 2 . NEKI S O C I O L O Š K I I E K O L O Š K I A S P E K T I P L A N I R A N J A I R E A L I Z A C I J E H I D R O E N E R G E T S K I H S I S T E M A 448

22.1. UVEĆAVAJU SE TEŠKOĆE'PRI 'REAIJ2£CIJI т Ш Т Е Ш Т С к Ш SISTEMA 448 22.2. OTKUD KOJI SU LJUDIMA NEOPHODNI . 449 22.2. VCmPRIVRblKI. PROJEKTI' К Ю * DEO 'T37TEGRALNOG KORIŠĆENJA

I -JHEDJHiJA P5CSTORA 454

22.4. EKCLCGUA U PROJEKTU NE KAO MODA, VEĆ KAD NAS CIVILIZACI-JSKI 2üG I OBAVEZA 455

22.5. JAVNOST VALJA BLAGOVREMENO PRIPREMATI DA BI SHVATILI NUŽNOST HIBRQENERGETSKIH I VODCPHIVREDNIH SISTEMA . . . . 464 LITERATURA . . 472

-.. "Prema sadašnjem eagleaavanju energevskih povencijala u buduanoszi3 .još s t r o z i j e se ukazuje na ozbií.jne teškoće kode éü nastupi-ti ukoliko зе ODMAH ne prisrupi povećanju proizvodnih kapaciteta i ograničavanju pot-rošnje energije

(Iz dokumenata Svetske konferencije za ener-giju3 Mirinen 1980).

''"'13. SISTEM ZATVARAČ NICA ZA OSTVARIVANJE ZAHTEVANE FUNKCIONALNOSTI I POUZDANOSTI HIDROENERGETSKIH POSTROJENJA

Da oi se ostvarila zantevana funkcionalnost h i d r o e l e k t r a n a , kao i da bi

se postigla visoka p o u z d a n o s t i tehnička sigurnost pri radu hidroenergetskih

costrojenja, dovodni o r g a n , sama turoina i odvod vode kontrolišu se čitavim

sistemom z a t v a r a č n i c a . Taj sistem Kontrolnih zatvarača rezultat je zanteva da

se mora ostvariti kontrola protoka na čitavoj dovoanoj d e r i v a c i j i , oa najuzvo-

anijeg profila zahvata do same turbine, kontrola i regulisanje protoka u samoj

turbini, као i kontrola čitave oavoane d e r i v a c i j e , od turoine ao spoja odvod-

ni ка sa nizvorinim recioijentom. Znači, važi princip da se v^d kcnzTclan rrera držazi postrojenje od najuzvodnijec ulaznog3 do na.jnizvodnij eg izlaznog profi-la. Iz ovoga logično ororzilazi aa što su duži i složeniji aovod i o a v o a , da

je veći i broj z a t v a r a č n i c a Kojima se isti moraju držati pod s t r i k t n o m Kontro-

lom. Na slici ¡3.;. priKazana je snema ir koje se viae položaji zatvaračnica

^ : \

GV

3¡ika 13.1. Shema об ložaja zatvarača na

aer i vac i onom p o s t r o j e n j u : I-remontni (,po-

"посп i i uiazni z a t v a r a č ; 2-giavnl uiazni

5-VOGGSTANSKi ; -¿-orecituro i h,SK¡ ; 5-sorovo-

ino ¿c¡o iasnovn» r=gu¡эсi on t zatvarač;;

o-ai fuzors< i z a t v a r a č ; 7-voajics za souštanje zatvarača na ssOjti iziaznog tune-

•5 ' reci si jenta

' 3rv in a v a n a e s t a lava nalazi se u «njizi istoa autora K0RI5ĆENJE VODNIH SfiAGA

- :$NCVE r:::R0EMÉRSET3.<CG C O č E - i J A VODA, izaata 1981.

10

naîeito^deHvactonaj^hTdroeêktrarri, saôdvodom pod pritiskom. Na~shemi~se

jasno, uočava. pomenuti pri n ci p^striktne-- konrro 1 e postrojenja od. u laza do "izlaza,

korišćenjenrsistana zatvaračnica -razni h stepena mobi 1 nosti.

/ ^ Stepen mobilnosti-pojedinih zatvarača, sa stanovišta brzine zatvaranja

protoka vode, prilagodjen je tehnološkim-; zahtevi ma sigurnosti postrojenja. Zat-

varači koji imaju karakter remčrrtnih uredjaja, tj. koji se zatvaraju samo u

slučaju pregleda i remonta pojedinih organa elektrane, real izuju se kao spori

zatvarači, najčešće u vidu grednih ili tablastih ustava koje se dopremaju sa

strane i postavljaju u ležišta specijalno ostavljena za njih. Takvi su najčeš-

će difuzorski zatvarači, zatvarači na kraju odvodne derivacije ,a najčešće i

pomoćni ulazni zatvarač. Nasuprot njima, neki zatvarači imaju vitalnu funkciju

sa stanovišta bezbednosti postrojenja, jer moraju da obezbede brzo i sigurno

zatvaranje toka vode u slučaju nekog kvara koji bi mogao da ugrozi bezbednost

hidroelektrane- Takvi su predturbinski i vodostanski zatvarač, a veoma često i

ulazni zatvarač, ukoliko je dispozicija-postrojenja takva da se on realizuje

kao brzi zatvarač.

^ Analizirajući mesta i koncepciju zatvarača na hidroenergetskom postroje-

nju, projektant mora da pretpostavi s v e moguće^nepovoljne situacije urkojima

se hidroelektrana može naći u fazi- k o r i š ć e n j a i da predvidi-rešenja k o j i m a s e

objekat« zadovoljavajuće osigurava- Ovaj. načelan s t a v d o b r o Я u struj e-koncepcij a

vodostanskih.,zatvarača na sistemuáVOdostanasHE^Zakucac {s 1 i ka T3.2).

G C

/

0 1 & s&s . 8 '

/ t

\ \ r f C ?

- -

r / J / /

SI ika 13.2.— Shema .zatvarača (osnova) u zoni> sistema-vodostana HE-Zakočact 1 -dva dovodna tunela:2- zasebni ,vodostani; 3~ekspanziona-komora zasebnih vodostana; 4-skupni vodostan: sa; komorom; S - z a t v a r a č f - n a ^ z l a z u - i z zasebnih vodostana u ekspanzionu komoru; 6-zatvarači na spoju, skupnog ^vodostana sa tunelima;. 7-vo-dostanski -zatvarači na ^cevovodu0; 8-kos^ prflaznff'"štol na u kal otu vodostana^ do

uredjaja za pogon zatvarača 6; 9-galerija vodostanskih zatvarača

п

Po é t x m i a r o d n a s d e r x v a c i j a n m a r d vartu nela^xzgratájenaît: d ve~rfazs&£HELZaku-

ćac I i II) у projektant je s i s t r o m " z a t v a r a č a i ^ b e z b e d i o : bezo

postrojenja i u slučaju da se jeaarntunel nalazi u-remontu,, a da d r u g r - r a d i .

N a i m e , zatvarači (5) na izlazu iz u z v o a n o g ~ t u n e l a u ekspanzionu komoru i na spo

ju skupnog vodostana sa tunelima (6) imaju zadatakrda spreče prodor-vode u

tunel koji se eventualno nalazi u remontu i pri najnepovoljnijim kombinacijama

o s c i l a c i j a vode u voaostanima derivacije koja se nalazi u pogonu. Ovaj p r i m e r

recito ilustruje neophodnost da projektant nadje odgovore na sve pesimističke

p r e t p o s t a v k e : "šta će se desiti ako >..?

Pošto izbor rešenja zatvarača spada u veoma odgovoran posao projektovanja

h i d r o e n e r g e t s k o g postrojenja, a narednim tačkama ove glave razmotriće se zatva-

rači u o p š t e , kao i koncepcije zatvaračnica na ključnim mestima j e d n e hidroelek-

trane.

1 3 . 1 . ZATVARAČI KOJI S E U P O T R E B L J A V A J U . y '

NA H I D R O E N E R G E T S K I M O B J E K T I M A

Zatvarači su pokretne konstrukcije koje s l u ž e za zatvaranje nekih proto-

čnih e l e m e n a t a hidrotenničkih o b j e k a t a , ili za regulisanje protoka v o d e .

M o ž e se izvršiti sledeča sistematizacija zatvarača:

a) Po režimu rada..zatvarač i mogu:.da.buaureguloc ion-C i neveguica-Lcni. Re-

culacioni s u ~ t m v zatvarači koji mogu da rade i pri dalimičnonr o t v a r a n j u , te su

;<ao takvi rramenjeni regulisanju protoka kroz neki element., p r o t o č n o g "trakta cb-

jekta. Neregulacion-i zazvarac-i imaju samo ova položaja * potpuno* otvoren i pot-

puno zatvoren" (slučaj havarijskih i remontrrih z a t v a r a č a } .

b) Po funkci j i tokom kori šćenja-hi droe 1 e.<trana.zatvarači se-.-., dele na 1)

osnovne icoji se kontinualno koriste t o k o m e k s p l o a t a c i j e o b j e K t a ; 1 2 ) vsmontrie, Koji su n®Ben^!rbza±varatijurnekih"~protnčntb efeemeiiaxartakonr^xenionta .osnovnih

zatvarača ili-Gelova postrojenja (slučaj.vpomoćfrifculazirinrâtvaraca,. difuzor-

SKin z a t v a r a č a , zatvarača na izlazu iz odv o dne d e r i v a c i j e , itd.); 3} паватъс-

гкг, koji su.namenjeni Drzom zatvaranju protoKa., vode u slučaju .havarije, nekih

/i ta Inih e l e m e n a t a postrojenja (slučaj vodostansKin z a t v a r a č a , koji su,namenje

ni brzom z a t v a r a n j u u s1učaj u h a v a r i j e . c e v o v o d a ) ; 4).zatvarače-гаг potrebe gra-djjsnja, koji se planiraju sa stanovišta o r g a n i z a c i j e i tehnologije gradjenja

pojedinih o b j e k a t a ? p o s t r o j e n j a (slučaj z a t v a r a č a na ulazu u o p t o ć n f - t u n e l » ood

čijom se zaštitom, kasnije ooavlja;adaptacija tunela za d r u g e - p o t r e b e ) .

Osnovni (sinonimi: raani, glavni) zatvarači namenjeni su kontroli doto

<a voae ка po s t r o j e n j u . Po pravilu t o su zatvarači na vodozanvatu za ..postroje-

Eavav-újakj zatvaraCT~moraju;da:budu osposobljeni za vrlo brzo reago-

»vanjev- us lecbč&ga:se.često nazivajibibrzinrizatvaračima^ Zbog prirodessvog funk-

cionisanja~mai*eju~da*budu .osposobljeni -da se zatvore i u strujp vode, najčešće

automaitsfei »»kada brzi na?* vode predjerodred jenu kritičnu v redno stv ili kad se ak-

tiTira-nekirdrugi automatski sigurnosni uredjaj.

R ^ m o r U m ^ zatvaračirse koncipiraju tako da sa zatvaraju u mirnoj vodi.

Najčešće se rešavaju u vidu grednih ili tablastih ustava, koje sa deponije do-

nosi kran i polaže ih u za to ostavljenevodjice.

U cilju racionaИzacije -sistema zatvarača u nekim dispozicijama se odre-

djeninr-zatvaračima poverava uloga i remontnih i havarijskih zatvarača, pri če-

mu im se i mobilnost rada usaglašava sa takvom ulogom.

c) Po položajuji odnosu na nivoe vode zatvarači se dele na površinske, \namenjenerzatvaranju- pre>ttvniliye?emenat^pas±rojenja.-i. dubinske,- ukoliko se na-

1 aze na ispustima i 1 i protočnim*1 elementima :pod prrtiskom.

Moguće,su i druge pódele (prema.načinu, prenošenja sile na konstrukciju,

prema?načinu pogona, itd.) ali će ter.podele. biti. jasne tek pri razmatranju kon-

kretnifr tipova zatvarača^

.Saê ksp-l oatacionog~stanovTšta;zafcvaračima:.£a. postavljaju ^.lerfeći; osnovni

r z a a t e v t ; a) visoka pouzdanost u radu,u svim htdrološkim i klimatsfciiirtiSLlovima;

b) vododržtvostrna коntaktuzzatvarača_sa objektom;-: с)_"spasobnostrdase:.astvar "i

mansva® atva ran j a i :ízatvaranj;a;,za™p 1 anTrano^vreme- d} mi nimalna snaga-ipogons ki h

uredjasaraá-rooeracTjeisazzatvaracima; e}. što: lakša: montaža;,,:den»ntaža.: i održa-

¿чзщжг-:

13.1 Л-^POVR^HSICI, ZATVARAČ i

i 1 i protočni tedelov a s a si od aanonr površinom. Maguvse sisrennrizovatipremanaeinu prenošenja opterećenja na. konstruk-

ciju: -

a). Zatvarači; ko j i , prenose±opterecenjesna¿ bočne konstrukcijerofrjekta (stu-bove^bočne zidoveii•„sigrednesjustavev^tafadaste; .ustave,*segmentne?iuvaljaks-

b) . Zatvarači - k o j i p r e n o s e o p t e r e ć e n j e ^ ap r a g o ^

klaprri, (zak lopk i ) , itd, -г-Postojat.;-nekiiкошЬ®1Ш*ап1 «tipovi z a t v a r a čakoa коjih

Í X

prenosi i * naibočne---konstrukcije- "Hna? p r a g , al i s es u g 1 a vn onr*radi o^ôd.tff k o v a — -

nim varijantama gore navedenih zatvarača.

Sa stanovišta načina propuštanja vode moguće su tri kombinacije: 1) isti-

canje ispod z a t v a r a č a , koji se pri otvaranju podiže (slika 13.3. a), 2) preli-

vanje preko z a t v a r a č a , koji se pri tome spušta, najčešće u za to ostavljenu ni-

šu (slika 13.3.b), 3) prelivanje i isticanje, najčešće kod dvojnih zatvarača,

kod kojih se gornji spušta, a donji podiže pri otvaranju (slika 13.3. c i d ) .

Slika 13.З. Macini p r o p u š t a n j a voae pri m a n e v r u p o v r š i n s k i m z a t v a r a č i m a

Dvojnr~zatvarači se primen ju j u sve. češće,_:da. bi ser povećala, manevarska

sposoonost u r e d j a j a , z a z a t v a r a n j e , a detom i zbog toga što se na taj način

smanjuje potrebna s n a g a :za-pokretanje.

Pri projekto van j u p o v r š i n s k i h z a t v a r a č a vodi se r a č u n a da se na m i n i m u m

smanje pul šaciona hidroainamtčka o n t e r e ć e n j a y koja su .vrlo nepovol jna sa s t a -

novišta eksDloatacije i pouzdanosti ovih uredjaja. P u l z a c i o n a opterećenja nas«

taj u najčešće usled-rsVedecihiTpojava: a ) zbog potopi jenogîsti can ja ispodizat-

varača, koje dovodi do oorazovanja vrtložnih valjaka koji se o t k i d a j u , izazi"

vajući vrlo ozDi1jne hidroainamičke oulzacije; D) zbog prelivanja vode ргеко -

neadekvatno oblikovanog z a t v a r a č a , usled čega dolazi do stvaranja vakuumskih

džepova, njihovog pulziranja i otkidanja* a time i do vibracija cele konstruk-

cije : z a t v a r a č aс)- z b o g 1 ošeg.ob 1 i kovanj a donjeg -del a ^ z a t v a r a č a » , it.zoni isti -

can ja usled č e g a takodje dol azi., do vakuuma i odi eplj i van j a . stru je.ocL konstruk-

ci je z a t v a r a č a .

Potrebno j e s o r e č i t i , naročito kod velikih raspona i visina z a t v a r a č a ,

ootoDljeno isticanje i s t v a r a n j e neoovoljnih hidrodinamičkih uticaja na zatva*-

rač. To se p o s t i ž e pre svega p r a v i l n i m OD! i kovanjem n i z v o a n o g praga,.,sa poste—r-

penim spuštanjem dna idući nizvodno.

u Us nastavku ć s s e ~ p r t k a z a t t ? n e k " b t i p o v i površinskih zatvaračcukoji imaju

najčešću primenu u h i d r o e l e k t r a n a m a .

13.1.2. ZATVARAČI KOJI PRENOSE OPTEREĆENJE NA BOČNE "KONSTRUKCIJE

A) GREDNE USTAVE

G r e d n e . u s t a v e su pregradni elementi u obliku proste grede, koji se dono-

se kranom iz deponije na kojoj su lagerovani i spuštaju u specijalno za njih

ostavljene vodjice. Pošto se radi о dosta sporoj manipulaciji u fazi zatvara-

nja i o t v a r a n j a , ova vrsta ustava se na hidroelektranama može koristiti samo

u ulozi remontnih zatvarača. Prednost im je manja nosivost krana kojim se dop-

remaju i p o s t a v l j a j u , mogućnost korišćenja na više remontnih zatvarača (ukoli

ко su rasponi isti), manji visinski gabariti krana za manipulaciju i lakše do-

premanje sa d e p o n i j e , a mana im je sporiji proces postavljanja. Na slici 13.4.

prikazana je shema postavljanja grednih ustava u vodjice zatvarača, kao i neki

tipovi realizacije čelične grede zatvarača.

Slika 13.4. G r e d n e ustaver a) Shema korršćenrja ; b) eiementr greda. 1) uzvodna

o p š i v k a ; 2 ^ p o d u ž n i nosači; 3) poorečne g r e d e ; 4:giavni podužni nosači

-3) T A 3 L A S T E USTAVE

T a b ! a s t a ustava je površinski n o s a č koji klizi po vodjicama koje su os-

tavljene u* b o č n i m - k o n s t r u k c i j a m a , otvarajući*i zatvarajući proticajni profil.

Tabl asti™zatvarač se. sastoji od • pomenutog«površinskog" n o s a č a e l e m e n a t a za

klizanje i n a t e g a n j e duž vodj i ca i uredjaja..za pokretanje. Može se real i zova ti

u vidu j e d i n s t v e n e *tabl a s t e u s t a v e , ili spregnuto sa još jednom- tab Tastom u s -

tavom ili n e k i m drugim zatvaračem, kako bi se smanjila visina i povećala mane-

varska s p o s o b n o s t z a t v a r a č a . Na slici 13.'5.' prikazana je izvedba jedinstvenog

15

i raznih v arija nam..spregnutog - dvojnog sistema~tab.lastlh::zatvanača.^Naj češće

se sprežu dve tablaste ustave , ali su česte i kombinacije sa klapnom.

Slika 13-5. Tipovi tabiastih ustava: j e d n o d e l n a , u paru i u kombinaciji sa

к 1apnom

Tablasta ustava se sastoji od sistema nosača i uzvodne opšivke (lica us-

tave). Pritisak vode se prenosi preko opšivke na nosače, a preko njih na kliz-

ne ivice i vodjice na bokovima konstrukcije, Najčešće, se realizuje od čelika.

Da bi se obezbedilo što lakše pokretanje u s t a v e , na nosačima koji klize duž

vodjica-ugradjuju s e klizajući ili točkasti oslonci,.kojima se smanjuje sila

otoora pri pokretanju. Na slici 13.6. prikazana je shema jeonertabVaste ustave,

na kojoj se vide osnovni elementi.

a2 ь (0.12^-0.20 )H a3=(CU0-r0.45)H h =(1/6 -H/8 ) L h o= {0 .4-r0 .6 )h

Slika 13.6. Shema t a b l a s t e ustave: kao na slici 13.4-; 5~kosa ukrućenja;

ó - n i z v o d n a o p š i v k a ; 7~nosačr o s l o n c a ; 8-točkasti o s l o n a c ; 9 i Ю - bočni i zaa-

nj i usmeravajući o p o r a c ; 11-zaptivk.a

16

težajT"tab lasirr h~ ustavaraogu i biti klizni osi onci i 1 i - n a r t o č k o v i m a ^ - P r i -

m e r jedne i d r u g e izvedbeôslonca dat je na slici 13.7.

Slika 13.7. Primeri kliznih iežaja (a) i ležaja sa točkovima (b i c) .

1) točak u s t a v e ; 2) o s l o n a c ; 3) š i n a - o s l o n a c ; 4) usmeravajući točkici;

b'} zaptivka;. 6) nosač; 7) o p š i v k a

U slučaju kliznih ležaja javlja se i dodatna sila t r e n j a , koja povećava

opterećenje pri podizanju ustave. Ukoliko se ustava nalazi pod silom pritiska

vode W , sila trenja (otpora) T 0 iznosi:

T 0 - f . W ^ (13.1)

gde je f - k o e f i c i j e n t " t r e n j a , koji u slučaju trenja čelika 0 čelik iznosi

f - 0,5.

Stavi janj e m točkova-na. taMastiuustavu¿.smanjuje:se :si la p o t r e o n a za po-

dizanje, u s t a v e , p o š t a - s e sila trenja^ smanjuje za neko riko p u t a . M o ž e se izves-

ti da je potreona si 1 a.-Za.savlaajivanjе..otpo r a pri kotrljanju.«ustave sa točko-

vima:

W ( f 0 » r + f?<)

- - — " (13-2)

gae je W - икиопа sifarpritisica v o d e na z a t v a r a č , f 0 - koeficijent trenja u oso-

vini točka, r - o o l u o r e č n i k o s o v i n e točka; R - poluDrečnik t o č k a ; f^ - koefici-

jent trenja k o t r l j a n j a - M o ž e se uzeti da je za čelik f 0 = 0 , 3 , f£ = 0,1.

Zapti v a n j e u s t a v e se o b e z b e d j u j e z a p t i v k a m a , .koje su prikazane na slici

13.8.

Z a p t i v a n j e u s t a v e po donjoj ivici rešava se neposrednim n a l e g a n j e m noža

u s t a v e na čelični profil ugradjen u.betonu, s a . d o b r o o b r a d j e n o m p o v r š i n o m na-

leganja. Z a p t i v K e po bokovima najčešće su rešene u vidu elastičnog čeličnog

lista koga uz giaaak 1 im .oo nerdjajućeg.čelika čvrsto p r i l j u b l j u j e pritisaK

17

Slika 13-3. Principi zaptivanja ustave po donjoj ivici (a i b) i duž bokova

¡,c i a): 1)- čelični "nož" ustave; 2) - č e 1 i č n i profil u betonu; 3)~elastičan

čelični list - zaptivka

voae. Pri pokretanju ustave, trenje zaptivke о površine naleganja izaziva do-

datnu silu otpora Koja se može oarediti po izrazu

T 2 = 2 f,p b L _ (12.3)

gde je f - k o e f i c i j e n t trenja, p-srednji hidrostatički pritisak na z a p t i v k i ,

b-širina p o v r š i n e naleganja, L-dužina zaptivke.

Ukuona sila uredjaja za podizanje zatvarača može se izračunati iz rela-

cije:

= M G 3 + % ) + М Т э + тд) + W:; (13.4Л)

Ovde su od novih oznaka: G 3 - t e ž i n a z a t v a r a č a ; G^-težina bal asta (samo u

slučaju aa se za.spuštanje zatvarača mora koristiti balast), k?- 1,1 koefici-*

jent rezerve u odnosu na t e ž i n u ; T0 i 73 -sile otoora definisane relacijama

(13.1-3), k 2 - 1,2 koeficijent sigurnosti sa stanovišta sila trenja; verti-

kalna sila pritiska vode čiji znaic zavisi od toga da li se raai o uzgonu (-),

H i komconenti usmerenoj na dole, -jslea stvaranja vakuuma na aonjoj ivici us-

tave ( + ).

Sila pri souštanju ustave (S g) računa se iz izraza

W o + T z ) - + W f (13.4.2)

Ovde je od novih oznaka: W>-sila pritiska na donju ivicu u s t a v e , dok

veličina koeficijenta sigurnosti saaa dobi ja vrecinost ¡0 = 0,3.

U slučaju da je S^ < 0 može se uootreoiti balast, za veličinu negativne

sile, ili se ta sila savlacjuje servouredjajima za ooo-i zanje i souštanje ustave.

Za o a r e o j i v a n j e mase z a t v a r a č a , u on/im fazama D r o j e k t o v a n j a , postoji više

18

- ustava:sa tačkovima

— us tava b ertočko ra

s a u s t a v e p o m 2 q [ k g / m 2 ] I I I ' ! * ' .

200 300 400 500 600 700 8 0 0

Slika 13-9- J e d i n i č n a masa tabiastih ustava u funkciji raspona L

dubine v o d e do sredine otvora koji se pregradjuje H+

empirijskih relacija. Masa zat-

varača m o ž e se odrediti po rela-

ciji :

G = H.L.q (13.5) 75.60

gde su: H i L — vi srna.-r širina

ustave; jedinična.:masa. Je-

dinična m a s a po m ustave m o ž e

se od redit l. lz^ dijag pama- na -

stici 13.9- z a preliminarne ra-

čune.

često se koriste dvodelne

ustave (slika 13.10) u cilju

povećanja manevarske, sposobno-

sti i pouzdanosti "funkcionisa-

nja. Vrlo ilustrativan primer

korišćenja greanin i dvodeinin

tabiastih ustava .prikazan je na

na slici 13.10. za prelivnu

branu .HE. D j e r d a o . ¿Uzvodno se

S l i ka 13.10. O s n o v n a '-dvodei na i

pomoćna greana ustava na preliv-

nim pol jima brane. Ojerdap.

19

nalazi remorrtni z a t v a r a č , koga circe po četiri^grednenislrave (4), koje se spu-

štaju^ kranom u vodjice ugradjene u stubove prelivnog dela brane.

Osnovni zatvarač (1) čine dvodelne jstave, čiji svaki deo pokreće po je-

dan par servOmotora (2 i 3). čitav sistem zatvarača poslužuje portalni kran

koji se kreće po stazi koju čine sandučaste konstrukcije (5)- Uredjaji za sta-

vljanje ulja pod pritisak za pokretanje servomotora ovih ustava smešteni su u

po dva stuba sa obe strane prelivnog

dela brane. Da bi se obezbedio nesme-

tan rad i u zimskim uslovima odredjen

broj ustava se zagreva električnim pu-

tem na kontaktu ustava-vodjica po ko-

joj klize zaptivači.

Ovom dvodelnom ustavom je posti-

gnuta veoma dobra funkcionalnost ob-

jekta. Spuštanjem gornjeg dela zatva-

rača omogućava se preli vanje vode, le-

da i plivajućih tela preko gornje ivi-

ce zatvarača. Podizanjem "donje sekci-

je zatvarača omogućava se isticanje

vode ispod donje i vice-sekcije. Podi-

zanjem oba dela potouno se otvara ore-

livno polje.

Na si i ci 13.11. prikazano, je

rešenje sa ove spojene~tablaste usta-

ve (4x5,4 m).

3 i iка 13-* i - Tab¡asta ustava

C) SEGMENTNE USTAVE

U okviru hidroenergetskih postrojenja segmentne ustave se vrlo često ko-

riste: na evakuacionim organima uspornih g r a d j e v i n a , na vodozahvatninrobjekti-

m a , na raznim vrstama ispusta, itd.

Za segmentne zatvarače je karakteristično da se hidrostatičko optereće-

nje prenosi samo na dva oslonca u vidu zgloDova, a presco njih na bočne konstruK-

:1je protočnog elementa. Uzvodno lice ustave se najčešće realizuje u vidu ci-

"i nara Konstantnog raoijusa. U slučaju da se osa rotacije zatvarača poklapa sa

го

geometrijskom o s o v i n o m po vrši n e z a t v a r a ć a » . rezultanta p r i t i s k a vaae:protazi

kroz osovina rotacije (slika 13Л2). — Z a t o pri podizanju ustave treba savladati

samo vlastitu težinu

iz »4 ustave i sile trenja u

ležaj ima i duž zaptivki

z a t v a r a č a .

Segmentni zatva-

rači se real izuju kao

jednodelni (slika 13,12.

a), al i vrlo često se

kombinuju sa klapnom

(si.b), ili se izvode

u vidu udvojenih zatva-

rača (slika c ) , od kojih se gornji koristi za operativno reguliranje protoka i

nivoa, a donji za p r o p u š t a n j e većih proticaja.

Segmentni zatvarač se sastoji od cilindrične u s t a v e , sa odgovarajućom no-

sećom konstrukcijom i nogu o s l o n c a , preko kojih se opterećenje-prenosi na dva

oporca. Ustava,sa nogama oslonca čini prostorni-portal z a t v a r a č a ^ O s t o n c v m o g u

Slika 13.12. H i d r o s t a t i č k o o p t e r e ć e n j e koje del uje

na segmentni z a t v a r a č konstantnog radijusa

Slika 13.13 . S e g m e n t n a ustava (a), u Kombinaciji sa k. i a onom (b),. d v o j n a (c) i

t i oovi portala (d)

2T

biti cilindrični (slika, a na si.13.14), k o n i č n i „ u slučaju Kosih nogu (slika

b na s U 3 . 1 4 ) i kuglasti (slika c).

Slika 13 • ' • Tipovi oslonaca segmentnih ustava

U nekim dispozicijama oslonca, kada je isti pomeren na nizvodni kraj zi-

aa na koji se prenosi ootsrećenje, neophodno je korišćenje oreanaoregnutin an-

kera, kako bi se o o t e r e ć e n j e prenelo na konstrukciju. Na slici 13.15. prikazan

je primer u č v r š ć i v a n j a ležišta ustave preanapregnutim a n k e r i m a , pri čemu je za

sidrenje i o r e d n a o r e z a n j e iskorišćena OSKUItacipno-drenažna galerija.

Slika 13-15- R e s e n j e ležaja segmente ustave sa p r e d n a o r e z a n j e m . 1-oreiivni

p r a g ; 2 - s t u b o v i ; 3 ~ s e g m e n t n a ustava sa k l a o n o m ; 4-cent.ar cilindra u s t a v e ; 5~

centar r o t a c i j e ; 6-čelični ležaj; 7-kabiovi za o r e d n a o r e z a n j e ; 3-vodjica za

gredne u s t a v e ; 9~ôsači za kran Koji soušta q r e d n e u s t a v e (remontni z a t v a r a č ) ;

10-vodjica za nizvodni remontni zatvarač; П-drena ž n i sioj sa hor i zonta i n im

a r e n o v i m a ; 1 2 - O S K U i t a c i o n o - d r e n a ž n a g a i e r i j a ; 13~arenažne cevi

Zaptivanje u s t a v e na sooju sa vertikalnim zidovima protočnog aela ooez-

oeojuje se z a o t i v k o m , koju čine:elastični elementi коje ni arostatički pritisaK

22

pri 1 jubijujeûz.» kiiznu površinu bočnih! zidova.. Oa„.bi se obezbeđrl о nesmetano

f y n k c r a n i s a n j e c z a t v a r a c a i u zimskim us 1 ovima u nekim-zatvaračima se duž klizne

površine ugradjuju cevi za zagrevanje. Na slici 13.16. prikazan je princip za-

ptivki .

b )

Slika 13-16. Princip zaotivki s e g m e n t n i h ustava (a,b) bočne, (c) do-

nja ivica: 1)- elastični čelični list; 2) - gumena zaotivka; 3)~lim

o p š i v k e ustave; 5)- cevi za zagrevanje kontakta

Radijus s e g m e n t n e ustave R najčešće je u granicama R = (1 ,2 -:- 1 ,5)H

(ozna»ce na slici 13.12)» Ukoliko se os 1 o n a c nešto.„spusti u odnosu na geometri-

jski radijus (videti sliku 13.17.b) m o ž e se-.-povećat i poiuprečnik na R-( 24-2,2) H.

b )

Slika 13-17---Shema sila ori o o d r z a n j u s e g m e n t n e ustave

Segmentne u s t a v e se n a j č e š ć e ookreću s e r v o u r e d j a j i m a , ili elektromotorima-sa-

viti om. Uvek s e m o r a obezbediti i m o g u ć n o s t " r u č n o g - p o g o n a , u slučaju kvara p o -gonskih uredjaja ili p r e k i d a dovoda»««ergije.

Sila koja j e »neophodna za podizanje ustave-(S) može se odrediti iz jedna-

či n e ravnoteže:: m o m e n a t a

S R cos a - G R ^ c o s s - T z R z - P г f = 0 (13.6)

O v d e j e : S - sila podizanja u tački A (mesto priključka servouredjaja ili

vezi vanja. g a l a v o g - l a n c a ) , R- radijus ustave,- Rfj~ radijus do težišta z a t v a r a č a , -radi-jus^dOEtežiš-ta delovanja sile t r e n j a duž zaotivki. I - - s i l a trenja

23

duž zaptivki na bokovima, G- težina čitavog.:zatvarača, P~ rezultanta sil a. pri-

tiska vode W i dela težine G^ koja se. prenosi na oslonac u zglobu (slika 13.17),

r- radijus osovine u ležajima oslonca, f- koeficijent trenja.

Iz jednačine momenata u odnosu na tačku A proizilazi da je

G( 1 - Rjjcoss/Rcosa) (13.7)

Pri odredjivanju potrebne sile za podizanje segmentnog zatvarača moraju

se uzeti u obzir koeficijenti preopterećenja (k - 1,1) i sigurnosti sa stano- .

višta mogućeg odstupanja stvarnih i računskih koeficijenata trenja u ležištu i

duž zaptivki (k = 1,2), te je potrebna sila S:

S = [k-G-R^coss + k 2(P r f + T 3 R 3 ) ] : (Rcosa) (13.8)

Analizom sila može se pokazati da je sila S uvek manja od težine zatvara-

ča G, što je značajna prednost segmentnih ustava u odnosu na tablaste.

0 slučaju da se želi još da smanji sila S potrebna za podizanje ustave,

može se ležaj spustiti iz geometrijskog centra 0' u tačku 0 (slika 13.17.b),

tako aa sila oritisKa W više ne prolazi kroz ležaj, već ima krak e. Tada se

na levoj strani jednačine (13.6 ) javlja još i momenat W-e sa pozitivninrzna-

kom, tako da se u jednačini za silu S (slika 13. 8 ) pored pozitivnih sabiraica

u srednjoj zagradi javlja još i član (-W.e) koji smanjuje potrebnu silu za po-

dizanje zatvarača. Na podignutu ustavu del uje i sila vetra, te i nju treoa uze-

ti u ooz-ir pri odredjivanju sila i dimenzionisanja nogu i ležaja-zartvaraća.

U poredjenju sa tablastim ustavama segmentne ustave imaju više prednosti:

1) znatno manju silu potrebnu za podizanje ustave, veću manevarsku sposobnost,

prže podizanje, 2) bolji uslovi r a d a u zimskim uslovima, 3) manja potrebna vi-

sina bočnih zidova u zoni zatvarača i njihovo lakše izvodjenje, jer nisu neopno-

ane vodjice ustave. Lošije osobine su: duži bočni zidovi, potreba ankerisanja

ležaja u nekim dispozicijama.

Vr:о često se segmentne ustave kombinuju sa idaonama (гак1ооката}, како

з; se omogućilo kontrolisanje nivoa u пекот opsegu oez podizanja ustave, samo

manevrom klaone. Karakteristično je rešenje usvojeno za uspornu gradjevinu za-

pi vat a za dovod kanalske HE Varaždin (slika 13.18). Segmentna ustava se podiže

servouredjajem (1), a za pokretanje zakloDke ugradjen je poseban servomotor

(2) oslonjen na ségmentnu ustavu. Remontni zatvarač je realizovan u vidu vo-

djica u koje se spuštaju gredne ustave (3) sa krune pregrade. Uzvodno i nizvo-

dno od pregrade korito je osigurano armirano-betonsKim pločama (4).

Segmentne ustave se primenjuju za zatvaranje otvora širine do najviše

-0 T, i visine ao око 12 m, ali se vrlo retko prelaze površine otvora od 280 do

24

kanalsku-HE Va raža in па Oravi

„ Z a p r e i i m i n a r n o odredjivanje težine segmentne ustave mogu se koristiti

emotrijski-..obrasci:

" GT - ( W - L o c / 1 5 )0 ' 7 0 " G = (Ы'1ог/25)

0'69 "

-gde j e r reztrrtantna: croterećenj erzatvarača;- L o z - -raspoir :atvora- koga

ustava zatvara. Prvi izraz važi za ustave_sa pravim* a drugi za u s t a v e sa ко-

simonógama.

0) V A L J K A S T I Z A T V A R A Č I

Zatvaranje protočnin objekata u okviru hidroelektEaira.može se ostvariti

valjkastim z a t v a r a č i m a , koji se realizuju u viau zatvorenin cilindara Koji se ko-

trljaju P° nazuDljenim šinama, p o s t a v l j e n i m u vodjicama nagnutim pod uglom oa

5 5 - 7 0° u oonosu na norizont (shema na slici 13.19). Ovi zatvarači su realizo-

vani do raspona širine 50 ra», a visine i do 10 m.

Prvobitna.izvedba ovih zatvarača je bila samo u obliku cilindra, ali su

se kasnije pojavile razne modifikacije: sa.štitom sa donje i/ili gornje stra-

ne, sa klapnom itd. Na ovaj način se ostvaruje ekonomičnija konstrukcija, a uje-

dno se poooljšavaju i us lovi isticanja vode i manevarska sposoonost ustave.

25

S i i k a 1 3 - 1 9 - S h e m e v a i j K a s t i h z a t v a r a č a : a) o b i č a n , oi за a o n j i m š t i -t o m , c) s a g o r n j i m i a o n j i m š l i r o m , d) за D r e d n j i m š t i t o m , e ) за к!э-

зпот, f) r e š e n j e s a d o n j i m š t i t o m

I u ovom slučaju se ootreona sila za podizanje zatvarača nalazi iz jedna-

čine m o m e n a t a , uz uvodjenje odgovarajućih koeficijenata sigurnosti. Pri oodiza-

nju zatvarača treoa savladati momente sila ori ti ska voce i težine zatvarača

? - W + G, sile trenja GUŽ z a D t i v k i , trenja kotrljanja po nazubljenim šinama.

Sila podizanja S nalazi se iz jednačine momenata u odnosu na tačku С koja pred-

stavlja usiovni centar rotacije valjka (slika 13.2G). Potreona sila za podiza-

nje iznosi:

5 = ki Sr> + k2(Sg + Sv + S<) (13.9)

Ovde je S D - komoonenta sile p o d i z a n j a , ooredjena iz j e d n a č i n e momenata

sile oriti ska W 4 težine ustave G, te iznosi (slika 13.20:

\Лэ /

г 13.2C. JZ jeđnaćinu 3 •' 2 •

Na sličan način se ooredjuju i sile

potreone za savlaojivanje trenja u zap-

ti vkama S 2 , trenja pri kotrljanju i

trenja klizanja zuoaca S^. Za tu analizu

ootreono je silu ? razložiti na normalnu

i tangencionalnu komDonentu. Koeficijen-

<0 3j ,<ac

¿h

Masa ~va 1 j kast e-*us.tavmož e. se preliminarno sračunati por emptrrjs ко j mlac i j i :

G 0,5A + 0,02A /АГ (t)

gde je A- površina koju zatvara valjkasti zatvarač (m2).

Ove ustave se koriste za raspone do oko 50 m i za uspore do oko 10 m, pri

i'.lmiiu površina otvora dostiže maksimalno 300-400 m2. Odlikuju se krutošću, te se

iirimnnjuju na rekama na kojima ima dosta leda i plivajućih predmeta. Dobro eva-

kutSu i rečni nanos. U normalnim uslovima su teže i skuplje od tablastih i seg-

immtnih zatvarača.

Na slici 13.21. prikazan je jedan nizak pregradni objekat na Majni, sa

Iri prelivna polja od po 40 m, od kojih je srednje rešeno sa klapnom (radi lak-

•«•«I evakuisanja leda i plivajućih predmeta), a dva su rešena valjkastim ustava-

m sa donjim štitom. Pogonski uredjaji u stubovima opslužuju zatvarače susednih

imlju.

Slika 21. Pregrada na Majni sa klapnom (srednje, polje) i valjkastim ustavama

sa donjim št i tom

13 -2 . 2 .. ZATVARAČZ ЖСХГТ PRENOSE OPTEREĆENJE NA. BRAG OBJEKTA

U ovu klasu zatvarača spadaju oni zatvarači koji su sa pragom spojeni

ili kontinualno duž jedne ivice, ili na više mesta duž spojne ivice. Karakte-

riše ih to da se manipulacija otvaranja zatvarača obavlja spuštanjem zatvarača

u posebno ostavljenu nišu u sastavu praga. U hidroenergetskim postrojenjima

najčešće se sreću sektorske ustave, klapne (zaklopke) i krovne ustave.

A. SEKTORSKI ZATVARAČI

Sektorski zatvarači su pričvršćeni za prag protočnog organa sistemom

zglobnih oslonaca, oko kojih se mogu okretati za izvestan ugao, spuštajući se

Slika 13-22. Sheme sektorskih zatvarača

aelimično ili u celosti u specijalnu nišu u pragu. Oslonci se mogu nalaziti

за uzvoane ili sa nizvodne strane (slika 13.22).

Zatvarači sa nizvoonom psom rotacije koriste se češće kod organa tipa

oreliva sa širokim pragom, dok se zatvarači sa uzvodnom o s o m rotacije, koji su

nešto kompaktniji, obično koriste na prelivima sa Krigerovim profilom,, pošto

se pri potpunom spuštanju ustave m o ž e ostvariti taj oblik prelivne površine.

Na slici 3.15 .с prikazan je sektorski zatvarač na pre livu b r a n e ^ Z v o m i к.

Vrlo često se sektorski zatvarači izvode kao automatske u s t a v e , koje se

otvaraju Drema nivou gornje vode, što se postiže s i s t e m o m automatskih zatvara-»

ča ко]i isouštaju vodu iz niše, omogućavajući potrebno spuštanje ustave. Koris^

te se ao rasoona 50—50 m, sa visinom do 9-10 m. Prednosti su im mogućnost ostva-

renja automatske regulacije otvaranja, brzina m a n e v r a , tačno reguli sanje nivoa

J gornjoj vodi, povoljni uslovi za evakuaciju leda i plivajućin tela, krutost

konstrukcije i mala visina bočnih z i d o v a . Nedostaci su: složenije održavanje

(neophodnost zagrevanja z i m i . čišćenje niše od nanosa, teži uslovi remonta).

Moguća su različita rešenja sektorskih zatvarača, ali se najčešće sreću

dispozicije potpuno zatvorenog sektora i sektora otvorenog sa donje strane.

Analiza opterećenja u j e d n o m i drugom slučaju data je na slici 13.23.

2 S

Slika 13.23- Neke od shema deiovanja sila na sektorski zatvarač

o t v o r e n dole (a) i potpuno zatvoren (b)

U usíóvima granične ravnoteže, tj. u momentu početka pokretanja zatvara-

ča na gore ili na dole može se napisati jednačina momenata svih sila. Na pri-

m e r , u slučaju potpuno zatvorenog zatvarača, koga preliva sloj vode (slučaj b)

može se napisati jédnaéina granične ravnoteže:

G a - W 2 Ь + W 4 с ± f 0 W- r i 1\,?L = 0 (13.11)

qae je, pored oznaka sa slike, r- radi jus osovine u l e ž i š t u , fz- koeficijent

trenja u ležištu, u - sila trenja zaptivki (odreojuje se po 13.3), krak

težišta sile trenja.

Kod zatvarača sa n i z v o o n o m osovinom odnos visine n na pragu i radijusa

R najčešće je h/R - 1,3-1,5, ori-čemu je osovina rotacije oko (Q,l-0,2)n ispod

kote preliva.

Za preliminarno odredjivanje mase zatvarača se koristi empirijska relaci

ja, u funkciji visine h, za m a s u po nr-otvora: 6 q - 250 + 220 / h + 50 h (kg/m 2)

Slika 13.24. Sektorski z a t v a r a č

sa uxvoenoro o s o v i n o m

Kod zatvarača sa uzvodnom osovinom od-

nos radijusa zatvarača prema visini pribli-

žno je h / R U z v o d n a površina zatvarača

je tako oblikovana oa spušten zatvarač čini

Krigerov prelivni profil. Osovina se učvrš-

ćuje ankerima, (slika 13.24), pri čemu se

ležište izdiže za oko 0,25 H u odnosu na

nizvodnu ivicu praga. Može se dodati štit

visine (£3,2-0,3)h, kojim se, pri spuštenom

položaju, obezbedjuju povoljni uslovi pre-

livanja, sa k o e f i c i j e n t o m preli vanja око

m = .0,45.

29

В) KLAPNE (ZAKLOPNICE) I ZATVARAČ ГТТРГ DVOJNOG 5TITA

Kl aorta (sinonim: zakloonica) je zatvarač koji se okreće oko horizontal-

ne osovine koja je pričvršćena duž linije spoja sa pragom. Najčešće se pokreće

s e r v o u r e d j a j i m a , koji su smešteni u niši u pragu prelivnog organa. Na slici

•3.25. prikazana je prelivna brana Gusić Polje u okviru sisrema HE Senj, na ko-

j o j se uočava način poKretanja ovakve ustave.

423,50

Slika 13-25. Prsiiv sa гак'юокот na brani u Gusić Poiju (HE Senj)

Z a k l o o n i c a se vrlo često komoinuje sa d r u g i m tipovima zatvarača. Jedna

Komoinacija sa s e g m e n t n o m ustavom D r i K a z a n a je na slici 13.18. na usoornom ob-

jektu za Kanalsku niaroeiextranu Varaždin, pri čemu se ooa zatvarača poicreću

s e r v o u r e d j a j i m a . Drugo jedno interesantno k o m o i n o v a n o rešenje zakloDKe i„dubi»

nsKe segmentne ustave izvedeno je na evaKuatoru HE Sklooe, u OKVÍru sistema

Lika-Gacka (slika 13.27). U ovom slučaju "Metalna" je originalno rešila sis-

tem za DOicretanje z a t v a r a č a , povezujući s p u š t a n j e zaK.1 ооке sa p o d i z a n j e m seg-

mentne u s t a v e , ргеко zajeaničkog oogonsKog m e n a n i z m a sa centralnim eieKtromo-

torninr p o g o n o m . Time se Koristi momenat sile z a k l o o K e i'za oodtzanje segmentne

-stave, čime je smanjena икиопа octreona sila ooaizan.ja, ta.<o ča j e moguće or-

zaran.? e o c a zatvarača * ručnim оссспсгп u o r m v a t i j i v o m vremenu. " i n e s a ooveća-

va sigurnost f u n k c i o n i s a n j a zatvarača ovog e v a K u a t o r a , uz veoma racionalno -reše-

nje pogonskih ureajaja. Automati ka oovezana sa plovkom reguliše otvaranje zat-

varača ovog preliva u zavisnosti oa vodostaja u j e z e r u .

Prednosti klapne su: velika m a n e v a r s k a s o o s o o n o s t , dcora"tačnost ori re*

gulisanju usoornoa nivoa, oroDuštanje plivajućih Dreometa i leda bez većih gu-

DizaKá voce, orzina m a n e v r a , mogućnost Korišćenja na najvećim širinama orotoč-

r~ i л e l e m e n a t a . Necostata* je složena montaža i r e m o n t : cctreoa- ccržava.nja i

čišćenja n i š e .

30

IZbagrrfobrin o s o b i n a na polju brzine-manevra i t a č n e r e g u l a c i j e i nivoa, kao

i lake-evakuacije pi i vajućih predmeta i leda, klapna se vrlo često kombinuje

sa drugim vrstama zatvarača. Ko-

ri šćenje zaklopke prikazano je

i na slici 13.36. u sklopu brane

Valići (HE Rijeka).

Detalj rešenja zaklopke je

prikazan na slici 13.26. Servo-

uredjaj za pokretanje zaklopke

smešten je u niši na kruni bra-

ne, a uočava se i način rešenja

dovoda vazduha, prilaz niši (sa

čeličnim stepenicama duž verti-

kalnih šahtova).

Zatvarači tipa dvojnog šti-

ta (sinonim: krovasti zatvarači)

sastoje se od dve klapne, uzvod-

ne i nizvodne, koje u zatvorenom

položaju formiraju pregradu u

viou slemena krova, dok se pri

velikim proticajima spuštaju i

preklapaju,, omogućavajući odgo-

varajući protok kroz-profil (sli-

ka 13.28).

Zatvarači ovog tipa se koriste kod raspona širine do 50 nu pri usporima

do 6 - 7 nu.«Najčešće se p r e a v i d j a automatsko .otvaranje, na hidrauličkom princi-

pu, što ga čini pogodnim za korišćenje na vodotocima na kojima je moguć brz na-

ilazak velikih vooa (može se sasvim spustiti za 2-10 min). Veoma dobro propu-

štaju led i plivajuće predmete i obezbedjuju vrlo tačno regulisanje nivoa gor-

nje vode. Nedostaci su dosta .složena .konstrukcija regulacionog sistema zatvara-

ča, potreba brižljivog održavanja (zimi; s p r e č a v a n j e . z a m r z a v a n j a y leti: čišće-

nje od nanosa),. potreban je dosta.širok prag^

Princip analiže sila i odredjivanja hidrauličkih elemenata za regulaciju

prikazan je na slici 13.29. Na štitove-deluju sile W t , W 2 » W , , težine G. i G-, ,

reakcije u osloncima i trenje u osloncima А,В i C. Zanemari li se t r e n j e , mogu

Siska 13.2b. Oetalj rešenja z a K l o p k e

31

Slika 13.27. Rešenje bočnog preliva e v a k u a t o r a na brani HE Sklope.

Zaoornica i dubinska segmentna ustava u j e d i n s t v e n o j pogonskoj vezi .

se formirati dve jeanačine

momenata sila:

G.b.-N c.= 0

" M 3.12} W ^ - G 2 b 2 - N c 2 ~ 0

Pošto se sile W 2 i W J f kao

i kraci sila c-¿ 3 1 ¿

mogu izraziti preko nivoa

vode u komori izmedju ava

štita (h), pri poznatim vre-

dnostima ,GL,b л b„

može se naći odgovarajući

lika 13.28. Z a t v a r a č u ooiiku avojnog štita; 1 } - d o v o d i ogvoú v o a e ; i2} -uzvoani štit; (3)-

.izvoani štit; (4)-ograničavajuća soona

nivo vocíe u.-komori. Na sličan na-

čin bi se izvršila analiza sila i

pri prelivanju ustave.

Ovaj tip ustave koristi se^

u svetu često za realizaciju hid-

roenergetskih objekata i kanal isa

nje aluvijalnih reka. Na slici

13.30. prikazan je jedan objekat

na Rajni (Rheinau), sa poljima od

DO 26 m.

Slika 13.29. Shema de i ovanja sila na

dvojni štit

2SQ.40 3.-1250 rrJ/s N u vod ni v¡ gređnt zat

S l i k a 13 .30- Ob jeka t Rheinau na . g o r n j o j R a j n i , sa ustavama t i D a dvo jnog štita

'3.1.2. DUBINSKI ZATVARAČ! i ZATVARAČ I'NA CEVIhA POD PRITISKOM

uiiomsKi zatvarači se razlikuju od.Dovršinskih zatvarača p o sledećim

osooenost-ma: ori maj u znatno veće ooterećenje, raae u struji znatno večin orzi

na* zantevaju znatno snažnije ureojaje za poKreta

nje, t e ž a s u pristuoačni za popravke i održavanje

zbog čega je neophodna veća pouzdanost sa stano-

višta .otkaza., Bitna značajka je i ta da se zbog

velikih.brzina toka pri manevrti-zatvaranja stvara

ju lokalni vakuumski prostori koji p u l z i r a j u ,

stvarajući dodatne dinamičke uticaje na zatvarač

i izazivajući kavi taciju. Zbog toga je kod nekih

tioova duDinskih zatvarača necohoano o v a z d u š e n j e .

тшштттгятлттштг

ЗПка 13.3*« Ovazaušenj e

arostora iza duoinsKih zat-

varača

33

kako bi se izbegli takvi neoovoljni efekti (slika 13.31). Posebno-je nepovolj-

no dinamičko opterećenje u slučaju potopljenog isticanja, zbog pulzacija niz-

voanih vrtloga raznih razmera. Zbog toga se potopljeno isticanje dopušta samo

kod malih otvora i malih denivelacija.

Ovde će se prikazati samo oni dubinski zatvarači i zatvarači na cevima

ood pritiskom koji se najčešće koriste kod hidroenergetskih postrojenja.

A) TABLASTI ZATVARAČI

Kod hidroelektrana tablasti zatvarači se koriste za sve tri osnovne funk-

cije: kao osnovni, havarijski i remontni zatvarači. Njihova konstrukcija za

površinske zatvaračnice je prikazana u glavi 13.1.1.1. Dispozicijski je ista i

u dubinskoj izvedbi, samo je prilagodjena povećanim o D t e r e ć e n j i m a , sa zaotiv-

kama koje mogu da izdrže povećane pritisKe i sa obaveznom aeracijom nizvodno

od zatvarača. Može se koristiti kod različitih oblika proticajnog p r o f i l a , ali

su najčešće kružni, kvadratni i Dravougaoni.

Ukoliko se koristi kao osnovni ili havarijski zatvarač, taolasti zatvarač

mora da bude tako rešen da se može spuštati u struju vode sa najvećom brzinom

koja se može javiti na tom Droticajnom preseku. Remontni z a t v a r a č se spušta u

mirnu vodu, te je i njegova izvedba jednostavnija.

Slika 13.32. Rešenje ječme dubinske zatvaračnice

3 4 "

U slučaju, da. se koristi k a o osnovni z a t v a r a č 1 asti zatvaracrmora da

bude opremljen p o g o n s k i m uredjajima koji omogućavaju pouzdan regulacioni mane-

var, pri čemu se i proticajni presek oblikuje u skladu sa tim zahtevom. Na sli

ci 13.32. prikazan j e primer takve zatvaračnice sa dve ustave koje pokreću dva

servomotora. Da bi se obezbedili povoljni hidraulički i statički uslovi, pro-

ticajni profil je sužen i odgovarajuće oblikovan. Aeraciona cev je izvedena

napolje kroz prilaznu galeriju.

Način korišćenja tablastog zatvarača u ulozi osnovnog zatvarača prika-

zan je i na primeru temeljnog ispusta brane HE Potpeć (slika 13.33).

6.50 34.50 • П 50

52.50

Slika 13.33. HE Potpeć. P r e s e k kroz pre)tvno polje i zatvarače

teme ijnog ¿spusta

Osnovni tablasti zatvarač temeljnog ispusta (nizvodno) i orateći nava^-i

"Sicf zatvarač"iste izvedbe-smešteni su u galeriji u telu prelivnog cela brane,

do koje se dolazi kroz kontrolnu g a l e r i j u , dok se oprema doprema vertikalnim

šahtom sa k r u n e b r a n e , a z a t i m dovozi:horizontalnom galerijom do prostorije

zatvarača^.Ovazdušenje. se o b e z h e d j u j e aeracionim šahtom koji se izvodi na niz

vodno lice stubova p r e l i v n i h - p o l j a .

Uzvodno od o v a d v a . z a t v a r a č a ostavijene su-vodjice za spuštanje remont-

nog zatvarača (korišćenjem krana sa krune brane), čime se ceo ovaj sistem za

tvarača drži pod kontrolom.

Ilustrativan p r i m e r korišćenja tablastog zatvarača kao osnovnog, navari

35

skog i remontnog zatvarača dat je na slici 13.34. (temeljni ispust~jeanag pos-

trojenja u švajcarskoj). Osnovni regulacioni zatvarač je izvučen nizvodno od

brane, da bi se što dalje odbacio mlaz vode. Havarijski zatvarač je smešten na

nizvodnom licu brane, dok je na uzvodnom licu predvidjena vodjica, koja omogu-

ćava postavljanje remontnog zatvarača na samom zahvatu. Ovakvo rešenje trostru-

ke kontrole je često kod vitalno važnih zatvarača.

Tablasti zatvarač se često koristi kao h a v a r i j s k i - brzi zatvarač kod

kratkih dovoda pribranskih hidroelektrana. U tom ,slučaju se ne koristi-poseban

oreaturDinski zatvarač, već cn preuzima i njegovu, funkciju. Na slikama 3.3a

- 3.5, prikazani su i havarijski 'zatvarači na HE Djerdap i HE^Potoeć, koji

5u zamenili klasične preaturbinske. zatvarače, preuzimajući njihovu funkciju.

Korišćenje tabiastih zatvarača na jeanom postrojenju niskog pritiska vi-

ci se na slici 13.35 (HE Vrane u ČSR). Kao brzi zatvarač upotrebijena je tab-

lasta ustava sa točkovima (1), pokretana servomotorom (2) smeštenim u poseo-

noj niši izmedju turbine i generatora. Remontni zatvarač (3) rešen je kla-

sično, grednim ustavama. Oba ta zatvarača poslužuje isti portalni к ran (4),

Difuzorski zatvarač predstavlja takodje tablasta ustava (5) kojuriz niše iz-

vlači poseoan kran i spušta u vodjicu.

S O k a 1 3 . 3 5 . H & * V r e m e ( Č S S R } _ O z n a k e u t e k s t u .

B) DUBINSKr-SEGMENTNГ-ZATVARAČI

.DuiyinskiT^segn^ntnt1zatvaračt-primenoiiju se , po pravilu,..samo .kaoiasnovni zatvarači?ž?:Njihove str prednosti w • 0dшsшшaтtaкaster:zatvaračeмanj^шйp0trebna snaga*mređjajarzardTz^nj e,- p o v o l j n i j i usto vi~zaî sti canje-:vode ispochratvarača, mogućnost-kori š ć en ja ,dez posebn i t rob l i kovanih~rriša-vodji ca u-konstru k c i j i~ob-jekta, ^ e ž i š t e âšt i ćeno o i nanosa*-veéavkrutost konstrukci je, s i g u m i j a konsrrukci ja-zatvarača' sa stanovi š ta/v i brac i j a : Mana j e s l t ó en i j a konstrukc i ja , poseDnoôsTonacar

Zbog dobre -mobiInosti i povo l jn ih 'us lova i s t i can ja segmentni zatvarači se čestet: korisrte - kao osnovn i zatvarači' na*~ispustimaNa s l i c i -13..36 prikazan j e presek -kroz branu Va l i ć i , u okviruHE R i j e k a . Segmentni zatvarač-je upotre-bi j en; kaoôsnovni -zatvarač temel jnog i spusta T a i spred~ njega stnpredvidjene vod jice^za/spuštanje^remorrtnog^ zatvarača ¿lC-*.-•'• -

P ogorrvovakvinzatvarača najčešće- seôstvaruje servouredjajima;^ koji., su sroeštîm^leriaiTiznatfcszaEfciarača.« •

Kombi паст ja..segmerrtmog - z a t v a r a č ^ osnovnog i t a b l a s t e ..ustave kaorha va-

ri j skog z a t v a r a č a - p r i m e n j e n a j e na objektu Slano u okviru HE Perućica (slika

Slika 13.37- isoust iz a k u m u l a c i j e Slano ka HE Perućica

: с).;l"EPTIRASTI~ZATVARACI .г..

Leptirasti zatvarači se-po pravilu k o r i s t e kao havarijski zatvarači na

dovodnoj d e r i v a c i j i , i tcr p r e svega kao predturtrmski i vodostanski zatvarači...

U nekim dispozicijama se koris t e kao havarijski zatvarač ispred regulacionih

zatvarača temeljnog ispusta (primer: ispust iz

akumulacije Kokin Brod, kod koga je Džonsonov

regulacioni zatvarač osnovni, a kao havarijski

se koristi leptirasti zatvarač).

Sastoji se od tri glavna elementa (slika

13.38): diska koji rotira oko j e d n e osovine,

uredjaja za pokretanje zatvarača (često sa kon-

trategom, da bi se savladao početni momenat si-

le) i bajpasa..sa pomoćnim z a t v a r a č e m , koji slu-

ži za izjednačenjerpritiska pri punjenju^cevi.

Disk može.da rotira za ugao-približno

od 9 0° oko vertikalne i 1 i•horizontal n e osovi ne.

P o l o ž a j o s ovine-jenrra jčešće. usl ovi j e n n a j pogo-

n a i j. i..:; nači nom7smeštanja -servouredj aj a za^po k -

retan j er.zatva rača ~ U ко 1 i ко j e osovina ihorirzon -

taina (slika.13.39) onda se servoirredjaj.za

vipokretanje -па 1 azrssa :strane r :dokzje ;u;:slučaj u

Slika 13-38. U p r o š č e n a shema

\ ep t i ras tog..za tva rača: (1) -

d i sk - (u zatvorrenom-stanj u) ;

(2 )--baj passsa 'zasunom; (3) -

s e r v o u r e d j a j za pokretanj e

z a t v a c a č a ( p r i kazan je o r a v a c

dovoda^;i.jodvoda ulja n* * j t v a -

ran i u ^ s u D r o r a r T D r hrza tvaran ju)

1 1 — ^ 4 - v 4 ^

Sli 2~33~~ijep£ irast i zatvarač i sa n o r »zonta trtom í vert í ka i nomrosov j nam

39

vertikalne o s o v i n e™ smešten-trnadrza-tvarača (slTkait3.39.Lfa).

Leptirasti zatvarači po pravilu imaju samo dva radna položaja: potpuno

otvoreni i potpuno zatvoreni. To protstiče iz njihove koncepcije havarijskih

zatvarača. Pri delimičnonrotvaranju dolazi do snažne turbulencije toka i do

v i b r a c i j a , tako da se praktično ne može koristiti kao regulacijski zatvarač,

osim kod sasvim malih padova, 20-30 metara najviše.

Najčešće se koristi za padove u opsegu od 25 do 300 m , ma da su realizo-

vani i na padovima do 800 m. U opsegu do 200 m koriste se gotovo jedino oni.

Manevar otvaranja zatvarača po pravilu se mora obaviti pri pritiscima ko-

ji su izjednačeni sa obe strane zatvorenog diska ("leptira"). Zbog toga je ne-

ophodan obi lažni tok ("bajpas") sa sporednim zatvaračem, kako bi sa. moglo ost-

variti izjednačenje pritiska.

Zatvarač je dosta jednostavne k o n s t r u k c i j e , pouzdan u eksploataciji,

dosta kompaktnih gabarita i relativno male t e ž i n e , što doprinosi širenju opse-

ga u kome se koristi prema još većim p a d o v i m a . Nedostatak mu je lokalni gubi-

tak pada zbog obstrujavanja diska. Koeficijent lokalnih gubitaka iznosi

5 = 0,1 do 0,15 pri potpuno otvoren om,disku

D) K U G L A S T n Z A T V A R A Č I

Kuglasti zatvarači se p r i m e n j u j u k o d ?vrlo velikilTTpadova,..;preko.20Chm pa

sve oo najvećih realizovanitepadova o d preko .1700 m_.Kod-..izuzetno velikih paco-

va to je praktično "jedini zatvarač» коj i dolazi, u.iobzir.za k o r i š ć e n j e ^ I on še

koristi kao1 h a v a r i j s k i h - p r e v a s h o d n ^

Sastoji se od.sferičnog kućišta u kome^s e*nalazi "kuglaj, sa.ôtvoran, koji

je i s t o g ^ r e s e k a ^ k a o r i i ^ ^ ^

(slika 13.40). U otvorenom^položajuišupljina« kug-

l e ^ s e ...tačno: poklapa^ saw ulazni ада- H izlazairosprese-

kom, :obezbedjujuči: protok. vode' praktično -bez i ka-

kvi h hidrauličkih otoora. Pri zatvaranju kugla

se okreče za 9 0° i-potpuno z a t v a r a protočni: deo.

I on ima samo- dva i radna p o l o ž a j a i p o t o u n o otvo-

S1 i ka 13.^0. Shema kuglastog ren i potpunorza tvoren....Zato s e n e k o r i s t i z a

z a t v a r a č a ragui i s a n j e p r o t i c a j a , već i m a ulogurbravarijskog

z a t v a r a č a . Od svih poznatih zatvarača on jedini prakticno^nema h i d r a u l i č k i h

gubitaka. N j i m e s e ostvaruje veoma dobro z a p t i v a n j e i kod. n a j v e ć i h : p r i t i s a k a .

Mane su mu dosta veli ka. masa. ( z a oko 35-40% j e tez od leptirastog zatvarača

istog prečnika i p a d a ) , dosta veliki gabariti i velika p o r r e b n a - s i l a z a p o k r e -

tanje zatvarača.

40

Na slici 13.4-1. prikazan je kuglasti»zatvarač^sa dva karakteristična pre-

seka.

Slika 13.41. Kuglasti zatvarač

Dijagram za o d r e d j i v a n j e p r i b l i ž n e m a s e leptirastin i kuglastih zatvarača-dat

je. na slici 13.42.

io.a

20 3 0 4 0 5 0 9 0 10 20 30 AO 60 80100 200 300

- masa \z!

Slika 13 .^2. Grafikon za oribližno od redji v a n j e mase iepti rast i h

i k u g l a s t i h z a t v a r a č a . 1,2,3,**,; íeotírasti zatvarači , 4 - H = 5 G - í 0 0 m

2 - H = 1 S 0 - i 5 0 m ; 3 ~ H « V 5 0 ~ 2 Q G ; 4-Н*200-250 m ; 5 i 6: k u g l a s t b z a t v a r a -

ci , 5 - H = 2 0 0 - 3 5 0 m , 6 - H > 350 m

E- R E G U L á C I O N I I G L I Č A S T I Z A T V A R A Č I (DŽ0NS0N0VI) I CILINDRIČNI ZATVARAČI

Na h i a r o e n e r g t e s k i m p o s t r o j e n j i m ,oGseono па raznim i s p u s t i m a , pojavljuje se

Dotreoa u g r a c j i v a n j a regulacionih zatvarača..Zadataк ovakvih:zatvarača je da

fleksibilno reguli str protok vode k r o z njima kontrolisane o r g a n e , propuštajući

tačno zantevani proticaj, o e z pojave Kavitacije i vibracija. Ovakvi zatvarači

se moraju ugraajivati na temeljnim ispustima kod kojih je striktno propisan re-

žim ispuštanja, na ispustima za potreoe nizvodnih vodoprivrednih korisnika» kao

i na drugim organima na kojima se postavlja uslov tačno doziranog protoka vode.

često Korišćeni regulacioni zatvarači su igličasti i cilindrični zatvara-

či. Igličasti zatvarači se često nazivaju Džonsonovim zatvaračima. Na slici

13.43. a i b prikazan je igličasti zatvarač u otvorenom i zatvorenom položaju,

као i princip njegovog funkcionisanja.

Slika 13.^3- Igličasti (Ožonsonovi zatvarač u o t v o r e n o m (a) i zatvo-

renom poiožaju ib) i osnovna snema aovoaa vode DOG oritisxem za nje-

govo Doxrstafije

Princip funKcionisanja ooa ova zatvarača je isti, razlikuje se samo oolik

oostrujavanog poKretnog elementa zatvarača:, kod igličastog je poKretno tele

ni drau lički oblikovan konus, a :<od cilindričnog je to cilindar.

Ovi zatvarači se sastoje od spoljasnjeg okiooa zatvarača, (kućišta) jednog

neooKretnog i jednog poKretnog elementa. Nepokretni element (1) je nidraulički

ooiiKOvar.o šuolje telo, fiksirano u" sredini o k l o p a z a t v a r a č a (2) iz koga se

izvlači ivét»« кода se uvlači ooKretni element ;3) u viau cilindra oez. dna. 3oa

е-ementa su taKO od 1 i Kovana ca formiraju ave кото re i . 5,. Princip типк-

ciom'sanja je sleoeći: pri otvaranju zatvarača otvara se ipo pravilu daljinsKim

Kcmancovanjem) zatvarač (5), :ако aa voda pod pri tisкот ulazi и кстоги (5), po-

tisKujući poKretni element unazad, oovooi ao povećavanja proticajnog profila i

ao postepenog otvaranja zatvarača. Fino reguli sanje noda zatvarača može se os-

'variti regulatorskom iglom (7), koja reguliše evakuaciju vode iz котоге (4),

a time i oritisKa и ooe котоге. u slučaju zatvaranja zatvarača zatvara se regu-

" atcrsKa 7' , otvara se venti* такс aa voća ooa pritisKom dolazi u

<omoru DotisKujući ooKretni element zatvarača n a o r e a , sve do potpunog zat-

42

varanja..» Na s 1 i č n o n n p r i n c i p u funkcioniše i ci 1 rndrični-zatvarač. Da bi se iz-

begla kavitacija i z l a z n o g otvora, često je potrebno ovazdušenje tog del a cilin

dričnog z a t v a r a č a .

F) KONIČNI REGULACIONI ZATVARAČ

Na i s p u s n i m o r g a n i m a hidropostrojenja, a naročito na temeljnim ispustima

kod kojih je p o t r e b n o "uništiti" energiju izlaznog mlaza, često se ugradjuju

konični r e g u l a c i ó n ! zatvarači. (Jedan tip je poznat pod nazivom Howell-Bunger)

Shema ovakvog zatvarača data je na slici

13.44. Zatvarač se sastoji od nepokretnog

cilindričnog elementa (1) na kome je, na iz

vesnom rastojanju od nizvodnog kraja fiksi-

ran nepokretni konus (2). Duž nepokretnog

ci 1 indra-kiizi pokretan cilindar (3), pokre

tan servouredjajima (4).

Princip funkcionisanja ovog zatvarača

je očigledan iz skice. Prilikom zatvaranja

zatvarača servouredjaji dobi jaju ulje poa

pritiskom kao. na skici, tako da klipovi po-

tiskuju" pokretni cilindar nizvodno, prema

konusu, smanjujući p r o t i c a j m izlazni pre-

sek . K a d a - p o k r e t n i <ci 1 indares a svi nrtm i egrren udr k o n u s zatvaran je j e izvršeno u

potpunosti. P r o c e s ' o t v a r a n j a je inverzarniiulje pod p r i t i s k o m se dovodi u pok-

re tni ci 1 i n d a r , povećavajući proti cajnt =profi 1.

K o n i č n i r z a t v a r a č i su vrlo uspešno-upotrebijeni na više naših postrojenja,

najčešće na t e m e l j n i m ^ i s p u s t i m a kod kojih je potrebno regulisanje izlaznog pro

11 caja, u z / d i s i p a c i j u r e n e r g i j e izlaznog m l a z a .

Prednosti: korričnog zatvarača su s i e d e ć e : reíati vno -1 ака i- екопогтпčna коп-

itruKcija, m e h a n i z a m za poKretanje cilindra ne preuzima hidrodinamičke oritis-

К»! te je m o g u ć e f l e k s i b i l n o otvaranje po p o t r e o i ; konus na izlazu veoma usoe-

*'»no o b a v l j a d i s i p a c i j u kinetičke e n e r g i j e m l a z a , koeficijent isticanja je po-

voljan (Cq- 0 , 8 - 0 , 8 5 ) ; može se ispuštati tok veoma opterećen nanosom (mutne

struje i s i . ) . M a n e su: postoje ponekad kritični režimi otvaranja pri kojima

dolazi do v i b r a c i j a i neprijatnih z v u č n i h e f e k a t a ; zoog rasprskavanja mlaza u

sitne k a p i j i c e i d o l a z i do vlaženja šire z o n e . z a t v a r a č a , zbog čega se moraju ug-

radjivati R e f l e k t o r i mlaza.

Najčešći:, u z r o k - v i b r a c i j e je p r e s K a k a n j e mes ta odlepl ji vanja mlaza sa tač-

ke A na tačku. 8 i od ratno (i to neravnome rno po peri metru zatvarača) pri otva-

SlSka 13 Л Ь K o n i čn i ~ za t va rač.

ismer u l j a pri z a t v a r a n j u )

43

ranju od oko 90 - 95% (slika 13.45.a).

Ukoliko se zatvarač smešta u kućište sa deflektorom, radi sprečavanja ne-

prijatnog kvašenja šire zone zatvarača, neopnodno je značajno ovazaušenje iza

VAZDUH

Siika 13.45.a. Uzrok v¡bracije-preska-

kanje tačke od 1 ep iji vanja miaza

Slika 13.45.b. Ovazdušenje deflektora

sa koničnim zatvaračem

zatvarača, pošto isti aeluje kao "ejektor!'. Prema ispitivanjima u SAD površina

santa za ovazdušenje (Fa) jednaKa je površini preseka samog zatvarača, tj.

Fa - D2TT/4 (slika 13.45.B), gde je D prečnik z a t v a r a č a .

G. CILINDRIČNA USTAVA

Cilindrične ustave se upotreoljavaju na z a h v a t i m a u vicsu kule ili šahta.

Klasično rešenje cilindrične ustave dato je na~slici 13.46. Sačinjava je cilin-

n o - - ?

a i v

Slika 13.46. Cilindrična uscava

•1 j-zvono; (2)-ci i i naar;(3)-voaj i ca

со iuce; (U)-noseća reora vodjice;

5)-u iazn i otvori; {ó > - i ež i š te

Slika 13.47. Primena cilindrične ustave

1-<ula zatvaračnice; 2-ci1inGrična usta

v a ; 3 - r e š e t k a ; 4-servomotor

44

dar (2) koji se pomeraal zvonu.. (1) .povećavajući i smanjujući- proti caj n i pro-

fil ulaznog otvora (5). Pravilno centriranje omogućavaju nosači (4) i voojica

(3) vretenaste poluge. Za ovu ustavu je karakteristično da se hidrostatički

pritisak ne prenosi na konstrukciju vodozahvata, s oozirom da deluje po čitavom

kružnom obodu cilindra.

U novije vreme se ovaj tip ustave često koristi na vodozanvatima u gornjem

rezervoaru reverzibilnih hidroelektrana. Na slici 13.47. prikazan je vodozahvat

u gornjem rezervoaru jedne RHE, realizovan u obliku kule, sa zahvatanjem vooe

po čitavom kružnom obodu. Ü takvoj dispoziciji najpovoljnija je primena cilin-

drične ustave.

1 3 , 2 , Z A T V A R A Č I U L A Z N I H G R A D J E V I N A

U l a z n e ( z a n v a t n e ) g r a d j e v i n e su v e o m a z n a č a j a n o r g a n h i d r o e l e -

ktrana, te će kao takve biti poseono dispoziciono razmatrane u narednom poglav-

lju. Ovde će se samo kratko razmotriti sistemi zatvarača koji se upotrebljava-

ju na zanvatnim gradjevinama.

U klasičnoj izvedbi u okviru zatvaračnice ulazne graojevine-postoje sle-

deći elementi:

- osnovni (glavni) zatvarač, koji se pokreće servouredjajima ili elektro-

motornim oogonom;

- remontni zatvarač (često se naziva i pomoćnim zatvaračem) koji se nala-

zi ispred osnovnog-zatvarača" i čiji je zadatak'da omogući montažu "i demontažu

osnovnog zatvarača;

- aeracioni otvor iza osnovnog*zatvarača, čiji je zadatak.da omogući ovaz-

dušenje prostora niz vodnom od osnovnog zatvarača u slučaju njegovog zatvaranja,

čime se_.umanjuje opasnost od oojave -kavitacije;

- uredjaji za pokretanje osnovnog t-remontnog zatvarača.

Ostali elementi zanvatne gradjevine (rešetke, čistilice, i or.; m s u ne-

posredno vezani za zatvarače, te će piti tretirani u poglavlju koje će se oa-

viti dispozicionim asoeKtima ulaznih gradjevina (glava 14].

Svi ovi elementi u lažne-gradjevine vide se veoma pregledno na primeru zan-

vata Bukovnik na Ogulinskoj Dobri, u sklopu hidroelektrane Gojak (slika 13.48).

U okviru zanvatanih-gradjevina čašće se kao osnovni zatvarači koriste tap-

iaste ustave, a nešto redje segmentne ustave. Kao pogonski uredjaji za njihovo

pokretanje najčešće se koriste servoraotori, sa odgovarajućim urecj aj i ma za pri-

premu ulja pod pritiskom, ili pak elektromotori. Obavezno se preovidja i moguć-

nost ručnog pogona, za slučaj eventualnog prekida aovoca pogonska, energije.

45

Slika 13.^3. Ulazna graajevina Bukovnik na OguiinsKoj Doori (HE Gojak)

1-osnovni z a t v a r a č ; 2-remontni zatvarač; 3"aeración i šant; 4-čisti lica;

5-servomotor; 6-kran

Remontni zatvarači se 00 pravilu rešavaju u viau greanih ustava ili tab-

las tin zatvarača, ;<oji se najčešće spuštaju кгапот, koji in ooaiže iz poseonih

•Mša ili aonosi iz a e p o m j e i polaže u voajicu remontnog z a t v a r a č a .

. slučaju ca зе zanvatna graajevina nalazi u voanom rezervoaru male zao-

r e m m e , ко ja se može isprazniti 1ако i pez posleaica, ocnosno na mestu со koga

se aoto.K može Kontrol i sati, taca se može bez većih rizika izostaviti remontni

zatvarač iz sastava z a t v a r a č n i c e , kao što je to uradjeno na zanvatnaj gradje-

vini u Gusić P o l j u , u OKviru HE Senj (slika 13.49). U takvim slučajevima se mo-

gu oreovideti voojice za greone ustave sasvim na uzvodnom rupu zanvatne gra-

ajevine.

neâcioni o t v o r , opremljen metalnim oenjalicama, Koristi se često i чао

jlazni šant u tunel.

46

Rešenje u l a z n e gradjevine sa segmentnom ustavom na jednom od zahvata sis-

tema L i k a - G a c k a dato je.na slici 13.50. Vodjica za remontne gredne ustave je

postavljena ispred grube rešetke.

Slika 1 3 . 5 u . - R e š e n j e u i azne gracievi ne sa segmenrn im ustavom, u okviru

sistema Lika-GacKa

1 3 . 3 » V O D O S T A N S K I Z A T V A R A Č I

Vodostanski zatvarači su obavezan i neophodna sigurnosni element deriva-

cionih h i d r o e l e k t r a n a . Ukoliko je cevovodna derivacija duža i P o d većim priti-

skom», u t o l i k o je i zadatak vodostanskih zatvarača odgovorniji sa stanovišta

odezbeajenja potreone sigurnosti postrojenja u slučaju eventualnog oštećenja

cevovoda. Z a d a t a k ovih zatvarača je da brzinr-zatvaranjem spreče težu havariju

47

postrojenja u slučaju oštećenja cevovoda. S obzirom na ovu funkciju опт"spada-

ju u klasu navarijskin zatvarača. Pošto se smeštaju na samom početku cevovoda,

u neposrednoj blizini vodostana, a često i u okviru samog vodostana, često se

nazivaju "vodostanskim" zatvaračima. U hrvatsko-srpskoj jezičkoj varijanti naj-

češće se koristi izraz,.zasunska komora'l

Kod vodostanskih zatvarača se sreću tri elementa (shema na slici 13.51):

brzi havarijski zatvarač sa pogonskim uredjajima koji omogućavaju automatsko

zatvaranje zatvarača (1), obilazna cev ("by-

-pass" - bajpas) sa zatvaračem (2) i vazduš-

ni ventil (3) odnosno aeracioni otvor, u slu-

čaju da se zatvarač realizuje neposredno u

samom vodostanu.

Za brzi havarijski zatvarač najčešće se

koristi leptirasti zatvarač, ili tablasti za-

tvarač sa servouredjajem koji omogućava brzo

zatvaranje. Kod postrojenja sa vrlo dugačkim cevovodnim derivacijama i velikim

padovima, kod kojih je rizik od oštećenja cevovoda veći, često se koriste dva

zatvarača, jedan iza drugog, kako bi se ostvarila zahtevana pouzdanost postro-

jenja.

Obilazna cev sa zatvaračem (i u našem jeziku se za ovaj element ooomaćio

anglesKi izraz "bajpas") služi za punjenje praznog cevovooa, pri zatvorenom na-

varijskom zatvaraču. Naime, ovaj havarijski zatvarač se sme otvoriti tek kada

se približno izjednače pritisci sa ooe strane, za što je po prav-i-Iu potreban

pajpas.

1

J _ 2

Slika 13-51- Osnovni elementi

vodostanskog zatvarača

*<-'/',/,'' ' ' 's/' ' ' Л-

Slika í 3 -з 3 - VotíostansKa zatvaračnica na HE Rijeka

48

Vazdušni ventil je neophodan da bi se ispustio vazduh i z cevovoda pri nje-

govom punjenju, odnosno da bi se ovazdušio cevovod ukoliko iz nekog razloga do-

dje do stvaranja vakuuma. Ukoliko se zatvarač izvodi u sastavu samog vodostana,

onda se vazdušni ventil zamerguje a e r a c i o n i m otvorom, koji se izvodi na kotu

iznad nivoa najvećih oscilacija u vodostanu.

Na slici 13.52. prikazano je rešenje vodostanske z a t v a r a č n i c e na HE Rijeka.

Pada u oči da je konstrukcija zatvaračnice oslonjena na ankerni blok, jer je u

zoni zatvaračnice i prelom nivelete cevovoda. Upotrebljen je leptirasti zatva-

rač. Uočava se vazdušni ventil, kao i deo bajpasa sa pomoćnim zasunom za praž-

njenje uzvodne derivacije.

Vrlo je instruktivno rešenje vodostanskezatvaračnice na HE. Senj (slika

13.53). Za havarijski zatvarač je odabran tablasti zatvarač, koji je tako re-

šen da se zatvara usled vlastite težine, čim se otvori ispust ulja iz donje ko-

more servomotora, čime se omogućava silazak klipa u donji položaj. Ispreo i iza

zatvarača je po jedan prelazni deo za prelaz sa kružnog na pravougaoni oblik za-

tvarača, a zatim za vraćanje na kružni oblik cevovooa prečnika 4 m. Na oblozi

Slika 13-53- VaaostansKa zatvaračnica na HE Senj

nizvodno od z a t v a r a č a ugradjen j e automatski vazdušni ventil, sa priključnicom,

a nešto nizvodnije je predvidjen o t v o r za ulaz u ispražnjeni cevovod. Ispred

zatvarača je mala t a l o ž n i c a , u kojoj je smešten zahvat za procedne vooe iz tu-

rmla, koje se ispuštaju kroz drenaznu galeriju. Z a h v a t na polovini visine tu-

'tHa predvidjen je za napajanje oudućeg primorskog vodovoda. (Zapaziti ovo re-

• ',fiH-. jer će se sve češće voća zanvatati iz vodostana ili iz derivacije u nje-

4<>voJ blizini za aotreoe snaodevanja voaom nekih regija). U izveabi ove vodo-

49-

stanske z a t v a r a č n i c e n i j e bio neophodan klasičan„bajpas* pošto ovaj tip nava-

rijskog zatvarača o m o g u ć a v a sasvim malo otvaranje i postepeno i kontroli sano

punjenje cevovoda.

Servomotor zatvarača sa odgovarajućim uredjajima za pripremu ulja pod pri-

tiskom smešten je u kućici odgovarajuće visine, sa uredjajima za dizanje toKom

montaže i demontaže zatvarača.

Impu1s za automatsko zatvaranje navarijskog vodostanskog zatvarača daje

mehanički detektor brzine vooe na principu manometarske vage, ili poseban plo-

vak u đrenažnom bunaru mašinske zgrade, zatvarajući odgovarajuće električno ko-

lo sistema za automatsko zatvaranje zatvarača. Pored ovih automatskih signala

za zatvaranje, m o g u ć e je i zatvaranje u bilo kom trenutku intervencijom iz Ku-

ćice zatvarača, odnosno daljinski direktno iz komandne sale.

cesto se voaostanska zatvaračnica rešava u sasvovu загг.од vodoszccncz. Na

slici 13.54. prikazano je jedno takvo

rešenje, primenjeno na vodostanu HE

Gojak. Vodostan je rešen sa prigušiva-

čem i donjim komorama. Na nivou iznaG

najviših o s c i l a c i j a smešten je servou-

redjaj brzog tablastog zatvarača. Vodji-

ca tablastog zatvarača smeštena je- u sa-

mom voaostanu. Iza otvora zatvarača ve-

ličine 4 , 5 * 3 . 8 m, nalazi se o t v o r za

ovazdušenje, prečnika 1,0 m. U cevi pod

pritiskom nalazi se indikator brzine,

koji bi dao "impuls za automatsKO zatva-

ranje z a t v a r a č a , ukoliko Pi usled loma

cevovoda bile preKoračene propisane

^ m a K s i m a l n e brzine u cevovodu.

Na sličan način, sa taplastim zat-

varačima s m e š t e n i m u samom vodostanu na

,„ „ njeqovom spoju sa cevovooom, rešene su ь м ка Ьон. voaostan sa zatvaračem

na HE Gojak vocostanske zatvaračnice više naših po-

strojenja (HE J a b l a n i c a , HE Jajce I i II, slike 19.23. i 19.29).

Na z n a č a j n i m postrojenjima, sa velikim padovima i dugim cevovodima ugra-

đuju se DO dva z a t v a r a č a , jecan iza drugog, како bi se povećala pouzdanost

postrojenja. Tada je ooično m z v c c n i j i zatvarač automatski,-sa urecjajem za

automatsko z a t v a r a n j e <aza erzima u csvovocu orea je.пеки maksimalno dozvoljenu

vreanest. koja oGcovara slučaju prs kanja cevovoGa, aok je uzvodniji zatvarač

50

na menarrički pogon , sa daljinskim konandovanjem, te služi ..kao:sigurnasni or-

gan, za slučaj'da otkaže-automatski zatvarač. Pored~toga, taj zatvarač~omoguća-

va reviziju i popravku automatskog zatvarača. Drugim rečima, taj drugi zatva-

rač je remontno-havarijski . zatvarač glavnog havarijskog zatvarača. Na taj na-

čin, sa dva lepirirasta zatvarača rešena je vodostanska zatvaračnica HE Bistri-

ca, od kojih se nizvodni automatski zatvara kada brzina postane veća za 30% od

najveće dozvoljene, dok se uzvodni zatvara mehaničkim ili ručnim pogonom. Na

sličan način, sa dva leptirasta zatvarača rešena je vodostanska zatvaračnica

HE Dubrovnik, od kojih je nizvodni na automatski pogon, a uzvodni na mehanički

pogon (slika 16.13).

1 3 . 4 . PREDTURBINSKE ZATVARAČiNICE

Kod većine hidroelektrana, sem kod postrojenja sa sasvim kratkim dovodom,

ugradjuju se predturbinski zatvarači, kao poseban sigurnosni organ koji štiti

turbinski trakt i mašinsku zgradu. Ove zatvarače kod vrlo kratkih dovoda (slu-

čaj rečnih hidroelektrana i ne.<in kompaktnijih dispozicija pribranskin elektra-

na srednjeg pritiska) zamenjuju brzi zatvarači ulaznih graajevina.

Kod padova do,oko 300 m kao predturbinski zatvarači koriste se.po pravilu

1 eptirasti...zatvarači* dok.se kod većih, padova uglavnom Koriste Kuglasti zatva-

rači. Ovo nije neko čvršće pravilo, jer ima slučajeva aa su kuglasti zatvarači

ugradjivani i na manjim padovima (na primer, HE Zakućac sa najvećim bruto pa-

dom ~od -2.70 m ) d o k Su leptirasti zatvarači ugradj i vani i na postrojenjima sa

padovimando 800 m . Smatra_se, medjutim r«da će_se do 200 m najverovatnije najpo-

voljnijim-pokazati leptirasti z a t v a r a č a da je preko 300 m verovatno neopnoaan

kuglasti,zatvarača dok u opsegu od-2QQ.do 300 m treoa ispitati koji je zatva-

rač povoljniji. Prednosti Ieptirastog.zatvarača bi bile ekonomičnost,, manji ga-

oariti,.4nanja .težina л jednostavnija eksploatacija, doK su .prednosti::«kuglastog

odsustvo-lokalnih gubitaka tvoaa protiče kroz njega bez ikakve smetnje) i veća

pouzdanost, pri većim pritiscima.

Po svojoj nameni, kao sigurnosni uredjaji, precturbinsKi zatvarači soada-

ju u klasu havarijskih zatvarača... Kao taKvi moraju da budu opremljeni uredja-

jima koji omogućavaju brzo zatvaranje u slučaju neke incidentne situacije na

pos tro jen ju....Svi su, po pravilu, opremljeni servourecjajima i oscosoDljeni za

brzu manipulaciju. To se kod većine zatvarača,,ostvaruje kontrategom^koji je

dovoljan .da ;pokrene na„ zatvaranje, zatvarač::čim, se omogući odvod ulja koje drži

u gornjem, položaju klip servoureojaja (slika. 1 X 5 5 ) . Strelicama na skici je

označen smer kretanja klipa i proti cania .ulja pri manevru zatvaranja zatvarača.

Slika 13.55. Shema đelovanja ne-

kih tipova p r e d t u r b i n s k ih zatva-

rača: 1-kontrateg; 2 - s e r v o u r e d j a j ;

3-oajpas sa z a s u n o m

51

Da_bi se omogući 10 beznedno otvaranje z a t v a r a č a u slučaju ispražnjene .spi*-

rale, opremljeni su bajpasom sa zasunom,

kojim se puni spirala, tako da se otvara-

nje vrši pri približno izjednačenim pritis-

cima sa obe strane zatvarača.

Predturbinski zatvarači se smeštaju

u okviru mašinske zgrade na tri načina:

(1) u glavnoj hali mašinske zgrade; (2) -

u aneksu mašinske hale, neposredno uz gla-

vnu halu strojarnice; (3) u posebnoj kaver-

ni u slučaju podzemnih postrojenja.

Smeštanje predturbinskih zatvarača

u hali mašinske zgrade je najčešće rešenje.

Prednost ovakvog rešenja je: lakše opsluži-

vanje zatvarača istim kranom koji poslužu-

je i agregate, čime otpada potreba za još

jeanim kranom, kao u slučaju izdvojenih shema; lakši dotur i m o n t a ž a . z a t v a r a č a ,

kao i kompaktnija-konstrukcija m a š i n s k e zgrade.- Mane-su-veći rasponi hale i

glavnog krana....U ovakvoj izvedbi zatvarača u hali se. pred vi dj a ju posebni •šahto*-vi za spuštanje zatvarača do mesta ugradjivanja*.. Na slici 3.31. prikazana je

dispozicija naozemne elektrane sa zatvaračima u hali (HE Bistrica), a na sli-*

kama 3 740. "i 3 7 4 1 d i spazi ci ona rešenja sa: zatvaračimaû ..samoj hali kodrpodze-

mnih elektrana (HE-Dubrovni к i HE. Rijeka). U sva tri slučaj a: zapazaj-U. ..se.-šahto-vi za vertikalni t r a n s p o r t zatvarača.

Da:hi se:smanjio -raspon glavne h a l e , što je posebno važno-kod velikih po-

strojenja, predturbinski zatvarači se mogu smestiti i u posebnom aneksu uz gla-

vnu nal u. Takvo rešenje je prikazano na slici 3.32. (HE Perućica), kao i na

s'iici 13.55. za HE Kokin Brod. U oba slučaja smeštanjenr predturpinskih zatva-

rača u poseoan aneks smanjen je raspon glavne hale, što se pozitivno odrazilo

i na Konstrukciju krana u nali, pošto, je time i njegov raspon s m a n j e n , li n e k i m

slučajevima, kao što je slučaj i sa HE Kokin B r o d , stvaranjem poseonog. aneksa

uz glavnu halu omogućen je smeštaj na toj vertikali svih onih sadržaja za čije

opsluživanje nije potreban kran. U takvoj dispoziciji javlja se potreba,za po-

seonim kranom koji opslužuje samo p r e d t u r b i n s k e zatvarače. U tom slučaju se mo-

ra potpuno uskladiti horizontalni i vertikalni transport zatvarači,kako bi isti

bili dopremljeni na mesto ugradjivanja. У slučaju HE Kokin Brod to je ostvare-

no ostavljanjem šahta kojim se zatvarači spuštaju na kolica na nivou s p i r a l e ,

kojima se 00 šinama bočno dovoze u a n e k s , goe ih prihvata kran za m o n t a ž u zat*

52

varača. Ovakvo rešenje je veoma često korišćeno, j e r - o m o g u ć a v a d o t u r zatvarača

samo sa jednim vertikalnim i jednim horizontalnim m a n e v r o m .

- — ; ' —: v С—\ • r- -—\ '

Slika 13.56. HE K o k i n B r o d . - Predturbinski z a t v a r a č «zdvojen u poseban aneks

Treči način preavidja-potouna-izolovanii galeriju za s m e š t a j preaturoinskin

zatvarača.. O v a k v o rešenje se= koristi kod'podzemnih -postrojenja visokog oritiska

smeširenih dubotco poo z e m l j o m , kod kojih su .posebno del ikatni aspekti s i g u r n o s t i

• i u f m

.4;«; vf-

¿¿У {«ČLU* r t-

Slika П • 5 7 • Poazemno o o s t r o j e n j e sa izdvojenom z a t v a r a ć n i c c m

turo ins*ih zatvarača

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

(

I

I

1

I

54

postrojenja i ljudi koji rade u nj emu _ Smesxan j em u posebnu galeriju predtur-

binskih zatvarača povećava se pouzdanost postrojenja, jer se posledice eventu-

alne havarije cevovoda i zatvarača lokalizuju u toj galeriji. Da bi se to Ostva-

rilo, ulaz u ovu galeriju se pregradjuje hermetičkim vratima koja mogu da izdr-

zé puni pritisak vode. Na slici 13.56. prikazano je jedno podzemno postrojenje

visokog pritiska, sa Peltonovim turbinama, kod koga je zatvaračnica predturbin-

skih zatvarača izdvojena u posebnu galeriju. U osnovi se vidi veoma dobro re-

šen transport zatvarača, direktno sa montažnog platoa do galerije zatvarača,

gde ih prihvata kran zatvaračnice, koji in odnosi na mesto ugradjivanja. Taj

ulaz u galeriju zatvarača obezbedjen je hermetički zatvorenim vratima, koja

su računata na najnepovoljniji pritisak koji bi se mogao javiti u slučaju hava-

rije žatvarača.

1 3 , 5 . Z A T V A R A Č I D I F U Z O R A I Z A T V A R A Č I N A

O D V O D N O J D E R I V A C I J I

Da bi se o m o g u ć i o D r i s t u p t u r b i n s k i m d i f u z o r i m a , odnosno donjem

delu turbine, u slučaju pregleda i remonta, na svim postrojenjima se moraju

predvideti .posebni difuzorski zatvarači. Njihovim zatvaranjemmmogućava se is-

pumpavanje vode iz difuzora i su'., aie i ulazak u difuzor. Prema ovoj svojoj

nameni ovi zatvarači spadaju u klasu-remontnih zatvarača.

Zatvarači difuzora se po pravilu rešavaju u vidu greonih ili tabiastih us-

tava,^-koje?;-^-odgovarajuće vodjice polaže poseban pokretan porta Ini kran. Usta-

v e s u o b i č n o lagerovane u posebnim nišama koje su smeštene izmedju šina krana.

Kran ih- odatle vadi, i.o lûatalnim transportom:doorema na mesto postavljanja

i spušta ih. u odgovarajuće ca. Pošto se ne mora istovremeno-obavljati pre-

gled i remont difuzora svih agregata,-najčešće se oredvidjaju zatvarači samo za

jednu ili dve turbine, pa se isti "zatvarači -premeštaju sa jednog- difuzora na

drugi, prema potreoi remonta. Broj tabiastih, odnosno grednih ustava difuzor-

ski h zatvarača se planira prema uKtmnom broju agregata i potreDi istovremenog

ulaska u remont oaredjenog broja turbina.

Kod nadzemnih postrojenja, kod^kojih se kran nalazi unutar mašinske zgra-

de, difuzorske zatvarače opslužuje poseban kran, koji se smešta na nizvodnoj

ivici postrojenja i opslužuje »sve. zatvarače.: Najčešće se radi о portal nom kra-

nu, koji'se kreće po šinama-na platou sa koga se prilazi vodjicama zatvarača.

Na slikama 3.1, 3.18, 3~33, prikazano je ovo karakteristično rešenje na HE

Djerdap, HE Varaždin, kao i na jednoj rečnoj elektrani. Većina naših nadzemnin

hidroelektrana ima tako rešen difuzorski zatvarač. Na slici 13.35. prikazano

je racionalno rešenje sa poluoorta 1 niirc к ranom.

5э

U slučaju da ja hidroelektrana reseña sa spoljnim portalnim kranom, često

se na njemu ostavlja prepust sa nizvoane strane, kako bi mogao da opslužuje

i zatvarače difuzora. Takav je slučaj sa HE Bajina Bašta (slika 3.19). Još se

veća racionalizacija postiže u slučaju nekih stubnih elektrana, jer se tada na

SDoljnom kranu ostavljaju prepusti i uzvodno i nizvodno sa dodavanjem često i

poseone strele. Tada takav kran može da soušta uzvodno remontne zatvarače ulaz-

ne gradjevine, a da nizvodno opslužuje zatvarače, difuzora. Takvo je rešenje

usvojeno na većini naših elektrana na Dravi. Na slici 3.21. prikazano je takvo

rešenje za HE O ž b a l t , iz koga se uočava ekonomičnost takve upotrebe krana.

Koa podzemnih postrojenja uglavnom se koriste dva rešenja: (1) zatvaračni-

ca difuzorskin zatvarača se smešta u posebnu galeriju, nizvodno od mašinske

zgrade; (2) zatvaračnica se rešava u okviru mašinske sale. Prvo rešenje je pri-

Kazano na slici 3,4Q.d, na primeru HE Dubrovnik, dok je drugo primenjeno na

HE Rijeka (slika 3.41). Kod naših velikih podzemnih postrojenja (HE Zakućac,

HE Dubrovnik, HE Senj, itd.) Drimenjena je posebna galerija za smeštaj difuzor-

skin zatvarača, čime je postignuto izvesno sužavanje mašinske sale i olakšana

manipulacija zatvaračima. Kvalitet stenske mase takodje utiče na dispoziciju

tako da se najpovoljnije rešenje može ostvariti samo ispitivanjem više varijan-

tnin rešenja mašinske zgrade i galerije difuzorskih zatvarača.

K0MAM8« STXt JAMCA TVAfSfMMTBtSXE* ИЮТШШЕ

I \ v Г ;

U slučaju da se kod podzemnih ocstrojenja predvidja i nizvooni vodostar.,

taca se najčešće difuzcrska zatvaračnica rešava u okviru vooostana. To rešenje

:e n a : č e š ć e ta¡cvo aa se u Kaloti nizvoanog vodostana, sa uzvoone strane predvi-

di Konstrukcija sa koje se ooseonim Kranom spuštaju zatvarači u vodjice difuzor-

s :< i л zatvarača. Ta<vo rešenje je ori Kazano na slici 3.39. (Fionnary),

56 .

- a- kod nas je takvo rešen je._usvojeno kod. HE Mratinje (slika .12.57). Donji vodo-

stan je" razvučen u vidu elipse, da bi se na njegarmogla da priključe sva tri

difuzora, pa su sa uzvodne strane ostavljene vodjice u koje se sa platforme van

nivoa maksimalnih oscilacija spuštaju difuzorski zatvarači u slučaju potrebe

pregleda i remonta difuzora.

Ukoliko postoji odvodna derivacija, otvorena ili pod pritiskom, takodje

se mora na kraju kontroli sati remontnim zatvaračem. I ovi zatvarači se najčeš-

će rešavaju grednim ili tablastim ustavama. Njih iz deponije donosi u slučaju

potrebe poseban kran i postavlja ih u za to ostavljene vodjice, ili se monti-

raju dizalicom koja se doprema specijalno za obavljanje te intervencije.

14. ZAHVATNE (ULAZNE) GRADJEVINE

Zanvatne gradjevine (sinonim: ulazne) su objekti koji služe za zanvatanje

vode iz akumulacije ili usoorenog vodotoka i njeno uvodjenje u dovod prema tur-

binama. Na osnovu disoozicionih osobenosti razlikuju se dva tioa zanvatnin gra-

ajevina.

(1) Zahvati u akumulacijama (često se nazivaju dubinskim zanvatima), koji

se orimenjuju na akumualacionim basenima raznih stepena regulisanja.

(2) P.ečni vodozanvati koji se primenjuju na sasvim malo usoorenim vodoto-

cima, tj. u uslovima каоа se ne može govoriti о formiranju akumulacije.

Glavna razlika izmeoju ova dva tioa zahvata je u sledećem: 1) kod zahvata

na akumulacijama nanos nema ooraza na disooziciju vodozanvata (osim na njegov

visinski ooložaj), a glavni oroolemi su obezbedjivanje uotreone pouzdanosti

auoinskih zatvarača, 2) u slučaju rečnih zanvata ključni oroolemi su rećni na-

nos, led i plivajući predmeti, zoog kojih čitava dispozicija ulaza dobi ja niz

osooenosti, dok se ne postavlja problem pouzdanosti zatvarača, jer se radi о

pristupačnim i malo opterećenim ustavama.

Oošti zantevi koji se postavljaju jednoj ulaznoj gradjevini su sledeći:

- visoka Douzdanost funkcionisanja bez ispada iz pogona;

- omogućavanje potpunog zaustavljanja proti caja u slučaju havarije ili

-ementa oojekata na aovoono.j derivaciji, odnosno u turoinskora^bloku;

- zaštita od unošenja u postrojenje oi ivajućih tela, 1eca, nanosa koji o i

-nogao da ugrozi turbine;

- što manji guDici pada na zanvatnoj gradjevini;

- što manji troškovi održavanja, što racionalnije opsluživanje;

- imajući u vidu funkcionalni značaj ovin postrojenja i njinovu ranjivost

.i ratnim uslovima, postavljaju se i ooseoni uslovi aisoozicione pogodnosti ula-

znih graajevina za zaštitu u uslovima ONO.

ьн

1 4 . 1 , Z A H V A T I U A K U M U L A C I J A M A

Osnovne osobenosti ovih zanvata, koje utiču na njihovu dospoziciju su sle-

finctr. krupne frakcije nanosa se talože u akumulaciji, te nema potrebe za gra-

bljenjem posebnih taložnica; zbog često vrlo dubokog položaja ulazne gradjevine

u odnosu na normalni radni nivo postavljaju se oštri zantevi ostvarivanja viso-

ки pouzdanosti funkcionisanja zahvatnog objekta; nema problema sa ledom, a u ne-

kim izvedbama (vrlo duboko locirani ulazi) nema teškoća ni sa plivajućim pred-

metima.

Osnovni elementi koji se sreću kod zahvatnih gradjevina raznih tipova pri-

kazuju se na primeru ulazne gradjevine za HE Dubrovnik, u akumulaciji Gorica

rnt frebišnjici (slika 1.4.1).

Slika 14.1. Ulazna g r a d j e v i n a za HE Dubrovnik

1) Glaim-i 'navarž.jsko-remommi zatvarač, koji se ooavezno nalazi kod svih

' i;)Ova ulaznih gradjevina. Namenjen je kontroli dovoda, te je nepreKidno mobi-

lan za zatvaranje u slučaju navarije пекод dovodnog organa, ukoliko eleictrana

m*ma predturbinski zatvarač (slučaj vrlo kratkog dovoda), tu funkciju vrši ovaj

59

zatvarač, pri čemu mu se postavljaju još oštriji uslovi u pogledu brzine zat-

varanja.

2) Remonzni (-pomodni) zatvarao je namenjen zatvaranju ulaza pri montaži i

remontu glavnog zatvarača te se uvek nalazi ispred njega. Zbog toga se ne pos-

tavlja strog uslov m o b i l n o s t i , te je najčešće rešen u vidu grednin ili tabias-

tih ustava, koje u odgovarajuće vodjice spušta kran.

3) uredjaji za pokretanje glavnog zatvarača, kao i za dopremanje i spušta-

nje pomoćnih zatvarača. Za pokretanje glavnog zatvarača najčešće se koriste se-

rvomotori, dok se za spuštanje pomoćnih zatvarača koriste ili poseban kran, ili

neki od postojećih kranova na tom platou. Na slici 14.1. je prikazano racional-

no rešenje, po kome je konstrukcija čisti lice iskorišćena i kao dizalica za ma-

nipulaciju sa pomoćnim zatvaračima.

4) Aeracioni ozvor, smešten iza glavnog zatvarača, koji je neophodan radi

ovazdušenja toka iza zatvarača pri manevru otvaranja i z a t v a r a n j a , čime se sma-

njuje ooasnost od kavitacionih oštećenja. Kroz ovaj otvor se ispušta vazduh iz

derivacije pri njenom punjenju. Najčešće se koristi i kao pristupni šant za

ulaz u tunel.

5) Rešetka na ulazu, koja je obavezna kod svih tipova~zanvatnih .gradjevi-

na. Kod vrlo dubokih graajevina ova konstrukcija se realizuje kao gruoa rešetka,

jer je namenjena zadržavanju samo velikih l e b d e ć i h p r e d m e t a pošto je u dubini

voaa čista, dok se kod plićih zanvata mora ugraditi fina rešetka, koja će zadr-

žavati sav materijal koji pliva po površini vode. Rešetka se može realizovati

a) kao fiksna,-nepokretna konstrukcija, b) kao pokretna k o n s t r u k c i j a , koja se

može izvući van duž odgovarajuće vodjice. U tom drugom slučaju m o ž e se ista vo-

djica uootrebiti za spuštanje remontnog z a t v a r a č a , čime se skraćuje konstrukci-

ja zanvatne g r a d j e v i n e . Takvo je rešenje primenjeno kod HE Djerdap (slika 3.3.a).

5) Kod plićih zanvata^. na kojima j e postavljena fina r e š e t k a , obavezno se

u sastavu ulazne gradjevine oredvidja i poseDna oisviliaa, sa menarcÉckim graou-

Ijama za oslooaojanje rešetKe oo nagomilanog materijala.

7} U nekim slučajevima u sastavu zanvatne gradjevine se oredvidja i boj-раз sa zasunom za punjenje praznog derivacionog dovoda v o d o m , posle revizije

i remonta. To se predvidja u onim izvedbama zahvata kada se glavni zatvarač mo-

že podići tek onda kada se izjednače pritisci sa obe strane.

U slučaju orioranskih postrojenja zahvati se realizuju u sastavu brane,

ili u njenoj neposrednoj blizini, dok se kod derivacionih objekata može reali-

zovati na Pilo кот mestu u zoni akumulacije, prema potrebi vodjenja trase dovo-

ca. /¡a HE Vrla I zanvat se nalazi praktično na suprotnoj strani jezera u odno-

su na oranu).

50

Prema m e s t u postavljanja i o s n o v n i m „ d i s p o z x c i o n i m karakteristikama zanva-

ti u akumulacijama se dele na tri osnovna t i p a : 1) zahvati u sastavu brane;

2) zahvati na o b a l i ; 3) zahvati u akumulaciji u viciu kule.

П . 1 . 1 . ZAHVATNE GRADJEVINE U SASTAVU BRANE

u slučaju pribranskih hidroelektrana sa betonskom branom zahvat se reali-

zuje u sastavu brane. Time se dobija racionalno rešenje. jer se dobi ja kraći i

hidraulički povoljniji dovod vode, a često se omogućava korišćenje istog krana

za posluživanje zahvata i evakuacionih organa.

Kod hidroelektrana niskog pritiska (rečne hidroelektrane) vodozahvat je

deo cei ine koju čini brana sa dovodom, mašinskom zgradom i odvodom. Najčešće

korišćene dispozicije zahvata su shematski prikazani na slici 14.2.

Slika 14.2. Sheme, zanvatni h graajevina rra brarrama sa e l e k t r a n a m a niskog

pritiska. 1 - r e š e t K a ; 2-remontni z a t v a r a č ; 3-osnovni z a t v a r a č ; 4-aera-

cionr šaht;; 5~t spust t saetí ju turbina; o — z a t v a r a č i sousta izmedju turoi-

na. Soojeno t i 2 o z n a č a v a da se i sra vodj i ca korist: za resetJoi i re-

rnontni zatvarač

a) Izvedba sa rešetkom na kosom licu z a n v a t a ^ i za ко je se nalaze remontni

i osnovni zatvarač (slučaj 1 i si.13,35). To je klasična izveooa, koja ima pred-

nosti sa gledišta funkcioni s a n j a , j e r su sva tri ključna organa zanvata manipu-

¡ativna, ali ima nešto izduženiju konstrukciju. Kosu r e š e t m ooslužuje čisti li-

ca sa m e n a n i č k i m grabuljama, koja se u nekim slučajevima može iskoristiti i kao

кгап za pokretanje ^remontnog zatvarača (slika 14.4).

51

b) U nekim dispozicijama je pogodnije da se remontni zatvarač predvidi is-

pred rešetke, čime se skraćuje ulazni deo, a stvara p r o s t o r za prevodjenje ne-

ke Komunikacije preko mosta uzvodno od oojekta (slučaj b).

c) S k r a ć i v a n j e ulaznog dela zahvata se ostvaruje često na taj način što

se predvidi demontažna rešetka, tako da se ista vodjica može da koristi za

nju i remontne zatvarače. Prilikom remonta kran najpre izvuče iz vodjice reše-

tku, pa z a t i m u istu vodjicu postavi remontne z a t v a r a č e , koje donosi iz depo-

nije koja se nalazi u zoni dohvata strele krana.

d) U k o l i k o se oslobadja prostor za neku komunikaciju može se predvio'eti

demontažna vertikalna rešetKa, čija je vodjica istovremeno i vodjica za remon-

tni zatvarač (slučaj d). U tom slučaju čistilica nije sa mehaničkim grabuljama

već sa g r a j f e r o m (slika. 3.13 ).

9) i f) Ukoliko se aeo velikih vooa propušta i izmedju agregata (slika

3.26) neophodno je predvideti i poseban zatvarač za taj ispust. Tada su moguće

izvedbe sa poseonim vodjicama za rešetku i remontni zatvarač (slika e), ili sa

aemontažnom rešetkom i slučaj- f). čime se skraćuje dosta izdužena zanvatna gra-

ajevina iz prethodnog slučaja.

Osnovni zatvarač se najčešće real i zuje kao tablasta ustava sa servouredja-

:'em, kako bi svojom moDiinošću ooezoedila i funkciju predturbinskog navarijskog

zatvarača- Ukoliko ima oovoijno mesta da se cilindar servo mot ora smesti u nišu

u samoj orani to se i čini, jer se time oslooaoja za nesmetanu manipulaciju

p r o s t o r na kruni u zoni zanvats. Pri najKomoaktnijoj i z v e d b i , sa vezivanjem

poluge s e r v o m o t o r a za acnji :<raj u s t a v e , tako da ista klizi pored cilindra ser-

vomotora, potreono je raspolagati visinom od bar (1,2 - 1,4)h (h - visina usta-

ve;, pa da se m o ž e menanizam za pokretanje smestiti u brani. T a k v o rešenje je

prikazano na slici 14.3. ".a KOJOJ se pregledno vidi način rešenja zanvata po

snemi p. S m e š t a n j e m ci 1 m e r a servoureojaja u konstrukciju orane oslooodjen je

prostor aa se "iznad te vocjice nesmetano kreće č i s t i l i c a , što na m i n i m m m s m a -

-j'-je a u ž m u z a n v a t n o g ae1 a. Aeraci ja se ooavlja kroz deo santa и коте se nala-

ze s e r v o u r e a j a j i . .Remontni zatvarač je smešten isored rešetke ca bi se stvcri-

"a jedinstvena komunikacija auž prelivnog i mašinskog dela orane, po kojoj se

<reće kran koji poslužuje remontne zatvarače i preliva i zanvatne gradjevine.

Ukoliko nema mesta aa se servoureajaji smeste ispod gornjeg platoa zanva-

tne g r a d j e v i n e moraju se njinovi cilinari smestiti iznad, što povećava potreo-

r.u širinu zanvatne gradjevine. Pri vrlo malim visinama k o n s t r u k c i j e , čak i ta-

pia zatvarača r.cra за se t r" p tvaran ju podigne iznac platoa ulazne gradjevine,

što usiovljava podizanje servometora na noseću ramovsku Konstrukti ju. Ta<va

62

u niši; 2 - r e s e t k a ; 3-vodjica remontnog z a t v a r a č a ; 4-čisti 1 ica;5~diružorsк i z a t v a r a č

dispozicija je prikazana na slici

14.4. Dva servomotora, smeštena na

krajevima niše osnovnog zatvarača

spojena su polugom za donji kraj

tablaste ustave, tako da je pri ot-

varanju podižu izmeaju cilindara do

visine p o m a Inog nosača. Na istoj

slici se pregledno vidi način funk-

cionisanja čisti lice sa menaničkim

grabuljama, pri čemu je konstrukci-

ja čisti lica istovremeno osposob-

ljena i kao kran za. spuštanje gred-

nih ustava remontnog zatvarača.

Slika 14.4. Shema u lažnog ..zatvarača

u slučaju n e d o v o l j n e visine z a h v a t n e

konstruKcije.1-tab i ast i z a t v a r a č ; 2 -

servomotor na o o r t a i n o m n o s a č u ; 3 - g r e -

dni z a r v a r a č i : 4 ~ r e š e t K e sa m e n a n i č k i m

g r a d u l j a m a ; 5~čisti 1 iса-чгап

62

Kod a r a v j c a c i o n i h orana ima, po pravilu, dovoljno m e s t a za razmeštaj os-

novnih sadržaja z a h v a t a , koji se obično nalaze u sledećem redosledu: rešetka,

remontni z a t v a r a č , osnovni zatvarač sa aeracionim otvorom. Rešetka je uglavnom

vertikalna, ukoliko je postavljena neposredno na uzvodnom licu brane, ili je

izvedena posebna polukružna zahvatna konstrukcija sa grubom rešetkom. Pošto su

u tom slučaju zahvati postavljeni dosta duboko, nema potreoe da se predvidjaju

čisti lice. Jedan kran opslužuje sve elemente zahvata, pri čemu se najčešće on

koristi i za p o s l u ž i v a n j e prelivnog dela brane. Jedan tipski zahvat na gravita

cionoj brani prikazan je na slici 14.5. Dat je i detalj preseka dovodnog cevo-

voda, sa z a v a r e n o m armaturom radi ostvarivanja bolje veze cevovoda sa betonom.

\ \ \ \ 9t90

iiU \

Slika 5. HE O r H k Vltava i: i-rešetka; 2-remontni zatvarač ^ - o s -

novni z a t v a r a č ; 4-aeracioni otvor; 5~"cevovoć; 6-aetalj poprečnog

DreseKa c e v o v o d a sa zavarenom a r m a t u r o m ; 7~di iatacioni komad na spo-

ju orane i m a š i n s k e zgrade

Sve češće se rešetka rešava kao demontažna konstrukcija, tako da se njena

vodjica koristi i kao vodjica za remontne zatvarače-gredne ustave. Time se do-

bi ja pešto racionalnija i hidraulički povoljnija konstrukcija, ali je složeni'

eostuDak r e m o n t a .

Kod d u b o k o postavljenih ulaza umesto čelične rešetke u ravni lica orane

64.

mogu se predvideti polukružne konstrukcije .izbačene na konzoli- sa grubim reše-

tkama, kao što je uradjeno na na HE ?o-

tpeć (slika 3.5). U cilju što povoljni-

jeg hidrauličkog oblikovanja ulaz je

izbačen na kratku konzolu i na HE Sala-

kovac (detalj ulaza na slici 14.6).

Kod lučnih brana, s obzirom na

njihovu tanku konstrukciju, zahvatna

gradjevina se po pravilu smešta na dnu

brane, kako bi se izbeglo slabljenje

gornjih tanjih lukova. Medjutim,. i po-

red toga postoje teškoće da se real i-

zuje zahvat isključivo u okviru same

brane, tim pre što bi nisko lociran

ulaz bio neDOvoljan sa stanovišta uv-

lačenja nanosa. Zbog toga se u takvim

slučajevima predvidja posebna zanvatna

konstrukcija u vidu.polukružnog šahtnoa

апекза uz uzvodno lice b r a n e , koja se

podiže do kota koje su bezbedne sa gle-

dišta nanosa. U tom. slučaju-se ooično

ne mogu; aa rea 1 izuju

7Г- г -r- i osnovni i remontni

z a t v a r a č , već se često

predvidja samo jeaan

ha varijs ko-remontni

zatvarač sa servornoto-

rom na kruni brane.

Rešenje.-taicvog zanva-

ta dato je na slici

14.7. Takvo rešenje je

primenjeno na HE Tre-

binje (slika 3.2Q.b),

kao i na HE Bočac na

S i l ka 14.7. Rešenje zanvata

u vrau polukružnog апекза

uz oranu

SI .14.6. Detalj ulaza.-na HE Salakovac

326.00 T'l-:;

ч n a

л (.

l i 4 ¿11

1 t í !

•a* — 1

Vroasu (slika 14.8). Za spuštanje tin zatvarača po uzvodnonr 1 i curbrane su izve-

dene staze koje vode do krune brane, gde su u posebnim zatvaradnicama, van do-

mašaja uspora smešteni servomoiori za pokretanje ustava ulaznih zatvarača.

Kod Drana sa kontraforima uslovi za razvijanje zanvatne gradjevine su slo-

ž e n i j i , jer su uslovljeni Kosim uzvodnim licem orane. Netca moguća rešenja su

Drikaz-ana na skicama na slici 44.9.•

Slika 14.9. Shema zanvata Kod olakšanih orana: a) sa navar i j sko-remon-

tnim zatvaračem DO <osini orane; b; sa navarijSKÍm i renontn i m z a t v a -

račem, Kojima sa <omanGuje iz orosio." i JE U SKÍOOU orane; C; sa verti-

<ainim rešetKama i oca zatvarača; a; sa ciiinaričnim zatvaračem. s-na-

var» isK! zatvarač; 2-servoureaiaj; 3~rešetKa; ч-remontni zatvarač.

66.

Prvo rešenje (a) primenjeno je u, slučaju HE_8ajina_Baš±a. D o s t a j e racio-

n a l n o ^ ali m u - j e m a n a .što.neroa poseoan r e m o n t n r a a t v a r a ć . Rešenje (b) je kada

se zahtevaju oba z a t v a r a č a , te se predvidja posebna zatvaračnica smeštena u

konstrukciju brane. Rešenja (c) i (d) zahtevaju prilazni most do zatvaračnice.

1 ^ . 1 . 2 . ZAHVATNE G R A D J E V I N E NA OBALI

Kod derivacionih elektrana, kao i kod pribranskih elektrana uz nasute bra-

ne, zahvatne g r a d j e v i n e se najčešće realizuju na obali. Za ovakve zahvate je

karakteristično koso, nagnuto uzvodno lice ulaza, kao i veća udaljenost zatva-

rača ulaznog profila.

Zahvati na obali se često realizuju u vidu šahta, u okviru koga se smešta-

ju havarijski i remontni zatvarači, aeraciona cev i pogonski mehanizmi za'pok-

retanje zatvarača, dok se na obali nalazi konstrukcija na kojoj je smeštena re-

šetka i č i s t i l i c a , ukoliko je neoonodna. Na slici 14.10. prikazana je konstruk-

cija zahvata na obali u

vidu santa, na primeru

ulazne gradjevine HE Pe-

rućica. U ovom slučaju je

i remontni zatvarač (pomo-

ćni ) opremljen servomoto-

rom, u cilju povećanja si-

gurnosti-postr-ojenja, po-

što se radi о dugačkoj de-

rivaciji sa velikim paoom

U standardnim izvedbama

remontni zatvarač soušza

u vodjice dizalica ili

kran.

Jedno rešenje zanva-

ta u vidu šahta prikazano

je na slici 14.11. u okvi-

ru zatvaračnice je izvrše-

no razdvajanje na tri do-

v u d a , pri temu j e z a d r ž a n jedan remontni z a t v a r a č , koji se spušta dizalicom sa

vttlom. Uredjaj z a pripremu ulja j e smešten na najvišem nivou š a n t a , odakle se

dovodi ulje do svakog od tri servomotora.

Kakarkteristično j e rešenje ulaznog z a t v a r a č a na HE Mrati n j e . Prvobitno

illk,i U , 10. Ulazna g r a d j e v i n a u akumulaciji

'i I i vi Je га HE Perući ca

Slika 14.11. Šantna ulazna gradjevina

;e silo oredvidjeno da se reali zuje po sooljnoj kosini k a n j o n a r pa je zatim us

vojeno o e z o e c n i j e rešenje u vidu kosih stolni (slika 14.12) duž kojih klize za

:varači. J štotnama se nalaze i aeracione cevi Ъ 0,3 m, koje se izvooe do kući

:a zatvarača. Zatvarači su rešeni kao dvodelne taole sa t o č k o v i m a , koje zatva

otvore 2,55*5,70 m. Zatvarači su ooremljeni servomotorima koji su montira

n" u Kućicama z a t v a r a č a . U slučaju navarijskog delovanja zatvarači se mogu da

zatvore za 45 s e k u n d i , dok se u normalnim uslovima zatvaranja to vreme proou-

žava na 10 m i n u t a . Servomotori su sa ustavama vezani vučnim š t a p o v i m a . Kućica-

ma zatvarača se prilazi poseonim tunelima.

Zatvaračnica se m o ž e real i zovati i u podzemnoj galeriji, kojoj se prilazi

o r i s t u o n i m t u n e l o m . Tada se najčešće ocvooni tunel sveoe na manji pravougaoni

SИ ka 14.12. Snema zahvata.za HE M r a t i n j e u vidu kose s t o l n e

I-Kosa stolna z a t v a r a č n i c e ; 2 - a e r a c i o n r o t v o r ; 3"kudica.zatva r a č u -nice: 4-servouredjaj ; ^-prilazni tunel

p r e s e k , kako bi se.ostvari li što po-

uzdaniji z a t v a r a č i U tora slučaju se

obično ooa zatvarača opreme servomo-

t o r i m a , a umesto a e r a c i o n o g ,šahta se

predvidi aeracioni v e n t i l , na sličnom

principu као u slučaju vooostansKin

z a t v a r a č n i c a . Shema^tascve zatvaračni-

ce je data na slici 14.13.

U slučaju da na jednoj strani

-brane ima više p r o t o č n i h .elemenata ko-

j e treba opremiti zatvaračnicama (za-

n v a t n a deri vaciju ^ t e m e l j n i ispust,

srednji isoust, itd.) moguće je reše-

iz koje s e na raznim kotama odvajaju norizo-

zatvarača.

S!i ka 14.13. Zatvaračni ca u podzemnoj

o a i e r i j i . 1-servomotori remontnog i os-

novnog zatvarača; 2-кгап za o o s i u ž i v a —

nje z a t v a r a č a ; 3~ vazousni ventil

nje sa jednom vertíкаinom sto inom

ntalne galerije Koje vooe ac pojedinih galerij

Ukoliko je oaaorana ta;<va aispoziija aa je коо dubokog zanvata ulazni pro-

fil sa rešetkom znatno ucaijen oa navarijskog zatvarača (slučaj blago nagnutin

ooa ¡a), remontni zatvarač se postavlja na kosoj rampi i oprema točkićima, tako

aa Klizi po šinama. Ovo rešenje se često sreće kod dubinsKih zanvata, jer se

njime izbegava zatvarač u viau Kuie, за augačkim mostom, a i рак se poa Kontro-

lom drži čitava derivacija, oa na juzvooni jeg profi la ulaza. Na slici *, 4 . 4 . ;e

prikazan ulazni zatvarač na nE Peruća. Tablasti 'zatvarač na toČKOvima рокгесе se .notornim vitlom iz Kućice sa ooaie. Za montažu se može montirati ooseono vi-

tlo na betonski portal iznad zatvarača. Za ovazdušenje je položena cev Ъ 800 mm

dužine oko 150 m. Takvo rešenje podrazumeva aa zatvarač soostvenom težinom može

da savlada vodenu struju pri zatvaranju.

5oOC_

SSIka 14.1ч. Ulazni zatvarač за motornim vicien na KOSOJ rara i

Peruća). 1-zatvarač na točkovima; 2-pogonsKa K u ć i c a na oca i i sa mo-

tornim vitlom; 3-rešetka; 4-k.osa ramoa; 5-aeracicna cev; o-setonsKi

oortai: 7~2emontažno vitlo

ZAHVATI U OBLIKU KULE

Z v i se zanvati ra z": i su ju oa -oretnoani n со teme što s- "eše^ ' час octc^nc mezavisni oo jeKt i . u v icu <ula <oje su sa sv in strana o<"už£.ne /cccm. Zanvatni

70.

čitavom kružnonr p e r i m e t m . Primenjuje se kao zamena zahvata na o b a l i , ukoliko

je neoovoljna g e o l o š k a situacija, ili kod brana kod kojih se ne može ugraditi

zahvatna gradjevina na samoj brani (nasute brane i neke lučne brane). U novije

vreme se češće koriste kod re-

verzibiInih hidroelektrana,kod

kojih je gornji basen realizo-

van u vidu veštačkog rezervoa-

ra. Dobra osobina ovakvih zah-

vata je mogućnost formiranja

ulaza na više nivoa, što omo-

gućava početak rada elektrane

i pre završetka cele brane, uz

odgovarajuće prednosti na vo-

dotocima sa velikim količina-

ma nanosa. Nedostaci su neop-

hodnost mosta do kule zahvata

i ozbiljni konstruktivni pro-

blemi visokih kula u seizmič-

ki nepovoljnim reonima.

Ukoliko je ulaz samo sa Slika 14.15. Z a h v a c n a rujevi na HE Rijeka • . „ .. • •• .,

* .. J .jeone-strane^dispozicija ovin

i —

Slika 14.16. Zahvat u kuli, sa dva

aza (RHE У i anaenuLuKsemDurgj :

T-kros i taoiasti z a t v a r a č sa servo-

motorom; 2-vertikaint šaht tunei-

SKog dovoaa: 3" remontni zatvarač

71

zahvata se ne razlikuje mnogo od zahvata na obali, sem što se umesto š a h t 3 for-

mira kula. Na slici 14.15. prikazano je rešenje zahvata za HE Rijeka. Na ulaznu

gracjevinu se dolazi sa brane.

Ukoliko se ulaz predvidja na dva ili više mesta mogu se koristiti tablasti

zatvarači. Na s¡ici 14.15. prikazan je slučaj sa dva ulaza. M e d j u t i m , ukoliko

se voda zanvata po čitavom peri metru kružne kule, znatno je povoljnije koristi-

ti cilindrični zatvarač, koji se pokreće servouredjajima smeštenim na vrhu kule.

Na slici 14.17. prikazano je jedno takvo rešenje.

Slika 14.17- Zahvat u kuli, sa c i l i n d r i č n i m zatvaračem- 1-ci U rrdrični

z a t v a r a č ; 2-prilažni most

(4.1.4. NEKI SPECIFIČNI RAČUNSKI ASPEKTI

ZAHVATA U A K U M U L A C I J A M A

visinski voloža.1. Ulazni otvor zanvatne gradjevine mora se nalaziti iznad

-ačunskoc nivoa zasioan.ja u toj zoni, a isooo minimalnog raonog nivoa u jezeru.

Visinski ooložaj mora biti takav da iznad gornjeg svooa ulaza postoji još uvek

dovoljan sloj vode, koji sprečava formiranje vrtloga kojima oi se u derivaciju

uvlačio vazduh i plivajući predmeti. Obično se uzima da iznad gornjeg svoda

ulaza mora da postoji sloj vode od tri brzinske visine, tj. ¿t > 3 otv2/2g> ali

ne manje od 0,5 m. Ovde je v- brzina na ulaznom profilu.

:blikcvan-s ulaza. Pravilno hidrauličko oolikovanje ulazne gradjevine vrlo

je važno sa stanovišta niorauličkin guoitaka i kavitacije. Eksperimentalno je

jtvrcjeno .11] da je veoma povoljan eliptičan oblik ulaza, ori čemu su jeanači-

ne elipsi PO kojima se oblikuju svoo i prag ulaza, aate u o o š t e m obliku:

72.

У2

-= 1 (а = a ' ili а" (14.11

^ (ЬЕ)а'

--г—г

; D | _ i 5 a

T ^ t ^ 'У t ; Z а

It'' X fe О~ [ I Р! О - П а "

t т _ _1_

Slika 14..18.: Shema računa o b l i k a

ul aza

a 2 (1 -e) 2a¿

gde je: e - koeficijent kontrakcije struje u vertikalnoj ravni, koji se može od-

rediti iz e m p r i r i j s k e relacije |11|:

£ = 0,57 + |0,043/(1,1- n); n = 1/t; (t*t* ili t") (14.2)

a» i a"- veličin ulaznog otvora do ravni koja razgraničava ulazni tok na uz-

lazni i silazni (slika 14.18). Orijenta-

ciono se može uzeti da je

t" = p•Т/(T-D) (14.3)

čime se dobi jaju elementi za odredjivanje

oblika elipsi svoda i praga ulaza. Sa in-

deksom (') označene su veličine koje se

odnose na proračun oblika svoda, a sa

(") veličine koje se odnose na proračun

praga zahvata. U oba slučaja se koristi

relacija (1), samo sto se pri računanju

gornjeg svoda radi" sa veličinama ('), a

praga sa ("). Ukoliko je a V t ' < 0 , 2 5 i

a"/t" < 0,25, što je čest slučaj kod duDokih zahvata, može se uzeti da je

s' - e" = 0 , 6 2 , što daje simetrično oblikovan ulaz.

Ovu računicu ODtimalnog-oblika ulaza treoa shvatiti kao prvu aoroksima-

c i j u , a konačan oblik treoa utvrditi na osnovu hidrauličkog m o d e l a , uzimajući

u oozir i položaj rešetke i vodjice za zatvarače.

Položaj vodjica za zatvarače i njihovo medjusoDno rastojanje utiču na ve-

ličinu nidrauličkin guoitaKa. Poželjno je da ouuu smešteni^na deonici sa para-

lelnim- zidovima. Eksperimenti*str poKazali da se najmanji .gubici dobijaju uko-

liko su niše za vodjice uda-

ljene m e d j u s o D n o L=1,5 L v (sli-

ka 14.19). Poželjno je sa sta-

novišta m i n i m i z a c i j e gubitaka

da nizvodna ivica vodjice bude

uvučena u odnosu na prednju za

veličinu tg(5-5°), a da je

dužina prelaza L_ kod pravo 1 i -

nijskog spoja L p > 125 (slika

14.19).

Slika 14.19. Poiožaj voajica zatvarača (a)

Ukoliko betonska glava zanvatne konstrukcije prelazi ravan rešetke, dolazi

do formiranja vrtloga neposredno u zoni rešetke, što izaziva neoovoljne režime

na u l a z u . Zbog toga je poželjno da se ulazna konstrukcija resi u jeonoj ravni

31 \ka c).

Guoitak paoa na. zanvatnoj gradjevini sastoji se iz sledećin lokalnin gu-

oitaka: a) gubici na ulaznom otvoru; b) gubici na rešetci; c) guoici na nišama

vodjica zatvarača; d) gubici prelazne deonice (do uspostavljanja normalnog pro-

fila dovodnog organa).

Koeficijent lokalnog gubitka na ulazu se kreće od 5 = 0,5 u slučaju ulaza

bez proširenja, sa oštrim ivicama, pa do veličine manje od £ = 0,1, u slučaju

dobro hidraulički oblikovanog ulaza. Za optimalan eliptički ulaz £ = 0,05.

Gubici na rešetki zavise 00 relativne gustine rešetke {'odnos đeoljine ele-

menata rešetke i medjuprostora izmeoju elemenata), oolika elemenata i nagiba

rešetke, često se koristi oorazac za odredjivanje koeficijenta lokalnih gubita-

ча rešetke

^ - 3 (s/D) S i n a 14.4}

goe je: s- širina elemenata rešetke. 0- medjusoono rastojanje elemenata (slika

0 ) , a - ugao nagioa rešetke orema norizontali; s - koeficijent koji zavisi od

oolika elemenata rešetke (slika a).

9 !l' й В n ~ Щаг2Л2Ща*тщп*1.б7 \ >п=юз щ)п=1,79

У У U U

¿!i<a i4.¿3. w2 proračun Koeficijenta guoitka na rešetci

•Najčešće korišćen nagib rešetke. Dovoljan sa stanovišta rada čisti lice

Rastojanje izmecju elemenata rešetke ooično se usvaja zavisno zz tioa

turoi ne i orečnika radnog <ola. 2b ično se uzima: za Kaolanove turoi ne 0 -

- Z - j Z Q , ne veće od 20 cm, a za Fransisove D- D./30, ne veće 00 10 cm.

Preooručuje se 111] da ulazna orzina na rešetci elektrane malog i srednjeg

oada ne Dude veća od brzine v^ - <\ n, goe je H- prosečan oad. К - 0,55-0,50.

3ve orzine se obično kreću od 1 - -,2 m. a u redjim slučajevima, ori forsiranom

'"aau со 2 f 2.5 m.

'.oa voootoKa sa velikim- količinama olivajućeg materijala ooželjno :e srna-

Lokalni gubici se javljaju i u zoni vocijica za zatvarače. Od brojnih rela-

cija za izračunavanje ovog gubitka za praktične proračune se može usvojiti for-

mula za koeficijent lokalnog gubitka na jednom paru vodjica (vodjice za jedan

zatvarač):

- 0,1 LrjJb (14.5)

gae je Lv- širina vodjice, b- šjrjna_p rot i čajnog preseka u zoni vodjica zatv.a-

rača. Orijentacione veličine otvora vodjice u funkciji raspona zatvarača i us-

ci 2 ....t- 6 8 10 12 It 16 Svet Li otvor Cm]

pora daju.se na slici 14.21. kao i neki tipovi čeličnih i betonskih vodji-

ca. Otvor na svoou, kroz koji se SDUŠta,.zatvarač stvara, takodje, lokalne gu-

bitke. Veličina koeficijenta lokalnog-gubitka na otvoru za zatvarač može se u

praktičnim proračunima usvojiti u iznosu:

r -= ftüSl /h : 14.5 i ' 2- . Л . QZ

zce. je L - širina otvora zatvarača (računa se.uKuona širina otvora, a ne oro-oz

jeKcija na horizontalu); h- visina proticajnog presera u zoni zatvarača.

Pošto se prelazna deonica ulazne gradjevine najčešće realizuje sa promen-

Ijivim poprečnim presecima» sa.konfuzorskim ili difuzorskim prelazima, koefici-

jenti lokalnih gubitaka na suženju i proširenju mogu se računati do odgovara-

jućim obrascima za lokalne gubitke konfuzora i difuzora (viceti bilo koji hid-

r a u l i č k i p r i r u č n i k ) , d O K s e u s l u č a j u n e l i n e a r n e p r o m e n e p o p r e č n o g p r e s e r a m o -

ž e k o r i s t i t i i s l e d e ć i o o r a z a c :

gae su an i odnosi površina na kraju i početku razmatrane deonice; a- ugao

pri vrhu ekvivalentnog konusa povučenog kroz razmatrano proširenje ili suženje.

Ukoliko se u zoni vodozanvata primenjuje neka razdeona konstrukcija (u cilju

smanjenja raspona zatvarača i si.) lokalni gubici se mogu odrediti primenom

Bordine formule za naglo suženje i proširenje proticajnog profila, često se

koristi i izraz [11]:

= 1,15•С - л/(1-n)3 (14.3)

gde je: n -co^/co ; m e l -površina elementa koji sužava proticajni presek, ш -

površina celog preseka; C- koeficijent koji zavisi od oblika elementa koji su-

žava presek. Za razdeoni pravougaoni zid kružno oblikovan na uzvodnom i nizvo-

onom kraju С = 0,66, dok se pri hidraulički dobrom oblikovanju vrednost С može

spustiti со 0,15.

Koeficijent gubitaka usled proširenja nizvodno od razdeone konstrukcije

može se odrediti po relaciji

r e . V)2 (14.3iN

pros ÜJ-Ü)Q2

gee su oznaKe kao za (14.8), а К je koeficijent koji uzima u obzir oblik niz-

voonog kraja razdeone konstrukcije,a koji za polukružno oblikovane elemente

iznosi X - I.

Koeficijent gubitaka na trenje duž deonice zahvatne gradjevine dat je po-

znatom relacijom

S t r = X L/Du ; D.J = 4o)/x (14.3)

gae je: 0L>- uslovni prečnik protočnog trakta;x - OKvašeni obim; L- dužina,i

poprečni preseK razmatrane deonice; X- koeficijent trenja, koji se može na-

ći PO nekoj od brojnih empirijskih relacija, pri čemu je za račun guoitaka u

zp.ni vodozanvata pogoona ?ranatl-Nikura.azeova formula

\ = 1/2 [1д(3,7/д)]2;д - д/0и (14.3)

;ce je д- apsolutna raoavost zidova.

Vreonost д kod gletovanih betonskih zidova iznosi 0,3 - 0,8 mm,u prosečni.

uslovima oko 2,5 mm, a kod loše izvedbe betona 3 - 1 0 mm.

Koeficijent trenja я u zavisnosti od relativne rapavosti д daje se u tape

2,05:0,0721 :,04 0,0651 0.33 0,057! Г,32 0,049!

•0.015i 0,0441 0,21 '0,038! :0,00510,0311 0,00810,0351

0,004 0,0231 0,002'0,0231 ,0,001,0,02 1

0,0009;0,0131 0,0006'0,017; '0,0004 i 0,0161

Lokalni gubici se javljaju i u zoni vodjica za zatvarače. Od brojnih rela-

cija za izračunavanje ovog gubitka za praktične proračune se može usvojiti for-

mula za koeficijent lokalnog gubitka na jednom paru vodjica (vodjice za jedan

zatvarač):

- ; , 7 - 0 , 1Ц/Ь (14.5)

gee je Lr/- širina vodjice, b- ši rina proti čajnog preseka u zoni vodjica zatva-

rača. Orijentacione veličine otvora vodjice u funkciji raspona zatvarača i us-

ci 2 L- 6 8 10 12 16 SvetLi otvor Cm]

pora daju.se na slici 14.21. kao i neki tipovi čeličnih i betonskih vodji-

ca. Otvor na svoou, кraz koji se spušta,.zatvarač stvara, takodje, lokalne gu-

bitke. Veličina koeficijenta lokalnog-gubitka na otvoru za zatvarač može se u

oraKtičnim proračunima usvojiti u iznosu:

г /П ' 1 4 . 5 ) 'D.Z. QZ

асе je L - širina otvora zatvarača (računa se.uKuona širina otvora, a ne oro-OZ 4

jeKcija na Horizontal u); h- visina proticajnog presera u zoni zatvarača.

Pošto se prelazna deonica ulazne gradjevine najčešće realizuje sa promen-

1jivim poprečnim presecima» sa.konfuzorskim ili difuzorskim prelažima, koefici-

jenti lokalnih gubitaka na suženju i proširenju mogu se računati po odgovara-

jućim obrascima za lokalne gubitke konfuzora i difuzora (videti bilo Koji hid-

raulički priručnik), dok se u slučaju nelinearne promene poorećnog presera mo-

že koristiti i sledeći oorazac:

gde su i OJ2 odnosi površina na kraju i početku razmatrane deonice; a- ugao

pri vrhu ekvivalentnog konusa povučenog kroz razmatrano proširenje ili suženje.

Ukoliko se u zoni vodozanvata primenjuje neka razdeona konstrukcija (u cilju

smanjenja rasDona zatvarača i si.) lokalni gubici se mogu odrediti primenom

Bordine formule za naglo suženje i proširenje proti čajnog profila. Često se

koristi i izraz [11]:

í r - 1, 15-0-n/(1-n) 3 (14.3)

gde je: n ; ше? -površina elementa koji sužava proticajni presek, o> -

površina celog p r e s e k a ; C- koeficijent koji zavisi od oblika elementa koji su-

žava presek. Za razdeoni pravougaoni zid kružno oblikovan na uzvodnom i nizvo-

onom kraju С = 0,66, dok se pri hidraulički dobrom oblikovanju vrednost С može

scustiti do 0,15.

Koeficijent gubitaka usled proširenja nizvodno od razdeone konstrukcije

može se odrediti po relaciji

5 , - Ц — I ) 2 ( 1 4 . 3м

pros

gee su огпаке kao za (14.8), а К je koeficijent koji uzima u obzir oblik niz-

voonog kraja razdeone konstrukcije,a koji za polukružno oblikovane elemente

iznosi К - I.

Koeficijent gubitaka na trenje duž deonice zahvatne gradjevine dat je po-

znatom relacijom

S t r « X L / D u ; D u « 4ш/х (14.3)

gae je: 0»j- us lovni prečnik protočnog trakta ;x - OKvašeni o b i m ; L- duži na, i

poprečni presek razmatrane deonice; x - koeficijent t r e n j a , koji se može na-

ći PO nekoj od brojnih emoirijskih relacija, pri čemu je za račun guoitaka u

zp.ni vodozanvata pogoona Pranat 1 -Nikuradzeova formula

\ = 1/2[1д(3,7/д)]2;д - Ш и (14.9)

;ae je д- apsolutna raoavost zidova.

Vreonost д kod gletovanin betonskih zidova iznosi 0,3 - 0,8 mm,u prosečni

uslovima oko 2,5 m m , a kod loše izvedbe betona 3 - 1 0 mm.

Koeficijent trenja л u zavisnosti od relativne rapavosti д daje se u tape

д

3,05-0,0721 0.015!0,044! 0,004 0,0231 0,0009 ;0,013!

:,34 0,065! 0,31 '3,0381 0,002'0,023l 0,0006'0,017;

3,03 0,0571 .0,005! 0,03 li ,0,001.0,02 ! 0,0004; 0,016!

3,02 0,0491 0,00810,0351 ¿ >

76.

.. Аегасгопъ otvor Tza.»zatvarača ulazne gradjevine mora da ima dovoljno veli-

ku površinu poprečnog preseka, kako bi se potreban dovod vazduha obezoedio bez

zastoja. Pri proračunu njegove veličine usvaja se da je merodavan protok vazdu-

ha jednak maksimalnom protoku vode kroz turbine koje se snabdevaju sa tog zanva-

ta pri nestacionarnom režimu rada i otkazu sistema regulacije. Ako se usvoji da

maksimalna brzina vazduha u aeracionoj cevi ne treoa da predje brzinu od 50 m/s,

na osnovu ova dva podatka se može izračunati potreoan presek aeracionog otvora

zahvatne gradjevine. Njegova veličina često se uvećava da bi se ovaj otvor is-

tovremen^ iskoristio i kao šaht za ulaz u zahvatnu gradjevinu.

Da bi se omogućio nesmetan rad hidroelektrane i u zimskim uslovima, kod ne-

kih postrojenja se predvidja ezevem za zagrevanje rešetke strujom niskog napona.

Istraživanja su pokazala da do lepljenja leda i kristalizacije prehladjene vode

na rešetki ne dolazi ukoliko je temperatura., na rešetci samo t . = 0,01 - Q,3°C.

al i da .sejzagrevanjemrrešetkerdo ove.temperature ne može rzaustavrti proces le-

djenja rešetke ukoliko je već započeo. Zbog toga se uspostavlja sistem termo-

senzora, koji automatski uključuje sistem za zagrevanje, čim se temperatura re-

šetke i vode spusti do kritične granice^ Snaga:koja je neophodna zarzagrevanje

1 m 2 površine štapova rešetke m o ž e se odrediti po relaciji

Hzag° b 0 , 0 0 T 1 6 a ( t r e ¿ - t ^ ) [kW/m2] (14,10)

gde je: a ~ koefi ci jent;;topiatnog p renos а sa. metal а.па vodu (kW/m2

- ° C-);~~k - ...koe-

fi ctjentrsigurnosti (1 »5 — 2 » 0 ) . Za rešetku :sa kružnim štapaviinaTmože se uzeti

da je

a - =-950-v°'ó/-d°'4 (14.11)

а za pravougaone«štapove i

a - 2400 v n '°// ' 2 (14.12)

Ovde je v- brzina vode na rešetki; < огеСлтк. štapova u r e š e t k i ; x — p e r i m e t a r

DODrečnog oreseica pravougaonin štaoova rešetke.

Potrebna, snaga za zagrevanje rešetke je dosta velika i iznosi oko 2 - 4 , 5

кУ/пг površine rešetke.

- Епетугъзко—екогютзka~.cpximi.zac-ig.a.ubaznih.-,gradjevina~ „1 zbor tipa i osnov-

nih. dimenzija voaozah vata,«.kao i,, nj egovo hidraul ičko obi i kovanje -obavljaju.se

energetsko-ekonomskim uporedjivanjem energetskih performansi i „.ekonomskih poka-

zatelja više raznin varrjantnih rešenja. Razmatrana varijantna rešenja"moraju

da buou uporeoiva sa stanovišta funkcionalne i statičke sigurnosti zaavata.

rlajpre se bira tip zahvata.*,ukoliko .su„moguće različite varijante» a z a t i m se

optisriziraju. dimenzije i kcsipoziсijе...U tom. cilju se.razmatra nekoliko va i anti

77.

sa različitim dimenzijama i drugim dispozicionim e l e m e n t i m a , te se za svaku o d

njih odredjuju godišnji troškovi i troškovi izgubljene energije. Troškovi izgu-

bljene energije odredjuju se na osnovu izraza za snagu:

AN = 9,31-Q • ¿h•n (14.13)

gde je: Q - protok kroz zahvat; Ah- pad izgubljen na v o d o z a n v a t u ; n - k.k.d. koji

oagovara proteku Q. Odredivši funkciju ¿N = f(Q) može se na osnovu dijagrama

trajanja proticaja kroz vodozanvat odrediti odgovarajuća izgubljena energija

na zahvatu, a time i njeno koštanje дТе.

SaDirajući stalne goaišnje troškove T s , promenljive godišnje troškove T D

i t r o š k o v e izgubljene energije u toku godine дТе па vodoz a h v a t u , u funkciji ne-

kog parametra koji se optimizira (na primer, brzina na rešetki, dužina zahvatne

gradjevine i si.) dobi ja

A TxahjTfAT»

\ [din/god]

funkcija ukupnih godišnjih troškova zahvata T z a h ,

čijim se m i n i m i z i r a n j e m odredjuje opti-

malna vrednost razmatranog parametra (a),

što se može formulisati na sledeći način

min

{a}

T z a / r m i n ( T

{a}

TTD4- ДТ (14.14)

fp

йоог

Veličina parametra а Cnpr. brzina na rešetki J

Slika 14.22. O o t i m i z a c i j a oarametra

(a) zanvata

Vrednost.a ^ za koju funkcija T . dos-opt ° zan

tiže minimalnu vrednost m o ž e se smatrati

o p t i m a l n o m v r e d n o š ć u razmatranog..parame- ...

tra z a n v a t a . Grafička interpretacija-ovgg

z a d a t k a prikazana je na slici 14.22..

1 4 . 2 . R E Č N I Z A H V A T I

Rečni zahvati su olitKe zanvatne g r a d j e v i n e , koje se orimenjaju u slučaju.

•<aca se Dreavidjaju vrlo male oscilacije nivoa u zoni usoora. Ovaxvi zanvati

se sreću kod Kanalskih hidroelektrana* kog čisto derivacionih postrojenja kod

,<ojih se voootok skreće u derivaciju niskim oregraanim o o j e k t o m sa malim uspo-

ravanjem toka i kod nekih tipova Protočnih h i d r o e l e k t r a n a .

I rečni zahvati se mogu izvesti u sastavu usoornog o b j e k t a , ili k a o n e z a -

visna gradjevina. Uslovi za njihovo disooziciono rešavanje oo o r a v i l u s u s l o ž e -

niji nego u slučaju zanvata u akumulacijama, j e r se zbog visinskog položaja,

plitko isood p o v r š i n e , a ujedno u neoosreonoj blizini dna. javljaju tri veoma

ozpiljna o r o o l e m a : rečni nanos, lea i o o v š i n s k i plivajući predmeti. Ovi se

croplemi moraju resiti izborom odgovarajućeg mesta zanvata na u s p o r e n o m rečnom

78 -

taku л . usvajanjem pagoane^dispozicija -zanvatci^ IzDor pol ožaja i dispozicije .

ulazne gradjevine uslovljen je sledećim zahtevima:. potrebno je sprečiti.unoše-

nje u dovodne organe krupnih frakcija nanosa; sprečiti zadržavanje i nagomila-

vanje leda u zoni vodozahvata, sprečiti zagušenje rešetki plivajućim predmeti-

ma, ostvariti visoku pouzdanost zahvata sa stanovišta mobilnosti ustava i pra-

teće opreme, iznaći dispoziciju koja omogućava najracionalnije opsluživanje i

održavanje.

Zaštita postrojenja od uvlačenja nanosa predstavlja jedan od najsloženijih

problema. Neophodno je rečni zahvat tako dispoziciono rešiti da se spreči uvla-

čenje u dovodne organe krupnih frakcija nanosa, pošto nanos svojim abrazivnim

delovanjem znatno smanjuje vek trajanja turbina i habanjem radnog kola znatno

umanjuje njihove radne karakteristike (koeficijent korisnog dejstva). Problem

se rešava u fazi projektovanja primenom više mera, oa kojih su osnovne sledeće:

- odabiranjem najpovoljnijeg položaja zahvata u odnosu na geometriju vodo-

toka i njegove*hidrauličke^karakteristike;

- izbor pogodnog ti pa'i dispozicije zahvata, kako bi se sprečilo unošenje

nepoželjnih frakcija nanosa u dovod;

- ugradjivanje.posebnih taložnica u sklopu zahvatne gradjevine, ili na ne-

kom drugom: pogodnom"" mestu na _ d o v o d u . s a u red j a j i ma_ za ispiranje istaloženog na-

nosa, kako bi : se.uvele obezbedila potrebna mobi 1nost posrojenja.

Prve dve mere biće razmotrene u narednim tačkama ove glave,., dok će se me-

t odfr hidrauličkog i -konstrukti j s kag-res-avanj a ta1ožni ca-razmatrati^posebnG-

(Í8 I] j p r~predstavij aju probi em ~za:sebe.

Problemi " leda.;imaju.dva~aspekta: t) neophodno je evakuisati pli vajući led,

koji moža.da.ugroriûnkcianaElnasIrrza'hvata^nagomtlavajući se u njegovoj, zoni;

2) mora se. sprečiti zamrzavan je rešetki».-, koje su posebno ugrožene ukoliko se

zahvat"nalazi sasvim plitko ispod .-površine-vode. Ukoliko se zahvat nalazi u sa-

stavu .brane; pmbleiifpevakoacij,e- pl ivajućeg »leda seêsava-adg&varaqjucim-manevrom

ustava, pri čemu.se. njihova dispozicija još u taz oroêKtovanja prilagodjava

toj funkciji., li.tom cilju se iveomazčestarugradjuju poseone klapne na gornjem

del u ..ustave, kako bi .se rma-nevar-ispuštanja nagomilanog leda ostvario što mooil-

nije i samo u površinskom»sloju vode^.U^slučaju^da je vodozanvat.,izdvojen-kao

posebanrobjekat». a nalazi:;; se na ^mestargde može da dodje do nagomiiavanja 4 e d a ,

onda .se^predvi djaju posebne ¿dispoziciona - rešenja ,-ug 1 a vnom sa .za к lop kama i č i j im

se manevrom led evakuiše u d o n j u - v o d u . s p r e č a v a n j e zamrzavanja rešetki ostvaru-

je se.zagrevanjem rešetki, о čemu je bilo.reči u tački 14.1.4.

Poseban, problem kod rečirin.zahvata predstavljaju površinski^pl,ivajući pre-

dmeti .-..Da. bi ..se. ovi predmeti^zadržali :da.,ne.udju u derivaciju i. protočni trakt,

79.

cored grubih rešetki ugradjuju se irfine rešetke, koj z a d r ž a v a j u sav plivaju-

ći materijal. Medjutim;™time;se ozbotjno narušava-normalno f u n k c i o n i s a n j e - v o d o -

zanvata, jer se n a g o m i l a v a n j e m tog materijala na rešetkama s m a n j u j e proti čajni

profil, povećavaju se gubici na ulazu i smanjuje zahvaćeni proticaj, čime se

ozbiljno dovodi u pitanje osnovni zahtev koji se postavlja j e d n o m vodozahvatu.

Zbog toga se u sklopu rečnih zahvata gotovo obavezno predvidja čistilica. Oprem-

ljena je mehaničkim grabuljama koje se spuštaju i dižu pomoću e l e k t r o m o t o r a ,

skidajući sa rešetke nagomilan materijal i ubacujući ga u vagonet za odvoženje

na deponiju. Kod vodozahvata u sastavu brane predvidja se pogodna dispozicija

ustava (na primer, na gornjem delu ustave se predvidja posebna klapna, koja

služi da se njenim povremenim otvaranjem evakuiše nagomilani materijal na re-

šetki). Kod većih reka, naročito u periodu velikih voda, problem nagomilavanja

plivajućeg materi ala na rešetkama zahvata može da postane toliko ozbiljan, da

je ponekad neoDhodno da se zatvarači naglo zatvore, kako bi se vodnim udarom

oslobodila rešetka od z a g u š e n j a . Položaji i sheme čisti!ice prikazani su na

slikama 14.1. i 14.4. .

14.2.1. IZBOR MESTA REČNOG ZAHVATA

IzDor mesta duž rečnog toka za lociranje rečnog:zahvata-predstavija veoma

važan zadatak, za čije j e . u s p e š n o ^ r e š a v a n j e neophodno.dobro spoznavanje dinamiке

vodotoka. Od izbora tog~~mestaEzavise tip, .dispozicija,; konstrukcija i uslovi

eKsoloatacije-postrojenja.

Najpogodnije. d e o n i c e , z a lociranje zanvata su one sa morfо1oški stabi 1nim

kori tom, pez - ostrva i^sprudova^ koji se premestaju, " s a t n o m i obalama od čvrš-

ćih materijala koji s e - t e ž e erodiraju'. Treba izbe ga vat i mesta nizvodno _ od. koj i r, dolazi .do značalilliegrînanieoja^podužnog.pada, zatim mesta na kojima dolazi_do

nagomilavanja leda ili do intenzivnog od laganja nanosa.,. Ukoliko se_stabilna de-

oni ca ne može naći u blizinr-uožeTjnog mesta z a n v a t a , tada„.s.e_u..~sidoDu zanvatne

g r a c ^ e v m e g r a c e i n e o p n o d m regulacicni cojeicci, kaKo„.bi„se.jQstvari 1 a neoonoa-

na stabilnost korita u zoni zahvata,

3ri izooru m i k r o l o k a c i j e za rečni zahvat traži se mesto na kome su hidrau-

1 ičkГ us!OVI taxvi'da postoji najmanja opasnost sa gledišta uvlačenja nanosa u

ulaznu gradjevinu. Ü tom-cilju -obavi jaju se detaljniji istražni radovi (mere-

nje protoka vode i nanosa po p o p r e č n i m profilima analizirane d e o n i c e , snimanje

s t ru j n e slike, itd.), aj i treb a imati u vid u s 3 e deću JâžauL^draijl ičku pojavu.

Na k н vi пятя vndnf-nka-jQh.r,a zuje. se sekuodajôJoRtggrio t e č e n j e , koje se često

naziva poprečna cirku 1 a c i i n s k e struje, sa znatno m a n j o m

Koncentraci jom сгкпрпНпуяпплздря , я nntnijfin nq 1 nhndjpnp__ari krucnin čestica

¿80 _ nanosa koj eíserrazinenjuju na ~kontaktu::i:oka sa::dnonrtprelazeći~iz v u č e n o g - s t a n j a

u suspeñdovano i o b r a t n o ) , usmerene su ka konkavnoj~oba1 i (puna linija na slici

a), dok_,se_-ka konveksnoj obali vraća donja s t r u j a , koja nosi najkrupnije frak-

cije nanosa (vučeni nanos i veća koncentracija suspendovanog nanosa krupnijih

frakcija).. K a o - p o s ledica ovakve c i r k u l a c i j e i pomenutog režima tečenja n a n o s a »

konkavna obala je^гжЦа~л_рой1д^па„.егог;и±,^ок^

i podvrgnuta zasipanju.^Qi¿u činjenicu treba imati u vidu pri izboru mikrolока-

ci je za rečni z a h v a t . Treba ga locirati na konkavnoj obali, na mestu gde pop-

rečna cirkulacija i dubina vodotoka dostižu svoje¿najj¿ed£--vrednostiEksperime-

ntalnim\"irterenskim'd:s.traživanjima j e konstatovano - j34j sledeće:

-¿uzvodnuî v i c u bočnog zanvata treoa^.postaviti neoosreono a s D O d 'tačke -3

koja označava p r e s e k r t a n g e n t e 1-3 povučene na konveKsnu/.obaiu, .sa k o n k a v n o m , o b a -

- dužina luka ..2-3 na konkavnoj obali, do uzvodne ivice z a n v a t a , m o ž e s e

definisati r e l a c i j o m :

^ - f r o n t a l n i z a h v a t (slika 24.b) poželjno je postaviti upravno na radijal-

ni- presek 0 - 3 ; ----

: - jukoliko. s e z a h v a t rešava u okviru pregraoe (brane) p o ž e l j n i j e ' d a - s e * is-

xat:pbsTavi*rad1j2ino, t j . upravno ña""konveksnu, obalu.

82.

Izgradnja"pregrade u cil^^fermi-ranja rećnog vodozahvata b t t n o - m e n j a ' p r i -

rodne reži_me_vodotoKa^..U._.gonnj.Qj_vod.i.. se_istaložava vučeni nanos i krupne frak-

cije suspendovanog.jianQSja^KQcUiiskih_p.regrada ovaj proces zasipanja usporenog

toka jiajjčešće—dovodi~-do-Orze-- i_patpune morfološke transformad'je korita. Kori-

to se izdiže, javljaju se nestabilne m o r f o l o š k e forme (sprudovi, rukavci,itd.)

koje izazivaju premeštanje korita do njegove postepene stabilizacije posle od-

redjene poodmakle faze zasipanja usporenog toka. Kao posledica zasipanja dolazi

do izvesnog izdizanja Krive usDora i pomeranja zone uspora uzvodno (uporediti

krive 1 i 5 na slici 14.25). Proces transformacije korita u zoni donje vode od-

S1 i ka 14.25. Proces tranarormacije K o r i t a u zoni v o a o z a n v a t a . 1-prvo-

bbtno- éno; 2- n i vo i u_ noče.tnom :stan ju v 3 ~ korito g o r n j e voće-~pasie za-

sipanja; 4- usoorna linija pre z a s i p a n j a ; 5~ usoorna U n i j a posle za-

si oanja; 6- korito Došle erozije a o n j e v o a e ; 7" Korito posle staoi1i-

zacije (kraj !! faze transformaci je) ; 8- U n i j a nivoa o o s i e erozije

donje voae: Э~ linija nivoa pos ie staoi1 izaći je

zasipanja gornje vode, toк oslobodjen od nanosa raspolaže dodatnom energijom,

usled čega intenzivno erodira Korito u donjoj vodi. Dolazi do značajnog-produb-

ljivanja korita nizvodno od pregrade i do spuštanja nivoa vode (uooredfti krive

I 3 na slici 14.25}. Sa završetkom zasipanja gornje vode i uspostavljanjem

ponovne oilansne ravnoteže u transportu nanosa, u zoni con je vode dolazi do iz-

vesnog zasioanja ranije erodiranog korita, sve dok se oonovo ne uspostavi mor-

fološka ravnoteža čitave deonice. često se, zbog zanvatanja vode na z a h v a t u ,

smanji transportna sposobnost vodotoka nizvodno od pregrade u odnosu na prvobi-

tnu, te se korito u novom ravnotežnom stanju izdigne u odnosu na početno stanje

vkriva 7, slika 14.25;.

Sve ove m o r f o l o š k e oromene treoa predvideti i proračunati još u fazi pro-

jektovanja zanvata, ka;<o bi se Konstruktivno rešenje prilagodilo najneoovoljni-

jim okolnostima u kojima će se CDje¡cat naći i како bi se preovidele neopnodne

regulacione mere коje treoa ca ooezoece zantevanu f u n k c i o n a l n o s t zanvata u svim

82-'fazama^-transformacije- korita- Glavni cilj e v i те gu 1 а с i j e toka uszoni -gornje vo

de su sledeći:

- o s t v a r i v a n j e stabiInosti korita ^.naročito u neposrednoj blizini zahvata

- povećavanje transportne sposobnosti toka za pronos nanosa», kako bi se

isti u što većoj meri propustio u donju -vodu;

- stvaranje uslova za razvoj takvog sekundarnog tečenja koje je povoljno

sa stanovišta režima nanosa u zoni zahvata.

Osnovni zadaci regulacije u donjoj vodi zahvata su obezbedjivanje stabil-

nosti korita u obe faze razvoja procesa transformacije korita: najpre, pri ero

ziji - stabilizacija obala, kasnije,pri zasipanju - sprečavanje deformacije to

ka i povećavanje transoortne sposobnosti za pronos nanosa.

Metode proračuna deformacije korita uzvodno i nizvodno od uspornog objek-

ta i izbora regulacionih elemenata i objekata nisu predmet ovog razmatranja,

ali se tnogu rezimirati neka uopštena pravila [34] značajna za izbor i rešenje

dispozicije vodozanvata u p r e l i m i n a r n i m fazama projektovanja.

% ) ftfldi o s t v a r i v a n j a pnžol jnih^sekundarni h tečenja regul isangJ^rj_to u

gornjoj i u donjoj vodi.po mogućnosti sesproiektuje krivolini jskjû- planu, sa

s p r e g n u t i m r a d i j u s i m a - 7B i R 2 - 3,56 (si i ka 14.26), čime se postiže POD-

- nečna ci rkul ac i ta PO VO 1 .i na sa. stanovi š ta_

Л ~ / i

S i l ка 14 26 .Snema regu.t ac i с л ¿ h

U n ja u zoni z a n v a t a

---¿aavgta,, pošto se vučeni nanos ijtrupne

^ f r a k c i j e suspendovanog nanosaû.zoni -dna

• odbacuju od zahvatne gradjevine.

2) š i ri n e j ^ g i d i sa nog-korita Q i J3,

* odredj uju ta ко â_j^.,gosri.gne--stab i 1 no

korito pri konačnoj transformacij i toka.

Kao;merodavnTjroticaji--iiz4fflaju se velike

vodesverovatnoće 3 - 10%. Pri odredjiva-

nju širine Вт ..u zorrisianjB-Jveee uzima se

u oczi r smanj enj e_prgtjjiaja,; za^ve 1 ičinu

zahvaćenij] voda.

3) ..Dužina, r e g u l i s a n e deonice o d r e d j u j e se u skladu sa zahtevonr4.da.-~se. ost-

vari s t a b i l n o korito .uzvodno i nizvodno od...zahvata.- Minimalne .durine regul isa-

nih dfioaica.se kreću.,u ,granicama^,uzvodno ne,manje od (6 : 7)B, nizvodno.ne

manje, o d 4 7 5 ) B X .

4 ) U n e p o s r e d n o j zoni z a n v a t n e - g r a d j e v i n e , na potezu definisanom minimal-

nim duži паша regulacije., ~racri -ostvari van j a... požel jnih seKunoarnih tečenja regu-

1 a c i o n m p b j ^ k t e . .treba upotpuniti i o d g o v a r a j u ć i m parale Inim gradjevinama^ .dok

83.

se na širem potezu uzvodno i nizvodno f i k s i r a n j e reguiacionih linija može ost-

variti samo naperima.

Ovo su iskustvena pravi.la koja imaju samo orijentacioni .značaj za prelimi-

narne faze projektovanja. Položaj zahvata i način regulacije vodotoka u njego-

voj zoni treba detaljno analizirati na bazi kompleksnih hidrometrijskih, mor-

foloških i hidrauličkih istraživanja, kao i simulacija na fizičkim modelima.

14.2.2. OSNOVNI TIPOVI REČNIH ZAHVATA

Moguće su razne dispozicije rečnin zahvata, ali se sve mogu svrstati u

tri osnovne grupe: 1) bočni zahvati, 2) frontalni zahvati, 3) zahvati na dnu.

A) BOČNI ZAHVATI. Smeštaju se na obali vodotoka, neposredno uz usporni

objekat ili sasvim nezavisno od njega. Zavisno od terenskih uslova i režima

nanosa mogući su različiti tipovi bočnih z a h v a t a , pri čemu se češće sreću

sledeći:

Zahvat за pragom je najjednostavniji tip zahvata, koji se primenjuje samo

u slučaju kada s e j e

očekuju veći problemi-sa

nanosom- .. Otvorit zahvatne

gradjevi ne_.se. :izdižir na

prag, a nanosa ко j i. se rta -

loži u zonirpraga::ispira

se* kror-Gtvoresustava

uspornog.ob j ekta~. Gosta,

disparrctja^zaiivatata s a

pragomndata. jesna si i ci

14.27., ^«tedrareeseitje

takvog zahvata: p r i k a z a n o

je na slici 13.48.

Zahvat acrvragotn-'v котогош~ za

ispiranje (slika 14.28)- ornoguća-

vardatSe "naj kru pni j e fra kcije

nanosaî staloženu»posebnog icomo-

r i na samom: početku-zahvata s oda -

kl e s e » povremenoî spira j u« u/donju

Slika 14.27." Z a h v a t sa-pragom: 1- k a n a l ;

2 - r e š e t k a ; 3 i 4-- remontni i osnovni z a t -

varač z a n v a t a ; 5 i ó- osnovni ¡ pomoćni

zatvarač p r e g r a d e

vodu^ J s p i r a n j e n e obavi ja., spuš -

tanjem ustave (8) i otvaranjem (10), što: dovodi do prekida u radu zahvata.,;.To

je ujeano i slabost"takvog tipa, zanvata."

84.

Slika 14.28. Zahvat sa

p r a g o m i komorom za ispi-

ranje. 1- komora za talo-

ženje, 2- ispust za ispi-

ranje komore, 3 » re-

montni i osnovni zatvarač

pregrade na reci , 5~ reše-

tka v o d o z a h v a t a , 6 i 7~re-

rr.ontni i osnovni zatvarač

z a h v a t a , 8- zatvarač na

uiasku u derivacioni kana 1

3- d e r i v a c i ó n i kanal, 10-

z a t v a r a č na ispustu nano-

sa, 11- produžen stub u

vidu sepa raci one gradjevi-

ne

\ Z a h t i m r scLraatevzgxmaiza. ispžrarijerz7uznosa- predstavi j a., pobal jšanu varijan-

tu zahvata,, koja s e ^ p r i m e n j ü j e u ..us 1 ovima nanosonuveoma.. o p t e r e ć e n i h vodotoka.

Efikasnost: i s o i r a n j a ^ n a n o s a povećava s e posebnim;'gaiertjama„,ko j e ¿su locirane

du аюко- u:::zortr«.'kojasje_rzasićena krupnrm frakci jama^nanosa.. : N a n o s .se -ispušta

krozr.gaierirjerprakt^čnorpre nego što se i istaloži^;pošto j e rad-jgalarija, neza-

v i s a n od^radaxzanvata^.te. se ispuštanje nanosa i z a h v a t a n j e vooe m o g u . d a o b a v -

1 j aju.:simLfi t a n a — Shema ¿.zahvata .sa ga l.eri j o m ^ d a t a j e ,na si i ci 14»29 - li .„slučaju

varratokarsa ver-iKom.:-koncentraci jom nanosa rešenje: zahvata, sa..gajffigpyama može

se komorno vati još'sa Komorom za ispiranje, čime.-sa, povećava efekat. evakuaci-

je nanosa,...VeličinćL..orvora galerije oaredjuje se.računom, a l i nije-manja od

0*60 f 0,73 тг. Efekat: bočnih z a n v a t a se može„.znatno da„ pobol jšauiikoliko se

regulacijom-toka ispred > iza stvori krivina^kao na slici 14.24. i 1 4 . 2 6 - koja

s t v a r a j u u „ p o p r e č n u - c i r k u l a c i j u k o j a _ . k a . , z a h v a t u u s m e r a v a površinski—tok,

T^lativnoôslobodjefrrod-iianosa,; a ka ustavama .brane u reci; u s m e r a v a tole sas-na-

nosom*? Spvreaienim о tv a r a nj епгч u st av a n a brani, n s o i ra ,se zona.; ispređizahvatne

gradjevíne.. itefcad s e produžavanjem stuoa ,najbl ižem zahvatu,, stvara пека vrsta

s e p a r a c i o n & s g r a o j e v i n e :(sliko 14-28,- Í4.29) k o j a omogućava^bolje-ispiranje

zone n e p o s r e d n o ispred zahvata.. OtvaranjBnr samo-ustava na: tom".zahvata na jfa 1 i ž e m

polju tok se preusmerava samo na to proticajno polje, us leci čega se stvaraju

hidraulički uslovi za ispiranje istaloženog nanosa ispred zahvata.

Slika 14.29. Zahvat sa g a l e r i j a m a za ispiranje n a n o s a : V- rešetka z a n -

vata; 2- z a t v a r a č z a h v a t a ; 3~ z a t v a r a č g a l e r i j e za ispiranje nanosa;

4- gaierija za ispiranje; z a t v a r a č na ulasku u derivación? kana i;

ó- ustava na reci sa osnovnim i p o m o ć n i m z a t v a r a č e m

VJ b ) FRONTALNI REČNI-ZAHVATI se reaiizuju u ravni u s o o r n e g r a d j e v i n e , uorav-

no na tok (slika ¡4.30). Koristi se prinsip izvesne seoaracije toka u pogledu

pronosa nanosa: površinski- toк se uoušta u zanvat, dok se tok iz zone-ала, za-

sićen nanosom, ispušta u donju vodu Kroz poseone otvore (2 na slici 14.2C).

Frontalni položaj ispusta ima prednosti sa gledišta propuštanja nanosa, jer se

zadržava aksijalan tok vode opterećene n a n o s o m koji se o d s t r a n j u j e . Nedostatak

je izvesno sužavanje prelivne ivice p r e g r a d e , što može biti relevantno Kod

uzanih pregradnih profila. Teže se čisti rešetka od m a t e r i j a l a koga donosi re-

ka, kao i od leda koji se može da nagomilava u zoni ispred rešetke.

\~J>. ZAHVATI NA DNU orimenjuju se na planinskim v o a o t o c i m a r .<oje karakteri-

šu nagle oscilacije proti caja i vrlo velike količine krupnog nanosa. Ovi zanva-

86.

PRESE К A-A

UD

л /

SI ikar44v3Q~ "Frorttarini oofcoža}-nečnag-izanvata: "*b-^rešetkeTzarwata

2- i s p u s r narrosa ; 3~ zatvarač: Lspusta n a n o s a ; u s t a v e rećne p

rade; 5" osnovni i remontni zatvarač, z a h v a t a ; 6- kanal

ti se rešavaju u vidu n i s k o g p r a g a , unutar koga se. nalazi zanvatna galerija,

pokrivena sa g o r n j e s t r a n e rešetkom (slika 14.31). Deo.nanosa se zahvata uz-

v o d n o m t r a n s eom i ispušta u donju v o d u , deo se prebacuje p r e k o rešetki-zahva-

t a , . d o k sitni je^frakcije.ul a z ^ z ^ u zahvatnu k o m o r u , t a l o ž e se

u izvesnoj meri u komori na početku kanala, odakle-se p o s e b n i m ispustom izbacu-

ju u donju vodu.. Zahvati na dnu se kod manjih vodotoka postavl jaju po čitavom

poprecnom-'presekir korita^ do t se kod većih re ka n m g u kombi no vati sa branom-sa

p r e l i v o m t i s p u s t o m .

87.

Slika 14.31- Slika 14.31. Shema zanvata na dnu: 1-rešetka nad tran-

šeom za z a h v a t a n j e nanosa; 2- rešetka na dnu.za. zahva-

tanje v o d e ; 3~ komora za istaložavanjeinanosa; 4- kanal

sa u s t a v o m na ulazu; 5~ iSDust n a n o s a sa u s t a v o m ; 6- us-

tava u reci; 7~ ispust nanosa iz g a l e r i j e 1.

REŠETKA

Slika 14.32. Shema tirolskog zahvata

U ovu g r u p u -zahvata "spadaju-i--

tzv. tirolski .zahvati na bujičnim vo-

dotocima ^ čiji je princip, prikazan

na slici -14.32. Taj tip zahvata se

često koristi za zahvatanje voae na

visokim horizontima i uvodjenje u

dovodnu d e r i v a c i j u .

sMedostaci zanvata na dnu su

sledeći: 1) veći guoici u odnosu na

druga dva t i p a - z a n v a t a ; 2) teže odr-

žavanje* zbog zapušavanja rešetki;

3- u kanal dospevaju znatne količine

nanosa, sitnije p d razmaka rešetki.

15. OBJEKTI DERIVACIJA KOD HIDROELEKTRANA

Radi ostvarivanj a neophodne koncentrac i j e pada za hidroenergetsko koriš-

ćenje voda, ili za dovoojenje vode u akumulaciono jezero, koriste se različiti

derivacioni objekti. Zavisno oa svrhe derivacionih objekata razli kuju se:

D pogonske l^^dovodi, l.Z. odvodi;

2. derivacije za dovod vode u akumulaciju (sabirne derivacije).

Zavisno od-načina realizacije derivacije razlikuju se:

\.j derivacije^sa slobodninritečenjem:

1.1. otvoreni kanali, 1 «2 „...tune Ti sa"slobodnim~tečerrjenu

2. derivacije pod pritiskom:

2.1. tuneli pod pritiskom» ZJL-, cevovodi.

Dovodna. derivacija sa slobodnim tečenjem može se-ostvariti™.samo u sluča-

ju sasvinrmalih oscilacija nivoa u gornjoj^vodi.-Ukoliko"su-:znatne-oscilacije

nivoa u.zoni z a h v a t a ^ dovodi se moraju resiti kao objekti pod pritiskom, jer

bi u :protivnom došlo do gubljenja del arpada.. Na sličan način i režim~tečenja

u odvodnojrderivaciji zavisi od oscilacija .vode u recipijentur kod manjih os-

cilacijazdobro iskcrišćenje raspo toživogrgeometrijskog padajmožerse ostvariti

otvorenim oavooom, dok se u slučaju da j e donja voda nizvodna akumulacija sa

većim oscilacijama nivoa dooro iskorišćenje raspoloživog pada može ostvariti

samo rodvodom'pod pri ti s kom.

Qpšti ,uslovi koji se postavijaju..objektima derivacije .su:

- obezbedjivanje funkcionisanja,postrojenja -sa visokom pouzdanošću;

- minimizacija.hidrauličkih guoitaka...na dovodu i odvodu;

- kod višenamenskih postrojenja objekti derivacije moraju da ispune i

zahteve kompleksnog korišćerija voda;

- tip~derivacije, trasa* geometrijski elementi i režim tečenja biraju se

ta ко *da;. se mi ni mi žira suma troškova gradjenja*, eksploatacije i izgubljenetener-

-gije..; :<v -

89

1 5 . 1 . - K A N A L S K E ' D E R I V A C I J E

Razlikujemo pogonske dovoáne i odvodne kanale, kojima se ostvaru-

je koncentracija pada i sabirne kanale koji služe za dovodjenje vode u aku-

mulaciju sa vodotoka van neposrednog sliva.

Suština pogonskih derivacionih kanala je u tome da se koncentracija pada

ostvaruje na taj način što se i dovodni i odvoani kanal voae sa padom koji je

znatno manji od pada reke (slika 15.1).

ZAHVAT

Slika 15-1- Koncentraci ja pada aovodnim i oavoanim

капа i om

Ma dana-*-prvf -pogled ta ко ne -izgleoa, -deri vacioni. kanali .su..v.eoma slože-

ni niorotehnički objekti, koji m o r a j u da ispune del i katne zadatke funKcionalne

pouzdanosti, geomenaniČKe i statičke stabilnost-, postojanosti pri . razninrnepo-

voljnim k l i m a t s K i m uticajima као i u uslovima delovanja niza nepovoljnih čini-

laca: nemijsKo delovanje agresivnih v o d a , biološki uticaji, delovanje nanosa,

• eaa, uticaji sufozije z e m l j i š t a , - i t d . Projektovanje Kanala otvara i niz deli-

<atnin -hidrauličkih propšema i n e s t a c i o n a r n r režimi raca oogonsKih kanala, pro-

z"emi filtraci je iz капа 1 a i prema Kanalu, itd. .

' 5- ; . i • TRASA ! -OPREuN i PRESEK KANA i. A

Izbor trase kanala je ozpiljan inženjerski optimizacioni problem, j e r

treoa pomiriti dva često oprečna zanteva: a) da se realizuje najkraći kanal

:poželjno zpog najmanjih guoitaKa paca,, b; oa se капа! realizuje na trasi na

Kojoj je derivación! oojeKat najjeftiniji u cei ini, zajedno sa svim pratećim

oojeKtima.

•Na trasu капа*a oitno utiču tcpcgrafsKe i geološke osopenosti terena.

•90

B o č n e r d o l i n e koje~presecaju. osnovni - pravac; aerivacije:često: :;zanteva ju. aa -se: ka-

nal prevodi preko njih akvaduktima ili s i f o n i m a , dok se uzvišenja moraju savla-

d j i v a t i . d u b o k i m usecima ili tunelima. Zbog toga se pri 1 ikonr izbora trase kanala

razmatra više. vartjantni hi pravaca, kako bi se odabral a:ona koja daje najmanju

sumu godišnjih troškova gradjenja i izgubljene energije zbog gubitaka na padu»

Geološka i hidrogeološka istraživanja na*trasama razmatranih varijanti

kanala su od prevashodne važnosti. Eliminišu se trase koje presecaju zone kli-

zišta i ručeva. Ukoliko se ne mogu izbeći zone sa nestabilnim t l o m , predvidja-

ju se posebne mere koje će obezbediti zadovoljavajuću sigurnost derivacije:

nestabilna zona se prelazi objektom, teren se sanira drenažnim sistemima i pot-

pornim k o n s t r u k c i j a m a , itd. Naročito su opasna klizišta i ručevi na padinskim

trasama kanala. Ukoliko su oni evidentni još pre iskopa kanala, sasvim je iz-

vesno da bi se posle izgradnje kanala još više aktivirali zbog zasecanja padi

ne i zbog kvašenja procednim vodama iz kanala.

Slika 15-2.. D e r i v a c i ó n i kana ¡ i sa o b j e k t i m a : 1- brana, 2- aovodni- ka-

nai, 3~ o d v o d n i á k a n a i , 4- sifon, 5 ~ a k v a d u k t , z a p r e b a c r v a n j e potoka

p r e k o k a n a l a , 6 - a k v a a u k t , 7" propust, 3- vodna komora,. 9 — z a t v a r a č -

- n i c a , "tO- cevovod ¡ ,:'"И—¿zgrada HE

U slučaju kada:se trasa kanala vodi padinom terena javlja.se potreba da

se p r i m e n e različiti objekti radi savladjivanja terenskih prepreka. Bočne doli-

ne se savladjuju akvaduKtima ili s i f o n i m a , presečeni vodotoci se preoacuju po-

sebnim objektima ispod, i 1 i iznad kanala, itd- Shema, taKvih objekata, na .padin-

skoj trasi p r i k a z a n a ja na slici 1 5 . U t o m s luča ju; mogući su i različiti ob-

"91

lici poprečnog preseka,...zavisno od konkretnih topografskih i geoloških uslova

(slika 15.3). Na stabilnim, malo nagnutim padinama testarse k o r i s t r k o m b i n o v a n i

tip kanala, sa zasekom na padinskoj i nasipom na nizinskoj strani, čime se ura-

v n o t e ž u j u . z e m l j a n e mase iskopa i nasipa (slika a). Kod strmijih-nagiba nasip na

nizvodnoj padini ne dolazi u obzir, s obzirom da je teško ostvariti njegovu

stabilnost, te se umesto njega često predvidja potporni zid (slika b). Na zase-

ku u stabilnoj stenskoj masi kanal se može realizovati u vidu posebne otvorene

kanalske konstrukcije (slika c), ukoliko ne preti opasnost da ga izuzetne hid-

rometeorološke prilike (bujice, snežni uslovi i si.) izbace iz pogona, ili kao

zatvoreni kanal (slika d) koji obezbedjuje veću funkcionalnu sigurnost. Teže

geološke partije se mogu savladati i potpuno ukopanim z a t v o r e n i m kanalom (sli-

ka e), dok se nestabilni tereni mogu preći i posebnom konstrukcijom (slika f)

koja je fundirana na stabilnom terenu, a konstrukcijski je tako rešena da je

ne ugrožava pokretanje nestabilnog površinskog sloja.

Slika 13-3- Neki mogući oblici p o p r e č n i n preseka kanala na padinama

razl iči t i h nagi ba •-••-geološki h-* karakteri sti ka

Radi jusi krivina padinske trase kanala zavise od konkretnih topografskih

okolnosti, uz težnju da se odaberu.što veći radijusi i što manji centralni ug-

lovi sKretanja. Preporučuje se Гю~ .¿a minimalni radijus krivine.ne bude

92

manji" od

pri čemiuvaži. ograničenje da je rmln > 5 b. Ovde je: v - srednja brzina vode u

kanalu (m/s), ш - površina poprečnog preseka kanala (m 2), b ~ širina dna kana-

la (m). Ukoliko se kanalom predvidja i propuštanje leda minimalni radi jus kri-

vine ne treba d a . b u d e manji od 10 b pri centralnom uglu a < 3 5 , odnosno 20 b

pri ct > 55 . Pri 35°< a < 55 2 može se usvojiti da je r m ¿ > 14 b tga.

Kod dolinskih kanala, kojima se realizuju kanalske hidroelektrane na alu-

vijalnim v o d o t o c i m a , trasa se vodi sa m a l i m padom, kako bi se ostvarila što

veća koncentracija pada na što kraćem rastojanju. Zbog toga dovodni kanal u po-

četku ima-oblik ukopanog kanala (slika 15.4.a), zatim se kanal sve više izdiže

u odnosu na t e r e n , te je delom u k o p a n , a delonru nasipima (slika b), da bi u

d o n j e m ^ d e l u ^ u - z o n i postrojenja, prešao u kanal izmedju nasipa (slika c). Od-

vodni kanal je po pravilu znatno ukopan, kako bi se što više oborile kote donje

'cj+ 12 (is.i;

. S l i k a . 1 5 - 4 - Karakter istični prof i П ..kanala ; koa k a n a l s k e ¡hidroelektra-

ne: a- u k o o a n dovodni k a n a l , b- kombinovan Drofii, c) aovadni kanal u

«-flas¿p№Htí&--Garaža i n) , nt- adveran i. kana} u d u b o k o m useku (HE-Var-azđ t nj .

v o d e {slffcá£.&}-.:" U " t a k v w o k o l n o s t i m a , . u k o l i k o topografske i geološke-prilike

toôníagttéctvajya trase, d o v o o n o g i o d v o d n o g kana ia se voce pravo:linijsKi, j e r to

94. daje najkraću trasu i najpovoljnije hidrauličke režime:tečenja u kanalu. Na

slici 15.5. prikazana je situacija kanalske HE Varaždin, kao i odgovarajući po-

dužni Drofil, koji ilustrativno prikazuje princip koncentracije pada i vodjenja

trase kod kanalskih hidroelektrana.

?iika 15-5- Kana-1 sica HE V a r a ž d i n : 1- brana zahvata, 2- dovoan i капа! , 3- odvodni kanai. maš i п$к.а z g r a d a . 5- dno prirodnog kor i ta ,0-nasLp L

na dovodu. 7- nasio u zoni grada

Karakteristični ponrečni profil kanala^.na kome.se.sagledavaju svi njego-

vi geometrijski elementi oat je na slici 15.6.

S ¡ ¡ ка 15-ó. Karakter istični ooorečni oresek kanala.

' - osovina '<anaia, 2- zerma, 3~ nas i o na donjoj

c a c i n 1 , -- <rjra nas¡за, 5 - ravan teme i jenja nasioa

-oorečni preseci кала'a su raz". ići ti, ali se najčešće sreće traoezni ob-

• ik. Dv*i v e l i k i m dubinama <anala čest je DO li gona Ini traoezoidni oresek» Za ka-

34.

n a1e tra pez no g p res e katio s no v n i - g eome tr i j s к i e1 ementi su:

površina proticajnog preseka: ш = h(b+mh)

okvašeni obim (perimetar): x = b + 2 h / 1 + m 2

(15.2)

hidraulički radijus: R = w/x

koeficijent nagiba kosine: m = ctg Y

Ukoliko se- usvoji da je ш = const, minimalni gubici pada u kanalu su za

min, što odgovara odnosu b/h = 2(/ 1+m2 - m), odnosno radijusu R'= 0,5 h.

Taj odnos b/h bio bi hidraulički najpovoljniji. Medjutim, taj oanos je retko

optimalan i sa ekonomskog stanovišta, jer zavisi od konkretnih terenskih uslo-

va. Na primer, pri izradi kanala u dubokom useku zahtev da se smanji obim zem-

ljanih radova, smanjuje odnos b/'h; kod derivacija u nasipu obično se uvećava

odnos b / h , j e r ~ s e za istu površinu poprečnog preseka smanjuje visina i zapre-

mina nasipa, a povećava rastojanje izmedju njih. širinu dna uslovljava i vrs-

ta mehanizacije-,sa,.kojom se kanali izvode. Kod kanala sa proticajima od 30-200

m 3/s obično s e m s v a j a širina od 4,5-6 m, kako bi se mogao da odvija kamionski

saobraćaj ,„po dnu u fazi gradjenja. Primena-mekih speci jalnih mašina za-iskop

kanala i"izradusobloge^ kao i obezbedj en j eskamions kog saobraćaja po dnu4 .zah-

teva~širine dna ne manje od 10-T2 m, pri oráticajima većim od 200 m 3/s. Kl imat-

" ski r.usiav r takodj-e^rogu^daTutiću na .izbor^lenienatar; po pr ečnog preseka i: u: u si o v i-

ma hladrrih~zima 'požel jn iji su dublji, a::užT::kanal i, jer se^smanjuje rashladna

površina.vode^ Takodje se ima u vidu i biološki faktor: plići i širi kanali će

obrastati.-vodenom vegetacijonr znatno brže nego duboki i uzani. Medjutim, sa po-*

većanjem. dubine-kanala rastu Droolemi u izvoujenju. Izbor-najpogodnijeg od-

nosa b/h obavlja se na osnovu tenničko-emnomske ODtimizacije, vodeći računa

i о svim-drtiglm-ekoiosmm i drugim faktorima.

Nagib kosina se odredjuje na osnovu geomehaničkih karakteristika-terena

i projektovane*-obloge kanala, često se duž-kanala men ja ju nagibi kosina, kako

bi se prilagodili geomehaničkim.karakteristikamaterena. Kod betonskih kanala

se često, koristi nagib .kosina sa m = 1,5,. a veoma „ retko je manji od m = 1,25.

KodidubljeukoDanih kanala podvodne i nadvodne kosine se odvajaju bemram,

koja štiti kanal .od., voda,, koje. se si ivaju-pa kosini i olakšava, održavanje kana-

la.. Mrinavberme~je bar t m, * sa-kanalom dužt uzvodne kosine u kome se sakupljaju

površinske* vode»..odakle.se.-uouštaju .u Kanal, .poprečnim kanal ima. ла svaKih 100 -

200 m. Serme-se najčešće podižu na 0,5 - ! i iznad najviših nivoa u kanalu. Na

slici ^prikazan-je detalj berme,:na mestu poprečnog kanala za'propuštanje

95.

vode. Ova* berma je sa kol ovozonrširine 3,0 m ^ k a k o : b t " o m o g u ć i l a jednosmeran-sa-

obraćaj službe nadzora i održavanja.

Slika 15-7. Primer konstrukcije berme duž kanala na mestu poprečne

cevi za evakuaciju oovršinske vode

e Kada je kanal del om u nasipu, to postaje j e d n a od složenijih konstrukci-

ja, za koju su neopnodna podrobna geomehanička istraživanja. Da bi se~obezbedi-

la neopnodna statička i dinamička stabilnost i voaodrživost nasipa isti se čes-

to izvodi kao složena konstrukcija, sa vododrživim j e z g r o m , filtrima,.drenažnim

isoustima i si. Karakteristična je konstrukcija nasipa.u Gusić Polju.kojim je

formiran kompenzacientibasen na dovodu-za .HE „Senj (si ika 15.8).

S1 i ka 15.3. Na s i о u Gu s i Ć Polju (HE-Senj)

Nagib kosina nasipa se odredjuje na o s n o v u » d e t a l j n i h geomenaničkih?anali-

za, vodeći r a č u n a о promenljivosti karakteristika m a t e r i j a l a koji će s e k o r i s -

titi za izradu nasipa. Zbog toga se ovi nagibi mogu i menjati duž n a s i p a , uko-

liko dolazi do značajnijih promena zemljišta koje se koristi za njegovu izradu,

širina кгипе nasipa nije manja od 2 - 3,5 m , s tim što se često predvidja mo-

gućnost izrade, jednosmernog puta, kako bi se o l a k š a l o o d r ž a v a n j e .

-35

-- ' - 1 5 "C^L 3 : 0 В LOGA- К l QR6ENEHGET5Kf H^KANALA

Ono i k o s i n e kanala kod hidroelektrana se, po p r a v i l u , oblažu.da bi se sma-

njila r a p a v o s t , a time T g u b i c i na- padu,, da bi se sprečile deformacije korita,

smanjili filtracioni gubici,.kao i da__bi,-se:smanjil i troškovi održavanja kanala.

Imajući u vidu o v e f u n k c i j e , postavljaju se zahtevi da obloga bude sa što manjom

rapavošću, da.-bi zadovoljila uslove statičke sigurnosti, v o d o n e p r o p u s t l j i v o s t i ,

postojanosti u z i m s k i m uslovima i dr.

Betonske -i armirano betonske o b l o g e - s e najčešće primenjuju kod hidroener-

getskih k a n a l a . I s p u n j a v a j u vrlo uspešno sve funkcije, a omogućavaju da se prime-

n r r p o t p u n a m e h a n i z a c i j a gradjenja. Izvode-se dve vrste betonskih o b l o g a : a) mo-

nolitne, b) o b l o g e od montažnih p l o č a . Monolitne.obloge imaju niz eksploatacio-

nih prednosti (manju rapavost, manju vodopropustljivost, postojanije su na mra-

zu* zbag~znatncr m a n j e g broja spojnica), dok su-prednosti obloga od m o n t a ž n i h plq-ča-gipkost~i p r i l a g o d l j i v o s t pri n e r a v n o m e r n i m deformacijama kanala, mogućnost

izvod jen ja-u-.toku cele godine, kao i m o g u ć n o s t ekonomične fabričke gradnje be-

tonskih -ploča.

Monolitne bevanaksôblnge se. rade-iiepo sr есшо na kanalu .-Betonske ploče ..se

izvođena .sloju šljunka ili krupnozrnog-pes ka (slika 15.9). Kod većih kanala, u

'-Slika 15-9:' H o n o l i t n e "betonske obJogei-.a.r ...karakteristični presecT T ' \

,-spojevi*, b- način postavljanja p l a č a - n a .dnu i kosinama,, c.-.detalji,

s p o j e v a : sa č e l i č n i m ili b a k a r n i m limom, 2- sa g u m e n o m z a p t i v k o m ,

3*~-sa a s f a t t n o m isounom, sa -asfartnom i betonskom ispunom.

normaVnim -geotenaičkim.us 1 ovima y.debijina. betonskih ploča je 15-20. сш .а kocr ma

lih kanal a 1 0 - 1 5 c m . :Na, fflestu.spQjaobloge.;:Ko.sina i ana, као i na p r e l o m i m a na-

97.

giba kosina „..obloga se ojačava u vidu oporaca (slika 15.9.1).

Monolitne obloge se moraju pri.betoniranju prekinuti fugama , da bi se

neutralisale temperaturne dilatacije, kao i da se pri deformacijama ne bi nekon-

trolisano javile pukotine. Pri betoniranju n a j č e š ć e se fuge ostavljaju na sva-

kih 3-6 m, pri čemu se najčešće ide naizmenično sa fugama na dnu i na kosina-

ma (slika b). Posebna pažnja se posvećuje obradi šavova sa gledišta vododrživo-

sti (slika c). Pored poprečnih fuga predvidjaju se i podužni fuge na spoju

obloga dna i kosine, kao i na liniji preloma nagiba kosina (slika 15.9.a).

Azmircmo-bevonske obloge se primenjuju na potezima kanala koji se grade u

težim geološkim uslovima, kao i u slučaju kanala sa većim i naglim oscilacijama

nivoa. Armirane obloge su po pravilu nešto tanje, do 15 c m , a armatura ne prela-

zi 2%. Armira se u oba pravca najčešće

sa 0 8 - 1 2 mm, sa 3 - 5 šipke na 1 m. Armi-

ranjem se ne otklanja u potpunosti pot-

reba ostavljanja spojnica. Ponekad se

taj problem rešava na taj način što se

ploče^betoniraju u kampadama od.po oko

10-20 m , izmedju kojih se ostavljaju

medjuprostori od po 0,5 m , koji se be-

toniraju n a k n a d n o , posle završetka pro-

c e s a skupljanja betona. Na:slici 15.1Q.a

p r i k a z a n j e detalj armiranja u zoni spo-

j a ploče dna i kosine, kao i detalj nak-

nadno betoni ranog spoj a ..(si i ka 15. Ш.Ь).

naknadno / beton i ranj e

. 0,5- - . - -

S i i ka 15-10: Armirana m o n o i »tna o b i o -

9a: a) detalj a r m i r a n j a , b) spojnica

Obloge od montažnih ploča koriste se u uslovima kada je poželjno da oblo-

ga bude što gipkija pri nejeanaKim deformacijaraa kosina kanala i kada je potre-

bno produžitissezonu gradjenja u toku godine. M e d j u t i m , veliki broj spojnica

čini taKvu oblogu .znatno raoavijom, što izaziva dopunske nidrauličke gubitke, a

ujedno povećava i gubitke na filtraciji. Takodje, relativno mala težina plaća*

medjusobno nepovezanih, stvara opasnost da dodje do njihovog istiskivanja iz le-

žišta pri naglom obaranju nivoa, u k a n a l u , .kada do izražaja dodje delovanje: spo-

Ijnih sila pritiska vode i z podzemlja.

Obloge od asfalta nalaze, takodje, sve češću primenu kod kanala hidroelek-

trana. Prednosti su im odlična v o d o d r ž i v o s t , e l a s t i č n o s t , postojanost u nepovo-

ljnim a t m o s f e r s k i m uslovima. Nisu primenljive u uslovima kada se od obloge zante-

va da ima del om i karakter noseće Konstrukcije u n e o o v o l j n i m g e o t e n n i č k i m uslo-

98. vi m a . - N a j r a s p r a s t r ^ n j e n i 4 a jeôhliDga. oíi; asfafctbetona^. koja..se:po kosinama :i dnu

k a n a l a polaže f i n i š e H m a ^ l i č n o n r t e h n o l o g i j o m kao kod puteva. I u tom slučaju

o b l o g a s e p o l a ž e na drenažni sloj od šljunka ili krupnozrnog p e s k a . Debljina

asfaltbetona j e - n a j č e š ć e - o k o 5-8 cm.

Orenaža obloga kanala je po pravilu obavezna kod svih tipova obloga...Raz-

log je pre svega statičke prirode. Obloga je ploča oslonjena na elastičnoj os-

novi. Ona dobro prenosi hidrostatičko opterećenje na p o d l o g u , ali praktično ne

može da primi iole z n a č a j n i j e opterećenje u suprotnom pravcu, izazvano pritis-

kom spoljne vode iz priobalja. Takvo opterećenje bi moglo da bude vrlo značajno

: SI tka IS-Tl: Drenažfi~kaaaia:;a) ,sa p o p r e č n i m ispustom, b) kanal Zeta l,

c) kanal O p a č i c a {aha . Lfc.okv.i.nu-H£- Perući-ca.i^ d) J<anaL na»-oovoaii- te-H£ Senj

.99

u us 1 ovima-visokib'podzemnih-voda, naročito ako je kanal nagio-ispražnjen. Da

bi se sprečilo to nepovoljno delovanje pritiska podzemnih v o d a , obloga kanala

se mora drenirati po čitavoj dužini. Drenažni sistem se najčešće sastoji od

sloja šljunka, koji se u vidu tampona postavlja ispod obloge, i drenažnifr cevi

koje se postavljaju duž kanala, sa povremenim poprečnim ispustima koji odvode

dreniranu vodu van domašaja kanala. Na slici 15.11.a prikazan je drenažni sis-

tem sa drenažnim slojem, podužnom drenažnom cevi i poprečnim ispustom. Na is-

toj slici su prikazani neki karakteristični kanal i .izvedeni kod nas, sa odgova-

rajućim d r e n a ž n i m sistemima. Kod manjih kanala i manjih količina podzemnih vo-

da dovoljan je i jedan dren, dok se kod većih kanala, u nepovoljnim hidrogeolo-

škim uslovima, postavljaju drenovi duž obe ivice dna.

Ukoliko nije moguće ispuštanje dreniranih voda van kanala iste se mogu

upuštati u kanal pomoću posebnih bunara sa obratnim filtrom (slika 15.12.a).

DETALJ A

Slika Í5-12. Ispusti vode iz drenaže u kanal

Na vrnu bunara, u ravni dna, nalazi se оок!ооас koga voda, kada pritisak u bu-

naru postane veći od niorostatičkog pri tiska,., podiže,. izl ivajući se u kanal. Po-

пекаа se umesto drenažnih bunara preovidjaju..drenovi sa klapnom na izlazu, koji

deluju na istom-principu: otvaraju se i ispuštaju vodu u kanal čim pritisak u

njima postane veći od/hidrostatickog na tom mestu u. kanalu. U.svinrdruginrslu-

čajevima su č vr st o- zatvoreni, ne dozvoljavajući gubljenje vode iz kanala.

15.1.3. GUBICI ENERGIJE U KANALU I IZBOR NAJPOVOLJNIJEG P O P R E Č N O G PRESEKA-KANALA

M.etooe hidrauličkog proračuna kanala o v d e se neće r a z m a t r a t i . Valja samo

ooGsetiti da se u uslovima ustaljenog kretanja srednja brzina u kanalu m o ž e oa-

. t o o . . _ _

rediti«, po~šezi jevoj jednačini R*i,. prixemu:_se. šezij evFkoeficij ent С

najčešće definiše po Haningu: С = R i / 6:n.. Veličina koeficijenta rapavosti n mo-

že se. naći . u. svakom priručniku, z a v i s n o o d vrste obloge i stanja njene obrade.

Na osnovu šezijeve jednačine može se odrediti pad kanala koji je neophodan za

propuštanje računskog proticaja Q r u.uslovima„ustaljenog kretanja

= Q 2/üi 2*C 2*R (15.3)

Pri hidrauličkom proračunu kanala moraju se izučiti i sve pojave neustalje-

nog kretanja u kanalu, a posebno pojava povratnog pozitivnog talasa pri naglom

ispadu postrojenja izrpogona, pošto se u skladu sa njim mora definisati visinski

položaj berme- i krune nasipa (videti glavu 17).

Kao posledica trenja pri tečenju u kanalu, a del om i zbog lokalnih gubita-

ka, u kanalu se gubi neki pad áh. On je funkcija brzine,.odnosno proticaja Q, a

usled tog gubitka dolazi do gubljenja snage.postrojenja u iznosu aN:

AH = 9,8Ur|xQxAh m (15.4)

Pošto je-gubitak-pada Ah = f (Q), a pratxcaj Q je d e f i n i s a m k r i v o m traja-

nja Q - Q(t)v?gubitak?energije aEûsled gubitaka na padu;:može2se-odrediti preko

relacije - -

QxAhxdt . ^ ( k W i f - Л " Qrf3 .

¿ (15.5)

Fizički "smisao, o v m p r e s li kavanj aprikazan**j e-na: si ici 1 ¿Л 3 - di jagranrtraj a nj a

proticaja-.preslikava še (preko hTdrauiičkitrrelacija za pad vodnog-ogledala) u

dijagram-trajanja .izgubljenog pada,~J^tt.sarpreко relacije (15.4) preslikava u

dijagram^trajsnja'izgubljene^snage, a integral te površine definiše izgubijenu

energiju д£.

I Q m 3 / s áh (m) l&U (kW)

IZGUBLJENA ENERGIJA

t (čas) m% t ičas).. IQQ%

Si J ka Л 5 .13 - Shema. r acxma -izgiiblj ene energ i j e

t (čas)

101.

Poštom brzi na u kanalu, a sa njom i g u b i c v A h z a v i s e o d površine-poprečnog

preseka ш, a delom i od oblika kanala, očigledno je da geometrijske elemente

poprečnog preseka kanala treba usvojiti na osnovu energetsko-ekonomske optimi-

zacije. Naime, porast poprečnog preseka ш povećava ukupnu cenu, a time i go-

dišnje troškove gradjenja kanala, ali dovodi do smanjenja brzina, što u konač-

nom dovodi do smanjenja izgubljene energije, koja ima svoj novčani ekvivalent.

Zbog toga se pri optimizaciji kanala razmatra suma (T) godišnjih troškova gra-

djenja kanala (T ) i godišnjeg koštanja izgubljene energije (Te), koje su funk-

cija površine poprečnog preseka ш i nekog parametra geometrije preseka, npr.

širine dna b:

T = T g( u,b) + Te( c o , b ) ( 1 5 . 6 )

Zbog toga se problem optimizacije preseka svodi na zadatak

min Т(ш,Ь) (15.7)

{Ü),íj} Godišnji troškovi kanala su

~cf - ««!*+ T o d (15.3)

ukupne investicije u kanal,a - koeficijent kojim se investicije prevooe u

godišnje troškove, Tocf- troškovi održavanja koji, načelno* zavise od površine

i oblika kanala,.ali koji se mogu u praktičninrračunima.smatrati konstantnim,

te se mogtr izostaviti iz (15.8).

Troškovi zbog izgubljene energije^sastoje se od dva^sabirka: 1) stalni

troškovi T s zoog potreDe veće instalisane snage u drugim elektranama usled :gu~

bitaKa u snazi zoog guDljenja paaa u kanalu, Z) promenljivi troškovi ZDog pot-

reoe većeg utroška goriva u terireelektranama, usled gubitaka u energiji дЕ zbog

guoitaica paoa u Kanalu. Shoano ( 7 . 1 2 ) i ( 7 . 1 7 ) može .se pisati da je

T 3 = - r B r iH t + k^ д£ (din/god) (15.9)

gde prvi član pokazuje stalne troškove zbog dodatne-snage instalisane u termo-

elektranama (&N t) da bi se kompenzirao gubitak snage u kanalskom dovodu, a

drugi član pokazuje povećane troškove goriva u termoelektranama, da bi se kom-

penzirala izgubljena energija дЕ. Ovde su: 8„ - specifične investicije po jedi-

nici snage (din/kWl, k„- jedinični troškovi goriva (din/kWh), cu- koeficijent

za svocjenje investicija u termoelektranama na godišnje troškove.

102.

Pri reša vanj u. zadatka optimizacije (ÍS.7.) razl i kuj u^se. dvarslučajar 1)

jedan:; parametarr proti čajnog -profila je definisan (širina dna b, ili dubina vo-

de u kanalu- h), pa se traži optimalna veličina.drugog parametra, čime se u pot-

punosti def.i niše: optimal na veličina poprečnog .preseka 2) mogu se varirati

oba parametra kojima se definiše poprečni presek,.pa je potrebno naći najpovo-

ljniju kombinaciju parametara b i h .

Bmri slučaj: jedan parametar je fiksiran, traži se optimalna vrednost

drugog-parametra preseka. U ovom slu-

[ d ¡ n / g o d J

SI ika 1 . • .Optimizacija prošeka<ka-nai a-kada : je-zadat jedan r-*-ame car

čime sevrešava:zadataк

min Г {ш>

čaju jednačina (15.6) je samo funkcija

ш , pošto je jedan parametar geometri-

je poprečnog preseka fiksiran. Pretpos-

tavivši nekoliko vrednosti drugog para-

metra odredjuju se iz (15.8) godišnji

troškovi gradjenja. kanala a iz

(15^9) godišnji troškovi usled gubita-

ka u energiji Te(<*>), na osnovu čega se

dobijerfunkcija..ukupnih troškova:

(15.10)

ZatiiiKse :traži najmanja vrednost T, i

odgovarajuća veličina ш (slika 15.14),

T(«) » тдМ + т

ем

Sa :ta ko rodredjenom^v rednošći*

presekatr

ako je b--"^constrnz ш

(15.11)

^ w ~r:epasredTiossearačuna/drug t' parameta J

odred jujease h opt °

u Opt - ako je. h = const: iz a odredjuje se b

opt ^ u opc

Drugt^&lvSag: traži ,se:najpovo.i jnija -kombinacija b Л .h* kada se oba. pa-

rametra -mogu da men jaju u odredjenom opsegu,. Ovaj .slučaj je numerički složeniji,

pošto se7 mora 'ispitstl^veći'broj -kombinactjar parametara širine dna- b i dubine

vode:u-kanalu h. .

Izabere se nekoliko vrednosti širine dna- kanala, iz nekog prethodnogana-

1 i zira nog-?s kupa mogućih^vrednosti, i za svakurod njih se za nekoliko veličina

dubine h : odrede, odgovaraj ući ukuoni godišnj-irtroškovi T. To omogućava da_se.... .

f ormi raj u- kriver - T = T + T e ^ f ( h ) (slika 15-11 £.a).

103.

Slika 15-15. Optimizacija parametara preseka kanala kada se variraju

i širina dna i dubina vode u kanalu

Ma osnovu njih se nalaze vrednosti h f , h ^ , . . . , h koje odgovaraju I min,

što znači da se rešava zadatak

min T(h,b) ^ T m i n (b) (15-12)

h

Odgovarajuće m i n i m a l n e vreonosti funkcije T n ( b ) nanose se na odgovara-

jući dijagram T m 7- n- T(b) (slika b), što omogućava da se nadje odgovarajuća op-

timalna vrednost" b O D t , za koju funkci ja T dostiže" m i n i m u m m i n i m o r u m .(min^min).

V r a ć a n j e m -na .^dijagram a) odredjuje se i odgovarajuća: tačna vrednost: h Q D t , čime

je ovaj optimtzacioni zadatak rešen u c e l o s t i , pošto*je-odredjena najpovoljnija

k o m D i n a c i j a - p a r a m e t a r a b i h, kojima se definiše optrirafni poprečirir-presek-ka-

na 1 a.

Ovde j e t o k optimizacije iz D e o a g o š H h • raztoga^vizueltóramiHVnrachr/sa

računarem z a d a j u se vrednosti o i odgovarajućih-coousti vi h skupova [ b a i л,

1 Ifynii» ^ma.x-i' sračunavaju se'za svaku komoinaciju b i h " odgovarajuće

vrednosti' T , "Г i njihova suma T, a zatim se Dretraživanjenrzaoamćeirrff vred-g a nosti T rešava direktno zadatak

min T (b sh)

b,h

(15.13)

105.

- Sušttrrarovogrzadatlca-pri -

kazana je n a siici (15.16): za

razne vrednosti b i h iz ogra-

ničene oblasti [ t w , b m a J ,

o d r e d j u 0 u s e v r e d ~

nosti T koje formiraju hiper-

površ T(b,h),.. na kojoj se pre-

traživanjem odredje minimalna

vrednost T. Kombinacija b i h

koja daje J m ¿ n odredjuje se

kao optimalna

Prilikom projektovanja

kanala hidroelektrana veoma je

značajno pitanje rešavanja

njihove hidrauličke stabilno-

sti u uslovima n e s t a c i o n a m i h režima,, izazvanih naglim promenama opterećenja

hidroelektrana....Ti fenomeni i tehnička^rešenja~za™obezbedjivanjehidraul ičke

stabilnosti:kanalskihderivacija?razmatraju*se u glavi 17.

: : 1 5 Z 2 " " T U N E L I H E D R Q E E E K T R A . N A

-KacfcThrfrdroen^rgetsk^^ usnrazl iči -

te^svrher

— ~ каш derivación!: obj ekttcza: ostvartvanjeaneophodnes konrantractje;: pada

(poganakCLtzmeiC) ; г

— - za. d o v o d j e n j e v o d e u a kumu 1 aci j u sa- područja koja n e g r a v i t i r a j u aku-

muiacionom"basenu(t2meI¿..H^

— za-realizactjttecev ±tpodrpritiskomsrnai:^^dovod^ ;dorhi^droelektranerr verti -

kalne. ili kose stolne u kojima«čelični 1 im sadejstvuje sa. stenskom masom kao

j edinstvena :konstrukci j a;

- za skretanje reke-prilikom-gradjenja na dovodu.iôdvodu;

- za realizaciju nekih^pratećihôbjekata na.dovodu i odvodu: kao element

- s 1 oženibsvodostana»êlementrpodzemnih kompenzacijskibvbasena * i si.

U hidrauličkom pogledu turtele delimo na dve osnovne g r u p e : t) tuneli pod p v i t z s k o m ^ Z ) - ^ я х п & Ы . - : i pro-

menlji v - r e ž i m s a ; p r e l a s k o m r s l ü b o d n o g r t e ^ ^ i obrat-

Slika 15.16. Rešavanje zadatka odredjivanja

najpovoljnije.kombinacijejparametara preseka -

kanala

ТО 5

n o , što x a h t e v a veoma podrobna istraživanja .u .f arrrprojektovanja.,*,uključiv tu-л

izradu fizičkih modela.

Pogonski tuneli sa slobodnim tečenjem primenjuju se u Slučaju kada su ni-

voi u zoni zahvata (za dovodne tunele) ili recipijenta (za odvodne tunele) malo

promenljivi. Ovi tuneli imaju nešto veći presek, jer se deo profila ne koristi

za protok, ali im je zbog znatno manjih pritisaka obloga j e f t i n i j a , što je, pra-

ktično, jedina njihova prednost u poredjenju sa odgovarajućim tunelima pod pri-

tiskom.

U slučaju većih oscilacija nivoa u zoni ulaza ili izlaza primenjuju se

tuneli pod pritiskom. Na slici 15.18. prikazane su sheme tunela sa slobodnim te-

čenjem i pod pritiskom. Da bi se omogućio nesmetan rad hidroelektrane, kod deri-

vacije sa tunelom sa slobodnim tečenjem predvidja se vodna komora, koja u nekim

slučajevima prerasta u rezervoar za dnevno reguli sanje. Kod tunela pod pritiskom

negativne posledice nestacionarnog rada hidroelektrane neutral išu vodostani, ko-

ji se mogu izbeći samo kod kratkih derivacija. Osnovne prednosti tunela pod pri-

tiskom su sledeće: a) omogućavaju neograničeno velike oscilacije nivoa u akumu-

laciji, čime se ostvaruje p o ž e l j n o regulisanje protoka; b) zahtevaju manji pro-

ticajni p r e s e k ; c) omogućavaju promenu nivelete, pa čak i značajnija lomljenja

v i s i n s k e t r a s e ukoliko je ta;pdželjno iz~topografskih ili geoloških-razloga.

Slika 15.I8. Sheme d o v o d a sa tunelima sa s l o b o d n i m tečenjem i pod

pritiskom

Odvodni vune li podzemnih hidroelektrana ranije su s e , po pravilu, izvodili

sa sioboonim t e č e n j e m , j e r su recipijenti bile геке, sa rel a t i v n o m a l i m oscila-

106.

cij amar n i v o a . " M e d j u t i m , sa i zgradnjoirtaskadni trsi srema, kod kcjih~~je u -zoni do-

nje vode j e d n e e l e k t r a n e moguća značajna oscilacija nivoa zbog uspora nizvodne

a k u m u l a c i j e , sve češće je n e o p h o d n o d a s e i odvodni tuneli grade kao sistemi pod

pritiskom,.što zanteva ugradnju i n i z v o d n i h vodostana, kako bi se neutral i sale

n e g a t i v n e posledice n e s t a c i o n a r n o g rada postrojenja.

15.2.1. TRASA I POPREČNI PRESEK DERIVACIQNIH TUNELA

Načelno g l e d a n o , tezi зе da se zunel trasira pravo Unijзki, n a j k r a ć i m pravcem

od mesta vodozahvata do v o d o s t a n a , ili spoja sa drugim derivacionim objektima.

Najkraća pravolinijska trasa daje najmanje gubitke pada, a u nizu slučajeva je

i n a j e k o n o m i č n i j a . M e d j u t i m , na trasu i koštanje tunela prevashodno utiče geolo-

ški sastav i mehaničke karak t e r i s t i k e stenske mase terena, tako da se može reći

da se i trasa i poprečni presek tunela usvajaju na osnovu tehničko-ekonomske op-

t i m i z a c i j e više a l t e r n a t i v a t r a s a , uzimajući u obzir konkretne geološke us love i njihov o d r a z na k o n s t r u k c i j u o b l o g e , o s l o v e orobijanja, dužinu trase i odgovara-

juće h i d r a u l i č k e g u b i t k e p a d a , u s l o v e eksploatacije i održavanja tunela i si.

Izboru.'trase tunela p r e t h o d e veoma-opsežna inženjersko-geološka i geofizi-

čka, i s t r a ž i v a n j a ^ koja ima ju-zadata pouzdane- geološke »pro-

file na svim- alternativnim? pravci ma^trase-; tunel a, kao i da daju podatke: o. meha-

ničkim k a r a k t e r i s t i k a m a - s t e n s k i h masa- na-osnovu kojih se može sagledati konstru-

kcija o b l o g e i tehnologija bušenja tunela. Geološka istraživanja poseono moraju

da ukažu-na--zone~raseda, n a - p o r e m e ć e n e i znatno oštećene f o r m a c i j e , na zone po-

tencijalnih k l i z i š t a , na. f o r m a c i j e kojima se mogu očekivati p r o m e n e fizičkih

karakteristika m a t e r i j a l a pod.-dejstvonr vode (na primer, bubrenje anhidrita i si.)

na zone u koj i m a -su p o d z e m n e «vode-ragresi vne u odnosu na beton na p r i m e r , zone sa

S u l f a t n o - a g r e s i v n i m vodama) i t d . Ta i s t r a ž i v a n j a se sistematizuju u vidu i n ž e n j e r

sko-geoloških p r e s e k a IGP) r i n ž e n j e r s k o - g e o l o š k i h modela (IGM), geotehničkih

m o d e l a (GM), i t d . U okviru t i r r m o a e l a i oreseka def ini šu se svi relevantni рока-

zatelji stenske m a s e kao prirodne i ouduće raone sredine: litogenetski sastav i

SKIOD, isoucalost i uzroci n j e n o g n a s t a n K a , fizička i hemijska r a s r a o n u t o s t , sta-

nje poazemne vode i njen h e m i z a m , brzina prosti ranja elastičnih t a l a s a , elektri-

čna o t o o m o s t fu ci 1 i u u t v r d j i v a n j a vrsta i prostornog-rasporeda stenske m a s e ) ,

stanje p r i r o d m n n a o o n a r d e f o r m a h i l n o s t , itd. Razgraničavaju se kvazihomogene zo-

ni* u n u t a r kojih se n o ž e smatrati da stenska masa ima približno i s t a mehanička

svojstva. Za p roj e k tova nj e ob 1 oga tu ne 1 a posebno j e značajan IGM p o p a rametru de-

formabilnosti* stanje prirodnih naocna i stanje podzemne vode, za svaxu od razg-

raničenih k v a z i h o m o g e n i h z o n a - . U okviru razgraničavaju -se-zone u kojima je

p o t r e b n o izvršiti rgeotenničke m e l i o r a c i j e (zaptivno, konsol idaciono ili naoon-

107.

ska i n j e k t i r a n j e * sidrenje>z±td^.U ¡sk.1adu.sa..ovinr:istra±i vanj i m a ^ kojautreba üa

ukažu na dobre i losezzone r o s o b i n e s t e n s k i h m a s a na alternativnim pravcima tra-

sa tunela, ispituju se varijantni pravci tunela, pri čemu se izbegavaju one zone

u kojima se mogu očekivati teškoće pri izvodjenju i eksploataciji tunela, ili u

kojima bi konstrukcija tunelske obloge poprimila neracionalne dimenzije- Teži se

da se trasa vodi kroz-geološki vodonepropustljive formacije, kao i kroz slojeve

u kojima će stenska masa staviti oblogu pod izvesno poželjno stanje pritiska.

° - /, v\

Slika 15.19, Poaužni presek i osnova postrojenja HE J a j c e L i - z a h v a t na

Velikom J e z e r u ; 2-aovocn i tunel; 3~cevovod ргеко PI ive; 4-voaostan; 5"

cevovoa; 6- podzemno oostrojenje

Načelno, bira se ona varijanta kod koje je suma godišnjin troškova gradjenja i

goaišnjih troškova zoog izgubljene energije m i n i m a l n a .

108.

. N a . d z b o c s $ r a s e .tun el a i nj eaôsntporis v É s i n s kispalotaj'f .brtaru. u tica j imaj u

dispoziciona s h e m a pred vi cijene derivacije i karakteristične kote koje je na od-

redjenim mestima. uslovljavaju. Na slici 1 5 . 1 9 ^ p r i kazan je uzdužni profil HE

J a j c e I i s i t u a c i j a ovog postrojenja* koje treljefno ilustruju.takve z a h t e v e .

P o l o ž a j - t r a s e u planu i u niveleti bili su uslovljeni plitkom z a n v a t n o m

gradjevinom u zoni Velikog Jezera i kotom sedrene barijere na Pli vi preko koje

je derivacija p r e v e d e n a u vidu betonske cevi pod pritiskom.

Trasa i visinski položaj dovodnog tunela HE Dubrovnik bili su us lovijeni

topografskim o k o l n o s t i m a . Na trasi derivacije nalazi se kraško polje (Mokro Po-

lje) kroz koje je bilo najracionalnije sagraditi betonski cevovod, delimičnb uko-

pan u tlo. Ta visinski„fiksirana deonica uslovila je visinski položaj tunela. Na

slici 15.20. p r i k a z a n je uzdužni profil HE D u b r o v n i k , sa geološkom s t r u k t u r o m na

usvojenoj trasi i n e k i m karakterističnim tipovima obloga, zavisno od m e h a n i č k i h

karakteristika s t e n s k i h m a s a . Na d e o n i c t k r o z Mokro Polje tunel se pretvara u

armirano-betonski c e v o v o d , čiji je presek takodje prikazan.

780

»00

a 1 , i

1 <i IST«HU» ¡ , i г J 4 í 5 i * « '2 S 4 "5 41 -im-, n«. niMii ¡ '

1 Г' i., ¿na"« — firiaíisrí

SI i ka 15~2.Q« Uzdužn i geo iošk i prof i I tunel a HE Dubrovni k, sa karakteri -

s t i č n r m presecima pojedini-fer.tfcpova-,-iOb.toge-

Na i z b o r t r a s e tunela utiče i predvidjena-jtehnologi ja njegovog i z b i j a n j a .

Ukoliko se -požel jna dinamika izbijanja n e-m o že o s t v a r i l i samo sa dve naoadne

t a č k e , nekada se trasa"*tako bira da se na pojedinim mestima omogući o t v a r a n j e

n o v i h " n a p a d n i h t a č a k a , korišćenjem p o m o ć n i h horizoatalnih ili v e r t i k a l n i h : p r i l a -

za .

Da bi^ses asmanjili lokalni hidraulički-igubici na krivini, teztssesda^se. us-

voji š t o ' v e ć r p o l u p r e č n i k krivine i što m a n j i - c e n t r a l n i ugao~ C e n t r a l n i ugao

krivineîe-'ptrtpr&rri trntanji~adл*60°»• a radijus krivine obavezno .veći od 5 p r e č n i -

ka tunela. - . -

P a d u ž n i E p a d j e uvek u s m e r u ,tečenja n j e g o v a ..veličina j e uslovêrtassgeo-

HE 0U8R0VNIK UZDUŽNI PROFIL DOVCONOG TUNELA

ммвик.ипщп'

109.

tehničkim uslovima na trasi, fiksnim kotama koje se zahtevaju na"pojedinim d e o -

nicama, hidrodinamičkim uslovima u zoni vodostana uz zahtev da se i pri najnepo-

voljnijim oscilacijama l m i n spreči uvlačenje vazduha u cevovod, itd. U normalnim

uslovima podužni pad je 2-4%«.

Kod složenih sistema, sa više z a h v a t a , trasa i niveleta tunela su uslovlje-

ne visinskim položajem zahvata. To se pregledno vidi na primeru HE Gojak (slika

15.21). Da bi se u derivaciju uvela i voda Ogulinske Dobre, pored vode Mrežnice,

vodjena je izlomljena trasa, pri čemu je i pad prve deonice tako odabran (0,9% e),

da se tunel izvede na kotu potrebnu za zanvatanje. Na taj način je tunel u zoni

zahvata Bukovik na Dobri postao sastavni deo zahvatne konstrukcije (slika 15.22).

što je veoma rečit dokaz u kojoj meri je njegov visinski položaj bio uslcvljen,

naročito na deonici izmedju dva zahvata.

51 i ka ¡5.21. Situacija i ooaužrti órese* HE Gojak: 1-orana Sabljaci sa

z a n v a t c m ; 2- tune i ; 3- orana BUKOV i к sa zanvatom na Ogulinskoj Door i ;

^ - v o a o s t a n ; 5 - c e v o v o d ; 6-DOSTrojenje

S1 i ka 15.22. Б rana

B u K O v n i k na Ogulin-

skoj Dobri u sklopu

HE Goj ak: 1 - tune ! ,

2- ustava sa zakio-

Dkom, 3" lanci za

pokretanje ustave i

zakiooke

Oblik poprečnog DreseKa tunela zavisi najviše oa Hidrauličkog režima racia,

uujnaničkih karakteristika stensKe mase i raspoložive tehnologije za iznijanje.

Tuneli sa t e č e n j e m ood oritisKom su pc 'pravilu Kružnog p r e s e k a , oblik pro-

* ; a inog profila se u izvesno j êri pri lagodjava tenncicc: i i izvoojenia, za ко aa

'»»>.?'» u a odstupa oc k r u g a . ka ко si se ?lakšalo Komuni ci ran je. slici '5.23. pri

K.i/ar\i su poprečni preseci tunela RHE Bajina Salta i HE.Iakučac XI, ooa bušena

»•')L4c:ionim m a š i n a m a . U oba siučaia occnožni element oologe je izveoen m o n t a ž n o .

• ' -}H(jiretriзет koja omogućava - i j e šina do <03ima se ocvija ;itav unutra-

".Mnsoort u v r e m e oroči jar.- a :ur.ela , sa kanalom za eva.<uaci voce.

-Be coraran:a u oplati •

\

-Montažni deo Montnzm podnozm SYOC

ж \ \ '

O b l o g a

Лоа tunela за slobodni m t e č e n j e m poprečni preset vrlo često nije Kružni.

.'»a s", ici '5.24. ori Kazuju se пект tipovi poprečnih presexa. U čvrstim stenskim

masivima sa neznatnim pritiscima stenske mase može se orimenjivati oblik огезека

као na- slici a. Sa porastom vertikalne komponente pritiska ;'?.,) ori odsustvu bo-

čnog pritiska (p..) luk svodnog dela postaje izrazitiji (slika b;. Vrlo veliki

vertikalni i nešto manje izraženi bočni pritisci zahtevaju izrazito zasvoajen

presek (slika с), сок veliki vertikalni i horizontalni pritisci upućuju na potko-

vi čast obiik (si i ka dl.

ili ka 15.24. Nek i obi ici DDrecncq pressKa cune i a sa ssocoánim tecsniem

Veličina oonosa H/B kreće se u granicama H/S ~ 1 do 1,5, pri čemu se veća

vrecnost koristi kod tunela sa većim oscilacijama nivoa. Neki češće korišće.ni

jcnosi pojedinih g e o m e t r i j s k i h veličina za ova četiri presera daju se u taoeli:

oreseKa j

(si .!5.24)|

geometri j s к i ocr.os i oreseKa

oreseKa j

(si .!5.24)| H/B : r./B r ./3 r. : / 3 1 Pj / В

1 do i .5 ¡0,7 do ü,75: 0.! GC 0,15

I 1 do i :,; go u , • 5

_ ; , 2 5 0,2 со 3.25 0.33 GO 0,оЗ.

j ' , 5 0.25

СО CO 2,33: j

- 5,3 о,: GO o,¡5'i do 1,5 í-iítío 1 ,5 j

:.5 ¿o c.15-2 GO - 1 : O i

\gg tunela sa slobodnim tečenjem i pri propuštanju mora aa se ooezoeoi slo-

¿oaan prostor od око 0,2H,

Minimalne dimenzije nidrotenničkih tunela su (sa obi оgonu 5 - 2 rru H = Zm,

a <qg <ružr.ih J = 2 .t.

\\г

15.2-2. OBLOGE TUNELA

Osnovna funkcija obloge hidroenergetskih tunela je obezbedjenje stabilno-

sti i vodoárzivoQzi tunela, uz o s t v a r i v a n j e što manjih hidrauličkih gubitaka na

trenje.

Foa oblogom se, u širem s m i s l u , podrazumeva nerazdvojna cei ina koju čine:

betonska ili armirano betonska obloga (u nekim slučajevima ojačana č e l i č n i m li-

mom), stanaka masa kroz koju je tunel izbušen, kao i sve mere geoteknickir, meli-

oracija (osiguranje stene, razne vrste injektiranja, itd.) koje se primenjuju u

cilju o b e z b e d j i v a n j a potrebne stabilnosti i vododrživosti obloge. U ovako shvaće

noj oblozi n a j v a ž n i j i , a za istraživanje i najdelikatniji element p r e d s t a v l j a

stenska masa oko t u n e l a , od čijih mehaničkih karakteristika i vooodrživosti zavi

si koncepcija tehničkog rešenja obloge. Osnovni problem koji se nameće pri pro-

jektovanju h i d r o t e h n i č k i h tunela je kako na najbolji način iskoristiti prirodna

svojstva stenske mase, da bi se dobilo najracionalnije rešenje. o b l o g e , uz ostva-

renje potrebne pouzdanosti. Pritom valja imati u vidu činjenicu da je tunel

konstrukcija analogna serijskoj vezi u teoriji pouzdanosti i da je dovoljno da

samo na j e d n o m mestu dodje do narušavanja stabilnosti, pa da ceo sistem ispadne

iz pogona.

Ukoliko je vododrživost stenske m a s e zadovoljavajuća, betonska oologa tu-

nela gubi funkciju, ooezoedjenja-voooorži vosti, te .zadržava samo funscciju staoil-

nosti i smanjivanja raoavosti. Ukoliko je voaooropustljivost s t e n s x e mase veća

od nekog .tehnički i eKonomski-.prihvatljtvog-nivoar-obloga i druge mere (injekti-

ranje,.»izolacija,- itd.) preuzimaju, pored gornje dve funkcije, još i funkciju

v o d o d r ž i v o s t i . IzuzetaK bi oio samo u slučaju-ukoliko se injektiranjenr postigne

v o d o n e o r o p u s t ; j i v o s t stensKe m a s e , čime betonska oDloga gubi funtcciju vodoorži-

vosti.

Pri d i m e n z i o m s a n j u ODloge tunela koristi se svojstvo s t e n s k e mase da se

u većem ili m a n j e m stečenu suprotstavi ja defarmisanju-poa o p t e r e ć e n j e m ргоиггоко

vanim u n u t r a š n j i m pritiskom voce u tunelu. Ukoliko je ovo suprotstavi j a n j e veće,

utoliko stensKa masa prima veći deo opterećenja od unutrašnjeg pritisKa vooe i

tako rasterećuje tuneisku oologu. Taj spregnuti rad naziva se sadejstvo stenske

nase i obloge, i on je Ditan za oimenzionisanje obloge tunela pod p r i t i s k o m .

Pod nosivošdu obloge hidrotehnickog tunela, podrazumeva se ona v r e d n o s t

unutrašnjeg pritiska vooe, koja u kombinaciji sa najneoovoljnijim u t i c a j i m a (sku-

pljanje b e t o n a , t e m o e r a t u r n e oromene) izaziva maksimalno d o z v o l j e n a naprezanja

: . j MEHANIČKIH KARAKTERISTIKAMA 3TENSKIH MASA

Proučavanjem mehaničkih karaKteri sti ;<a stenskin masa bavi se тепатка sie-

na, Koja predstavlja poseDnu granu geotennike. Njena dostignuća se Koriste pri

projextovanju i izvodjenju svin radova u stenskim masivima. Ovde će se si sterna-

tizovaci samo Ključni Dojmovi koji su D i m i za shvatanje oroblema oimenzionisa-

nja oDloge h i d r o t e n n i č k i n tunela, Kao i podzemnih prostorija nidroelektrana.

StensKa masa se odlikuje sieoećim ooštim fizičko-strukturnim svojstvima:

isvucalosz (diskontinuabnost)3 prirodna napregnutost3 heterogenost i anizotropi-

¿:z. Ta svojstva bitno utiču na menaničko ponašanje stenskin m a s a , te su predmet

detaljnih istraživanja pri projektovanju ODjeKata u stenskim masivima.

Istraživanje ispucalosti ima za cilj da definiše inženjersko-geološki mo-

del ;'IGM) isouca1osti, Koji je od bitnog značaja za projektovanje trase tunela,

DDioge i mera g e o t e n m č k i n melioracija, ooseono raznih vrsta injektiranja. Ispu-

calost do pravilu nije naotična, jer se KaraKteriše familijama pukotina, koje

imaju oribližno isti pravac pružanja, genezu i svojstva. Prelaz iz jednog tipa

na arugi tio pukotina je diskontinualan. a ne oosteoen, te se može zaključiti aa

je siskontinuitet stenske mase i sam diskontinualan. Pošto su zoog diskontinuite

:a ispucalost i m e n a n i č k e karakteristike diskontinualne (poseDno Karakteristike

ceôrmaoi 1 nosti , p r i m a r n a , sekundarna i tercijarna naponska stanja), postavlja

se važan zadatak da se ori orojektovanju oojekata u stensKom m a s i v u , a poseono

tunel a ,oarece k v a z i n o m o g e n e zone.

Polazeći od osnovnog postulata orojektovanja podzemnih g r a a j e v - m a , po коте

tbr.ckat i stenskz -аза o ir. г : ¿dinszvsru згИ?^., neoonodno je doDro poznavanje

naponskog stanja stenske mase. Razlikuiu se primarna, sekundarna i tercijarna

"atenska stan:а stenskin masa.

j e r¡: -.pie V i a d a - p r "i ^ C d n o m , neoo-

-emecencm stanju, tez cejstva čove.<a. _zrpci nastajanja p r i m a r n m naocna mogu se

svesti r.a slecećs uticage: uticag gravitacije. uticaj ta.Ktcni :<- i uticaj morro-

" :š.<in promena Z=m¡; те ксге. Sliče pcv v'šmi pravci glavnin naocna prate pp pra-

vilu sdo! jašn ju ~ o r f o t o š K u strukturu. *" i glavne -"ami lije pukotina. ,\a većoj du-

sini. u nomo gen oj masi triol ižavaju se /erti;<a i i i horizontal i , osim u olizini

,-ecin raseoa.

<ur.darno nap ons ко stan.je u stenskcj masi nastaje us lea iskooa u

s t e m , i po pravilu je lokalno ograničeno na zonu u ol izini otvora.

Г - ; : " ? - . ' 7 ; 4" ;e. takocie. antro-cccencc karaktera. Za

•~az "i <u :c se.kur.dar^pg, <p: -.p ga :pl azi samo cc preraspoce 1 e napona uslec vaaje

ce'-а stens.<e m a s e . terci j a m e **appns<p stanje n a s t a ; e unošenjem novog, cocat

nog napona. Pr imera r a o i , izbijanjem "canela nastaje, u njegovoj oxcrirri sekundarno

naponsko s t a n j e , koje se. pretvara, u t e r c i j a r n o ukoliko se izvrši naponsko injek-

t i r a n j e , kojim se obloga i stena o r e d n a o r e ž u , ili tokom eksploatacije, usled unu-

trašnjeg-pritiska vooe.

Razlikuju se vertikalna komponenta primarnih napona pT/ i horizontalna kom-

ponenta p O d n o s X = naziva se koeficijentom bočnog pritiska. Poznavanje

tog odnosa je vrlo važno za pravilno d i m e n z i o n i s a n j e obloga tunela i odabiranje

tehnologije iskopa. Podaci о intenzitetima i pravcima nappna u stenskoj masi mo-

gu se jedino dobiti merenjima "in situ". Riskantno je usvajanje iskustvenih ve-

ličina tih n a p o n a , a posebno z a n e m a r i v a n j e horizontalne komponente рл. Poznati

•ju slučajevi k o n v e r g e n c i j e i "zatvaranja" iskooanog otvora, izazvanih specifič-

nim reološkim karakteristikama stenske m a s e , sa znatno većim horizontalnim kompo-

nentama napona od onih koje su očekivane na tim dubinama.

Za vertikalnu komoonentu primarnog naoona konstatovana je zavisnost od vi-

< m e nadsloja stensxe mase (z), tj. funkcija p„= f(z), koja se oribližno može

I m e a ri zova ti: p = y z, gae je у - prosečna zapreminska težina stenske*mase.

Horizontalna komponenta primarnog naoona ne može se taxo jednostavno analitički

odrediti, j e r zavisi od dubine, ali i pd tektonskih oromena nadsloja. Vrlo je

»>st: slučaj da je < p.r, ali se konkretna veličina mora oa ustanovi u svakom

r u m a t r a n o m s l u č a j u .

Da bi se o m o g u ć i l a analiza sadejstva stenske mase i oologe tunela neoDhod-

"n ;e poznavanje d e f o r m a c i o n i h karakteristika stensxe mase: modula deformacije 0,

modula elastičnosti £ i - P u a s o n o v o g k o e f i c i j e n t a Za odredjivanje ovih d'eforma-

, cionin karakteristika koriste se veze izmedju P i [Pa]

' } opterećenja o i derormacije u: u = u^P). Pri

/ /' opterećenju stensxe mase razlikuju se trajne

/ deformacije u~ koje ostaju i posle orexida

J V / / ocredjenog opterećenja i povratne deformacije

u 5 . Na stici 15.25. ori Kazan je karakteristi-

ćan d i j a g r a m u - u p ; za jedan ciklus dignu-

/

P ~ - V / . - у / u (cm] I 0 C 1 S J C i n u t o g opterećenja, J zoni. m a n n oote

J¿t_

— У »i prema o r d i n a t i , do p,_ je vrlo blago konveksna,

'» i ik«i 15.25. T i p i č a n d i j a g r a m GOX p o s l e nastupa naglija d e f o r m a c i j a , zbog iz-

..-.»(pj za jedan c i k i u s o o c e r e - r a ž e n i j i h lomova u stenskoj masi. U ) i r a s t e r e ć e n j a (2)

Za praktične račune važne su trajne i

povratne d e f o r m a c i j e posle niza ponovljenih o p t e r e ć e n j a , sve oox priraštaj tra-

jne derormaci je ne postane nula, tj. sve dox se ster.sxa masa ne počne aa ponaša

u s к s a e l a s t i č n o tela. За s;ic1 prikazan-je dijagrastu = u(p-) za- niz ciklusa

dizanja i skidanja opterećenja z a t r i opsega.- S£¿¿anjeíirtaćaka_maksima]cfh đefo-

r m c i j a . (za b a r tri o p s e g a - a 0 - dodija se t z . r a d n a l i n i g a , koja predsta-

vlja karakteristiku sterrsk? rca-se [35].

u ;

Slika 15-26. G d r e d j i v a n i e radne U n i j e (1) ori v i š e s t r u k o m p o n a v l j a n j u

ooterećenja

Opšti izrazi za modul deformacije 0 i modul elastičnosti E su:

D = к p/u ; L - к p / u e (1S. 14>

cae je: p - pritisak na stensku masu (Pa), u - odgovarajuća ukupna deformacija

stenske m a s e , u 5 - odgovarajuća povratna deformacija, к - koeficijent koji

zavisi od Golíka i veličine opterećenja površine i Puasonovog koeficijenta.

Pošto se vidi iz slike 15.26. da ove veličine zavise oo intervala pritis-

ka, uz vrecnost modula treoa navesti Interval pritiska za koji v a ž i , na primer,

Odnos dilataci je u pravcu dejstva sile (V) i uoravno na taj pravac (e D}

naziva se Puasonov оraj m: m = e / e 3 . Recipročna vrednost P u a s o n o v o g oreja naziva

se Puasonov koeficijent \>;\> - 1/m.

Moduli deformacije (Q) i elastičnosti (E), Puasonov k o e f i c i j e n t v i radna

linija dobi jaju se e k s p e r i m e n t a l n e merenjent na terenu* što n i j e p r e d m e t ovog ra-

z m a t r a n j a .

'5.2.2.2. T! POV! ÜSLOGE f P^f-MENA

Po svojoj funkciji oologe hidroenergetskih tunela mogu biti: 1) noseće,

2} izravnavajuce. U najvećem broju slučajeva radi se о nosećim oblogama, a u re-

ćjim slučajevima uglavnom kod tunela sa slobodnim tečenjem, primarna postaje iz-

ravnavajuća-protivfi1 traci ona uloga.

Opterećenja koja deluju na oblogu tunela mogu se oodeliti na..sleases gru-

oe:

Osnovna opterećenja: pritisci stenske mase, sopstvena težina obloge, delo-

vanje prednaprezanja obloge i stensxe mase, nidrostatički pritisak,, unutrašnji

pritisak vode pri najneoovoljnijem dinamičkom (nestacionarnom) uticaju, spoljni

pritisak podzemnih vooa na ekstraaos obloge, itd.

Dopunska opterećenja: sile koje nastaju usled temperaturnih promena, sile

usled skupljanja oetona, najnepovoljniji spoljni pritisak podzemnih voda ukoliko

isoaane iz oogona drenaža (ukoliko je predvidjena), opterećenje od mašina u pe-

riodu gradjenja, itd.

Specijalna opterećenja: seizmički uticaji, eksolozije, itd.

Ponašanje ooioge kao složenog sistema analizira se na oazi rea i n m veza na

oona i deformacija, konačno stanje napona i deformacija u toj "složenoj konstruk-

ciji zavisi od i storije nastanka konstrukcije i od istorije razvoja naprezanja

J njoj. Рос ovim istorijama se podrazumevaju faze kroz koje konstrukcija nastaje

iskoD, primarna zaštita iskopa (ako je optreona), petonska oologa, ugradjivanje

lima.(ako se ugradjuje), opterećenja spoljnom podzemnom vodom, uticaj raznih vrs

ta injektiranja i eventualnog preonaprezanja oologe, opterećenje unutrašnjim ori

tiskom, uticaj temperaturne oromene ori protoku hladne voce itd.

5 obzirom na orimenjen kriterij um razlikuju, se dva osnovna tioa oologa:

' - be tons.<e, 2) 5eíiar.e3 u komoinaoiji sa betonskim.

Betonske oologe se dele, imajući u vidu statičko-Konstruktivnu koncepciju,

na ave osnovne trraoe: -э ) klasične oologe, о» precnaorecnute obloge.

- nearmirane aetonske ooioge.

- armirane oetonske oologe,

- Komoinovane dvoslojne (armirane i nearmirane) obloge,

- betonske oologe sa dodatnim torkretnim slojem (armiranim ili nearmiranim

- betonske obloge sa specijalnim izolacijama (premazi»folije i si.;.

Dri aimenzi oni sanju klasičnin oetonskin oologa postavlja se zantev aa se,

uzimajući u oozir i saoejstvo stenske mase, soreči pojava prs lina u žetonu ili

tt?

tor^retu Dri najneoovqi jni j oj ...xorani naciji o p t e r e ć e n j a , .kao i utlcaja (sKupljanje

tetona i temperaturne oromene) kojima je ooioga izložena. Smatra se aa je krite-

rijum sigurnosti protiv pojave prsi ina zaaovoljen ukoliko naDoni zatezanja, pri

najnepovoljnijoj komDinaciji opterećenja i uticaja, ne prelaze vreanost aozvolje-

nih napona betona na zatezanje. Porea najnepovoijnijih kombinacija sa unutraš-

njim pritiscima vode, obavezno se proverava i stabilnost obloge na sumu poazem-

nih pritisaka stenske mase i spoljnih oritisaka podzemne vode na oblogu u sluča-

ju ;<aaa je tunel prazan.

b) Prednapregnuze betonske obloge dele se prema načinu prednaorezanja na

ave grupe:

- betonske obloge Drednaoregnute m e h a n i č k i m putem,

- betonske obloge prednapregnute injektiranjem.

Kod klasičnih betonskih obloga javlja se jedna orotivrećnost u načinu is-

korištenja betona: pod dejstvom unutrašnjeg pritiska vode dolazi do zatezanja u

oetonskoj oblozi, a beton je materijal koji ima malu čvrstoću na zatezanje, dok

njegova visoka čvrstoća na pritisak ne dolazi do izražaja. Prednaprezanje je na-

čin aa se iskoristi uoravo čvrstoća betona na pritisak. Obloga se dovodi u stanje

prednaoona o r i t i s k a , da Di se u fazi korišćenja tunela pod dejstvom unutrašnjeg

niarostatičkog pritiska taj preonaoon smanjio do neke unapreo odredjene mere.

Osnovni orincio dimenzionisanja o r e d n a p r e g n u t i h betonskih ooioga je da se

orecnaorezanjem oostignu aovoljni oreanaooni pritiska u betonu oologe i око!noj

stenskoj m a s i , као i da se ponište i značajno smanje trajne deformacije stenske

mase, tako da i pri najnepovoijnijoj komDinaciji opterećenja i uticaja ne oooje

со prekoračenja d o z v o l j e n i h naoona betona na z a t e z a n j e , a time i do oojave ors-

lina u oetonu oologe. Koa ooioga oreonaoregnutin m e h a n i č k i m putem, izuzev кос

iunzove metoae, ne uzima se u oozir saaejstvo stensKe m a s e , za razliku oa ooioea

precnaoregnutin i n j e k t i r a n j e m , KOG ,<ojin se ovo sadejstvo ooavezno uzima u obzir

.<oc dimenzionisanja ooioga.

1/ce će se aati samo пеке csooenosti pojedinih tioova ooioga :<cd niaroe-

.7- obloženi zxoi&li ooc ori tiskom orimenji vani su cosao costa ret:<c, ča;<

• j slučaju izvanrednin Karakteristika stenskin m a s a , najviše zpog velikin nia-

âuličkin gupitaka do Kojin aolazi usled velike rapavosti zidova. Mecjutim, raz-

voj mašinskog pušenja t u n e l a , sa doorom g l a t k o ć o m zidova rezanin rotacionom gla-

vom mašine, otvara nove perspektive za primenu tunela oez oologe u doorim sten-

skim masivima, ukoliko se uoošte razmatra a l t e r n a t i v a tunela i pez oologe, u ra-

zmatranje se moraju uvesti po rea troškova graajenja i troškovi izguoljene energi

ťíГ Z5uicn-fîcígri^sigg?--wjst i jedna і йтда~г1 fcernartive--і :

problemi qubljenja-vode.

Нєатттгітапе- jedncslojne betonske OD loge su veoma rasprostranjen i

najjednostavniji tip obloga koji se koristi, po pravilu, u čvršćim stenskim ma-

sama. Najraanja-tiebljina-obloge, ako statički razlozi ne zahtevajo veću,- iznosi

d > 25 cm, što je minimalna debljina koja se može izvesti sa pplaćivanjem,

U ovonrslučaju kao dozvoljen napon zateza-nja u betoma može se uzeti:

а. < 1 MP-а DZ

Za iste vrednosti modula deformacije stenske mase i betona na zatezanje,

tj za D = 15 do 2D GPa, najveći naponi zatezanja u betonu iznose ob z = p, pa se

ove obloge ograničavaju za unutrašnje pritiske p $ 10 bara.

Za tunele kod kojih je najnepovolj niji unutrašnji pritisak veći od 10 bara

jednoslojne nearmirane obloge mogu se koristiti samo u slučaju da su deformad o-

ne karakteristike stenskih masa izrazito, povoljne (D. > i da j e-s tena male

vodoprapustlj-ivosti«Sa-betonskom oblogom debljine 30 do..50.cm ne može se pos-

tići zadovoljavajuća, vodonepropustljivost za pritiske p > 15 bara, pa se u tim

SI učajevima betonske .obloge MQQV -koristiti jedino ako je stenska- masa vodonepro-

pusti j iva irpovoijnih.defonn^cion-ib karakteristika. .

•• Armaxcn^feérujsl^ñ&i betonska.. o b lege- - - iuiajihis^^^nkcijirrkaor т nearmi-

raneu 'sania'se tknneír TTjij'Jove p глететзе. proširuje i na stenskeunse .niži h deformaci-

ón i h .karak^ristika^nego^-slu hoblo—

} 'ртггЕсепвйзет armiraro"

beto^ do a¿ 2 < 2 МРз-

PredRostii

-armiranih--obioga su bolja svojstvapri

-zatezanj u-,—jer"~se~eve n tu al ne p r sli n e попюдеп i j e ra s do-

ređjuj u duž™ л bi roa a nj.ihov-i» otvori =su man j і č i m e ^ s e

cocaljšavaju і rSxojstmvmiämFžwost*~ob*crae.~Takodj e,

armirane^'obloge su povoljnije ¡COG znatnijin jeanostra-

nih" prttisaKa stenske-mase, kao i sa stanovišta., dodat-

nih-uticaja od promenetemoerature-vode. Nedostatak im

je znatno'^većsrcena gradjenja, jer se ugrađj uje-armature, po pravilu, više od

70 kg/rn betona,-dok kod stenskih masa nižih" elastičnih karakterrstika-armatura

dostiže i 150 kg/m^betona~ Zbog toga se. kao tip-obloge*najčešće-koristi za sav—

lađji-vanje-deoaica..:sa~nepovoijnim-deformaciomm karaíctertsinkamaesteaskeêase»

k«io i u s lučaju-nedovoljnog nadsloja stenske- mase sa pojavom podzemnih* ori ti sa ka

Slika ! 5*2.7- Armirana jtidnoslojna betonska nbloga

Za preliminarno odredjivanje deolji-ne obloge betonskih i armirano-beton-

skih tunela pod pritiskonriaogu se-koristiti dijagrami na~sTici 1 5 U - n j i i r a - j e

т-bezđimenzionaini~koeffcijenx čvrstoće stenske mase (po M-M.Protodjakonovu), či-

5 lika 1 5 D i jagrami za prel ľmŕnarno* odredjivanje-debf j-i ne- ob-loge tuneia (о/,za.iunucrašnj i pritisak (p) trpokipreČnik Ír)

Katsgo-iČvrstoća í"! j a ¡stene

IKoefi-N a z i v - S t e n e U :

j . : izuzetno I !čvrste

NajjivriíčĽ^jearJ i_ .žilavUkvarci ti... i bazalti, izuzetno druge vrete~stena,di jahazlâmfrLbcsU-ti-

20

тт 'Vrlo ¡čvrste

Vr 1 a čvrste: zrnaste stene ,gran 11 i »kvaccporf i r i ,kvare, i škri Ijci ,d tori t i

rgabri ,najčvršćh peščsri Ъ

i ІІІ i čvrste Graniti isitnozrni) anaeziti i njima s І І čne stene. \rr 1 о ] čvrst i^pešea r i , s П i kav an ŕ k rečn j a c i ;kva rene rudne і ce, j 10 konglomerat i , tvrde rude gvoždja ' '

Illa i čvrste Hasivni krečn j act

rs <aat gran í ti »čvrsti peščar i^čvrsti i g

merroerí , do ionri t i t i ,-cme jsevi ! r

4 ;Dosta

* ' čvrste .Vapnoviti .-pescari-, rude-gvozdja.- (s cedn j e "čvrstem

5rpt»fca-- • •

Š i s t i - • ,

э : ufOS t a 1

čvrste Peskoviti glineni škri i j c i,škri i j as t i pescar i„f iЇ i c i

r .

h i or i t ski škri ijci ; Ume reno čvrste

Čisti glineni škri 1jci,mekši peščari i krečnjaci ; mek- i ši konglomerati,argi i os isti

w j Ume reno '/3 ; »

í čvrste Različiti mekši škrilj сі

yjedar iaoorac ~

i VI i Meke Mekb skrii jci

}vrto mekr krečn j ас i , kreda

T kamena so,antra-т

7

сі t ,obi čan 1 асо racr za robi jeni oeščar, smrznuta zemi і а і

Via іМеке oljunkovita і 1ovača,rasoaanut škri} jac,kon:soi idovan j ^ s1 junak i drooina. čvrsta suva glina 1

Slika 15-29. Shema d v o s l o -

jevi te b e t o n s k e o b l o g e : 1-

nearmirana s p o l j n a o b i o g a ;

2-armirani b e t o n , ili ar-

mi ran i torkret

Diras-lcjne bertronske obloge ~se~~izvade"ir vidu dva "betonska p r s t e n a , od

kojio^spal jnaâbioga-najčešće. prima..spoljna. o p t e r e ć e n j a ^ o o k ~ u n u £ r a š n j e protiske

primaju.spregnuto ODe oologe i stenska m a s a . Spolj-

na obloga se,, po pravilu, izvodi od betona livenog

na licu m e s t a , dok se unutrašnja obloga izvodi kao

armirano betonska, ili kao armirani torkret (slika

15.29). Dvoslojne obloge su skuplje, a izvodjenje

radova je složenije, te se primenjuju samo u sluča-

ju neophodnosti.

Ilustrativan je primer primene dvoslojne obloge

na tunelu HE Rama Í36j. Ovaj tunel prolazi delom

kroz annidrite i zone sa sulfatno-agresivnim vodama,

u kojima se koncentracija S0¿ jona penje čak do

4500 m a / 1 . Pošto bi ovako agresivne vode brzo uništile betonsku oblogu 00 neot-

pornog b e t o n a , izvedeni su obimni istražni radovi na utvrdjivanju mehaničkih' ka-

rakteristika' s t e n s k e mase na trasi tunela, hemijskih karakteristika podzemnih vo-

ća, s poseonin osvrtom na

njinovu. a g r e s i v n o s t prema

b e t o n u ^ i t d . . P o š t o J e po-

znata osooina anhidrita da

u scontaktu sa voaom oubri

i degradira se, poseono su

istraživani, i ti fenomeni,

Takoaje je isoitivana i

otoornost raznin vrsta ce-

menta i Detona na.su i ratnu

koroziju. Posle opsežnin

istraživanja u s v o j e n a je

,<ao najracionalnija ovoslo-

na oetonsKa 0 0 iaga (s 1 i -

Ks 15.30) u kojoj je soo-

Ijna o o l o g a , d e o i j i n e 30

cm izvedena od suifatno

otpornog c e m e n t a , dok je

unutrašnja armirana obloga

izvedena o d Portland ceme-

nta .. 7eillo._se..,aa_se:..s.Kup

uvozni sulratna.otporni

LEGENDA:

Cl} Primarna obloga izvedena sa sulfazno otpornim ce~

menzom -"SeaJLithor"; (2) saxundarna armirana obloga

izvedena od-poreland cemenza FC 20р35й; (3) Zapuna

kontaktnim injekti-ranjem sa suifatno otpornom cemen-

tncr^peácana-bentiazixtskom smešom; {4•) Anhidrit; (5)

Armatura, 1.0025 na я'(¿li 5025); {о) Horizontalna

spojnica u primarnoj oblozi zalupljena sa COLMA—FIX

vezivom - - •

SI - T 5, 3 0.0 vos i oj na i z v e a o a t une i a HE Rajna na ae i u u

aa resivnoj s rea i nt

cernen t-UDQtrso i samo:za neounoaan sporjni prsten ». n a - s p o j u sa agres ivnom sreai -n o m , a aa .se osnovna-statička-uloga poveri u n u t r a š n j o j -nemij ski..zaštićenoj armi-

rano betonskoj oDlozi. Da Di se sprečilo podužno k r e t a n j e podzemnih i-procesnih

voda, Koje Di bilo štetno s obzirom na osobine annidrita,. injektiranjem su stvo-

rene poprečne .zavese u obliku rozeta »«.formi rane od._cementno-bentonitske smese,

pri čemu je i taj cement morao da bude otporan na sulfatnu koroziju. Da bi se

omogućilo jedinstveno oelovanje dvoslojne obloge i s t e n s k e mase izvršeno je: kon

taktno injektiranje spoja beton-stena, kontaktno injektiranje spoja beton-beton

i konsolidaciono injektiranje anhidrita.

Obloge prednapregnute mehaničkim sredstvima. Postiji više sistema

•Jedna gruDa se zasniva na klasičnom principu p r e a n a p r e z a n j a putem zatezanja kab-

lova koji se na o d r e d j e m m rastojanjima ostavljaju u betonskom prstenu obloge.

K a r a k t e r i s t i č a n predstavnik ove grupe je sistem VSL. Jedan kraj kabla je usidren

a drugi se zateže presom, stavljajući Dod napon pritiska prsten obloge. Usled

p r e d n a p r e z a n j a betonske obloge otvara se kontaktna razdeinica izmedju prstena i

stenske m a s e , koja se naknadno injektira c e m e n t n i m m a l t e r o m utisnutim kror^speci

jalne cevi ugradjene u betonu, a na kraju se injektiraju i cevi kroz koje prola-

ze kablovi.

Sistem K u n z n e koristi kablove, već napone p r i t i s k a u nearmiranom beton-

skom prstenu izaziva pomoću-limenih j a s t u k a , koji se ugrad.juju na temenorTri pod-

nožnom svodu prstena. Na tunelu Reisacn (slika

15.31) pritisak u j a s t u c i m a se oosteoeno poveća-

vao do 80 b a r a , o d r ž a v a o se naftom n i v o u 4 4 = dana,

tosle čega su pritisni klinovi betonirani ,.:-сше

je oetonska obloga stavljena u trajno stanje pri-

tiska. Ovi orednaooni .se brzo smanjuju idući pre-

ma Dokovima. Pri razradi ove metode, pošlo se od

rezultata f o t o e l a s t i č n i h ispitivanja koja su uka-

zivala ca se u scenskoj masi oosle iSKooa tunela,

j slemenom i o o d n o ž n o m - d e l u javljaju naponi zate-

zanja, dok se na b o k o v i m a javljaju naooni priti-

ska. Ispravnije bi bilo da se sekundarno stanje

naoona oko oologe m e r e n j e m utvrdi, oa da se u s k l a o u . s a njim rasporede jastuci,

kojih bi, u p r i n c i p u , moglo oa oude i više.

Betonske, obloge sa naponskim in,jekttran.jem. I ovde postoji" više

sistema. Neki oo njin se zasnivaju na p r e a n a o r e z a n j u injextiranjem injekcione

mase u p r o s t o r izmeaju stene i oetonskog prstena ..sistem TI WAG 1, ili uzmedju

stoljašnjeg i unutrašnjeg crstena ¿sistem k i e s e r - B e r g e r ) , pez pušenja i injekti-

torkret

J3SXUH

Slika 15-31- Sistem kunz za

sreanaorezanie nearmirane

ooi oge

ranja f-stenske mase 5 o k o " p r s t e n a . Naponsko i njektirairje-piixeir^jekTrra^

tina sastoji se" u tome što s e cementna smesa injektira-pod.-vrlo-visokim priti-

skom (i preko 30 bara) u odredjenu zonu stenske mase oko tunelskog otvora (vi-

deti-sheirnrbušotine~na slici "15.32), čime se u toj zoni izazivaju dodatni napo-

ni željene veličine. Ovi naponi se preno-

se i na s t e n s k u m a s u , ali ujedno i na b e -

tonsku o b l o g u , dovodeći j e u s t a n j e pre-

-dnapooa-pritiska^ -Ovakvi-m-injektiranjem

s e , p o r e d p r e d n a p r e z a n j a s a m e stenske m a -

se i tunelske obloge postižu još i slede-

ći efekti u stenskoj masi: stenska masa

se konsolicuje, poništavaju se trajne de-

formacije i povećava se modul deformaci-

j e , smanjuje se heterogenost i anizotro-

pija stenske m a s e , s t a n j e napona u. zoni

oto tunelskog otvora se homogenizuje,

smanjuje se vodopropustljivost.

Pri n a p o n s k o m injektiranju obloge

p o s t i Ž L u s e - d v a efektac..-1) efekat,napon-

SKog injektxranja^srenske-Tnas-e i-iriu"rrekxno~preanaprezanje"tunelske a b l o g e r p r e -

\0 povećanih p r i t i s a k a s t e n s k e m a s e ; 2) d i r e k t n o - p r e d n a p r e z a n j e tunelske obloge

pritiskora.-Trrjeiarhone^sineše'^ n a - k o n t a k t a T S t e n a ^ b r l o g a (Kieser-ov efekat)." Shema

orvog~efefcta"'prikszsrâ ie na..slici 'IS.33..a... *' "

ib'v®^ Slika 15.32. Shema b u š o t i n e za na-

ponsko injekti ranje: \-parni injek

с ioni 0 ro fi i ; 2-nepa rn i p re r i ! ; 3 ~

kontaktno Laj ekt i ran j e

Slika 15*33- Shema i z a z i v a n j a p r e a n a o r e z a n j a n a p o n s k i m inie*tiranjem: a) izazi-

vam je naoona u stenskoj masi i pre.o nje i nd 1 reictnoprecinaprezanje tune 1 ske ođ-Imje: 1 i 2 — fami lije p o d u ž n i n i ooorećni h-prs iina; 3-zuna i nj e k t г ran ja,

feorijska g r a n i c a a k c i j e 1 r e a k c i j e ; 5 - p r e d n a p r e g n u t o područje; b) d i reKtno pre-

dnaorezarije o ü t o g e pod d e j s t v o m inieKcronog p r i t i s k a u kontaktu s t e n a - o e t o n ;

b-nrHrrsa,k,urra"'5otrlogtiT *7-Т>г? ti sak na s t e n s k u m a s u ; c j ' e f e k a t Jnjekti ran ja na "si-

ren je zeva p u k o t i n e Л stvaranjê.aoaatnog isapona;. ¿-pri r o a m položaj. ivi4za...puKo~

cine; ^ - o o i o ž a j ivica p o s l e rnjeKti ranja; 1 Q - i n j e k c i o n a m a s a ; 11 -dodatni pritf-

--sak^strersske m a s e • na i sounu

T22

Meharrizanr i z azi van j а i održavanj a pov ećani h napona absten s ко j masi o m o g u -

ćen je d e f o r m a b i l n o š ć u stenske m a s e pod dejstvom injekcronog pritiska. Stenska

masa se sabija, usled čega dolazi do povećanja veličine zevova pukotina sa 1 0 na

Zk (slika 15.33.cj. Injekciona masa koja je prodrla u tako proširene pukotine

suprotstavlja se vraćanju-stene u prvobitni položaj, usled čega se irstenskoj

masi javljaju dodatni" naponi., koji s e prenose indirektno i na o b l o g u , pritiskom

po č i t a v o m -eksiradosiL, dovodeći betonsku oblogu u stanje prednapona pritiska.

Efekat d ir ek tnog predfiap režanj a shematski je prikazan na slici 15.33.b.

Injekciona masa prodire n e p o s r e d n o -u kontakt obloge i stenske m a s e , pri čemu se

pritisak p r e n o s i , s jedne strane, na stens-ku m a s u , dok sa druge strane deluje na

betonsku oblogu direktno duž čitavog ekstradosa, izazivajući u njoj stanje pred-

napona.

Ulazni podaci i postavke za statičku analizu su isti kao za klasičnu beton-

sku o b l o g u , o s i m dva parametra: a) za razliku od proračuna klasičnih betonskih

obloga, gde se za deformacionu karakteristiku betona uzima modul deformacije be-

tona na zatezanje E b 2 , kod proračuna prednapregnutiti obloga uzima se modul elas-

tičnosti betona na pritisak E¿,, u fazi rasterećenja, bj umesto nosivosti beton-

ske obloge p n uvodi se oojam potrebnog kontaktnog pritiska stenske mase na be-

tonsku oblogu pv.

Metoda naponskog injektiranja uspešno je.sprovedena na tunelu R H £ Bajina

Bašta. Tunel je unutrašnjeg prečnika 0 6,3 m, spoljnog-prečnika 7,0 m , debljine

zidova 3b c m r MaksimaJJii 'îdrodinainiiki pritisak .u .zoni vodostana j e 13,5 bara.

u Кое f i ci jent-sme+osti"'ЧС - 2 r~tr-- 6:3*1 ЗбМРа — 8;ir*MParnr s v r s t a v a , o v a j ллше!

u najveća o s t v a r e n j a te vrste. 11 s v e t u . Injekti rane su deonice сиз po ..113 m , grupnim

injekti r a n j e m u 4 profila-na-po 2,5 m , sa po 11 bušotina u p r o f i l u ^ O d g o v a r a j u -

ćim m e r e n j i m a na p r o b n i m detín i cama u s t a n o v l j e n o - j e da-je-ostvarivan kcmtaktr.i

pritisak od 0,6 do 1,3 MN/пг, koji je uvek bio znatno veći od m i n i m a l n o g potre-

bnco računskog kontaktnog-"pritiska, čime je ukupan efek3lr naponskoga injektiranja

t1г • • a strani sigurnosti.

_ , _ , ^ ,.„ . naše vrlo nisKi'n deformacionin karakteristika ¿ ¡ i<a ¡501. ¡Ш1в1 sa сепспш

" ¡'mom ' s e k u n d a r n o m oeton- raseane i jako zaglinjene zone, kaverne i si.;.

3 .<crn 00 i agom í h na cotezima gde je nadsloj stenske "mase man ji

primen ju ju samo u slučaju kada se ne mogu prirne-

niti e k o n o m i č n i j e betonske oblogerkod tunela ve-

že da savlada betonskom ili armirano b e t o n s k o m

oblogom, na deonicama koje prolaze kroz stenske

likih p r i t i s a k a , gde se v o d o p r o p u s t l j i v o s t ne mo-

Л2А——- --

oorUSVojenih^kriterTjuma.

Q v a .abJoge^se-,sa£toje^QCLjxi..asMvnaâle ~ lima^seKunoarne

betonske obloge i okolne stenske mase^slika.-~l5..34). Ukolika=is»cQP u-stenskoj

masi nije stabilan,-mqze se upotrebi ti i četvrti element - primarna oologa oa

. betonaîl i.* tor к reta čija j e osnovna - yloga^daôoezoedi ^stabilnost- iskopanog tu-

nel a do. vremena kada.se ugradi čelična i sekundarna Detonskaôologa,.

U-dosadašnjoj praksi dimenzionisanja čeličnih oologa tunela pili su prisu-

tni sledeći pristupi:

1. Debljina čeličnog lima odredjuje se prema najvećem unutrašnjem pritisku

vode, ne-uzimajući u obzir sadejstvo .stenske mase, pri čemu su naprezanja u ob-

lozi u dozvoljenim granicama. Ovaj prilaz je konzervativan i dovodi do neekonomi

čnih rešenja, ali je, nažalost, još uvek. rasprostranjen.

2.. Debljina lima se odredjuje prema kotlovskoj formuli, prema najvećem

unutrašnjem pritisku, a sadejstvo sa stenskom masom se uzima u obzir implicitno,

preko„pQvećanih.dozvaljenib.napona čelika,-koji se kreću do 90% od granice raz-

vlačenja—Problem.stabilnosti obloge na,opterećenje spoijnim pritiskom vode re-

šava se ukrućenjima ili ankerovanjem lima..Ovaj prilaz je manje konzervativan,

ali je još-uvek ispod nivoa savremenih dostignuća m e n a m ke._stena~

3. Optimalna debljina čeiične Qblogeôdredjuje..se s obzirom,-na-opterećenja

- od unutrašnjeg, i^poijašnjeg„.pritiska-,-vode.-Kod proračuna oologe na opterećenje

unutralnj i m^pri tiskom vode. uzima se. u obzir.sadej.stvo stenske .mase-i najpovolj-

niji uticajijtemperaturnih promena i zazora .izmedju čeličnog lima, betona i ste-

ne.iQváj pristupijё najpr^viFniji s~dajeôptima 1 no .rešenjeâIi»pretpostavlja sle

dećei; predusiove:

- mora se Kraspolagati verodostojnim^podacima o inženjersko geološkim i me-

hani čkimkarakteristi kama stenske mase;

- sve~lupljine iza čelične oologe.moraju biti popunjene inje&tiranjem;

r nads:tGj^stenske imase.:iznadatunei$»rogra .svuaa ua du veći ooûsvajeni h miптта í ni h granica;

Pri statičkom proračunu-obioge "lim-beton^stena ' moraju, se uzeti- u oozir

sledeći uticaji: derormabiInosti stenske mase, -heterogenosti i anizotropije

stenske-mase.»« uticaj i betonskog.. dela obi oge~.za stanja sa prs li nama i-bez prsi ina

uticaji deformacije čelične obfage .i.početnogizazora, temperaturni uticaji (kroz

tunel tečeirasbladjena.voda) ûticaji prednaprezanja oologe, pritisak podzemne

vode* na ekstrados kombinovane obloge, uticaji.unutrašnjeg najnepovoijnijeg pri-

tiska-vode.

Značajan efekat..smanjrenja napona^zai^zanja u čeličnom limu,.„„aprime--i nje-

gove .aeblji ne,-može se ostvaróti ;;prednapE.ezanjem^tensK^ mase,, betonski—samog

lima naponskim injekti ranjem ,"čTJi "'Sil ~pr" ine i ui"već-'ub'j>šnjerTrrp'(J''yovou! siučaju -

prednaprezanje-se--postiže delovanjenrtri vrste injektiranja: ~ '

1. Naponsko injektiranje stenske mase (slika 15.33) koje ima za cilj da

se u betonu i čeliku izazovu prednaponi pritiska, preko prednapona pritiska u

odredjenoj zoni stenske mase oko tunela* uz istovremeno'trajnó poništavanje

znatnog dela trajnih deformacija i smanjenje heterogenosti i anizotropije ste-

nske mase. Nedostatak je u tome što zahteva brojne bušotine kroz lim, što zah-

teva kasnija ojačanja;

1. Kontaktno injektiranje zazora izmedju betona i stene.

3. KontaKtno injektiranje zazora izmedju lima i betona.

Zaanja dva injeKtiranja se mogu ooaviti bez bušenja lima, ukoliko se u

beton ugrade cevi sa ventilima, kroz koje će se izvršiti injektiranje, po sli-

čnom princiou kako se injektiraju spojnice betonsKih orana. Jedan od poznati-

jih sistema za ova injektiranja je TIWAG koji omogućava kontinualno injektira-

nje ooa zazora, čak i posle prvog probnog punjenja tunela, jer nisu potrebna

pušenja, pošto su cevi sa ventilima za protok injekcione mase ugradjene radi-

jalno u oetonu na odredjenim rastojanjima.

15.2.3. NEKI SPECIJALNI PROBLEMI HIDROENERGETSKIH TUNELA

I 5-2.3.1. MINIMALNA VI SiN/WNADSLOJA-STENSKE MASE

Pošto se stenskoj masi poveravaju većim del om unutrašnji pritisci vpoe,

potrebno je odredi tt-nrinimainu visintr nadsloja stenske mases- Dosadašnja-teori-

jska istraživanja definisala su ovu visinu u funkciji/pritiska*vodetu"tcmelu i

naconskin stanja u stenskoj masi. Od više poznatih relacija, u našoj literaturi

se preporučuje obrazac Ž.Radosavljevića [37]:

h > 2 / p а л Y 4 5 . 1 5 1

gae je: n- minimalna visina naosloja (m), о-unutrašnji oritisak vode (kH/m¿\,

v- z a b r e m m s K a težina (kiN/m3; - ?., - Koeficijent bočnog pritiska.

Uooičajeno je, кааа se u preliminarnim fazama projektovanja ne raspola-

že veličinom л, aa se zri vocjenju trase tunela као minimalna visina nacslcja

usvaja veličina od oko 50 m.

15.2.3.2. NAJMANJE RASTOJANJE BLiZNIH TUNELA

U neKim hidroelektranama javlja se po treba., da. se izgradi više, (najčešće

dva) paralelna tunela, na relativno malim nastojanjima.. Jedan GC osnovnih oro-

olema je oaredjivanje minimalnog nastojanja bliznih tunela, taico ca se u ODIO-

Vrlo- često j e i ^ r a ć a i d rrznin " m n e l a . «sravVjena faznom хгдгасГизопг postrojenja

primer, HiLZakućac i i .11).

Minimalna rastojanje izmedju Ытгпт tunela zavisi od niza cwílatca: in-

ženjersko geoloških- osobina r menanićkih^karakteristikaistenskemase* primarnog

i .sekundarnog naponskog stanja, načina

iskopa, pritiska vode, fazne razlike u

izgradnji tunela i si. Medjutim, naj-

hitniji je kriterijum sekundarnog na-

ponskog stanja.u stenskoj . m a s i p o s l e

izgradnje tunela. Ako se postavi us lov

da na polovini rastojanja izmedju tu-

nela sekundarni tangencijalni napon

Slika 15-35. 0 razmaku bliznih tunela: p - primarni napon; 1-sekundarno napo-nsko polje

(p tj u odnosu na primarni napon stoje tt odnosu

p t : p 0 = (t+n):1

tada se na. osnovu Ktrsch-ovih jednačina^ uz pretpostavku da se stenska masa mo-

že posmatrati kaa elastična sredina, može izvesti [38J da je relativan razmak

4 L/r

0 ^ —

l/r u funkciji procenta ni povećanja seku-

ndarnog tangencijalnog naoona u odnosu na

primarni napon-funkcija i/г- Z\ 2/n koja

se grafički .može..prikazati kao na..slici

!Se35.~,JSmaxra..se...da . j e t o n a A.: (£/r>8,6)

íireponuclîvaízona,^da jerzonz^B^joššavek

prihvatljiva, dok je zona C: (l/r < 7} ne-

prihvatljiva. Primera radi^ rastojanje tu-

nera t i 2, u okviru- HE- Zakućac-,-iznosi

oko 60 m što, daje oonos £ / r ~ 9 .

10 15 20 25

Slika 15-36. Relativan razmak osa uliznih tuneia u funKciji poveća-li ja napona

15. 2.3-3. Pre i azne deoreüfeprf pro-

men i karakteristika stenske mase

prel askirizmedj u dve zone raz 1 i -

či ti h mehaničkih karakteristi ka -stenske m a s e postoje pre I azne dearrrce~ kaje-se

najčešće konstruktivno posebno rešavaju, vodeći-računa о veličini nadsloja je-

dne i drage ¿stenske mase. Ovatj princip j e očigledan na sTici 15.37 .slučaj

tunela tibloženog čeliспт~ггтопт. Pretazrra zorra se ojačava debi jinr Timom;. pri

čemtr^se^dnžina "pretažne -zone odredjuje pomoću: veiičina nadsl oja fcx i h 2 koje

adgavarajit: menarrickim- kara kterist i ka^^steosMhEfrasa^ jedne-л drugeiizone.

• U f c o i i k a s e DrtltkoncsiskoDa^zu-

r neia naitíjeriia.zone тпт&мпеЬяяпсктп •

ikih karakteristika tt ¡^^ aadsEa¿ ^ rakter>sti k a od_pree*ridjerrm pre-

^ / / / / ^ i ^ ^ s e i n s t r u k t i v n e m e r e da se

^ ^ obloga na tom* m e s t u ojača:, do potreb-

nog nivoa. Neke od m o g u ć i h grupa mera

O P d P ć P -

nadslajj / — / stena boljih mehaničkih - mere geotehničkin m e l i o r a c i j a : kon-

karakteristiha . . ^. . ., . . s o n d a c i o n o , zaptivno ili naponsko

Г X £ 1 * 2 > 3 injektiranje, t o r k r e t i r a n j e , sid-

renje, itd.;

- armiranje betonske o b l o g e , ili po-iika 15-37- Mogućnost rešenja pre lažne • . . „ , ... , a J j a č a n j e vec predvidjene armature; чпо c a !- 3 с O í i n n r n ? n n n m ^ ~ v z o n e s a ra s e cnom . zonom

- o j a č a n j e č e l i č n i m limom, ukoliko

nije bio predvidjen p r o j e k t o m ;

- u slučaju da j e već bio p r e d v i d j e n čelični" lim on se m o ž e ojačavati bandaži-

ranjem, ili se pak armira betonski deo o b l o g e , uz eventualne m e r e prednapre-

zanja i n j e kti ran j em.

1 5 - 2 ^ - GUBIСЛ.. E N E R G I J E ti T U N E L U l 1 ZBOR" ОРТ i MALNQCT FREČN l KA

Kao posledica trenja u tunelu-dolazi do gubitaka~.paaa, koji su kao što

j e poznato i z r h i d r a u l i k e , proporcionalni .kvadratu.brzine.„Rolto. p o v e ć a n j e . p r o -

ti ca jn o g ipresekab; A:.»smanj u j eJbczxrte»~a.~fci тел s g u bi tke^ p a d a ^ a l i p o v e ć a v a . . t m š k o -

ve g r a d j e n j a o č i g l e d n o je d a : se najpovoljnija, veličina prečnikattune.1 a. odre-

djuje metooaraaxenergetsko-ekQnomskeôptimizacije. Qvde ć e se p r i k a z a n p r i n c i p

o a red j4vanja.:optima Inog prečnika okruglih, tune I a. pod^pritisfcomv-dok j e p r i n c i p

dimenzi oni sanja tunela sa s l o b o d n i m tečenjem, metodološki vrlo. b l i z a * . .načinu

na Koji se .traži.najpovoljniji. presek50tv:0renrtb^kanala.i(glava. 1Е.ХЛ) .te se

o v c e nece ponavljati.

Gubitak, pada. u t u n e l u d u ž i n e L (m)-» proti čajnog p r e č n i k a - 0 (m> iznosi

лп fm). (Može. se., posraa.tr a t i i sama 1 щ tunel а ukalika.se. radi s a m a sa gubi-

cima usted t r e n j a ) U s l e d .tog g u b i t k a dol azi.do gubitka, u snazi; p o s t r o j e n j a

aN = (kW) (ТЕИ6)

Posto j e g u b i t a k . p a d a u tunelu дгг — f (Q, 0) a oru, L i с aj krozr postrojen j e

je o e f i n i s a n o d g o v a r a j u ć o m k r i v o m t r a j a l a .protfcaja»Q=Q(t), *gubitak«e?rergi je

д£ usled. g u b i t k a Ah = f(Q,D) m o ž e se p r i k a z a t i - r e l a c i j o m :

- — - - -ДЕ = "9;8T t Í q-Ah.(:Qr^}).đt • ( 1 5 U 7 )

, . о

Fizički smisao ovih presi ikavanjd*Q(t) ÂÍT(tr);^-üN(l:) "" prikazanina.

slici 15.13. važi u potpunosti i u slučaju tunela pod"pritiskom, podL-pretposta-

vkonrda je veličina 0 fiksirana. Jedino je potrebncr-još~ jeanom naglasiti da je

funkcija Q(t) dijagram trajanja regulisanih protoka koji su propušteni kroz. tu-

nel , tako da.će postojati izvestan deo vremena T (I - 8760 časova) kada je pro-

ti caj ravan nuli.

Troškovi (T) koji ulaze u energetsko-ekonomsku analizu predstavljaju su-

mu godišnjih troškova gradjenja tunela (TV) i godišnjih troškova nastalih usled

izgubljene energije i snage (T e), koji su funkcija prečnika tunela (D):

T(D) = Tg-(D) + T e ( D ) (15.18)

Tada.se. problem . o p t i m i z a d j e prečnika tunela D svodi na rešavanje zadat-

ka:

min T(D) (15.19)

D

Godišnji troškovi tunela su

r = алг(о) _ ; ;;;. ( i s ^ o )

goe su: I r - ukupne r investicije~za izradu"tune.la,:'zajednosa. interkalarnim kama-

tama- (din), а — k o e f i c 4 j e n r s k o j i m ^ s e -

(T/god). • V e Гтсттгатп ves Liti ja"' I t ~j e fnnkcija^pfečTrik a:D jLe r u njir ..ülazefnwes-

ticije' za- i s ко o" tu ne-] a,' za-izradu "obloge, kao i: zars ve-^mere^ geotermi čki n* mel i o-

racija-u zoni-tunela-(sve~vrsterkonsolidacTonihr;zaptivnih i naponskih injek-

tiranjaT "tarkreti ran ja, osiguranja preiazni h rdeoni č a 7 - T s 1."), a sve ove i nvesti

cije su funkcija orečni xa, tune I a.

Troškovi; zbog: izqub^jê»energije :sastoje^seôd: 1 } * sta 1 n i h - t r o š k o v a - T ^

;<oji nastaju .zpoc-potreoe veće instalisane snage u termoelektrani, kako~bi se

komoenrtrao gubitak snage usled guoitaxa u tunelu, 2)'troškova goriva,:zbog po-

većanog utroška goriva u-'termoelektranama, kako^bi*se~komoenzirao gubitak ener-

gije ¿E nastao^zbog gubitaka u tunelu. Može-se^napisati da je n o v č a n i ^ e k v i v a — -

lent energetskih gubitaka

T e = a t - B t - A N t +гКд..дЕ (.15.21)

gde-su oznake- identične ^kao -u s 1 učaju relaci jet-(15:9).

- aN^ i дЕ-гНтшкстз'е ñh, a prefcarnjega" i

prečnika tunela D*.što je oči g>eano iz poznatih"hidrauličkih- rel aci ja

= A g (15.22)

u kojoj prvi član označava gubitke na trenju, dok drugi obuhvata sve lokalne

gubitke u t u n e l u , koji su takodje proporcionalni kvadratu brzine. Uvodjenjem

D a r c y - V a j s b a h - o v o g obrasca za л i zamenom v = 4Q/D 2t d o b i j a se izraz-za

Ah = f(Q,D):

Ah = ( 1 2 5 ^ 4 2 0 ( # ) 2 / 2 g Y D D D 2 *

(15.23)

na osnovu koga se mogu odrediti aN(Q) i ДЕ. 2a aN i дЕ odredi se iz (21) novča*

ni ekvivalent energetskih gubitaka

dm /даa

'g!

i.Biml

Di

1 5 - 3 3 .

V D ? D 4

zlfL garećj ivanje D C D r

(T e). Princip rešavanja zadatka (15.19)

i odredjivanja optimalnog prečnika tu-

tela

Dqdc P r i k a z a n je na slici 15.38.

Ukoliko je D o p t < 2 m usvaja se vreo-

nost D~2 m , pošto se manjiprečnici ne

mogu da r e a l i z u j u . Kod većih prečnika

se usvaja ona n a j b l i ž a veličina koja

o d g o v a r a - r a s p o l o ž i v i m mašinama^za bu-

šenje ili -nekoj d r u g o j raspoloživoj

ooremi koj a- s e m o ž e "ponovo koristi ti

(oplate, r a d n a - p l a t f o r m a , i si.). D o b i j e n - p r e č n i Je «tune 1 a. .se- k o n -

trol iše i sa stanovišta-maksima>nih*-ijrzina -u njemu .rBosadaš nj a iskustva:,pokazu-

ju da se orosečna brzina za kreće u - g r a n i c a m a o d 2,5 do 4 m/s.

1 5 Л . CEVOVOD I

•j Hidroelektranama se cevovoai najčešće koriste za sledeće namene:

a, <ao aovocni .cevovoai aa ..turbina,...na.mes-tu .koncentracije pacía, .koa aerivaci«

о mri n i d roe lekt rana;

o) :<ao dovodni. cevovodi kod više tipova pribranskih h i d r o e l e k t r a n a ;

c) kao derivacioni cevovodi na derivaeionom d o v o d u ^ h i d r o e l e k t r a n a ,Kaaa_~zame-

njuju neku drugu vrstu derivacije (tunel, itd.);

d\ sifonski cevovodi kojima se savladjuju p r e p r e k e na~:derivacionom dovodu;

e k a o dovodno - oavoani soaj turoina i donje vode kod R H E ;

kao cev poa p r i t i s k o m u okviru evaituacioni n i drugih, organa postrojenja

prazne v r s t e - i s p u s t a , itd.).

I ' -глж::г . :• - * • _ - - ^

: < — Í W a * * * ! ^ ^ se. o p r a v o c e v a ^ c n i m a r e a 1 i zuj e koncentraci-

H ja p a d a . k o d svih d e r i v a c i o n i n h i d r o e l e k t r a n a _ Naišlikama. 3.40.a;. 3.50. i 15.41.

* su prikazanerrneke d i s p o z i c i j e derivacionm™;pastrojenja y na kojima se uočava ta

uloga c e v o v o d a .

В Kod pribranskih e l e k t r a n a srednjeg i „visokog^pritiska, kod kojih je-ma-

Ц s i n s k a ^ g r a d a - i z d v o j e n a u posebnu konstruktivnu cei inu nizvodno od brane, po

pravilu „sa.koristi c e v o v o d kao-dovodni* organ- od zahvata-do turbine. Ovi cevo-

^ vodi s u del om ugradjeni u telu betonskih brana, a del om deluju kao posebna ko-

H nstrukcija (slike: 3.5^ 3 . 1 9 , 3-24). Pošto se n a j č e š ć e predvidja nezavisan

konstrukci jski ''rad" b r a n e i mašinske zgrade,na o v a k v i m cevovodnijn-dovodima s e

л po p r a v i l u ugrad ju j e p o s e b a n dilatacioni komad koji dozvoljava izvesna aksija-

Щ Ina i ugaona pomeranja (slika 3.20.b).

Cevovod se može* koristit i i kao nezavisan deo na derivacionom dovodu.

Karakterističan p r i m e r je dovod HE D u b r o v n i k (slika 15.20), na kome je deo de-

• rivacije preko j e d n o g kraškog polj-a rešen u vidu armirano-betonskog cevovoda.

Ш Kod m a n j i h - e l e k t r a n a , koje .će _se„ s v e češće g r a d i t i » r m o ž e se očekivati da će se

derivacija nriše" n e g o dosad ostvarivati i posebnim d e r i v a c i o n i m cevovodima, ume-

titf sto t u n e l i m a , n a r o č i t o u o n i m slučajevima kada zbog malih Qinstni najmanji tu-

Щ nel i n e -±tbi l i p r o t i c a j n o dobro- i s k o r i š ć e n i .

s a v l a d j i v a n j e > d u b o k i h d o l i n a kojejpresecaju pravac aovodne derivacije

^ v e o m a ^ e - uspešnos mogif - koristi ti cevovoái-ic~vidu^£Ífona^Xoá..nas je karakteris-

Щ tican;ce«ovodfri^s:iforivDufv«na; davodu^sistema: M avr o vo.(slika 3.50).

Zbo g -vel ike p o t r e b n e * d u b ine u kopa vanj a„ maši nsicifczgrada^RHE is t e ^su-često

Z M t n ^ u r a i & ^ n e ^ o d i j r i c f ^ stoćajtrrsfiôđvodrio-

H - d o v o d n r s o o j :turbina-pumDi i d c ^ j E aktiimlacî j e vri o - č e s t o r e a 1 i zuj e c e v o v o o o m ,

™ kao -Što j e to uradjerujrna Bajina Basta.

Pxr načimr:realizacij^.£CSvavodi^m^ )-nadzemni ; 2 ) zasuti ; В 3) podzemni; 4) u telu betonskih brana-Щ Nadzemni: cevovodi - se po --pravil u* * koristerna e" raes'tu koncentraci j e~paaa-

deri vacijs k i n n a o z e i ^ i b i r i d r o e l ekt rana. P r e d n o s t "im je jednostavnije i jefti-

n i n i j e i z v o d j e n j e . M a n e sti izrazi ti temperaturni nrfctcaj i " zbog čega s e m o r a j u , po

H pravi 1 u , 4 u g r a d j i v a t i temperaturni komoenzatori, каотi izloženost nepovoljnim

a tmosfers k i m uticaji m a . U r a t n i m us lovi ma su^ nepovoljni j i od~drugifr"tioova zbog

voje uočjivosti i : r a n j i v o s t i .

H Zasuti cevovodi s e realizuju na taj,način što se izvode u o t v o r e n o m

iskopanom rovu*...azatim;se zasipaju.mesniminiaterijalom (videti presek cevovoda

пл der i v a c i j i , H E , D u b r o v n i k k r o z i r a š k o polje,..siika 15.ZO), često se primenju- -

• u• koch-derivacionih d o v o d a , n a r o č i t o onih koji se g r a d e ^ o d a r m i r a n o g betona.

P r e d n o s t irn^je relativno jednostavno i z v o d j e n j e (rade s e u otvorerronr rovu.) i

odsustvo sDoljašnjih-temperaturnih utrcaj a yrzbog "zaštitnog sloja zemlje.. Na

slici 15.39. prikazan je zasut cevovod Lič, na dovodu H£ Nikola Tesla (Vinodol).

Slika 15.39. Zasuti cevovod Lič na dovodu.

HE Nikola Tesla (Vinodol).: (1) posteljica od

mršavog betona; (2) armirano betonski cevovod

25 (30) cm; (3) torkret 2,5 cm; (4) zasuti

rov

Slika 15.40. Kosa štolna sa

cevo vodom na do vodu HE "N i ко 1 a

Tesla, (l)-cevovod; (2) beto-

nski o s l o n a c ; (3)poprečna di-

jafragma za uklještenje svake

druge..,cevi; (4) p r o s t o r n a ste-

penice Podzemni cevovodi se sreću kod pod-

zemnih derivacionih hidroelektrana. T u - s e - s r e ć u

u dve konstruktivno različite izvedbe: 1) cev je ubetonirana u. p o d z e m n o m sa-

ntu, tako da sa b e t o n o m i stenskom masom čini jedinstven konstruktivni s i s t e m ;

2) cev je p o t p u n o ~ m e z a v i s n o rešena u okviru tune laf dovoda (slika. Л5-40). Prvi

način j e e k o n o m i č n i j i , j e r s e pronosenj-em delaôpterećenja i n a - s t e n s k u m a s u

dobi ja cevovod tanji ft-zidova, dok drugi ..način ima prednosti zbog mogućnosti "ko-

municiranja i n e o m e t a n e revizije cevo vodne:-konstrukcije. Oba -su: teža za. izvo-

djenje, ali su p r a k t i č n o i jedini način da se real izuju dovodi kodrpodzesnih

hidroelektrana^ I u o v o m slučaju.odsustvu j u spol jn i t e m p e r a t u r n i uticaji.

Na slici 15.41. prokazan je poaužni p r e s e k - k r c r dovodnu derivaciju HE

Rijeka »..na kojoj se vidi-aa j e cevovod položen" u'kosoj, štolni koja je istovre-

meno iskorištena i:Jcao kablovski izvod p r e m a ^ r a z v o d n o m postrojenju.

Cevovodi. u telu betonskih Ьгсота ~: su najvećim' d e l o m ubetonirani u

telu brane, dok.se. kod.olakšanih brana.mogu„oslanjati i na p o s e o n e a n k e r n e blo-

kove (slika 3:19). U n e k i m dispozicijama/(na primer-, HE K r a s n o j a r s k , slika 15.

42) d o v o d n a cev: s e aposta vi ja po nizvodnom^lTCu.brane,^Nikako bi se kota .zahvata

ostvarila u hidraulički i konstruktivno sto¡ p o v o l j n i j i m us 1 ovima.

-rjmz

-••-!•• . •- Slika'.15741. Dovodna derivacija_H£-Rijeica

. Cevovodi m o g u -b.tti lianiy. .a i v r i runa-be ton sk i i kombinovani, kada: se „z-г-

t i r a j u kao siwtem~oelik-berton-iЪй? oe lik-betonstenskarmasa, N a rmestu koncerrtra-

sije pada koriste se uglavncn^"sani(j~celTcni"-Tli~kombinovarTr^cevovodi. Betonski

cevovodi, klasično armirani ili prednapregnuti, koriste se uglavnom na dovodnim

derivacijama, ili na postrojenjima sa malim padovima (do 50 m) i većim prećni-

cima dovodne derivacije.

15.3.1. TRASA CEVOVODA I SHEME DOVODA VODE DO M A Š I N S K E ZGRADE

Pri izboru trase cevovoda tri aspekta su dominantna: a) problemi vodnog

udara3 b) razlozi sigurnosti, c) ekonomičnost. Sva tri aspekta upućuju na naj-

kraću trasu. Naime, kao što će se kasnije pokazati, skraćivanjem dužine cevo-

voda L smanjuje se vreme faze udara tr- = 2L/C (C- brzina rasprostiranja tala-

sa), čime se omogućava da se ostvari uslov tzv. nepotpunog udara. Udar je nepo-

tpun ukoliko je vreme zatvaranja sprovodnog kola Tz veće od faza udara t s , pri

čemu je m a k s i m a l n o povećanje pritiska др = ZpL v 0 / T 2 (p- gustina vode, v 0-

- brzina u cevi pre~manevra zatvaranja).

' iz toga jasno proizilazi hidraulički zantev da se cevovoa vodi najkraćom

trasom, kako bi se udar učinio n e p o t p u n i m , а др smanjio na najmanju veliči-n a *

nu, za isto T z i v 0 . Time se u odredjenoj- m e r i doprinosi i- ekonomičnosti i si-

gurnosti cevovoda. -

Trasa se- vodi linijom-najvećeg pada, po topografski relativno ravncmerv,c

nagnuirom terenu i po geološki stabilnim stenskim formacijama. Izbegavaju se

klizišta,: osul ine, područja sa u rvinskitir procesima e r o z i j e . Nije :poželjno da

se cevovocr vodi uvalama kroz: koje t e č e j i v o d a ^ e r može. da~.doveae u- pitanje sta-

bilnost oooraca. Ppvršinske-vode i v o d e koje s e inf i 1 tri raj u..moraju se što"pre

izvesti van zpne cevovoaa^, ~uz~eventualnu~antierazionu zaštiiiLJigroženi h deonic?

Cevovod mora da bude postavi jen~čitavom*'dužinonrrispod:najnižeg- pijszomevc

r?kcg niv?2 kako bi se u s v i m kritičnim režimima rada soreći 1 a pojava vakuumi

'J istom cilju se iza vpdostanskih zatvarača stavljaju vazdušni ventili.

Pri izboru trase nadzemnih čeličnih cevcvoda na m e s t u koncentracije раса

ori izooru trase-vodi se računa о sledećim uslovima:

- na mestima preloma nivelete cevovooa moraju se predvideti anKerni blo-

kovi (oporci);

- osovina cevovoda izmedju dva ankerna bloka je p r a v o l i n i j s k a ;

- ppvoljnija je trasa sa što manje preloma nivelete i što m a n j e anscemih

blokova;

- fWLUsvojeno j trasi cevavodajmoraju. postojatiuslaviiza p o u z d a n o f u n -

diraftjesaakernibiblolcava i medjupotporaj

u s krivine na prelomu.koji je.rešen na oporcu treba da bude veći od

tri prečnika-cevi. Kod zasutih, cevovoda koji nisu oslonjeni na oporce, radijus.i

vertikalnih krivina nroraju da budu-znatna veći, preko sto prečnika cevi

(R > 100 D).

Pri izboru trase cevovoda mora se prethodno usvojiti principijelne sheme

d o v o d i d o mašinske zgrade. Principijelno su moguće dve grupe dovoda: t) fron-

talni;" 2)" bočni (slika 15.43). Prednosti frontalnih dovoda su najkraći i naj-

prirodniji prilaz turbinama i najmanji hidraulički- gubici. Mana je što se cevo-

vod ćelom dužinom nalazi neposredno iznad mašinske zgrade, na liniji najvećeg

1) Načini f r o n t a l n i h d o v o d a

a ) I » A А

b Ь Ъ к к х х

o b o o I X X X X } 1 1 I i

I D D ' D ' D j j b D

e)

1 2

2) Načini b o č n i h d o v o d a — ' f)

X" О

/ ~ 7 - g) Z Z Z "

o ó 6 6 6 6 . 6

666 ! x < x x : u o D

j )

¿ X xf

ST i ka. J"5:741-î4ači ni dovoda cevovoda ? do-mašinske zarade

n.ida, što izaziva"ozbi! jmrropasnost u s 1 uča ja,.hav.arije...cevovoaa. Kod—frontalnih

<iovoda najčešće su sneme sa po jednim cevovodom^za^svaku turoinu (a) i sa po

i«»dnom-račvom, tako da se na jednom cevovoda nalaze, d veturoi ne (b). Redji je

J u ć a j s a dvojnom račvom (c). Kod nekih pribranskih elektrana sa krupnim agrega-

tima primenjena • je -shema sa po dva cevovoda na jednom agregata- (d), pre svega

/bog teškoća-u realizaciji velikih.prečmka-kao i njihovog™smeštaja po,spoljnoj

konturi - gravitacione brane kao što j e to slučaja kod HE krasno jarsk.

Bočni .dovodi povećavaju..sigwrnostrpostrojenjat^:pošto" - jer mašinska.izgrada

t/meitena u.odnosu na osovinu cevovoda..Zbog toga se ovakve sheme sve češće

km-tste*kod-postrojenja visokog pritiska. I tu je moguća shema sa po jednim

, _ i2S

cevdvooom-oa^sâkojatirrbi ni fe J» sa- jedmx»- račvosa- (dvevturtxine:_nrj e d n o m r c e v o -

v o d L u slika f)» s a više račvi na; j e d n o m cevovodu (g), s a potpun inri zmestanjen*

mašinske zgrade u odnosu na osovinu cevovoda (h)» s a dvojnim dovodom i p o s e b n i m

zatvaračima na cevovodima (i), ..itd.. Kod-podzemnih postrojenja visokog pritiska

često se predturbinski zatvarači.smeštaju u-posebnu galeriju, a u nekim slučaje-

vima se predvidja i poseban o d v a j a k - i s p u s t , sa odgovarajućim sinhronim zatvara-

čem (j).

Pri vodjenju trase c e v o v o d a , da bi se realizovao princip najkraćeg pravo-

linijskog dovoda, prepreke se savladjuju posebnim objektima: samonosećim lučnim

akvaduktima, m o s t o v i m a , tunelima u kojima su položene cevi cevovoda.

U slučaju da se vodi više paralelnih cevi, njihovo medjusobno rastojanje

treDa da bude što m a n j e , samo koliko da se obezbedi montaža i kasnije održava-

nje cevovoda. Rastojanje izmedju spoljnin površina dve susedne cevi

ne bi treoalo da bude manje od 0,6 m.

15.3.2. KONSTRUKCIJA ČELIČNIH CEVOVODA

čelični cevovodi^se realizuju sa»bešavnim i sa zavarenim c e v i m a . Cevi sa

z a k i v c i m a - v e ć duže vremena nisu u upotrebixJiesavne cevi se. proiz.vode-.sa~. r e l a -

tivno malim p r e č n i c i m a , tako da je i njihova upotreba dosta ograničena —,ILnaj-

većem broju slučajeva, cevovodi se-realizuju od čel ičnih" l imova koji se obli ku-

ju i zavaruju t r p o j e d i n a č n e prstenove-u fabrici ili neposredno n a : g r a d i l i š t u ^

Ukoliko šu precniči veći o d 3 m n a j č e š ć e nije m o g u ć - nj i hov^transport^ te-s®

zavaruju,. a. u ^ n e k i m s l u č a j e v i m a i oblikuju u, polučili ndre^neposredno na arad i

lištu.

U konstruktivnome pogledu- čelični cevovod"bmogu da .hudu.: a), b e z . о j a č a n j a ,

b) ukrućeni bandažama с) sa. prednaprežanj e m .

Ce vovodittbezr о j a č a n j a se najčeščer p r n a e n j u j u . 11 tom1 s i u č a j w j e - . d e b i j i n a

zidova 5 tako računata da m o ž e da-primi kritično nepovoljno o p t e r e ć e n i e c e -

vovoda.. Realizuje se na taj način što se najpre. zavarivanjem f o r m i r a j u aelovi

cevi, čija dužina zavisi od veličine raspoloživih/.|il-<jčaîinia^âaziu3cLmaguć-

nosti u g r a a j i v a n j a ^ a „ z a t i m se ti pojedinačni cilindri z a v a r i v a n j e m spajaju u

cevovod. Kvalitet~zavarenib--spojeva, se sistematski kontroliše =savremeninrimeto-

dama ,, kako b t ' s e postiglcr da nosi vost:spojeva^nefbude ^ m a n j a o d nosi v o s t i čel i-

čnog lima.

Kod ve 1 i kib pritisaka i većih; prečnika cevi cevovod' se možehnojačati i

u к ruti ti bandažni® iprstenovima (sli ka tS.,44:)&rs"tenavi„za ukrućenjer.oroaguća,-

уajti. da-s e uostigne 3potreona-staDtinoštrcavlî"za • slučaj

кшлшгргт nekorrtrolisanom pražnjenju cevi.

ja Tzvesnog va-

U L

Slika 15.4-4. Neki načini ukrućenja cevovoda prstenovima za ukrućenje

U slučaju da se kod vrlo velikih pritisaka ne može da ostvari neophodna

nosivost cevovoda samo primenom prstenastih ukrućenja, možć se primeniti i pre-

dnaprezanje. Primenjuju se vrući i hladan način prednaprezanja. Po vrućem pos-

tupku zagrejani prstenovi (do 400-500°C) navlače se na nezagrejanu cev, na 00-

redjenim rastojanjima. Ohladivši se, ti prstenovi, uradjeni od visokokvalitet-

nih čelika, skupljaju se i pritiskaju cev po ekstradosu, stavljajući je u pri-

tisnuto prednapregnuto_..staoje, čime se povećava njena nosivost za istu deblji-

nu zidova <5,., ili se omogućava smanjivanje debljine zidova za odredjenu nosi-

vost. Po hladnom postuoku ovo prednaprezanje se ostvaruje menaničkim sredstvi-

ma. U novije vreme se prednaprezanje o s tva r u j e n a sličan način kao u betonskim

konstrukcijama ^.zatezanjem xel ičnih-kablova?obmotanift na odredjenim rastojanji-

ma oko cevovoda ..

Kod;*cevovoda se -raz 1 i kuj u cevcvaći- sa• komnenznrcrima i bez kompenzaxova. Komoenzatorr mogu da. budu t e m o e r a t u m i ; za komoenzaci ju neravnomemiirs 1 egan j a

i ' k o r n t e i n o v a n i T - 7 " " '

'Ттретсшжтг^капшпшшгп^ш Ic-da^vomogućeâksijalne deformacije

i sDreče nepoželjna naorezanjа со kojih bi došlo usled promene temperature u

odnosu na onuvpri kojoj-je >zvršeno-2:avarivanj:eiizaanjih spojeva, cevovoda. Naj-

češće se ori merrjuje komoenzaci oni nag lava fcrfmuf) (shema na slici 15.45.a), a

u reajámr s ü u c a ^ r m a r t a n j i r a s t r -kcsnoenzamrs^sl±ka 15.45.. b)., komoenzaror-u • 00 -

,гт5Э S h <*)

Slika 15.45. Tipovi temoeraturnih kompenzatora

liku Tire (t574i.c). Ova .zadnjsudva.sit mattje?--pogodna: jer-stvaraju veće lokalne

_.gub.itkeôd¿.nag*a*akapostoji.^

T 3 7

rni kompenzaxori se najčešće, postavi jaju-neposredno ispod ankernog* bloka (sli-

ka 15.46), pošto to-omogućava- najuspešntje prenošenje Sila koje se javljaju'u"

komoenzatoru.

Slika 15.46. Shema cevovoda oez temperaturnih komoenzatora (a) i sa

njima (b) sa oagovarajućim statičkim shemama. 1-ankerni blok na ko-

nveksnom p r e ! o m u ; 2- Ь1ок na KonKavi; 3- oslonci medjuootoora; 4-

m e a j u o o t p o r a ; 5 - temperaturni komoenzator, 5 - statička snema

u s l u č a j u da cevovod~~spaja a v a : o o j e k t a čija će s l e g a n j a biti neravnome-

ma-(na"primer,'"brana-mašinska zgraoa, kod pribranskih shema) primenjuju se

komoenzatori u vidu oil ataci onih spojeva, koji o m o g u ć a v a j u ..de ti mične: aksi jalne,

ali i - f z v e s n e ugl ovne «deformacije*. - Medjutim-;:-mnogo rčesćerod"~nj i fr-primen juju se

<cmbinovcrji kcrrvsnzczcn., koji omogućavaju i t e m p e r a t u r n e i konstruktivne-defo-

rmacije, tako aa omogućavaju i aksijalna i uglovna p o m e r a n j a . Shema takvog kom-

cenzatora j e pri Kazana na slici 13.47.

51 i ka 15.47. Shema komoinova-

nog komoenzatora: 1-uzvodna

i nizvoana c e v ; 2- soojni ci-

1 inaer; 3- zaotivKe; uk-rućenje spojnog ci 1 m a r a

.<oa cevovoaa K o j i se nalaze u uslovima mal in temperaturnih promena (cevi

položene u t u n e l i m a , zasuti cevovodi) mogu se izbeći temperaturni komcenzatori.

Takvi c e v o v o a i , ukoliko su kruto a n k e r i s a n i , pri p o v e ć a n j u temperature u od-

nosu na onu pri kojoj su zavareni colaze u pritisnuto s t a n j e , a pri sniženju u

stanje z a t e z a n j a .

,<oo dugačkin cevovoaa često se menja prečnik c e v i » na taj. način š~£L se_.sa

povećanjem pritiska smanjuje prećnis, a povećava debljina zidova <S. u tom si u-

<r_ •Г- ÜJ Ч" ÍÜ <и "M л о u 0) си к. >Ы 'O ra o XI СП О

u t3 -О =3 гтэ Е e s a»

rj О) -П и fd 0J •f-5 •г-5 а Ф Ó </> <1 сз а с CL а> си о о Ф ф ш го и. с > fU ; o -а X) "D о 'U а <Tj о си о с СЛ CL > (1J tu

3 и >(Л си +J о и

•»*•? 3 ф из t- о > un с О О- а. си гз 3 Ф Е -м и а fO ф гг5 ot Ш ф (Л хз 4-J с N c: с а с: О

E ф сп ХЗ "О (О •Р E а» о s~ О •r— -4 1—' гэ СП 4->

J3

tí G <P

D •P ГЗ "O «3

•>--. О C L n3 > >0 О r-

ro tu a •«-

•P

£

fq > rtl Ш О" 'О

6 nj 3 D1 С U. •r-> о ^ P rd ¿¿ t— и. ш a E

С > 0.1 +-> 6 u o o a t*

E a о

M a) ai hi

O. IN 1U ГЗ I I

V >

1 £ (U

4J О

t

-P О « §

О

in -О •и о £ > ¡S 5 Ф Ф о р

írí ё

— rt) м

<тЗ О -Sí Р •Г- О г-(X) CL.

R a

§ £

Е -Р

8 'к

txi Lb

.ti о к

и б О »N Г4- rtJ ° ё

•е i

ni *

й 8 о

t*» a.

.8 а Ы (ti

í? £ U «4

с О 11 Р

с: К ) гз а» »

с Ü •ь ш "h tJ

ч- •г-? и ш о

. t

х-'h СЗ

t п X» 8 rtj cvj if1 Jv¿ М

> 1 •г-Fí 1

О C4J > к. Z3 а.

-Р И U (Л 1» fti

аз (ti 7?

Г! с: а

t« -О

<j п; ai с:

S-. rj о <i-

0J ш Е х:) г п

«i г)

а Г.Т)

г? о

НИЧ^^ ^ОтеТ"' w w u ^ r --V • - * «••f** • •

•g I

И

I а «

Ф ф

к v. »u ю [t ? "о «К tg ? IX у Ü JZ

•А

(ü 1Л

aJ

У

а i«

ф o to

Ч) о »to j

>8

«о Ф

Ь ^

I ; с

3! I

ta oí

— JÉ

с —

>Q «

C\) т-ь

Pii Is g

uJ a

& 1 О s-a-

(tđ 1/1 "О rt)

>N d т

р

ч сз

Í i

(Ь

t i 5 b

'C s i o fd

•и

•s an

е Е У а i CM с Е • ш о Сй

о] Й пЬ Ф г- Í- N о] tí •f-i > пэ ш а. м Ш •r- О íS Е

>г. „ ч s¡ р «i

С Ф 9 í.,

OJ ••У

s Ф

с и s¡ р

tD р £ cu p D .О > а. О a 1Л U о о > ш з p и -Р о О •г-> zs -v: ф to.

-ЬС с > Т' э >f~> .c г-5 ¿i р си го и rj ¿i

и т 'Г* •o OJ сп Р о <Г) N с E d ć И су О >ta ф «3 с un В E P •r* С > о - с: •H -o ф ГО

'U р H fO о ш о.

-li (tJ E СП ф Ф

00 к ć> -li Ш

V- ф с ф i-

-cl-, d

с a. в rb , d t/) rej u Г5 F in «3 i E

to '.а a.: ra E aj з о. fe : p- СП ь

«3 N b d * ё cr> >

4-Í í. > 0) U to Q. a. o ь Ф ПЗ со О en с с N >

о ш я} О «J с u £ 4-Í %

c > С

» о H О Í2 "¡iJ P 'ifi

О о + a M Ф С

о с ro

til > Ы t - »ti

p IT)

о M с с

cl TJ e Ф Ф

•r-5 »U Ф Dl 'f-5 О

с:

Ub

E a

Godiš^j trtroštovi^su ~rada~jectnaid

. Tgr=- a • I" - (15.27)

gde koe-iciaent. a za prebaci vanje~investicij a u godišnje troškove u slučaju

cevovoda ima vrednost a = 0,12?0*Л5.

Ukoliko, se,veličine i .Te analitički izraze kao funkcija prečnika 0,

optimalan^.prečniк 0 o p t se može. Odrediti izjjslova ekstremuma

dl g dT e

— - + 0 (15.28) dD dD

Dovoljno tačan rezultat se ddbija ukoliko se proračun sume godišnjih tro-

škova T e obavi za nekoliko pretpostavljenih vrednosti 0, nacrta grafik te

funkcije i na taj način resi zadatak (15.24).

Ako se debljina zidova cevovoda menja duž cevovoda, tada se, shodno rela-

ciji za koštanje 1 m1 cevi odredjuje i optimalan prečnik za svaku od deonica

sa istom debljinom zidova.

U preliminarnim-proračunima mogu se koristiti'razne uprošćene relacije,

oa kojih je najpoznatiji izraz

r 7 y j 4 - 3 1 («0 (1S.Z9) .apt ± \j H

gde*j er;-Q —najveći-protokû^cevovodu (mVs);. H - (-1+Z)H0; H 3- najveći .pad-hi-

droelektrane' ti i- deonfce~kojar se - razma traína.¡| tras i ¿xevovoaa (m); Z - relativna

- v e - H č i n a « n a j v e ć e g ^ o p f f ^ ičicog^miarasr.tod- ~

Z - Z 0 , 5 f 0*6 . z a r a d o ve^nanje

od -4Q-m)

—-MlrnmaInondopusttv^prečnikrša:gtsanžtertrfcttratiličkog uaara preliminarno se

može odrediti na osnovu izraza

0 > %j 4 ^ 1 • (m) (15.30)

i z к H^ TZ

gae su,, pored oznaxa iz pretnoane relacije;.L - dužina cevovoaa im) 9 Tz. r vre~

me poxpunog^-zatvaranj a^sprovooncg ко i a r Kr gZ/-4 \ +1.

Ukoliko je tako odreajeno^.D^većeL-ockD o D t to je preliminaran indikator

da treba preduzeti mere za:smanjenje udaramsmanjenje~L ili povećanje Тг ako

je:*moguć£ûgradjivanje sinhronogrregulatora pritiska, itd.

Sve ove :analize ^cevovodazstr?preliminarne. Do konačno usvojenog preč-

-r ni ka^se^dol az^ff^.osrmvtmiiali¿errf sklaüjlvdii j ¿-^karakteristika -^gragatar." (vre~

m e : z 3 t Y a r a n j a : I 2 . ^ kočenje* .si nnrorrh regulator

pritiska)^s jednestrane^trprečnika i - debljine zidova cevovoda sa. druge strane.

- л * ' • - ' - ~ - 141

-15.3*4. DIMENZIQNISANJE CEVOVODA-I NAPREZANJA U NJEMU

15.3.4.1. Sile koje del uju na cevovod

Pri analizi opterećenja i naprezanja cevovoda razlikuju se dve grupe op-

terećenja: a) osnovna, koja deluje tokom čitave eksploatacije cevovoda; b) po-

sebna opterećenja , koja se javljaju pri nekim izuzetnim dogadjajima. Osnovna

ooterećenja su: unutrašnji pritisak vode u stacionarnim uslovima rada i pri hi-

drauličkom udaru u uslovima normalnog funkcionisanja sinhronih regulatora pri-

tiska (ako ih ima), težina cevi i vode u njoj, pritisak u kompenzatorima, tre-

nja na medjupotporama, atmosferska opterećenja (vetar, sneg), itd. Posebna op-

terećenja su ona koja izazivaju posebni dogadjaji: zemljotres, otkaz sinnronog

regulatora pritiska, otkaz aeracionog ventila, u raznim fazama montaže i ispi-

tivanja cevovoda, itd.

Sve sile koje del uju na cevovod mogu se razložiti na tri komponente:

oanu (aksijalnu) duž. ose cevi, normalnu koja deluje upravno na osu i radijal -

rzL . Ovde će se prikazati najznačajnije sile po ta tri pravca, za cevovod unu-

trašnjeg prečnika D, debljine zidova o, koji je nagnut pod uglom a u odnosu

na horizontalu, sa računskim pritiskom pr u razmatranom preseku.

a) Sile u osnom i aksi jalnom pravcu, (z):

•Komponenta težine čeličnog cevovoda

F1 = + g c-L-sin a (15.31)

gde je: g c - težina 1 m'cevi; L- rastojanje od uzvodnog kompenzatora oo razmat-

ranog preseka.

•Pritisak vode na unutrašnji obod kompenzatora

~2 - +0.7T б Y тг P^C (1SZ32)

gde je: y - P g za vodu, H r - računska visina pritiska (m) (H r~ p r/pg) u preseku

komoenzatora u trenutku hidrauličkog yoara; Q,- srednji prečnik cevovoda.

^Trenje cevi po medjupotporama ori oromeni temperature

- T-A F CCS CT (15 .23)

goe je: gT/- težina vode u 1 m' cevi; L 0- rastojanje od temoeraturnog kompenza-

tora do sredine r a s p o n a p o l j a izmedju medjupotoore u~.korae^se^nalazi razmatrani

presek;-f~ -koeficijent trenja cevi i potpore; f - 0,1 za klateće p o t p o r e r f »

- o,5 za trenje metala o metal.bez..podmazivanja; f - 0,25-0,3 u slučajuiurednog

DQcmazivanja.

*Trenje u komoenzatcrima pri aksijalnim pomeranjima

- , - 1 On тг buy H^ -1 č u p . (15.34)

. i.fjSZL - • — - ; '

(60^1 ZO лш zavi-

; " " " s r a xwjfprntisjca)^ и = Í U 3 — k o e f T c t r é n l r - t r e n j a :čelika_o

.«zaptivku_

*Trenje vode о zidove cevi (sila vučenja vode)

2 - . .

• - - • Ее = +ТГ — Y h. (15.35)

gde je: - gubitak vode zbog trenja na dužini L od komoenzatora do razma-

tranog preseka.

*Temperaturni uticaji

--•Cev dužine L pri -zagrevanju za. At u odnosu na temperaturu koja je bila

pri zavarivanju zadnjeg komada, pri slobodnom širenju produžila bi se za rela-

tivnu dužinu

AL/L = a t-At (15.36)

gde je a t - koeficijent linearnog prosirenja.xel i ka.

Ukoliko su krajevi kruto fiksirani, bez temperaturnih komoenzatora, pro-

mané temperature za A t 0 izazvale bi naprezanje

a t - E¿ ,a t At (15.37)

gde t ^ — m o d u l el astičnosti- čel i ka

Aksijal ne si le iri tada iznosi le

r 6 = D 7Г ¿ F£ (15-33)

-Atoo-se-»svoji: & t - t 2xTQ~°^ r a d ' 1 , - Pa* dobi ja -se da je

- 2«52- At ^ M P a } t a k o - d a - j e sila7:Fv - -Ft:

F 5 = 2 3 2 0 ¿ "(N) П5.39) •

Ta sila se izoegava u v ^ j e n j e w tómpersxarnín korapenzatora^ xiokiserkod.

ci?vovoda„bez..njih soajanje zadnjeg kcsnaiia ooa vi ja pri temperaturi koja je bi i-

*.кл prosečnoj ra crnoj temperaturi vode u cevovodu.

*Aksijalne sile izazvane poprečnom deformacijom kruto fiksiranog.cevoyo-

fla bez kompenzatora.

Delovanje unutrašnjeg pri ti ska .vodeni zaziva y ..usled el asti čnosttcčsl i ka,

nroilrenje'cevF. PremacHukovom z a k o n u ^ uigrani cama elastičnog-ponašanja,^materi-

ja 1 a ¿airelativno ^proširenje-cevi ;podr<iejstvom:unutrašnjeg ^ r t t T s k a može^se-

prikazati u vidu {ib..40)

Г "v • . -143:

Ej - x s J Z £ (15.40)

•gde je xrz n a p r e z a n j e : po pravcu Z (sTifca 15750}-

U cevovodima sa d i l a t a c i o n i m kompenzatorima kao posledica širinske orome-

ne í e¿ dolazi do promene dužine

AL = í e D ' L - -y a 2 L / E , (15.41)

gde su: = ц е.- pocužna deformacija cevi, u - Puasonov koeficijent.

U kruto f i k s i r a n i m cevovodima poprečna deformacija cevi izaziva aksijalno

naprezanje

Ц E¿= :u еД » - : u ^ E¿ - ; „ o z (15.42)

odnosno, aksijalnu silu

F 7 = t D ir 5 u cr„ (15.43)

Ta sila j e sa znakom J V ako deluje ka donjem ankernom bloku u vidu pri-

tiska na njega.

b) Normalne sile (pravac :'Z" upravan na osu oev-i)

^Komponenta težine cevovoda i vode u njemu

a - 9y.) Ц-.cos a (15.44)

gde je: raspon i z m e d j u , o p o r a c a na razmatranoj deon-ici.

* S i l e . o d s n e g a , prema konkretnim meteorološkim podacima. _ _

c) Radijalne sile

Ûnutrašnji pritisak vode

p g H r . (15.45)

d r - računska v i s i n a -pritiska ш ^ razmatranom-presekii, sa uraćunatim-irrdrau-

1 ičkim udarom.

15.3.4.2. Analiza naprezanja cevovoaa

S v e a k s i j a l n e sile F, uzete sa .znakom ' V (slučaj superponiranja. osnih

uticaja} izazivaju.u cevovodu naprezanje pritiska

аХ1 = + I F7/D u 5 ' ' (15.46) ¿ -i -

Normalne sile savijaju c e v o v o d , izazivajući u njemu n o r m a l n e n a p o n e

rangerrctjal-ne-TiaDane'T^ : Naoon usled savijanja c ^ , iznosi

' - - = r M / W — - - (15.47)

gde je M - m o m e n a t savijanja u sredini svakog raspona izmeaju potpore i na sva-

koj od p o t p o r a ; W — o t p o r n i momenat cevi.

M o ž e . s e uzeti da su te vrednosti približno j e d n a k e (slučaj kontinualno

oslonjene ravnomerno o p t e r e ć e n e grede sa rasponom polja

M - NLfc/10 ; W - 02тго/4

Na taj način se može sračunati napon u osnom (x) pravcu:

Tangencijalni naoon

ax - axj + ax2

kgji izazivaju normalne si 1e^ iznosi

- P S / I a b

(15.47)

15.49)

(15.50)

Slika TS".o0r Shema uz analizu rraoonai u cevovodu

— Naj.veća^tangencijalna n a p r e z a n j a : 5 ^ : j a v l j a j u : u 2 o s i o n a c , na preseku sa

h o r i z o n t a l n o m ravni Jcroz-.osiucevi^-Iaaa-û..b-25; P » N / 2 ; S= Q¿5/2; l u = D35-rr/8

( m o m e n a t inerci je).: Uvrsrtvši te 1 v e H č i n e i r r e l a c i j u za dobij a .se :

T = N/Dtio М5 - 5П

X2

Pri savijanju-cevovoda^ maksimalni «..naponi ^ j a v l j a j u se na mestima

preseka cevi sa v e r t i k a l n o m ravni kroz.osu*-dok se najveća tangencijaln i n a -

poni j a v l j a j u na presec.iS.tu sa n e u t r a l n o m površi. 2 b o g toga se,, bez-obzira

na uniformnpírotpornost osnovnog aiateri jal a č e l i č n o g lima i zavarenih š a v o v a ,

n e p r e p o r u č u j e d a se-rpodužni šavovi. postavljaju duž t e četiri linije, u zoni

n a j v e ć i h - g l a v n i h i tangeneija Inih naprezan j a .

R a d i j a l n a sila izaziva z a t a ž u ć e meridional n e naoone (z-pravac)

• — - р Л Г / 2 5 ^ Т Ш 5 2 ) Г

kao i pritisak u radijalnom (y) pravcu koji se kreće-oa a 4 ~ + o g H r па u n u t r a š -

njoj konturi c e v i , dok se na spoljnom perimetru smanjuje na nulu.

Prema t o m e , zidovi cevovoda su podvrgnuti složenom stanju napona , ko-

je definišu tri glavna napona: osni a x , ¡neridionalni a z i radijalni a^,

kao i tangencijalni naponi , od kojih j e u normalnim uslovima eksploatacije

ključan x x z . Otpornost takve konstrukcija može se proveriti u sredinama raspo-

na i u zoni o p o r a c a , a n a l i z o m ispunjenja uslova j6,10|:

4 t 2 < a, , (15.53) 4 * z / xz 4 aoo

a * - v (a -a,.)2+ 4 t 2 $ a . J v * lj' xy aop

Najčešće najveća naprezanja daje pri čemu su karakteristična sledeća

dva slučaja:

a) n a p r e z a n j e u zoni oslonca, na preseku zidova sa horizontalnom .ravni

Kroz o s o v i n u , tamo gae je najveće тгз:

з - / ( a — p r i a ^ , ( j ^ O ) (15.54)

d) n a p r e z a n j e u gornjoj tačk.i u nreseku.na sredini raspona

5 = a x - crz< a d Q v i pri c x ( ^ = 0 ) (15.55)

U gornjim jednačinama naorezanja pritiska su sa znakom ' V , a naprezanja

zatezanja sa znakom

15.3.4.3. .Oaredjivanje debljine zidova, c e v o v o d a

već je istaknute aa je proračun cevovoda tesno povezan sa izDorcnr oerfor-

tansi agregata. Može se reći da je to iterativan proces, сок se ne aoaje do re-

šenja sa n a j p o v o l j n i j i m ekonomskim i energetskim karakteristiKama. Ovce će se

navesti principi proračuna debljine zidova cevovoda, kada su poznata povećanja

ori ti ska.usled voonog udara. Računska snema je prikazana na slici 15.51.

Najpre se na osnovu konfiguracije t e r e n a ^ o d r e d e d e o n i c e izmeoju kojih se

trasa cevovoda m o ž e voditi p r a v o i i n i j s k i . Na p r e l o m i m će biti ankerni. oporci»..

na kojima se: m o ž e ooavi ti oromena prečnika cevi. Zatim se primenom približne

•-MS:.. -

reâctje (15.30) roctredt:prečniк. cevovoda »^-prvojâpmkgTroactji,. i 1 i рpećnici,

ukoHkp.se-isti nameravajurmenjati осЫорогса do - ооогса. Za poznato vreme zatva-

ranoj a s p r o v o d n o g aparata i pretoostavljne debljine zidova 5 izračuna se u

prvoj aproksimaciji vodni udar i aefiniše linija~(5). Sada se može debljina

Slika. .15.51. Shema .za ororačuh-O i cevovoda: t-asovina .-cevovoda; 2-ankerni oslonci; 3-hiarostatički nivo; 4-pijezometarska linija; S i o — l i n i j e povećanja r smanjeitja^nivoa" pri hidrauličkom udaru; 7-promene debljine cevovoda po računu; 8-usvajena.pramena debljine

cevi

zidova odrediti"za~niz preseica .cevowdaôd~najnizvodnrjeg do najuzvodnijeg,

¿fme^se-dobija računska linija .ргогоепе? (linija 1). Račurr se~moze:tr.-ovox"apro-

kstoaci jitobaviti po kotlovskoj formu ii,. uz .. uslov aa je ¿

. _ . . . - - — S ~ ~ z - * g H r & / 2 * đ o z • - (15 .56)

Ovde j e : H r - računski najnepovot jni ja vi si nar pritiska (m) cevi u razmatranom pr

Stíku (Hi na snenri 15.51); adcZ- dozvoljeno-računsko naprezanje.

Ukolikbrse proračun obavi za viie^preseka^može se odrediti računska lini-

ja p r omenesdeblji n e z i d ov a 5. (llrri ja: i7.)Îadaê za-.pojedine .deoni cet-može-:us vo -

J1 ti debi jina^čel ični hri ttrow <s (lin i j a~:8 )v"ôdeći račun a. i o~ postojećem:: asorti

men tu ce-

-П47

vo vadaimož£=sse~ući u-drugiu aproksimaci j,iL» u.*.kQjQ j .će^se^tačni j e ^ s r a č u n a t i ^ o a n i

u a a r . ^ j o š tačni je-odrediti p r e ó ñ c i cevi i -debi jina,z,ixiova..d^.po^deoaicaina^..U

toj aproksimaciji se obavija.-detaljna~analiza.napona i otpornosti c e v o v o d a p r e -

ma metodici,koja je prikazana. Za taj proračun se već moraju definisati razmaci

medjupotpora - kako bi se računom, obahvatila i naprezanja od momenata.

15.3.4.4. Proračun krutosti cevovoda

Ukoliko dodje do pražnjenja cevovoda, a otkaže aeracioni ventil, u cevi

se javlja vakuum. U tom slučaju spoljni atmosferski pritisak može da deformiše

nedovoljno krut cevovod, ukoliko razlika spoljnog- i unutrašnjeg pritiska prela-

zi neku kritičnu veličinu.

Za cev koja nije ukrućena posebnim prstenima za ukrućenje kritičan priti-

sak se može odrediti po relaciji

\3 p k r = 2E Ć(6/D)°

modul elastičnosti čelika.

(15.57)

gde je:

Uzimajući u obzir i koeficijent rezerve (k*2), tada je- stabilnost cevovo-

da obe-zbedjena ako. je

зг

d" > y p / £ č (15.58)

gde je: p — r a z l i k a izmedjuispoljašnjeg i unutrašnjeg pritiska. Ukoliko se raču-

na i sa mogućnošću potpunog vakuuma (p - 0,1 MPa), stabilnost-se-može ostvariti

ako je

- > 1/130 "(15.53)

100

Ukoliko je б < D/t30»_ potrebna krutost ..cevovoda ~ s e može • ostvar i ti ukoliko

se, bandažira prstenovima

zaû krućen j e N a pre l i mi -

narrramsnivou meojusobno

rastojanje prstena f¿¡ se

m o ž e o d r e d i t i iz dijagrama

na slici 15.52.a. Geomet-

rija ¿prstena može se.odre»

diti~z2upoznato (i), iz

izraza ..za kritičan priti-

sak:.

|0.78Vr6 ' a ' 0.78л/гб

I r - 1 t c

200 - 300 ¿00 500 600 8

Slika 15.'52. Uz račun ukrućenja cevovoda:

a ; oareo j i van je rasto j an ja • prstenova za"- ukrućenje; oi odreajivanje-etemenata prstena

Pjfcr- .3E¿I/R*t .^{.tS.SS--}

gcte-jerr! — momenalrinercij e prêna^zaûicraćfinjeûrimajućij sadej—

-StYujudütiea! zida cevi n a d u ž i n i t^ = t~,5W4^+a~~(sli

kat—t ;' R u - • polupre-

Žnik*do»težiltarpreseka*prstenar"Pjtf ek-p - £p, kao u jedftačtrrr (15:58). Za p -

- ОИ MPa i definisano г, može se odrediti-probanjem odgovarajuće-geometrije,

koji"profil ima~tražen-nmomenat*inerctje- Гf-pOluprečnik do težišta R^.

15.3.5. OSLANJANJE CEVOVODA I DIMENZIONISANJE OPORCA

15.3.5.1. Vrste oporca

Cevovod.se duž trase oslanja»

na . ankevne • оротсе i me.djupotrpove» Ankern i oporci primaju na sebe dejstvo različitih sila i obezbedjuju čvrsto povezivanje

cevovoda sa tlom. Medjupotpore obezbedjuju samo oslanjanje cevovoda na tlo na

rasponu izmedju dva ankerna oporca i prenošenje normalnih sila — Zbog toga je

njihova konstrukcija takva da omogućava što nesmetanije aksijalno pomeranje

pri temperaturnim i drugim uticajima.

Obe vrste oslonaca moraju da zadovolj^veoma^stroge-uslove urpogledu pro-

storne nepokretnosti. čak i mala sleganja ili pomeranja oslonaca izazvala bi

značajna dodatna naprezanja u cevovodu^koja bi ugrozila njegovu bezbednost.

Z b o g toga««,votpuna f i k s i v a n o s v osionaca .je osnovni, krirtevijum njiho-voga konstvukoigskog rescLVanja.

Ankezmi-oporcz se postavljaj u tako- d a j e-cevovod i zmedju n ji h pravo! i n i -

jski. Zbog toga se postavi jaju na: pre lomi ma-rterena. Pošto je njihov zadatak da

prenesu-na tlo sve. sile^koje se j a v l j a j L ^ d u ž ^ c e v o v o d a o s ^

ju se na sv4m;rfliestimat gde sertakveîl^jav-tjaju: pron^nafpravcaîTi; prečnika

Sli ka Л 5 «53 Zatvoren ooorac t i ~ c e v ; 2 - p n ma r m Detonztemebja oporca;

3-sekundarni betorr i z v e d e n p o s ) enmóntate~cevi;-4~ankerni prsteni; 5 -- kompenzator; 6-prsten namedjupotpori; 7 r opora с. medjupotpore

c e u u n o g a e i a

а oprema gore. U tom si

«va zatvoren,oporac, A

rac vezuje za stensku

гп

»I I «ivr» si dra ^ a - ć n u 'irašntfne-^r- rrjenog~betorrrrán j a o b a v i j e n o ^ j e ^ r e d n a p r e z a n j e

% Ылга f-njihovcr zali van je -betonom; tako^da^je- gornja- g l a v a ~ f i k s i r a n a a p r i m a r -

»mm betonu oporca, čime su sile prednaprčzanja prenete na tu konstrukciju. Na

tako pripremi jen temelj aporca*: montirana r j e cev na čeličnim ležajima za prenos

sila, te j e zatim .izveden.i déa.insekmateraonrcbetonuime,.je.-..opocac-osposob-

!jen da-orihvati s v e - r a č u n s k e si 1 é.

MecLjupovpore imaj u. .zadatak. da. p r e n e s e na ,tl o samo norma 1 ne s i l e , ooezoe-

d j u j u č i , za razliku o d a n k e r n i h oporaca, -potpuno-nesmetano a k s i j a l n o pomeranje

c e v o v o d a . Neki t i p o v i - m e d j u p o t p o r a * p r i k a z a n i su na slici 15156. Najprostiji tip

j e sedlasva. med.jzapovpora (a) koja- se^sastoji od betonskog-sedla-sa o p š i v k o m od •

čeličnog lima,-na^ kojoj leži-cev;-Može se'Drimeniti-samo kod m a l i h prečnika

(do t m).-Prednost" j e ~ j e d n o s t a v n a « k o n s t r u k c i j a , - a -mane su b r o j n i j e r m o g u ć e -

lokalne d e f o r m a c i j e c e v i j e r - s e ista bezîkakvog-ojačanja n e p o s r e d n o oslanja. ..

na sedlo,*mesto- kontakta j e neoristunačno za о matranje 1 oaržavarcjev^koefici-

j e n t trenja je jcš~uveknđosra'visok (f-*- 0,5• bez-podiuaz iva nj a r'f sa

pocnazivanjem), usleci čega se i deo aksijalne sile neminovno'prenosi na potporu.

d) ko-Slika 15.56. TÍDOVÍ medjupotpora: a) seal asta; b i ci Kia

ir! jajuća;-1-noseći -prsten;. 2-klateći oslonac; 3-seKunaarni-beton;

• 4-рглшашг .beton

Zbog toga-se znatno češće primenjuju razne vrste

potpora sa ojačavajućim prstenonrv"*k:oie su rešene

kao klateći sistem (b i c) i l i sa kotrljanjem os-

lonca (d). Klateće Dotoore su najčešće, jer im je

sila trenja najmanja (f - .a-ležaj je pri-

stuoaćan za oaržavan.jc. Da di se ostvarilo ootou-

no tačno uvodjenje u niveletu izvode- se u ove fa-

ze betoniran j a : najpre se izvede stopa u Drimar-nom betonu, zatim se montira cevovod, a zatim se

čelični oslonac, precizno nivelisan, zalije seku-

ndarnim betonom. Savremenije klateće potpore ima-

ju mogućnost visinske regulacije (slika 15.57)

^, , čime se omooućava izvanrear.o tačno uvodjenje cev o-¿nxa 10.0/. K.1 ateca potpo-

"3.: !--clateći oslonac; voaa u projeKtovanu niveletu.

1-klinasti regulator visine

- -ftastoj^ i si o d..topograms kih i geamenanički nûs.1 ova i

veličiiie-nannairiirv,sil a koje s e preko~nj-i h_ prenose.-, na ti o — K r e ć e se najčešće u

- g r a n i c a m a - o d 6 4 6 ш. ,

15.3.5.2. Sile koje deluju na ankerne oporce

i provera..stabilnosti

Pri .odredjivanju sila koje deluju na ankerni oporac polazi se od sledećih

načela:

- na o p o r a c deluju s v e aksijalne sile koje se javljaju od uzvodnog kompe-

nzatora: do težišta o p o r c a , i od težišta.,oporca do nizvodnog kompenzatora. (Ak-

sijalne sile sa gornje strane o z n a č a v a ć e m o sa F, a sa donje sa F*);

- sile upravne na osovinu pri hvataju m e d j u p o t p o r e , tako da na ankerni opo-

rac deluju. samo normalne sile u polovini raspona polja^sa uzvodne i nizvodne

strane (Lđ i L*), pri čemu se uzvodno polje računa do prve uzvodne m e d j u p o t p o r e ,

a sa nizvodne do k o m p e n z a t o r a , ukoliko isti postoji.

5 p e c i f f c i r a ć e s e s v e . s i l e koje del uju na ankerni oporac

а) БъЪе- u osncm (aks-i jalnom pravcu)

- * K o m p o n e n t a v t e ž i n e cevovoda

F 1 = + 9 C L u s 1 n a u » F í s n c - L i i

s i n a n (15.61)

Ovde su: L^ i..L - . r a s t a j a n j a .od. centra .oporca do .uzvodnog i nizvodnog kompenza-

tora (slika 15.59) ; a u i a n - ugao nagiba cevovoda uzvodno i n i z v o d n o . o c L o p a -

гса.г • - "

*Prf ti sale,vode n a unutrašnjft-obod: kompenzatora

F2 - -+а21г«у и" , тгйу H (15.62)

Oznake, kao uz jean.( 1.5>32), H" i ЬГ — računska vi ina pritiska u. uzvodnom i ni-

z v o d n o n t . k o m o e n m t o r u uzimajući u o b z i r i votfrrr udar. Ako se p rečni к 0, m e n ja

računa se s a - o a g o v a r a j u ć i m v r e a n a s t i m a uzvodno i m zvoono.

^Trenje po me a j u о г о sto ri m a , .kaoai. jednač i n i (15.33) za Fj.

*Trenje u vkompenzatorima p r i a k s i j a l n i m p o m e r a n j i m a r . kao u jednači-

ni (15.34) za F 4 r S t i m što se r a č u n a ^ s a o i z v o d n i m i ^ n i z v o d m n » k o m p e n z a t o r o m .

*Trenje-vQde o;zidove cevi - . .

• D 2 - u . , • - D 2 n , F 5 - ~hr — у h i z g . ;. — • у b i z g - (I5..53)

1 5 3 . .

h ^ i h*^ - gubitak..paüa„2bog trenja od-uzvodnog kompenzatora cio oporca i od

oporca do nizvodnog kompenzatora. Ako se prečnik D menja računa se sa uzvodnim

i nizvodnim prečnikom.

^Temperaturni uticaji, kao u jean.(15.38), samo u slučaju cevovoda

bez komoenzatora (F 6).

*Aksijalne sile izazvane poprečnim deformacijama cevovoda bez kom-

penzatora, kao jeanačina (15.43) za r 7 , sa znakom "+" kad deluje sa gornje

strane ka ankernom oporcu, a ako deluje sa donje strane prema oporcu. Uzima

se u obzir samo ako nema kompenzatora.

*Sila u konfuzoru pri prelasku sa prečnika cevi Оцпа Q n (slika

15.53a):

H + H

7 (D -D ) 4 v u n'

(15.64)

r5i 1 a na kolenu cevovoaa (slika 15.58.b):

ra O 2^ "a - v л„ yh: (15.65)

Ove dve sile u kolenu izazivaju rezultantu R, koja je kod konkavnog kolena us-

ne ren a ka tlu, a kod konveksnog preloma prema gore, što je neoovoljniji slučaj.

i — T

Slika 15.58. Uz proračun sila Koje deluju na anKerni oporac

* Centrifuga Ina sila na krivini

usmerena je po bisektrisi centralnog ugla ? prema konveksnoj strani. N j e -

na ukupna veličina R može se odrediti prema relaciji

. -П2 ; (15.66)

.154

Radi slaganja svi h s i 1 a

I\1Q= С V2TT02/4 ; A * -ov2-rrD2/4 (15.67)

Normalne sile3 upravne na osu'cevovoda

* Komponenta težine cevovoda i vode u njemu

N = +(g c+g T /)L* cosa u ; N =+(дс+д,,)1-л cos<xn (15.68)

gde su: L* i L n -uzvodni i nizvodni deo raspona koji opterećuje ankerni blok

normalnim silama.

c) Vertikalna sila: težina ankernog oporca G a .

d) Horizontalne sile: aktivni pritisak zemljišta na oporac. U slučaju

vertikalnih strana oporca i norizontalne površine tla te komponente se odredju-

ju iz relacije

^ Y 2 ~ t g 2 ( 4 5 - (15.69)

»ide je: у z a p r e m i n s i c a težina zemlje; h- dubina ukopavanja; y -ugao unutrašnjeg

trenja;1 В—širina-oprorcar Arcivna-~sTl a kojardeluje sa:gornje strane "gu-

ODorac^tdok-se-pasivna si la otDora u praktičninrračunima izostavlja.

Stabilnost ankernog oporca na klizanje p r o v e r a v a se n a t a j

način što e sile projektu ju na x i y osa» te se odredi suma .komponenti" po

te dve o s e (o/de t e sile biti -označene sa..IX i ' T Y ) :

IX = ,lFcosa + lF TCOSa_ - Nsina-.-N 5sina„ -r-P,-P-

(Т5Г.70)

IY rrlFsincu,-.-*- EE !.S.TnQ^fc~NCQS<frg- + N'СО Scu, -r-G2

Ukoliko je koeficjent trenja-oporca o "tio r e tada s e koericijerre - stab, i 1 -

nosti - na k l i z a n j e m o ž e o d r e o i t i iz-relacije-

k = f lY/lX (15.71)

Češće je interesantniji inverzan.zadatak: ođreajivanje G^ i oogovarajuće

mftse o p o r c a , ako j e zadat željeni koeficijent-stabilnosti (na p r i m e r : к = 1,5).

Tada se iz s u m e vertikalnih sila izdvoji-nepoznata G a : iY - T Y ' + G a , pa se iz

gornje r e l a c i j e odredi težina oporca (Ga)rkoja. obezbedjuje njegovu s t a b i l n o s t

na klizanje

G a = z H f (15.723 ^

155-

Koci konkavnih p r e l o m a m o ž e se d e s i t i d a je :zbog velikih vertikalnih kom-

ponenti sila tako dooijena veličina G^ negativna. To znači da nije potrebno po-

sebnom masom betona ODezoedji va-

ti stabilnost oporca, pa se nje-

gove dimenzije odredjuju konst-

ruktivno. Nasuprot, ukoliko je

kod konveksnih preloma, zbog

rezultante usmerene prema gore,

potrebna vrlo velika masa beto-

na za obezbedjenje neophodne

komponente G a , taaa se ona može

delom nadoknaditi sidrenjem opo-

rca prednapregnutim ili običnim

sidrima u stenskoj masi. Kod ko-

nveksnog kolena je najnepovolj-

niji slučaj kada je cevovod ÍSPU-

njen vodom^.koja~se kreće "najve-

ćom računskom brzinom;, jer je

tada najveća rezultanta koja je

usmerena prema gore. Kod konkavnih kolena može da bude nepovoljniji slučaj is-

pražnjenog cevovoda, jer tada najmanja rezuItantna sila pritiska oporac uz tlo.

Oporac s e oblikuje i ternel j i prema, s ledećim .k riteri j umi ma:

- rezultanta svih sila mora daôstaneû jezgru preseka osnove;.

- dijagram napona oritiska-oporca na.tlo na .temeljnoj ravni treba da bude

sto ravTromerrrrji, a da pritisci budu. i pri najnepovoijnijim komoinacijama» opte-

rećen j a u granicama- oozvo 1 jerri h' napona;

- ne dopuštaju-se n a porrr zatezanj at: u ко 1 i ко s e javljaju moraju se neittra-

: i sati prednapregnutim" ankerima:». kojTmarser ooorcu. dodaje nova sila prfefeka

згета tlu.

Naprezanja na krajevima temeljne spojnice ooorca mogu se odrediti iz rela-

cije:

(15-73) "a la

gde je: A a - površina temelj ne; spoj nice* i a - dužina temelja po osi cevovoda;

e - ekscentricitet'(slika 15.59).

Kod oporaca na.zemljištu, temelj oporca je po pravilu ravan. Na .steni se

ooorac m o ž e izvesti sa stenenastom temeljnom spojnicom, pri čemu. s e .temeljne

âvni postavljaju što upravnije na rezultantu svih sila.

Slika 15.59. Superponiranje sila pri proveri stabilnost a n k e m o g oporca

7~r;H5B, "

Sile-козer4eiuju~naimeojupotpoc;e _

Na medjupatporu - - deluj u sledeće si 1 e:

• Hormalna silaTKoraponenta~težine cevi sa vodom:

N e +(9c+ 9v)L® cos a (15.74)

gde-je: Ln, - rastojanjenzmecüu iredjypotpora.

Osna s i l a : sila trenja о potporu, pri dilataciji cevovoda

F - ~ N'f (15.75)

Vertikalna silar težina medjupotpore Gm

Horizontalne s i l e : aktivan pritisak zemljišta Pz i Pz (jedn. 15.69).

Proračun stabilnosti medjupotpore se obav-

lja na isti način kao u slučaju ankernog oporca.

Pri vektorskom sleganju sila treba ispitati slu-

čaj sa +F i -F, Prema istim principima se može

odrediti i neophodna sila potpore G^ i naponi u

toneljnoj spojnici.

15.3.6. ARMIRANQTBETDNSKr CEVOVODI

, Derivacij e^sa.. mali m ~ p riti s к oni a^većinuprotokom: čestoiisurekonomični j e uko-

liko se-umesta. čelika .izvedu, o d arnriranogr betona. I а к v i c e v o vodi.se^ n a j češ će

grade u o t v o r e n o n r r o v u k o j i se • posie-završetka gradjenjaízaspe^zemrjom kako

bi se, spreći 1 i,nepovoijmr^smperatmmtiu^^ soo-

1 jne i,unutrašnje p o v r e i n e ^ r r r i z a z i v a ^ n e p o * ^ se

gruDO 'računati da razlika u™t:enroerattrrf"od~1QC izmedju™unutrašnje i~spol jne

t e m p e r a t u r e cevovoaa izaziva; napona zatezan j а ц. betonu « oa. oko 0 *.! MPa. Armirano betonski~(AB)~ cevovodi su najčešće kružnog oblika. Medjutim, кос

cevovoda velikog prečnika i malog-pritiska statički je neštorpovoljniji oblik

bi ago spljoštene el i p s e k o j im - se naminimumr svode -momenti savijanja. Pošto je

taj- obi i к bteško real izovati m o g u ^se- dve^ palpvi ne?-kruga: nestoxrazmaci i spoj i -

ti p ra vom po v rš i nom na r as toj anj u koj etobezoed j uj e m i n i ma Ine momente savijanja

(slika 15.61).

Mogu se izvesti-kao klasični АБ cevovodi i kao predrrapregnute. cevi. JJ pr-

vom, slučaju se armiraju, za-pritiske veće od. ! bar a,...dvojnom prstenastom a rma -

Slika :15-60, S i l e k o j e d e -luju na: medjupotporu

.57

Slika 15.61. AB cevovod u pokrivenom rovu: 1-spoljna i unutrašnja prstenasta armatura; 2-podužna armatura; 3-posteljica od mršavog betona; 4-šljunčani tampon sa drenažom; 5-nasuta zemlja

turom, duž spoljne i unutrašnje površine» koje se povezuju sa podužnom armatu-

rom. a medjusobno još i uzengijama~ Debljina zidova- (<$) cevovoda se odredjuje

iz uslova sigurnosti na pojavu pukotina. Preliminarno se može uzeti da iznosi

(k-p-r - o a - ? a ) / o b z (15.76)

goe je: к - koeficijent-sigurnostisa stanovišta-otpornosti narpojavupukotina

o- unutrašnji pritisak u cevi (MPa); r- unutrašnji radijus c e v i ( m ) ; o a - ra-

čunsko naorezan je u armaturi (30 MPa); F a - poprečni-presek-prstenaste armature

na jedinicu dužine-(m 2/m); u b z - gornja granica čvrstoće na zatezanje (do 3

MPa).

Količinu prstenaste armature ne treoa uzimati.,manje od 0,4% od površine

cocrećnog preseKa betona. Pri unutrašnjem pritisku većem od 1 bara usvajaju se

sva orstena - sooljni i unutrašnji. Površina preseka podužne armature nije ma-

nja od 0,2% od preseka Detona. Zaštitni sloj betona je najmanje 2 cm. Rastoja-

nje prstenaste armature nije veće od 1,5 o.

AB cevovod se izvodi u rovu, u kome je prethodno pripremljen temeljni le

žaj od betona, tako da ugao naleganja. ne bude manjiiiod 90°. Betoniranje se iz-

vodi u karapadamav tako da se napreduje sa svakom drugom, .kako bi se preostale

deonice betonirale tek posle završenog procesa skupljanja betona.

Kod klasičnih AB cevovooa ne koriste se u dovoljnoj meri mogućnosti čeli

čne a matureílbogitoga-seTiroze-pcátaeni^ p p rednapreza nja jüna^v iie~mo-

gućnosti pcednaprezanja. Najprosti ji je otezanje..cevi po spoljnomperimetru i

zalivanje zaštitnim slojenrbetona.

Kod velikih pritisaka (do 30 .bara)"dovod se može realizovati kao.komoino-

vana konstrukcija: armirano betonska~ceu obložena iznutra čeličnim limom. U tom

slučaju se proračun obavlja po shemi speg-

n u t o g r a d a obe konstrukcije. Taj sistem

je primenjen na dovodima više pribranskib

postrojenja visokog pritiska. Shema takve

konstrukcije prikazana je na slici 15.62.

Računska shema se zasniva na postavci da

će napone zatezanja primiti spregnuto če-

lični lim i prstenasta armatura. Ukoliko

se usvoji čelični lim, sa površinom popre-

čnog preseka FA, tada se površina preseka

prstenaste armature (F a) može; odrediti iz

relacije:

Slika 15.62. Cevovod u kombinaciji čelik-armirani beton: 1-spoljni i unutrašnji" prsten armature; 2-po-dužna larmatu ra ;. 3-čelična cev;4~ * m o n t a ž n o " u k r u ć e n j e 5 - b e t o n

(k-N - ač-Fč)/aa (15.77)

gde. su: k- koeficijent sigurnosti; N- naj-

.veća.~$ila-zatezanja u zidu složene~cevi;

Q č ^ aa - r a č u n s k a otpornost čeličnog li-

ma i-armature, ü gornju relaciju s e . m o f e u v e s t t i koeficijent koji bi uzimao

uêra*^r^tislove^spregnutog. rada armaturéî cevi.

16. NESTACIONARNE POJAVE U-DERIVACIJAMA POD .PRITISKOM . ^ I OBJEKTI ZA UBLAŽAVANJE.NEGATIVNIH POSLEDICA

H i d r o e l e k t r a n e su sa stanovišta dinamike opterećenja veoma fleksibilni

objekti, jer su u veoma kratkim vremenskim intervalima moguća veoma značajna

povećanja i smanjivanja snage, a time i protoka kroz turbine. U slučaju nekih

kvarova na elektrani ili prenosnom sistemu koji preuzima njenu proizvodnju, mo-

gući su i praktično trenutni ispadi postrojenja iz pogona, što podrazumeva za-

ustavljanje agregata u vremenskim intervalima koji se'mere sekundama. U slučaju

hidroelektrana sa dužim davocmo-odvodnim derivacijama brze i značajne prcmene

proroka izazivaju udarne oscilacije pritisKa, koje narušavaju hidrauličku stabi-

lnost p o s t r o j e n j a , ugrožavajući-na odredjen način -i^njegovtr funkcionalnost.

Zbog toga se u procesu projektovania postrojenja moraju podrobno .izučiti fenome-

ni nesiacionarnog t e č e n j a , k a k o bi se predviaele mere, zaštite koje bi ooezoedile

konstruktivnu i funkcionalnu pouzdanost hidroeletrane i u uslovima-najnepovolj-

nijih n e s t a c i o n a m i h " pojava koje se mogu desiti tokom e k s D l o a t a c i j e .

Osnovu za i z u č a v a n j e n e s t a c i o n a r n i h fenomena u-dovodima pod pritiskom či-

ni teorija h i d r a u l i č k o g u d a r a , koja se izučava u Hidraulici. Iz te grane Hidra-

u i i ke, z а ко j u se p retpostav1 j a da.. j a. čitaocu „ p o z n a t a ^ o vde=će- se rezimira ti - s a -

mo oni osnovni stavovi koji su neoonodni z a - s a g l e d a v a n j e mogućnost-r p r e d u z i m a -

nj a mera zaštite h i d r o e l e k t r a n e u fazi Drojektovanja. Od mera zašti te razmotri-

će se hidraulički i konstruktivni asoekti v o d o s t a n a , kao i mogućnosti zaštite

izcorom o d g o v a r a j u ć i h p a r a m e t a r a - a g r e g a t a , * s a - e v e n t u a i n i m ~ d o d a t n i m elementima

koji ooezbedjuju o t k l a n j a n j e negativnih posledica vodnog udara (sinhroni regu-

latori p r i t i s k a , itd.).

1 5 . 1 * H I D R A U L I Č K I U D A R U D E R I V A C I J A M A P O D P R I T I S K O M

16.1.1 . FENOMEN HIDRAULIČKOG UDARA I NJEGOVE POSLEDICE

H i d r a u l i č k i m u d a r o m . s e naziva povišenje ili.sniženje, pritiska u dovodnoj

i 1 i odvodno ja deri vaci j i.. pod. p r i t i s k o m , pri nag loj^promeni ^brzine tečen j a.- U k o -

1 i ко se turhtnskinr r e g u l a t o r o m protoka s m a n j u j e r p r o t o k ; ^ t a d a ; s e uzvodno od,tur-

bine javlja p o v i š e n j e pritiska,-a nizvodno., od. nj е.-(samo-kod reakcijskih. turbi-

na! sniženje pritiska.. Obe s u pojave nepovoljne: . «.povišenje pritiska u oovodnom

T 6 0 -cevovoditiugrožava - njegovu bezoednost ti?

cevi, dok snrtíenje prürrska rrtrvotino'od^turbjne može da dovede d o p o j a v e - v a k -

uma i povratnoga talasa koji udarom u turbinu sa nizvodne strane može da izazo-

ve oštećenja. Na analogan način do nepovoljnih" fenomena dolazi pri naglom pove-

ćavanju protoka: uzvodno se pritisak naglo~:smanjuje dok se nizvodno povećava,

sa posledicama sličnim kao u prethodnom slučaju.

Sa stanovišta projektovanja dovodne derivacije i izbora performansi ...tur-

bine dva su slučaja posebno značajna:(aj)maksimalno nadvišenje pritiska u dovo-

dnoj derivaciji pri

najvećoj koti vode u

akumulaciji ,lbj) naj-

veće sniženje pritis-

ka u cevovodu pri na-

jnižoj radnoj koti.

SI i ka 16.1. SIučajevi vodnog udara- meroaavni :za

trasiranje: t dimeuzionisanje^cevovoda»-^ . , _

Prvi slučaj

(QinsrT ili " ne-

ki m kritičn i m s luča -

j ev.ima skidan j a ma 1 i h

opterećenja, meroaa-

van jé.za dimenžioni-

sanj.e.»cevovoda i..tur-

bina, jer stvara najveći pritisak koji konstruktivnim rešenjimarcreba:prihvati-

ti ili smanjiti. Drugi slučaj, koji nastupa pri naglom povećanju opterećenja

elektrane k a d a i s t a radi pri minRN (Q-0 - ^ Q ^ s t ) meroaavan je z a trasiranje ce-

vovoda, jer se njegova niveleta-mora tako o d a b r a t i d a nigde ne dodje do pojave

уакишгаИ najnepovol jni jem o a d u p r i t i ska (na-prikazanoj sicici sa tog stanovi-

šta je meroaavno-mesto A-na trasi cevovoda). Očigleano je aa jeiza dimenzioni-

sanje cevovoaa u proizvoljnom i-tom preseKiL memdavan~-pritisaic.-p,.= H:pg,, koji

pored hidrostatičkog pritiska p^ obuhvata još i nadvišenje pritiska Ap¿ =

- A H i P g - koje je nastalo kao1"pos-ledica*:hidrauličkog-udarav S droge: strane, hi-

draulički udar dovodi do promene pritiska koji' deluje na turbinu;"što utiče na

razvoj prelaznih procesa u njoj- Pošto'upravcrturbina svojim radninrperforman-

sama^(vreme*zatvaranja i otvaranja: sprovodnog, kola i 1 i regulatora-protoka:- kroz

mlazniкPeltonove turbine) bitno- utiče-na veličinu- vodnog- u d a r a ^ d a se zaklju-

•ж-

J ¿iti "da je i z b o r t u r b i n e i -dimenzionisanje cevovoca jeaarr-ixerativarr^races*

Ltoicom koga se traži n a j p o v o l j n i j e res en je turbine i cevovoda i sa stanovišta

i vodnog udara.

Tokom tog procesa usaglašavanja performansi turoina i cevovoda, sa sta-

novišta udara su posebno interesantni sledeći areiazni režimi:

(a) Pokretanje agregata* Turbina se otvara do minimalnog p r o t o k a , dovodi

со nominalnog broja o b r t a j a , generator se sinhronizuje sa mrežom i uključuje u

nju, a zatim se podiže opterećenje do maksimalnog. Taj slučaj je značajan, jer

dovodi do nepovoljnih negativnih oscilacija, tim pre što se vreme pokretanja i

dizanja opterećenja agregata sve više skraćuje, kako bi se hidroelektrana uči-

nila e f i k a s n o m u ulozi havarijske rezerve sistema,

(jj) Zaustavljanje agregata. Sprovodno kolo se postepeno zatvara i u tre-

nutku kada je dostignut protok praznog hoda generator se isključuje sa mreže.

Osnovni deo procesa zaustavljanja se odvija pri nominalnom oroju obrtaja. Tek

posle isključenja generatora sa m r e ž e u preostaloj fazi zaustavljanja primenju-

je se kočenje rotirajućeg sklopa (turoina vodom, generator nidrauličkim kočni-

cama). U ovom prelaznom režimu dolazi do pozitivnog udara.

f a ) Regulisanje snage, Kod regulasionih elektrana dolazi do stalnog.diza-

nja i sk-idanj a, o p t e r e ć e n j a , u. g r a n i c a m a od N r a i n do * To izaziva česte,, nes-

tacionarne pojave.:-povećanje., pritiska pri rasterećenju i sniženje pritiska pri

opterećenju, pri čemu se stalno održava nominalan oroj oortaja. Regulacija te-

če relativno sporo sa gledišta, udara, ali valja ispitati n a j n e p o v o T j ñ i j e kombi-

nacije dizanja i" spuštanja opterećenja i njihov,oaraz na oscilacije. pritiska u

dovodu i odvodu..

id) HavoTbjsko skidcsije- ovtsredenja i zaustavljanje - nastuoauprrr. oraktično

trenutnom isključenju agregata sa m r e ž e , pri punom ili delimičnom opterećenju

generatora. N a s t u p a r z a t v a r a n j e n u r b i n e * u u s l o v i m a u o o e g a . Ovaj s l u č a j - p o ora-

<":lu daje najveći u d a r , bilo ori isnaau pri punom ooterećenju, а u nizu siučaje-

za i pri ispadu pri kritično malom o o t e r e ć e n j u , koje dovodi do оrzog: potpunog

zatvaranja sprovodnog kola (glava 16.1,2.5),

Petaljno prpjektovanjepostrojenja podra2umeva ispitivanje nestacionarnih

pojava pri s v i m p r e l a 2 n i m režimima. Za preliminarne račune j e o b i č n o dovoljno

ispitati slučaj e v e ( d ) i a ) , j e r se tada dobi jaju najnepovoljniji pozitivni i

negativni udari. _

\/ : -VEEICINE:ÎDRAULIČK0G:UDARA

Inercija vode pri promeni brzine kretanja je osnovni uzročnik fenomena

hidrauličkog udara. Sa pramenom brzine kretanja javlja se sila inercije koja

ima, shodno Dalamberovom-principu, suprotan smer od-smera ubrzanja: kod uspor-

nog kretanja biće u istom smeru sa vodom,što izaziva povećanje pritiska, a kod

ubrzanja u suprotnom smeru,što dovodi do smanjenja pritiska.

16.1.2..1. Opšte jednačine, faza, potpun i nepotpun udar,

prva karakteristika cevovoda

U najopštijem-slučaju pojava hidrauličkog udara opisuje se sistemom od

dve parcijalne diferencijalne jednačine, od kojih prva predstavlja dinamičku

jednačinu, koja se izvodi iz zakona о količini kretanja, a druga jednačinu kon-

tinuiteta, dooijenu iz bi 1 ansa mase tečnosti:

ЭУ at

1 Ü эх

(16.1")

Ove jednačine su i zvedene pod pretpostavkom: da-r.su.-gubi ci na-iirenje i~~br-

zinska visina v 2/2g zanemarijlvi u:odnosu;na razmatrane^veličine. Ovde su:

v = v(x,t) - brzina u'cevovodu; H - Z + p/pg; p - pritisak; Z - visi na-težišta

preseka^cevovoda. nad лтекопг referentnom*ravni; x - rastojanje-po o s r c e v i o d po-

• četkamdo-razmatranog- preseka; с - brzina rasorostiranja-ucamog- t a l a s a r t — vre

me%: g — g r a v i t a c i o n o u b r z a n j e , * Pošto~~izvodjenjeirrlr jednačina, rešavanje i ana-

li zarrešen ja. izlaze iz^domena ci 1 jeva-ove knj i ge» ovde.; će s e razmotriti samo ne

ki aspekti vodnog., udara koji imaju?najveću; pri menu u prvim- aproksimacijama pro-

jekrovanjar derivacioni ir hidroelektrana.. Prikaztma tematičkog aparata;,,za. detaljne

praračuneîSvin-sl-učajeva:rkojiTse?7srećLr u oraksi~zarrtevao bi. posebnu-monografi

ju.. Detaljni je videti u puolikacijama 139-42].

Ako se posmatra realan fluid i»cevovod sa elastičnim zidovimav' snema* raz-

voja udara je prikazana na slici 16.2. Po-

višenje pritiska Ap dovodi do e!asti čne

def ormacij e revi^'i^ko-da; :ses poprečn f»p re- -

sek-prošrruje^za^f f T a j^poremećaj se kao

- frorrt'talasaûdaraspremešta;-vrzrcevdužine L

brzinom c, koja je za. slučaj vode .

p+Ap

ST i ka 16.2. Shema-razvojavodnog udara u elastičnoj cevi

1 6 X ~

: с - 1425/ /i+ЕуУК у : " (16ZZ)

gde j e r E m o d u b e l a s t i č n o s t t v o d e (E^= 2,-tGPa); К = koeficijent:deformacije

površine poprečnog™preseka (A) c e v i , pri promeni unutrašnjeg pritiska p, t j .

dA = (AK)/dp.

Koeficijent К (Pa) ima sledeće vrednosti:

- za čeličnu cev К = E¿6/0

- za armirano betonsku cev: К = [Еь<5( 1+9,50)]/D

Ovde je: E č - modul elastičnosti čelika (E¿= 210 GPa)

E¿- modul elastičnosti betona (Еь= 21 GPa)

ó - debljina c e v o v o d a , 0- prečnik c e v i ; B- koeficijent armiranja prste-

nastom armaturom (0 = 0,02 * 0,05).

U slučaju č e l i č n e cevi, koji je najčešći, brzina prostiranja udarnog ta-

lasa iznosi

с * 1435/ J 1+E^D/Etfó (16.3)

Kod čeličnih cevovoda brzina prostiranja udarnog talasa kreće se u granit

cama с = 800-5-1200 m / s .

Na c e v o v o d u .duzine Látalas za vreme od L/c stiže do početka.cevovoda (VG-

aostan, v o d n a . k o m o r a . ^ j e z e r o ) *~gde_.se~odbija o d m a s e vode i p o č i n j e da vraća

:<ao talas s n i ž e n o g - p r i t i s k a . Pritisak u p o č e t n o m preseku j e približno konstan-

tan, jer se pozitivni i negativni talas*, p r i b l i ž n o i s t e v e l i č i n e , s a o i r a j u .

Talas sniženog p r i t i s k a se za L/c v r a t i "do" zatvorenog sprovodnog kola ili zat-

varača, odbije: od njega i ponovo kreće u z c e v o v o d , itd. U bilo kom^trentrtku-vne-

nena i bilo kom-preseku cevovoda p r o m e n a pritiska će se dobiti kao suma. poziti-

vnih i n e g a t i v n i h t a l a s a .

Vreme p o t r e b n o r d a pozitivan-talas" stigne-do početka cevi i da se vrati

nazad k a o o d b e t j e n r t a l a s :naziva se -fa2a::udamr, (tf)» koja-.se»- злшгдхошпа. dvo^

stru ico о red jeni p u t L-.octredjuje relacijom

t f * 2L/C ' (16.4)

Ukoliko je vreme zatvaranja ( T 2 ) kraće od vremena za koje je talas otišao

i vratio se, t j ^ , u k o l i k o je t f v l * » - anači da je. povratni talas stigao do z a t v a -

rača kada je isti većibi о potpuno z a t v o r e n . T a k a v - m a n e v a r n a z i v a se hidraulički naglo zatvaranja*, a: o d g o v a r a j u ć i h i d r a u l i č k i u d a r s e n a z i v a potpun udar* * Ako je

t f < T 2 povratni :tal as j e stigao do z a t v a r a č a p r e njegovog potpunog z a t v a r a n j a ,

taко da p o v e ć a n j e pritiska nije dostiglo m a k s i m a l n u vrednost te se radi o hidra-^ i j ' i -postepenom zatvaranju. Na taj način s t v o r e n u d a r naziva se nepotpun hid-

1 6 4 "

rauliaki udar. Kasnije će se. pokazati da se^pri projektovanju p o s t r o j e n j a nasto-

ji daise:;xlcržina c e v o v o d a -L i irreme-zatvaranja: turbine T z t a k o odaberu? da. s e iz

begne potpun udar. Da bi se-to o s t v a r i l o mora da je L < c-T^/2.

Primenom jednačine za promenu količineJcretanja u Hidraulici se. izvodi

veza promene pritiska (др) u funkciji~promene"brzi ne (ду).

Na t a j način se dobij a osnovna gednačina hidrauličkog udara

ДР - -pс ¿V (16.5)

Iz ove linearne veze se m o ž e zaključiti da je priraštaj pritiska nezavi-

san od početnog stanja pritiska i' da j e moguća, pri mena principa superpozici je.

Gornja j e d n a č i n a , izražena preko promene pijezometarske visine (zamenom

др/pg = дН), može se ispisati u obliku koji je poznat kao f o r m u l a ž u k o v s k o g :

ДН =-cAv/g (16.6)

Ako se brzina smanjuje, taoa je ду negativno, te je дН pozitivno i priti-

sak se povećava. Pri povećanju b r z i n e áv > 0, pa je дН < 0, te se pritisak .sma-

njuje. Formula žukovsKog daje graničnu veličinu uaara, pri nagloj promeni brzi-

ne. Karakteristično je da dužina cevovoda L u tom slučaju nema uticaja*..a da

sušestven z n a č a j ima brzina rasprostiranja udarnog talasa c.

Ako se.brzina menja od početnog v 0 do v po nekom p r o i z v o l j n o m i z a k o n u v(t)

t o k o m - v r e m e n a , .tada se naavišertje p r i t i s k a č m o ž e napisati u vidu

¿P(t): ~ pc(v* 0-v) (.16.7)

š t e d a j e s p r o m e n u (povećanje) pijezometarske^visine

дН = H-tto.-«-c(v0-v)/g (T6.8)

M a k s i m a l n o povećanje pritiska nastaje...pri promeni brzine V ^ na nul.u»..ij _ u

s l u č a j u n a g rog I s o a a a nidroelektrane-.Jcoja j e ~ r a o i l a punim i n s t a l i s a n i m protokom.

Ü ..torasslučaju^za.&Ьлсаф.~-рощгипа$ maxa&tckag udaca^ maksifflailno^wvecaiijfigEpri— tiska др iznosite na donjem; kraju cevovoda max

i 1 6 ' 9 )

(16.10)

( 16 . 1 1 )

To se m o ž e i z r a z i t i ore ко promene pi j e z o m e t a r s k e visine

AH = H ~ H 0 = с v f / g

odnosna»? preiccrrel a t i v n e veličine

- max AH _ H-Ho - С V 0

H H ti H, с

с - "о

'11

jezazmenzânaina..veьгсыю.. £ ~ cv0 /д ri0. nzzz.vcL.3e prvom Koraiczeriszi^-kom cevovoda i ona pokazuje relativno povećanje pritiska i pijezometarskih vi-

sina u cevovodu.

Jepov-pun udar koji nastupa pri u > tf je mnogo češći u praksi,, pošto se

potpuni udar ne dopušta u nidroenergetskim objektima. Veličina nepotpunog udara

zavisi oa zakona po kome se vrši postepeno zatvaranje.

U slučaju postepenog zatvaranja po linearnom zakonu v = v 0(1-t/T 2) zame-

nom u (15.7) dobi ja se лр*. - ос v 0t/T z. Najveći pritisak ¿P u tom slučaju se

javlja na kraju prve faze (t = t f- 2L/c), te je u tom slučaju, kod nepotpunog

udara sa linearnim zakonom promene brzina, maksimalan pritisak jednak /

' ¿олах = Zol v c/T z (16.12)

U realnim uslovima taj se pritisak može smanjiti programi ranim usporava-

njem zatvaranja (glava 16.1.2.5).

Iz gornje relacije se izvlači jedan bitan zaključak za projektovanje de-

rivacionih hidroelektrana: veličina najneoovoljnijeg udara se može smanjiti

skraćivanjem dužine c9vovodne derivacije (L),- povećanjem prečnika cevovoda како

di se smanjila brzina v. i produžavanjem vremena zatvaranja T z. U poglavlju

'5.1.3. će se prikazati mere zaštite od vodnog udara, od kojih su ključne upra-

vo one na pianu adekvatnog izoora gore navedenih parametara.

15.1.2.2. Verižne jednačine za slučaj

nepotpunog udara

Razmatra se povećanje pijezometarske:tvisine.,na nizvoonom kraju cevovoda

eri proizvoljnom zakonu oromene brzine, za slučaj t~-, tj. pri nepotpunom

udaru. U prvoj fazi do donjeg kraja cevi još se nije vratio odbijen negativan

talas, te se porast pijezometarskih visina odvija PO jeanačini (15.8):

--Ч, - cív c-vj/g. U nastavku će se indeksima 1,2 ,n označavati veličine na

<raju" odgovarajućih faza. Prema-tome. na kraju prve faze srče

T a l a s коji je na kraj J c r v e f a z e s t i g a o ao z a t v a r a č a o c t i j a se cc njega,

te se u II fazi uz cevovod kreće nov odbijen talas. Znači, tokom druge faze na

donjem kraju cevi promene pritiska i pijezometarskih visina su rezultat deiova-

nja tri talasa: 1) prvog talasa povišenja pritiska koji se kreće uz cevovod, a

izazvan je produženim zatvaranjem, 2) negativnog talasa koji se vraća niz ce-

vovod, p o š t o se oabio oo vodenog stuoa na početku c e v i , 5 f talasa ,<o]i se odbio

те jocL zatvarača, te s e krećenur cevovod.»Povećanj e pi jezometarskih visina- nas kraj u

.druge^fare.H 2- H 0 - дН2- može~se pri kazatii káo; suma aH¿= aH| +-ÜHJ , "gde je:

ДН2 - povećanje pritiska od oba talasa koja se kreću uz cevovod, а дН? - od ne-

gativnog talasa koji se kreće niz „cevovod— Član.,ДН2 je isti po veličini, a su-

protan po~ znaku, povećanju pijezometafske visine na kraju prve faze, tj. ДН2 =

- -ДН

i, te se može pisati ДН2- AH| - ДН1% odakle je дН| - ДН1 + aH2-Iz jednačine (16.8) se vidi da postoji linearna veza pijezometarskih visi-

na i brzina, što znači da promene дН2 i ДН2 prate promene brzina ду* i AV" .

Vodeći računa 0 znaku može se napisati

av* ^ -g ДН9/С -д(дН2+дН1)/с (16.14)

Av" - g дН£/с ¿ -g.AHi/c (16.15)

Suma ¿sv'+av" - v 2-v q predstavlja promenu brzine na kraju.druge faze, te

se mozér napi sati

(v 2-v 0) - ^(дН^дН^/с (16.16)

odakle~se dobija~da"je povećanje pijézometarske visine, na kraju druge faze

A H 2 ~ - n z - V l + v - Ч ) - 2дН1 (16.17)

Ukoliko se isti сииоак primeni i z a o s t a l e faze dobije se

; fivv-^r^ пела)

Ova jednačina -"с ve-rižnom je**~omogućava da se dobi je rpromenažipi je-

zometarske кохе na; кгада cevi ' • oju fi-te fazeukoliko je poznata, brzina v n i

povećanje pi jezometarskih visina na kraju-svift prethodnih faza ~ J o ~ omogućava

proračun*. uaara za, proizvol jan zaкопзpromene brzine-

Računski je .pagoanije-oa se- verižna jednačina^svede ~na~relativne- jedinice.

Označimo sa дп relativno oovećanje pijezomerarsKin visina na donjem kraju cevi

ДЬ - ( H - H 0 ) / H — ^ AH/H 0 H - (1+Ah)H0 (16".19)

Pošto.su.brzina i protok kroz^sprovodncKkolo ili mlaznicu proporcionalni /Н,

..može. se pisati ,

a, . (16.20)

Ovde $ui Q - protok; v - brzina; A — proticajrVi/presek, dok^se^îndélcsi - ¿

odnose na najveću vrednost u- početncmrtrenutku.

.67

Umesto- odnosa А/A^3* motease uvesti odnos--jedinični hrpratokass(gtava

10.3Г2) q = Q r / Q ; (16.21)

te se može pisati max wax Q/Q 0 - v / v 0 = q /Т+дЬ (16.22)

U preliminarnim računima, ukoliko se ne raspolaže univerzalnim karakteri-

stikama turbine, koje su neophodne za o d r e d j i v a n j e relativnog protoka q, kod

reakcijskih turbina se može koristiti odnos otvaranja sprovodnog kola a 0 / a 0 m a x .

U standardnim uslovima H=H 0 i Ah - 0, te se umesto v Q u jedn.(l6.18) može

uneti v 0 - q 0 v â x . Zamenom odgovarajućih vrednosti u verižnoj jednačini sa

rii-H0 = Ahí H 0 ; H -H 0 = A h n H Q , deljenjem jednačine sa v® a x-H 0 i uvodjenjem

prve karakteristike cevovoda £ dobija se relacija za odredjivanje relativnog

povećanja pritiska ili pijezometarske visine na kraju prve faze

q t Л+дЬ, = q (16.23)

i na Kraju bilo koje n-te faze

; ? n ~ ¡ q n /1+дЬп = : ^ z дгъ (16.24)

0 - - i=¿

Ovo j e takodje verižna j e d n a č i n a koja omogućava da se odredi relativno

povećanje pri ti ska. .дЬ na kraju n-te f a z e , ako su poznati relativan jedinični

protok q n , na., kraj u vte„faze i vrednosti ¿h za sve prethodnerfaze.^

16.1.2.3. Druga kar a kte r ist i ka cevovoda

Za praksu je od interesa inverzan zadatak: koji je idealan zakon reguli-

sanja pri kome bi se dobi lo nadmanj-e -povećanje pijezometarskih visina (дН) na

: o n j e m Kraju cevi za.slučaj potpunog skidanja opterećenja elektrane (v^2^- 0).

" e o r i j s k i , najmanje povećanje дН bilo bi ukoliko' bi s e nar početku" .prverfaze

indeks "'"") i na kraju svih faza ostvarilo isto povećanje pi j e z o m e t a r s k e visi-

ne, tj. ako bi b i l o

= d H i = . . . « ¿HA » ^ ( 1 6 . 2 5 )

U tom slučaju bi ta povećanja pijezometarskih visina iznosila

дН®^ = a , H 0 = дН - дН.... - ¿Hk (16.26)

Ovde j e a bezdimenzionalna v e l i č i n a koja se naziva druga karakteristika

?ovcvo;za i formuliše se kao

. a - L..yWax/q H T„ (16.27) о J о v

ш ^Drwaxkarakteristi ka cevovooa ж-щкаэд е veličinusteo rij s kog 2 trn гт тшиша ? p о -

-vedarla prj ezometarski h v i si na дН3"2 , ako- se manevar^smanjenj a:tako obavi da.se

izjednače" sve vrednost i дН. To u reaiirosti nije moguće, pre- svega i zbog-činje-

nice da je vrednost дН = 0 (na početka prye faze), ali se-modifikacijom linear-

is nog^zakona može:-postići dosta« uspesixrsrartjénje.

16.1.2.4. Povećanje pritisaca pri linearnoj promeni q

pri potpunom sricanju opterećenja

Pri potpunom skidanju opterećmja agregata javlja se slučaj q = 1 -+q-0,

t]j. sa maksimalnog protoka se silazi na nulu» U slučaju linearne promene

q - f(t) najveće povećanje дН biće иг kraju prve faze ili na kraju neke udalje-

ne faze m (slika 16.3). Zato se

najveća informacija о vodnom

u d a m dobi ja odredji vanjem Ah i

i A V

Odredjivanje Ahi. Pri li-

nearnoj vezi q-f(t) promena pro-

toka tokom prve faze biće

qoî-Aq - t f / l z = 2L/c-T z. Ako

se u j e d n . ( 1 6 . 2 3 ) umesto

/ 1+Ahj unese«prib 1 ižna w r e d n o s t

, . ^ , . , • _ 1+Ahi/2-dobiće se~posle*odredje-1 m e a m o m . zatvaranju: maksimum na iura¿it,prve ... 1 y J

faze (1) i na kraju (2) rtihr,transformacija^relacija

A ñ i » — (16.28)

4 t, S % ..

- - — - — '2

. koja^:definišef p o v e ć a n j p r i t i s k a : Жгк&фл. pevmfud*.. .

Odredjivanje A t t ^ K o r i š č s n j « ' tesilKe jeonačine u bezdimenziona 1 nam obi i -

ku, uz i2vodjenje q , - q - AQ sesija-ss ГЛ-i л

ДО /1 * = 2 i ^ C (16.29)

Uvodjenjem približne relacije / + Ah-/2. ..dobi ja se posle sredjivanja

izraz za oaredj i van je. povećanja pritiska, mn:kraju dovoljno .-udaljene m~te-faze

A k J ' ^ - ^ - (16..30) 2-е

Može s e dokazati da pri skidaaîpffliogrooteredenja (q c= 1-~qffl = 0) pos-

S1 i ka 16,3. Dva itipa povećanja; pritisxa. pri

. 1 6 9

аде sleáeciHsluóajevi:: 1) za vreanosti £ <.2~.Ahi > Ah^, 2) za в, > 2..J»

tru > лл i» 3), _za. £ - 2.\Ahi - Ah^«

Pojednostavljene relacije (16.28» i 16.3(3) daju dobru tačnost za a < 0,5.

16.1.2.5- Povećanje pritiska pri skidanju malih opterećenja

Može se dogoditi da nastupi havarijski ispad postrojenja pri opterećenju

manjem od instalisanog (0 < < 1). Taj slučaj je vrlo važan jer se može desiti

ori malom početnom opterećenju q 0 , tj. pri malom početnom otvaranju sprovodnog

kola (ili mlazni ka) da se isti zatvore brzo, već u toku prve faze, tako da u

tom intervalu dodje do pojave potounog udara. Ukoliko je zatvaranje završeno u

~rvoj fazi, unošenjem u jetin.(23) vrednosti Q}- 0 dobi ja se relacija za potpun

uaar u sledećem vidu

(16.31)

A h i

д ; A h P o t = я, Š \ / \ I

1 i q„r ^ ^

Slika 16.4. Relativno oovećanje (gornji deo dijagrama! i smanjenje pri-tiska {dijagram ac "i e .• za razne veličine relativnog početnog protOKa

" ш : "• -

"Drrtrr se sagleda 1 о kritičnc-ma tepočetno opte rečen j e, x a koje?- e-~ dobi ja

najveći udarrnrote^se^naoravi ti-dijagram A h f ( q 0 ) . Na-toirrdtjagramu-udar u

p r v o j ~ f a z i j e - predstavi j en pravom A h p o t ~ = Ukol i ко se pretpostavi 1 i nea ran

Zakon-promene q mogu se odrediti Ahí i Ah (16.18. i 16.30) i naneti na dija-

gram.

-Presek linije & h p o t i Ahi nastupa^pri nekom kritičnom protoku q Q - q ^ ,

za koje-su vrednosti Ah t i Ahi najveće. Ta vrednost q k r pri linearnom zakonu

promene q je

% r - 2a/C (16.32)

Ukoliko se izjednače desne strane jednačina (16.28. i 16.30) dobija se

da je A h ^ A h m za vrednost q Q = 2/5, čime se razgraničavaju zone Ah T< A h m .

Najveća vrednost povećanja pritiska dobija se ako se u relaciju za Ah,

uvede vrednost q 0 = 2a/£. Tada se dobija da je

A l W = 2a (16.33) Iz ovoga se izvlači važan zaključak: pri linearnom zakonu promene protoka

najveći udar će se javiti ne pri skidanju punog opterećenja* već pri skidanju

malih opterećenja у bliskih

Ukoliko se a prikaže preko svog izvornog oblika druge karakteristike ce-

vovoda (16.27), proizilazi da se uoravo pri skidanju malih opterećenja dostiže

najnepovoljnija. vrednost др pri nepotpunom udaru. To se preoledno-uočava. iz лах

Sledeće transformacije:

¿ W - = 2L v,/g H 0T 2. ; .лН_;;: = - H a шах шах

' ' • u 2L V 0 u 2 0 L V_ АРтах - Дrtaax p g = H 0 pg = <-

g н0 Tz T 2

U - praksi rse-ova nepovoljna^ vrednost-дпГ77ах može smanjiti na veličinu oko

дп ^ 1,4ff ukoliko se mala opterećenja .skidaju programski usooreno.

vif-16.1.2.6. Sniženje pritiska - negativan uaar

Ukoliko hidroelektrana, raaeći saL-sniženim opterećenjem-(uloga rotirajuće

rezerve) naglo preuzme povećano opterećenje, dolazi do sniženja pritiska i nega-

tivnog udara. Pijezometarska visina na kraju cevi se smanjuje na H = H 0- Ari.

Uvodeći oznaku

у « дH/H = (H 0-H)/H 0 (16.34)

koja u suštini znači Ah = -y, verižna jednačina u bezdinrenzionalnom obliku se

transformiše:.. r

.71

za p r v u - f a z u : q x /1-у. = Ч^У^И ^ (16.35)

za sve ostale faze: q /1-у ^ q + - i у (16.36) n n 5 i = r, ¿

Na sličan način kao u prethodnom slučaju dobi ja se vrednost relativnog

sniženja pritiska u prvoj fazi

У, = ("6.37)

1 + M + „

Najveća vrednost će biti u slučaju kada postrojenje kreće u pogon

(q -0), kada iznosi

У = 2a/(1+a) (16.38) lmax

U udaljenijim intervalima vremena, npr. na kraju neke m-ts faze doDija se

da je

y m = 2a/(2+o) (15.39)

U ovom slučaju je y ( - y m za q n = 2/?

Ovi efekti smanjenja pritiska prikazani Su na slici 16.4. (donji grafik)

15.1.2.7. Hidraulički udar u cevovodima čije se karakteristike

menjaju po dužini

U slučaju da. se cevovoa sastoji-od-deon i c a r a z l i č i - t i h prečnika D, u prvoj

aoroksimaci ji se m o ž e računati sa tzv. e k v i v a l e n t n i m cevovoáom* Ako. se cevovoa

sastoji od n d e o n i c a , dužine ь,... -a orzinama p r o s t i r a n j a talasa C,,...,

C ^ , tada u ekvivalentnonr cevovodu dužine L - ¿ i., brzina prostiranj a talasa

treba da j e toliko: velika da je tra j a n je f á z e l í s t o kao u realnom 1 cevovodu.

Iz tog uslova sledi aa j e srednja brzina p r o s t i r a n j a talasa

n C s r = и I ¿¿/Ci (16.40)

i=l

Neka su .. ,v brzine u cevovoou pri q 0 - 1 i H 0 . U ekvivalentnonr cevo-

vodu Kinetička energija vode p Q L v/2 treba da bude j e d n a k a sumi kinetičkih

energija na s v i m deonicama, odakle se cobija veličina sreanje orzine n v - ( ,zt i. v .)/L (16.41)

Pri proračunima tada se koriste izrazi za prvu i druga..karakteristiku

e k v i v a l e n t n o g c e v o v o d a transform! san i u s l e d e ć e m vidu

...uz..

C s r . v T X } s r - -c . = 2 L _ - ( s i ± ¥ „ ) / g H . T (16.42)

g H 0 i=i • -

U dugačkim cevima sa voaostanom, kod kojih je t f v e l i k o , kao i kod ce-

v o v o d a sa g r a n a n j e m n i j e m o g u ć a aproksimacija sa e k v i v a l e n t n i m c e v o v o d o m , te

se računa sa j e d n a č i n a m a šnider-Beržerona [39].

16.1.2.8. Raspodela vodnog udara duž cevovoda

U d o s a d a š n j e m izlaganju razmatrano je povećanje ili sniženje pritiska na

donjem kraju c e v o v o d a , pošto Su tamo te veličine n a j n e p o v o l j n i j e . M e d j u t i m , za

aimenzioni sanje debljine zidova 5

potrebno je poznavati raspocielu

pritisaka usled vodnog udara duž

čitavog cevovoda.

U slučaju p o t p u n o g - u d a r a ,

tj. pri dužini L > c - T 2 / 2 veli-

čina p o v e ć a n o g - p r i t i s k a ДР__ -

visine A H m a j r r a s p r o s t i r a ć e se sa-

mo na dotezu~ cevovoda: na: duži n i

( L - c - T z / 2 ) ( s l i k a 16-5). Na.uzvo-

dnom :-de ItLxevi^-,n2L-.duži:ni с • T z i 2

javiće se n e p o t p u n . u d a r T a j slu-

čaj je teorijski i o v d e ^ s e daje

samo radi u o o s t a v a n j a , pošto se u

hidroelektranama potpun udar iz-

begava n i z o m - m e r a .

Kaspooela - др- i- -air-duž-- cevi

tačno se m o ž e oareaiti resavanjem

diferencijalnih jednačina 16.1.

U p r e l i m i n a r n i m r a č u n i m a , pri od-

redjivanju D i s u prvoj aproksi-

n i v o ; 2 i 5 - r e a I n e r a s p o d e l a ДН^Л.Л 6- ар- naciji,, m o ž e .se usvojiti linearan

Slika 16*5,. Raspodela u d a r a d u ž cevi

u slučaju potpunog udara

min-~RN

Slika 16.5. Sheme- r a s p o a e l e pijezometar-

skih visina pri udaru:. 1-najviši statički

r o k s i m a c i j e p r a v o m ; 4-pijezometarska linija

pre n e g a t i v n o g udara zakon p r o m e n e др i дН d u ž cevovoda.

To znači da s e pri n e p o t p u n o m uda-

m

ru maksimalno relativno povećanje i smanjenje rasprostire po - dužini ~cevovoda

proporcionalno proizvodu xLv. Medjutim, treba imati u vidu da su stvarni dija^

grami pijezomatarskih visina konkavni prema dole. To znači da se u slučaju ski-

danja opterećenja usvajanjem linearnog zakona promene ДН ide na stranu sigurno-

sti, jer će realna povećanja pritiska biti nešto manja,od središnjeg dela cevi

prema krajevima. Medjutim, kod naglog povećavanja opterećenja linearni zakon da-

je manja sniženja pritiska od realnih, te je potrebno, ukoliko cevovod ima коп-»

veksne prelome, naročito u gornjem delu trase, proveriti da ne dolazi do formi-

ranja opasnih zona sa gledišta stvaranja vakuuma. Na slici 16.6. tačka A je ta-

kvo potencijalno mesto, te samo detaljniji proračun pijezometarske linije pri

najnepovoljnijem manevru povećanja opterećenja može da da odgovor da li je tako

ocaorana niveleta cevovoda uvek ispod pijezomatarske linije, pa kao takva bez-

oedna od pojave vakuuma.

16.1.3. MERE ZA SMANJIVANJE VODNOG UDARA V ^

Vodni udar se može smanjiti pojedinačnom ili istovremenom primenom više

~era nidrauličkog i konstruktivnog karaktera. U hidroenergetskim sistemima se

pri menjuju sleaeće mere:

I. Skraćivanje na пест:kadar, minimum duzine cevovoda L. To se"postiže vodje-

njem trase cevovoda najkraćim pravcem i pomeranjem vodostana što je moguće bliže

postrojenju. Imajući u vidu izraz za fazu udara (16.41 skraćivanjem vremena fa-

ze tff stvaraju se povoljniji uslovi za izoegavanje potpunog udara. S druge

strane, imajući u vidu izraz za najnepovoljnije povećanje pritiska u slučaju

nepotpunog udara (jean. 15.12) jasno se vidi da skraćivanje dužine cevovoda L,

•jz ostale neoromenjene veličine, dovodi do smanjivanja najneoovoljnijeg udara

ю . Taj isti zaključak oroizilazi i iz analize druoe karakteristike cevovooa "3.x •-".27 I. koja se smanjuje sa skraćivanjem L, sa pozitivnim posledicama na sma-

1 jenje дп. i

zzvecars.e vrenena zazv-arcrš.z Turbine . Iz već pomenutin relacija

:a najneoovoljniji neootoun uaar kao i za aruau karakteristiku cevovo-073X' :a povećanja pritiska ir,. i ¿.r._, sieai da produžavanje vremena zatvaranja tu-

roine T z značajno utiče na smanjenje vodnog udara. Medjutim, ako se ima u vidu

činjenica da se produžavanjem vremena zatvaranja stvaraju uslovi za veći pobeg

t u r ó m e pri navarijskom rasterećenju (glava 10.8), kao i da se u tom slučaju

znatno otežavaju i poskupljuju uslovi za ppezPeojivanje neophodnog zamajncg mo-

menta mase aprecata . :"ava '1.2.4«, ta se zaključiti da su moaućnosti oroduža-

m

= дгт/п-ргт.ski -

oanju opterećenja*. m o ž e ^ s e oarediti e u obliku (jedn., 11.31):

365N T f

1 +

M D 2 n 2 (16.43)

Produžavanjem. T z (za isto N i n) raste veličina neophodnog zamajnog: momenta M D 2

rotirajućeg s k l o p a , da bi se 8 z a d r ž a l o u nekim prihvati j i v i m .granicama.. Te

granice su ranije bile $ < 0,5, što je u normalnim uslovima davalo vreme zatva-

ranja T 2 = 3 : 10 s. U novije v r e m e , upravo u cilju smanjenja vodnog udara, kod

nekih manje z n a č a j n i h postrojenja j e to ograničenje pomereno na 3 < 0,9, što je

dovelo do p r o d u ž a v a n j a zatvaranja č a k na oko 30 s. U prvim aproksimacijama ipak

bi se valjalo zadržati na ograničenju 0 < 0,5, odnosno na vremenu zatvaranja do

oko 10 s, a kasnije to pitanja usaglasiti sa mogućnostima proizvodjaća opreme.

3. Izbor najpogodnijih režima turbinskih regulatora. V e ć je pokazano (gl.

16.1.2.3) da se izborom odgovarajućeg načina zatvaranja može značajno uticati

na smanjenje v o d n o g udara. Na slici 16.7. su prikazani neki mogući načini zatva-

ranja i odgovarajući tipovi promene A h . Usooravajući tip (2) u počeku brzo zat-

vara, a zatim p o s t e p e n o usporava, što dovodi do pojave najneoovoljnijeg udara

na s a m o m p o č e t k u . Po a n a l o g i j i k o d u b r z a v a j u ć e g tipa regulisanja udar bi se ja-

vio na k r a j u . N a j p o g o d n i j e načine. ~valja«t raži ti u blizini linearnih, sa uspora-

vanjem pri k r a j u , kako.bi se i z b e g a o n e p o v o l j a n udar pri skidanju malih ooxere-

ćenja (tip 1').

0,3

Slika 1 6 . 7 . Načini zatvaranja ( 1 - l i n e a r a n , 1'-linearan sa u s p o r e n j e m ,

2 - u s p o r a v a j u ć i * 3-ubrzavajući» 4 - n a j p r e u b r z a v a j u ć i , z a t i m usporavajući),

i njihov odraz na r e l a t i v n u veličinu uaara — —

Pro grami ranj ei optima I n o g režimarzatvaran j a pos ebno j e™-,v ainat ко d .elektra - *

na sa veli kim p r o x o k o m r p o agregatu r kod kojih bi .sinnroni regulatari priti sKa

bili glomazni i ekonomski neprihvatljivi. Taj režim treba da spreči pojavu opa-

snog vakuuma u sifonu i smanji što više pozitivan udar u d o v o d u , za potrebno

kratko vreme T z . Optimalni, režimi su bliski linearnim, sa usporenjem zatvaranja vri malim protocima. U tom slučaju se Ah može spustiti do vrednosti max ЛП ft ( 1 , 4 T 1 , 5 ) 0 .

max

4. Ugradjivanje vodostana u aovadnaj d e r i v a c i j i .

5. Ugradjivanje sinkronog regulatora pritiska kod reakcijskih turbina Zadnje dve mere su posebno važne i često u p o t r e b l j i v e , te će biti obra-

djene u posebnim poglavljima ovog dela. Ovde će se dati samo kriterijumi za

pri menu j e d n e ili druge m e r e .

Kao kriterijum za preliminarna sagledavanja potrebe uvodjenja u sistem

vodostana ili sinhronih regulatora može se primeniti konstanta i n e r c i j e deriva-c i j e pod pritiskom3 definisana u obliku

Q n L v T £ s Г -JL (s) (16.44)

g н0 i A¿

gae je: Q ^ ^ - najveći protok kroz derivaciju; H 0 - računski pad; L¿ i k± odnose

se na deo aerivacije dužine Ц , sa poprečnim oresekom Av.

Ova konstanta karakteriše "inercijainost ; i derivacije: što je veće T% uto-

liko je veći u t i c a j * i n e r c i j a l n i h sila koji se ispoljava u vidu hidrauličkog

uaara. Ukoliko je dovodna derivacija istog p o p r e č n o g - p r e s e k a , izraz (16.44) se

oratvara u već-objašnjenu drugu karaKteristiku cevovoda» množenu sa Tz , tj.

L

T- ^ — = C'TZ (S) ' (16,44';

Li D r e l i m i n a m i m ' a n a l i z a m a može se usvojiti sledeći kriterijum:

- T. < 3 - 4 s:mogu se, po oravilu, izostaviti i voaostan i s m n r c n i

regulator pritiska;

- za 3 - - < T £ < 10 - ¡2 s'.pctreoni su sinhroni regulatori pritiska pri

čemu se o p r a v a a n o s t u g r a d n j e voaostana treba posebno a n a l i z i r a t i , pre svega sa

stanovišta nisu li ekonomičniji od sinhronih regulatora;

- za T z > 12 srsigurno su potrebni vodostani.

Ovo su samo orijentacioni kriterijumi. Celishodnost pojedinih rešenja za-

/i.5i - oc uloge koju razmatrana elektrana ima u EES. Ü slučaju regulacionin

X i O

¿Вкщтпв

ma, _sarčestim i ^ n a č a jnim^proRienamarcnteredenj a *:možeê^predvide1rk v о dosta n i

2a.manje T¿. Nasuprot, -kod elektrana.,kojeirade: sa~stal ninropterecaijima^r^ma ju

manje^značajnu ulogu u-EES, može se izostaviti-vodostan i pri većim T £ . U s v a -

kom slučaju, konačna-odluka se donosi tek na osnovu hidrauličkog, energetskog-i

ekonomskog yporedjivanja varijanti -sa^ raznim ststemima -zaštite od vodnog -udara.

Svrha vodostana je da povećaju hidrauličku, mehaničku i elektromehaničku

stabilnost hidroelektrane sa dužim dovodnim i odvodnim derivacijama. Njihovi

zadaci su; 1) da sačuvaju dovodnu i odvodnu derivaciju pod pritiskom od hidrau-

ličkog udara, 2) da smanje udar u cevpvodu, 3) da olakšaju regulisanje turbine

u nestacionarnim uslovima, time što će smanjiti udarno dejstvo na nju,. 4) da

učine ekonomičnijim dovod, turbinu i odvod (ukoliko je i odvod pod pritiskom).

Ove svoje funkcije voaostan obavlja na taj način što svojom «yoaenom masom odbija

udarni talas, čime skraćuje dužinu njegovog,puta propagacije; smanjuje najveću

.vrednost*.udara ¿p u cevovodu,.što.omogućava izradu istog sa tanjim zidovima;

sprečava, prenošen je, udara u tunel i time pojeftinjuje njegovu oblogur~smanjuje

neoovoijneroscilacije pritiska na turbinu pri prelaznim režimima,čime se olak-

ša va-njena;regulacija. Taj smisao vodostana jasno se vidi na shemi 16..8^.na ko-

16.2,1. SVRHA I NAČIN DELQVANJA

max *

- k r n -

joj s e ^ v i d e ^ v e l i č i n e 1;аошл;гуо£шод-;и0агахпа j e o n o j t u n e i s K O - c a v o v Q d n c j . d e H v a ^

ciji u c v a r t j a n t t - b e z vodostana i.sa n j i m .

Uodostani *se ugradjuju na dva mestaтdovodno-odvodnog sistema: 1) n a n o v o -

¿noj d e r i v a a i j i , na spoju tunela i cevovoda (gormji vodoetan) 32) na odvodnoj d e r i v a c i j i , ukoliko je ista pod pritiskom,, neposredno nizvodno-od t u r b i n s k i h

difuzora (donji vodostan). Gornji vodostan štiti od hidrauličkog udara d o v o d n u ,

a donji odvodnu d e r i v a c i j u , a i jedan i drugi štite turbinu od udara u nestaci-

onarnim p r e l a z n i m režimima.

Da bi ispunili ulogu koja im je u sistemu namenjena vodostani, i gornji i

aonji, poželjno je da budu što bliže m a š i n s k o j zgradi. Na to upućuju uslovi za

"•azvoj vodnog udara: skraćivanjem dužine cevovoda skraćuje se i faza udara (tf\

ćime se stvaraju povoljnije mogućnosti za izbegavanje potpunog u d a r a , smanjuje

s e veličina d r u g e karakteristike c e v o v o d a , a time i veličina najnepovoljnijih

vrednosti pozitivnog i negativnog udara, Taj zahtev da se vodostan približi ma-

šinskoj zgradi lako se realizuje kod donjih vodostana,. dok je u slučaju gornjih

teško o s t v a r l j i v (slika 16.9), pošto kod većih padova i dužih derivacija zahte-

va izuzetno velike dimenzije vodostana, kao i njihovo izvlačenje na površinu

Slika 16.9. Shema položaja vodostana: 1-zanvat; 2 - t u n e l ; 3-gornji vo-

d o s t a n ; 4 ~ v o a o s t a n s k a z a t v a r a č n i c a ; S ^ c e v o v o o ; 6-mašinska zgrada sa

preriturbinskim zatvaračim a; 7-donji v o d o s t a n ; 8 - o d v o d m tunel pod

p r i t i s k o m ^ 9-hidraulički poželjno mesto za q<srmjr voaastan; 10-aera-

cioni otvori

U uslovima u s t a l j e n o g rada h i d r o e l e k t r a n e vodostan nema n i k a k v u f u n k c i j u ,

сак j e donekle hidraulički i štetan, j e r stvara dodatne lokalne g u b i t k e na do~.

"T73 " -

voć i lÎL s vo ju-radnuÔTikc i ju ulazi čim s e - n a n j š i ' u s t a l j e n o s t r t e č e T i j a ^ Princip r a d a ^ p r i k a z a n j e na siici 16.Л0. P r t r s m n j i v a n j u :oprerećenja .(a^vodena:inasa u

pokretu swojonr-inercijonr - i z a z o v e o s c i l a c i j u sa p o z i t i v n i m : p o č e t n i m tal asom

( Z ^ J i n e g a t i v n i m ( Z ^ ) koja se postepeno umiri oko novog stacionarnog stanja

u vodostanu.. P r i povećavanju opterećen ja (b):nastupa.oscilacija sa^negativnim

p o l e t n i m ta lasom ( Z ^ ) i p o z i t i v n i m ( Z ^ ) te se i ona stabilizuje oko novonas-

talog~stanja u v o d o s t a n u . Z n a č i , promena brzine dv/dt izaziva promenu dZ/dt u

v o d o s t a n u , pri čemu je ova druga promena nivoa vremenski dužeg trajanja, do ko-

načne s t a b i l i z a c i j e koja nastupa usled trenja u dovodno-odvodnom sistemu.

S l i k a 16.10. Princip rada. v o d o s t a n a : - a ) p r i ' s m a n j e n j u - o p t e r e ć e n j a ,

t?) pri . povećavanju. o p t e r e č e n j a ^ I n d e k s i ^ p - p o č e t n o , к - krajnje

^ e s t a c i o n a r a n režim u v o d o s t a n u i k a r a k t e r i š u d v e etape:, prva* koja:traje

dolestraje^zatvaranje ili otvaranjesturbi ne wtj.*...u~peráodu-¿ok«seâv-Vja -

vodni x udar;; d r u g a pos 1 e promene r e ž i m a ; o k o nove pi j e z o m e t a r s k e i kote ~ Prva eta-

pa j e - k r a ć a l a ! i v a ž n i j a , j e r se t o k o m ^ n j e ^ o d v i j a j u - n a j n e p o v o l j n i j e o s c i l a c i j e ,

m e r o d a v n e / z a - d i m e n z i o n i s a n j e : v o a o s t a n a ^ D r u g a etaoa je duža i- t r a j e r d e s e t i n e ,

pa i stotine-:sekundi. Kod regulacionih e l e k t r a n a , kod kojih su povećavanja i

s m a n j ^ a n j a .opterećenja, česta,, p o s t o j i ^ o p a s n o s t od n e p o v o l j n e sinnronixacije

-ranijih trnovih o s c i l a c i j a » što namećfc i osnovnu logiku p r o m e t o v a n j a vodostana

potrebnome. Što,brze umiriti .osrH-Zadje u njemu i preći ponovo~u:stacionarne U&ÍOT2&--.voda.

Kriterijumi« za.preliminarnu ocenu;da~li je potreban.vodostan«na-dovodnoj

d e r i v a c i j i dati su u prethodnoj*glavi ( 1 6 . U 3 ) pri razmatranju-mogtrćihrmera za

zaštitu; o d vodnog., udara--Pri. > 12. .s„,izvesno. j e . d a j e neopnodan^vodostan,„...uko

liko j e v e l i č i n a T^ u opsegu h < T^ < 1 2 posebnim analizama.treba^dokazati da

1 i. j e ^ v o d o s t a n « potreba n ili se. zaštita, o d - v o d n o g uda ra m o ž e . ostvari ti samo s i n -

hrontro r e g u l a t o r o m p r i t i s k a ^ d o k s e „ z a T£. < 4 s po pravilu m o ž e izostaviti i

v o d o s t a n 1 s innroni regulato r.

U si učaju donji h .vodostana к riteri jum::za n e i m n o c t o S T r u v o d j ^ a i t s t o g u

s i s t e m j e nešto m a n j e izučen.«Jedan?,od kriterijuma-.se-zasniva na..odredjivanju

veličine inércijalne konstante odvodnog t u n e l a , koja^se m o ž e definisati u obi i- -

ku

H, = L É L (16.45)

g dt

gae je: L- dužina odvodne derivacije.

Pošto odredjivanje najnepovoljnije vrednosti promene brzine dv/dt zahteva

složenu analizu nestacionarnog tečenja u odvodnoj derivaciji, trenutna vrednost

inercijalnog člana Hj se m o ž e zameniti nekom osrednjenom vrednošču Hj u funkciji

vremena zatvaranja T z i najveće početne brzine v Q :

c-v L v n

Kj = - — 2 . (15.46)

g T z

U preliminarnim analizama se može uzeti da u slučaju Hj < 10 m donji vo-dosvan n i j e neovhodgn,-dok se u slučaju Hj > 10 m o n n a j v e r o v a t n i j e ne može iz-

leći .

Pri projektovanju vodostana potrebno je resiti dva osnovna problema:

1) Problem s t a b i l i z a c i j e : naći m i n i m a l n u r p o v r š i n u vodostana pri kojoj će

doći do pri gušenja oscilacija u vodostanu.

2) Problem maksimalnih:amplixuáai odrediti kritične " a m o H t u d e i u« v o d o s t a n u ,

-eroaavne za definisanje njegovog visinsxog.pololaja i dimenzija.

Rešenje tih problema..razmatraće s e . p o s l e prikaza osnovnih t i p o v a v o d o s t a -

na. "

fÍ6^2~2/ T I P O V I V O D O S T A N A I" DOMEN-" PR I M E N U I V O S T I ^ /

Razl ičiti.. tipovi vodostana: nastali su k a o i r e z u t t a t r n a p o r a d a se: obezbedi

n j i hov s t a i r r t e r r r a d b r z o r p r r g u š e n j e - o s e r h t c r j a r * i -da»seH,znadjti,*,naEjracityRalni ja

reš en j a sis t e m a ' d o v o d - v o d o s t a n - t u r b i n a - o d vod. O v d e se stemati zovati ^ n a j č e -

š ć i tioovi gornjih i donjih voaostana.

16.2.2.1. Vodostani na oovodnoj oerivaciji (slika 16.11)

A) Cilindrični vodostan (slika A ) se-rešava kao šaht i 1 i kula f i k s n o g k r u -

žnog p r e s e k a K o r i s t i s e u r i relativno.'maliшpadovimaÔobira^strana j e - j e d n o s t a "

vnost izvodjenja (mogućnost kl i zanja o p l a t e pri b e t o n i r a n j u ) , dok s u m a n e b r o j -

nije: gubitak -pada z b o g gubitaka n a p r o š i r e n j u t-suženju»-sponrprigusefTjeros-

c'lacija, velika potrebna zaoremina v o d o s t a n a . Primenjuje se samo u slučaju ka-

ЛЕО

da je-neophodna velika površina vodostana zarstabf.ltzacTju oscilacija, tj. kada

j e ^ ^ , ueliko (jedn, 16.49 ).

с

max B

min

Z 3 I —

N /

°Г1

3 i 3 f — 1 h r

0 0 r^t

& Slika 16.11 ..¿„Osnovni tipovi vodostana; na>davodnoj :derivaciji

(objašnjenje u tekstu)

8) - Vodoszan ea~suzengem ти2~и1аашлъ%.iikuje se od.ci 1 indričnog vodostana

po:'tomeršto,"j eiSpoj^dovoda.-i vooostanatlizveden sa suženj em (sli kaJ3.)_ LLstaci -«•Wjf4 '

o n a m i m uslovima pogodnost suženja j e u - t o m e n t o su lokalni gubici smanjeni u

oanosu na cilindrični t i p d o k . s u u nesracionarnim uslovima oscilacije^prigu-

šene». usleo -povećamh^ôtpora-pri^tečenju;kroz suženje... Zbog toga vodostan ima

manje, gabarite», što. je. njegova, prednosti Mana je što se-.dea pritiska pri- većim

sužen j ima. prenosi - t u n e l j e r де: dalazi daipotpunog odbi j anj uda rnogrta 1 asa.

T a j tip. vodostana se. primenjuje najćešće;ikod:srednjih padova ?i to/posebnovonda

kada: bi al te m a t i vni vodostan. sa komo rama^zahtevao vri о veli ke. zapremi ne komo-

r a — N a j č e š ć e s e koristi u kombinaciji sa...drugim;'tipovima;vodostana, kao element

koji će s t v a r a n j e m p a d a pritiska u. zoni;spoja derivacije i vodostana doprineti

bržem prigušenju oscilacija-

.181

с) .Cilindrični vcdasvan-:yi-отвпIjivog preseka (slika c) primenjuje s e n a j -

češće u kombinaciji sa suženjem. Koristi se onda kada je potrebna-,dosta velika

površina za stabilizaciju oscila-

cija, a kao prioritetan problem

se postavlja smanjenje oscilacije

l m a x pri naglom skidanju optere-

ćenja. Na slici 16.12. prikazan

je vodostan HE Perućica, rešen

kao cilidričan vodostan promen-

Ijivog preseka sa suženjem na spo-

ju sa dovodom.

i^DJ Vodostan за komorama

(slika D) pri menjuje se onda kada

je potrebna površina Fkr za sta-

bilizaciju oscilacija dosta mala,

a potreono je smanjiti oscilacije

Z i Z . . Taaa se vodostan iz-max win

vooi sa vertikalnim ili kosim-ša-

ntom relativno skromnih dimenzija,

ali sa ave norizonta Ine komore,

, s ^ oa kojin je gornja namenjena uo-

/ЫггггггггтШгт. ]ažavanju osci 1 acije.4 a j fpri nag-

' 570.00

Slika 16.12. Vodostan HE Perućica

Я lom skidanju opterećenja, a donja

oscilacije lrrin pri naglom pove-

ća van jiiopterećen ja.. Oa bi ispu-

nile te funkcije komore se moraju visinski pravilno postaviti: gornja, iznad

koze najviših nivoa u vodostanu pri protoku u stacionarnim uslovima, do^

nj a isvcd najnižih nivoa u vodostanu ori ustaljenom raou ei extrañe sa kotom

•tin RN u akumulaciji. Princip delovanja je sleaeći: ori nagic-m skidanju optere-

ćenja elektrane vooa se orzo podiže kroz relativno uzan šant i počinje da ispu-

njava gornju komoru koja svojom zaoreminom amorti zuje pozitivne amplitude; pri

naglom povećavanju opterećenja voda se dosta brzo spušta do donje komore, a za-

tim znatno usporenije, zbog njene velikezapremine, čime se ublažava negativna

amo!i tuda.

Rešenje sa komorama omogućava da se smanji zaoremlna vodostana do oko 50*

•j odnosu na cilindričan vodostan. Primenjuje se kca većin padova i samo u slu-

čaju kada je vodostan ppozeman. Gornja Komora se može rešiti kao rezervoar-na

' . .

po^rimt^zemije.j Zavtsno oá toga kojurústóacxju.™tre^ se

p red vTdettâsimetxTcna« rešen ja, .Sasvećonr-gor^rjom ili donjom komorom^ pa i .samo

sa jednom komorom (gornjom ili donjom). U nekiiirizvedbama (na primer, HE Dubro-

vnik, RHE čapljina) komore se izvode u vidu prstena ili osmica (SV. 16.42)

da. bi.se-dobila, potrebna zapremina-komore. Gornja .komora'se često kombinuje s a

elementima diferencijalnog vodostana, kako bi se što efikasnije prigušile maksi-

malne oscilacije.

Na slici 16.13. prikazan je vodostan HE Dubrovnik. Gornja komora je potko-

vičastog oblika, zapremine 12 000 m 3 , a donja kružnog preseka 0 8 m, dužine

120 m, rešena u vidu zatvorenog prstena (slika-3.40.a), zapremine oko 6 500 m 3 .

Na slici se vidi i položaj vodostanske zatvaračnice, sa dva leptirasta zatvara-

ča, od kojih je nizvodni automatski * dok uzvodni ima karakter remontnog zatva-

rača.

Dif3Tenc£jaini:.vado3ZanAma.^s.y0^stâ vodostana:.sa prigušivačem i- .sa

komorama. Sastoji. Od; dva cilindrr.^-spol jašnjeg i unutrašnjeg (slika E).

Unutrašn ji ci,lindar, je^spajerusa^dertvacijom .uzanim .šahtom* .dok je.,sa,.š irim ci -

1 indrom spojen.dvojako; g o r e — -prelivnontîvicom, jjol e^. otvorima ,;ро.-čita vonrobo-

! du cilindra- Ti. otvori ifoajukarakterrdopunskogprigušivača.. Pri smanjenju op-

^ t e r e ć e n j a (protoka)^voda¿,se penje u unutrašnjem* cilindru, ispunjava ga i preliva

-лаз* se и širi ci H n d a r ^ ^ koj i se - dor 'tacia i spunjavao ' z n a t n o s p o r i j e ,:zbog;ve Y i k i h h i -

draul ičkih o t p o r a ко j е i maj iLrotvo rt na .donjenr-spoj u dvazci 1 indra^ Prirpovećanju

opterećenja nivo vode u unutrašnjem cilindru se brzo s p u š t a ^ s t v a r a r s e - r a z l i k a

nivoa u oanosu na-spoljašnji cilindar, te voda iz njega počinje da ističe kroz

donje otvore u derivaciju..

Hidraulička logika diferencijalnih v o d o s t a n a , zasnovana na vremenski raz-

ličitim režimima punjenja i pra?nipnia unutrašnjeg i spoljnog cilindra i stva-

ranju razlike nivoa u samom vodostanu. vidi se na slici 16.14. Kao rezultat ta-

: max U

J 0 0.

/2

nivo na početku rasterećenja agregata

nivo na početku opterećenja agregata

VREME. (min) 1—nivo u unutrašnjem ciLindra 2- nivo ir spo tjnaar cilindru

Slika 16.T4. Princip-delovanja d i f e r e n c i j a l n o g vodostana

:<vog aelovanjatdostar se uspešno prigušuju i p o z i t i v n e i negativnerosctlacije.

Diferencijalni vodostan se u i z v o r n o m obli ku p r i m e n j u j e s o n d a kada^se^ZDogssma-

njenja v o d n o g - u d a r a vodostan; sasvim D r i b l i ž a v a . ^ š i n s k o j * J 2 g r a d i y ^ t a k a ^ i a - ^ £ iz-

vcci j vicu nadzemne kule (slika 16.15.). Znatno češće se njegovi elementi (dva

cilindra, spojeni otvorima sa hidrauličkim o t por i ma) kombinuju sa.drugim tipo-

zima vodostana kako bi se dobila hidraulički povoljna i ekonomski racionalna

konstrukcija. J e d n a od varijanti diferencijalnog vodostana je. sa pri gušenjem

koje se stavlja i u unutrašnji cilindar, kako b i se dodatnim-otporonb. {usporiio

kretanje voce kroz njega.«- To dodatno sužen j e s e s p o v o l jnosodražava^na-Zapreminu

vodostana, ali je n e p o v o l j n o sa stanovišta p r e n o š e n j a dela u d a m o g r p r i t i s k a u

1 8 4 -

Slika Л6Л5.- Diferencijalni vodostan H E A r z n i (SSSR): 1-dovodni cevovod; 2-spoljni cilindar; 3-unutrašnji ci-lindarr 4-otvori na spoju dva c i l i n -dra 5-turbi ns ki ~ cevovod

PRESEKIIir-ni PRESEÍCM

F ).,Jtomb¿noz?g7r¿ - Liyovi^voáosrccma -sađrze-elementer većrnaorojanih-tosnov-

nifrtipova (F, slika 16.11). Smisao

takvih kombinacija je da se neophodna

stabilnost i pri gušenjeôsci laci ja-ost-

vare sa što jeftinijom konstrukcijom

^vodostana i čitavog sistema. Nabroja-

nim osnovnim elementima se dodaje če-

sto i preliv na~vrhu vodostana, kako

bi se preli vanjem pri ekstremno viso-

kim Z oscilacijama omoaućila nešto

ma* niža i jeftinija, a hidraulički stabi-

lnija konstrukcija. Na slici 16.16.

prikazan je vodostan HE Bistrica, koji

objedinjava elemente vodostana sa pri-

gušenjenr, komorama, diferencijalnog

vodostana i preliva. Prigušivač je

konstruisan kao hidraulički asimetrič-

no suženje: gubici su veći pri tečenju

I — 1

' presek n-ii

Slika 16;16./Vodostan HE Bistrica

so M i j 5g pngužlvqč. 23Q >120cm

I —

IBS

iz vodostana derivaciju (slučaj naglogrpovećanja apterećenjа), nego-pririteče-

nju k a v a d o s t a n u (slučaj:naglog rasterećenja agregara).. Takvo. rešenje (odnos,

gubitaka u jednom i drugom režimu je l:2.r95) je odabrano da bi se što više pri-

gušila Z oscilacija pri naglom povećanju opterećenja (sa 50% na 100«) i na

taj način smanjila neophodna zapremina donje komore. Da bi se vodostan što više

Dribližio mašinskoj zgradi gornji deo je izvučen na površinu terena i rešen kao

diferencijalni vodostan u vidu poluukopane kule. Kao sigurnosni element,, za

slučaj pojave najnepovoljnijih Z m a x oscilacija, predvidjen je i preliv kojim se

voda bezbedno evakuiše van vodostana. Ovazdušenje vodostana se obavlja kroz ot-

vore na krovu, čija je veličina tako odabrana da brzina strujanja vazduha bude

ao 9 m/s. Kombinovana konstrukcija - diferencijalni vodostan sa donjom komorom pri-

kazana je na slici 16.17. (HE Lavey). U tom slučaju je poseoan problem bio pri-

gušenje negativne oscilacije, što je i dovelo do takvog rešenja, sa neposrednim

spojem donje komore i diferencijalnog unutrašnjeg ci liara, sa hidraulički asi-

metričnim spojnim otvorima. Pri oove-

ćanju opterećenja brzo se soušta nivo

u unutrašnjem cilindru, a zatim se :

orazni donja komora kroz pet kolenas- ' — ]

tin spojeva u zoni dna. " — — • • —

Slika 15.17. Komoinovani vooostan na HE Lavey

"HCosririnovani¿vodostairh s e -"često*rešava j .usâkoâ^se^GTr^^koinoraRnaElari

na površini "terena, u-vidu7nadzemnog~rezervoara. To ;omogućava da.se voctostan

još više^približi mašinskoj zgradi:,, olakšava ;seizvodjenje i prilaz..vodostanu.

Potrebna^zapremina gornje komore se ostvaruje delom iskopom dugačkih, relati-

vno uzanih rezervoara po obodu.terena, a delom-^nasipima po^donjoj konturi te-

rena.-Na-siici 167T3. prikazan je vodostan HE-Senj, sa prigušivačem,, donjom i

gornjom komorom. Prigušivač je povećao pritiske u tunelu pri udaru za.oko 1,1

bar, jer je dopustio da se za toliko udar prenese i u tunel, pošto se to kon-

struktivno moglo da prihvati, s obzirom na modul elastičnosti stenske mase.

Zahvaljujući prigušivaču smanjena je zapremina donje komore na 3400 m 3 , a gor-

nje na 11 800 m 3. Gornja komora je izvedena u zaseku, na površini terena, ta-

ko da je dugačka oko 132 m* a širine 20,4 m (na slici je dat presek po užem

delu gornje komore). Spoj gornje komore i vertikalnog šahta rešen je konstru-

kcijom na stubovima, sa finom rešetkom izmedju, kako bi se sprečilo uvlačenje

u derivaciju materijala koji bi se u gornju, komoru eventualno uneo sa terena.

GORNJA KOMORA

- - SIxka 16. IS.. Vodostan- H r w t i n e u sistemu-HE Sen.i

(oj)-Vaaaszan •poct'prvttskan se sastoji ocL potpuno .zatvorene- galerije u" !

. kojoj se vazdun iznad vooe nalazi pod pritiskom p većem od atmosferskog (si i -

' ¿a G). Pri naglom-skidanju~ooterećenja voda se podiže u vodostanu još:, više i

4 sabijajući vazdun. zbog čega se ograničava oscilacija Z m a x . Pri oscilacijama )

ruvoa u vodostanu do 1 azi do oscilacija^pritiska vazduha, što dopri nosi pri - ^J

gušenju osci lacija^ Veoma se retko pri men ju je,, u slučajevima-kada se zbog

niskog nadsTâ^steeske mase ne:možerrea lizovati vo do st a nepotrebne visine

âhta* a želi se izbeći podizanje кulenad;površinom zemlje.

.87

H) Polupnewnatski vodostan (fclfkž f) j e v a r i j a n t a p r e t h o d n o g , -sa v H o

uzanim • aeracioniiTrotvorom, ко jf'stvara'-ve 1 i ki 'otpor~pri~ kretanj u vazduha* tokom

oscilacija nivoa. Zbog~toga se"oscilacije odvijaju sa-promenljivinrpritiskom

v a z d u h a : pozitivne sabijaju vazduh, zbog Čega se donekle prigušuju, negativne

stvaraju pritisak niži od atmosferskog i zbog čega se i-one"prigušuju.

16.2.2.2. Vodostani na odvodnoj derivaciji

I) Vodostan-jedinstvena kčmora\ u vidu proširenja odvodnog tunela (slika

I -¡6.19) koristi se pri relativno m a l i m oscilacijama. Vodostan je najčešće

Slika 16.19. Sheme vodostana na o d v o d n o j derivaciji: I-jedinstvena

komora; J - k o m o r a sa prigušivačem. 1-vodostan: 2-vodjica difuzorskog

zatvarača; 3-aeracioni otvor; 4-dijafragma:sa:otvorima-prigušivači-

~ma;. Sôdvodnirtunel

.<ružni ili eliptični cilinaar*. u^koji., se u v o d e difuzori pojedinih turbina..Obi-

čno se u njemu smeštaju difuZorski z a t v a r a č i , na igaierij i na uzvodnom:kraju

voaostana. Neophodan je i aeraciont'otvor,

J) Komora s a prigušivačima (s1.1E.T9.J) je č e š ć i tip donjih v o d o s t a n a , po

š to se u v o d j e n j e m ~ d i j a f ragmensa ~otvorimar povećavajuTotpori i na: ta j" nači n us -

I 15ГХ57 ~

ODVODNI TUNEL1

Donji vodostan HE' 4 r a t t n j e 4 Я ' ^-67

-гзвег' _ _ _ * - - - • :

riíjesatjeiípraxpis^ ¿áasobtcmosa^fidiiá^-i Т irdvar oxvora

/.XIja^porrsiiia nije/jnanjaôd^poprečnog preseka o d v o d n o g tunela,,".daJ3i~se^spreči -

lavo^KJželjna-povišenja,i sniženja .pririskaû d i f u z o r i m a i o d v o d n o m / t u n e l u pri

n e s t a c i o n a m i m reži mi ma.

Taj tip donjeg vodostana primenjen je na HE M r a t i n j e (slika 1 6 . 2 0 ) . Istog

.tipa je i vodostan HE F i o n n a y , prikazan na-.slici 3 . 3 9 .

K) VoČDsrami složenog -preseka, -sa. elementima više t i p o v a osnovnih vodosta

na (prigušivači, komore) koriste se u slučaju dugih odvodnih d e r i v a c i j a , kada

je neophodno što više i što brže prigušiti oscilacije n i z v o d n o od turbina. Na

slici 16.21. i prikazan je donji vodostan HE č a p l j i n a . Takav složen pre-

sek, sa j e d n o m g o r n j o m i dve donje konrare, nametnuTa je d u g a č ^

cija (630 m ) i vršni reverzibilan rad:agregata..;.U okviru vertikatnog„,šahtaL,vodo~

stana rešena je i difuzorska zatvaračnica, a u podzemnoj cei ini se nalazi i re-

zervoar za rashladnu vodu.

HIDRAULIČKA STABILNOST VODOSTANA

N e s t a c i o n a r a n rad hidroelektrane izaziva prelazne procese-nidrauličke, me-

naničke i e l e k t r o m e h a n i č k e . Hidraulički se ogledaju u promenama brzina .i oscila-

cijama pritisaka i nivoa, mehanički u promenama broja obrtaja rotirajućeg sklo-

ca i reagovanju turbinskih regulatora koji teže da uspostave nominalan broj

cortaja, dok se elektromehanički prelazni procesi ogledaju u oscilacijama elek-

troenergetske proizvodnje u odnosu na propi sane-pokazatelje kvaliteta (napon,

frekvencija). Pošto prelazni orocesi narušavaju radne performanse postrojenja,

cotreono je izvršiti što bržu stabilizaciju sistema, što se postiže uvodjenjem

odgovarajućih regulacionih uredjaja, ili, što je znatno sigurnije, izborom od-

govarajućih dimenzija vodostana. Vodostan j e , znači, kljucan ob.jekat za obezbe-

bivanje neophodne stabilizacije sistema. Zbog toga je potrebno da se isti pro-

je.Ktuje tako da se obezbedi što brže prigusenje oscilacija. To je zadatak о

z tab Unos ti vodostana.

Z a d a t a k о stabilnosti vooostana postavila je praksa još 1 9 0 4 . g o d i n e , kada

je sagradjena HE Heimbah u N e m a č k o j , snage 6,6 M W , sa cilindričnim v o d o s t a n o m .

Oscilacije nivoa u vodostanu se nisu uoošte u m i r i v a l e , ni pri radu s a , k o n s t a n -

tnom s n a g o m , što je praktično onemogućilo rad tog p o s t r o j e n j a . lom .pojavom, se

tozaDavto D . T h o m a , koji je 1910. oojavio radove i z hidrauličke s t a b i l n o s t i d e -

s v a e i onih h i d r o e l e k t r a n a , koji ni danas~nisu~izgubi1 i od svoje a k t u e l n o s t i .

Ovce će se prikazati samo osnovni kriterijumi stabilnosti.

Na j pre se razmatra slučaj stabilnosti izolovane~ hidroelektrane pri. malim početnim poremećajima. Pretuostavlja se da .su turbine o o r e m l j e n e i d e a l n w -те-

guiatorima. Koji ooezoeajuju realizaciju konstantne snage ori svim nromenama

taca. U s t a c i o n a r n i m uslovima snaga je N - 9,31*Q 0- h 0 n -indeks "0" označava

točetne s t a c i o n a r n e uslove). Ako je iz oilo kojih razloga aošlo do oscilacija

J vodostanu za ¿Z, to aovoai ao oromene paaa za дп. Pod pretpostavkom da je

и - const, regulatori teže da oaman kompenziraju poremećaj snage, povećavajući

i l i smanjujući protok za taxo da važi jednačina

- - )(н0 - ДН) (16.47)

D r c m e n a o r o t o K a za lO " z a z i v a sromenu o r z i n e u d e r i v a c i j i z a i V t e iz

j e d o a č i i i e ^ a n ^ u i t e i a sledi. йа -па^ртШЬкгсшгхигшяе

О0-+ дО дV-) + F dZ/dt (16.48)

gde je: f- površina¿poprečnog preseka dovodne derivacije; F- površina poprečnog

preseka vodostana.

Polazeći od jednačina 16.47. i Лб.,-43.,,može se dobiti diferencijalna jedna-

čina malih oscilacija. Iz nje je dobijen uslov stabilnosti vodostana, koji gla-

si: da bi male oscilacije u vodostanu bile prigušene3 neophodno je da budu is-

punjena dva из lova:

1) površina poprečnog preseka vodostana F ne srne da bude manja od neke

kritične veličine F^ tj. mora da bude ispunjeno

F > F^ - (16.49}

" 2g-f-*h t(H Q - ah, - 3¿hc)

2) suma gubitaka pada u tunelu Aht i cevovodu Лnc pri maksimalnom proto-

ku Q 0 treba da bude manja od 2/3 statičkog pada H 0 4 tj.

Ah t + < I H 3 (16.50)

gde su:~L-rdužina derivacije; Q c-maksimalan protok kroz derivaciju; H 0 = GV-0V-

^statičkiM'pad. (U sistemima u kojima*se dovod do vodostana ne ostvaruje-tune lom,

već-eevovodom, oznaka. aht .se odnos v.naitgufrttke -na- dovodu. do ..vodostana,. .a A h c

na.delu derivacije od vodostana^do postrojenja).

Drugi uslov je praktično uvebs.i spun егц-Ш - se--zadatak-staiii'Hza'ci je. svodi

na o d r e d j d v a r í j e _ . p o v r š i n e . o d ^ k o j e treba d a bude veći * p o p r e č m pre ек vodo-

stana£da.rbi.* se ostvari lo prigušenje-oscilacija,...Jaj kriterijum je u literaturi

poznat, kao Tomin kriterijum (Thoraa)—--Imajući u vidu polazna-uproseenje n - const

kao-.i-mogućaôdstUDanja u odnosubna^prgjeictavane veličine (rapa vast,, gubici), u

projektima/;se,usvaja da je površina:2poprečnoo:ipreseka vodostana P

r ( 1 6 . s n

kojim se ostvaruje pri gušenje oscilacija i u slučaju izolovanog "rada hidroelek-

trane.

Ukoliko se razmatra stabilnost hidroelektrane koja radi u sistemu može se

pokazati da su olakšani uslovi stabilizacije-vodostana. U slučaju elektrane sna-

,.ge N^T -koja radi u EES snage. & EES* uslov--stabilnosti je i spun jen.ukoliko je za-

dovoljeno 1 , 5 : N b

F > ( ~ Q , 5 ) F A r (16.52)

"EES *

„Лг {I6£52) pro i zilaziada - u k o l i k o . j e ^ f i / H ^ ^ : < l/Ipriinialiinsporeaećajiffia

biće ostvareno prigušenje oscilacijaipri «proizvoljnoumaiinr^ vrednasxiraa.F^Medju-

tiín, pošto se u izvanrednim okolnostima (rat, elementarne.nesreće)-predvidja mo-

gućnost ostrvskog (izolovanog) rada svih energetskih postrojenja, pri projekto-

vanju hidroelektrana problem stabilnosti valja rešavati po kriterijumu (16.51),

koji važi za uslove izolovanog rada.

U slučaju postojanja samo donjeg vodostana kriterijum stabilnosti (jedna-

čine 16.49-51) ostaje na snazi, samo se L,f i Ah t odnose na odvodnu derivaciju.

Znatno je složenije odredjivanje uslova stabilnosti ukoliko postoje i

gornji i donji vodostan. U tom slučaju se mogu koristiti približni kriterijumi

Jaeger-Bal1int-a za potrebnu minimalnu površinu gornjeg (Fi) i donjeg (F2) vo-

dostana:

Qo Li(1 + C t F1/F2) Fi > = (16.53)

2g fi A h £ J ( H 0 - Ah t T - üh.,)

L 2 (1 + C T F I / F 2 )

F 2 > F" = (16.54)

2g f 2 - ' дП;2)

Ovde je: Q 0-maksimalni protok;.. H 0-statički pad; ...Li ,f 1 , A h t . i Fi -dužina;, pop-

rečni presek; gubitak pada na dovodnonr tunelui~presek"~ gornjeg vodostana; L 2,

fi, дг. „ i Fo-to isto za odvodni tunel i donji* vodostan; koeficijent koji

zavisi od odnosa parametara dovodne i odvodne derivacije: C t = 1 kada su jed-

naki parametri dovoda i odvoda;. C t = 0 kada, postoji samo dovoona i i w o o v o d n a de-

rivacija.. Iz-.toga-.seda-.zaključi ti ..da. se radi o modifi kovanom kriterijumu

(16.49) uz uslov ДПС - 0.

Kriterijum (16.49, 16.50) stabilnosti važi za sve-tipove^vodostana sa at-

mosferskim pritiskom.na površini. Suženje. .na.ulasku..u: vodostan ne utiče-, na."kri-

terijum stabilnosti. Kriterijunr je isti i kod diferencijalnih v o d o s t a n a ^ s a m o

se ood. površinom F podrazumeva suma^površina spoljnog i unutrašnjeg cilindra.

06.2.4/ PRORAČUN OSCILACIJA NIVOA U VODOSTANIMA

16.2.4.1. Osnovne jednačine oscilacija nivoa u vodostanu

Pri nagloj promeni opterećenja elektrane, dolazi do hidrauličkog ..udara, a

u vodostanu i derivaciji dolazi do nestacionarnih, oscilatornih kretanja vo-

de. U početku, tokom intervala koji se mere sekundama,, oba procesa se. odvijaju

istovremeno.. Zatim se fenomen udara vrlo brzo prigušuje, dok se"proces-oscila-

cije vode u vodostanu i derivaciji nastavlja, jer njegovo oricušenje traje minu-

j e d n a č i n a :

1) Jednačina^nestaaionarnog kretanja^vade * u si s t e m u d o v o d - - v o d o s T a n U naj-

o p š t i j e n r s V u č a j u , kod.^vodostana sa "suženj i m a m o v a - j e d n a č i n a dobija oblik

. . -2 - A h p . + i - (16".55)

Ovde j e : . Z - r a z l i k a nivoa u vodostanu i akumulaciji (pozitivna-kada je nivo u vo-

dostanu viši i negativna-kada je n i ž i ) ; A h t - r a z l i k a pijezometarskih nivoa duž

tunelske d e r i v a c i j e (pozitivna-pri tečenju ka v o d o s t a n u ) ; A h p - g u b i t a k pada u

suženju (prigušenju) vodostana (pozitivna vrednost-pri podizanju v o d e , negativ-

па-pri s p u š t a n j u ) ; L-dužina derivacije do v o d o s t a n a ; v-brzina tečenja u dovodu

(pozitivna-pri tečenju ka vodostanu). član L dv/g dt-predstavi ja inercijalni

pad u derivaciji (pozitivan pri u b r z a n o m , negativan pri u s p o r e n o m kretanju).

2) Jednačina kontinuiteta na spoju dovoda, vodostana i cevovoda. Ukoliko

je osa Z usmerena gore ta jednačina ima oblik

Q s v . f - F ~ (16.56)

gde je:. Q - p r o t a k _ u _ c e v o v o d u ; f-poprečni p r e s e k ~ t u n e l a ; F-poprečni presek vodo-

stana;™ dZ/.d.tr brzi na vertikalnog kretanja vode., u, vodostanu ("+" pri p o d i z a n j u ,

"-" pri rsputtanj u: ni voa).

3) • JednaSimr'-paaa ~po&trojen$<zL u-nestacisna m i m us 1 o v tma

- H - • H ¿ + T д ь у - A h c ' ~'^ŠJ57)

gde~:je:B-neto. pad;i 16-55);. & h ^ - g u b i t a k : p a d a na

cevovodu.,od;vodostana d o turbina.

- 4 ) -'JednacimppvomeneîiLiytí. postro jenjaâieff nišana-" j e r e l a c i j o m -

N' a N(t) (16.58)

kod koje je z a v i s n o s t N(t) defi ni sana z a - o d r e d j e n e rež ime rada h i d r o e l e k t r a n e .

5) Jednačina promene -poprečnoga preseka, -vodostana

F « F(Z).. (16.59)

kod o b i č n o g c i l i n d r i č n o g vodostana F(Z) = F = c o n s t .

. : O a .bi.v„se odredila oscilacija nivoa. u..vodostanu i analitički u t v r d i o proces

pri g u š e n j a „«.potrebno j e resiti si stem;j ednači na 16.55 т 5 9).. Korišćenjenr računa ra

.to p o s t a j e rutinski z a d a t a k , koji se ovde:-neće r a z m a t r a t i . imajući u vidu udžbe-

• • ' " : ' те:

nički karakter ove k n j i g e » o v d e E ć e sesrazmcrtriti karakteristični slučajevi kaje

o n projektovanju treba ispitati kao i neka"~opštarešenja„za.pojedine""tipove^

vodostana.

Karakteristični prelazni režimi za analizu vodostana

Pri projektovanju vodostana ispituje se njihovo ponašanje u više karakte-

-ističnih prelaznih režima. Neki od njih (trenutno skidanje na nulu punog opte-

rećenja, trenutno podizanje opterećenja sa nule na 100%) nisu realni u eksplo-

ataciji, već imaju karakter provere ponašanja vodostana i u granično nepovolj-

nim nestacionarnim uslovima. Na slici 16.22. prikazani su najkarakterističniji

orelazni režimi po protoku kroz postrojenje, koji se razmatraju prilikom proje^

<tovanja vodostana.

Q i i Q 1 0 0 %

Q i Q i o o % : Q i o o %

Q =0

Q A Ghoov, Q i o o %

Qph Q = 0

vi

Slika 16.22. Karakteristični orelazni režimi po

protonu za projetctovanje vocostana: Q10q%-qu(\i instalisani -orotoK; O.^-arotOK оraznog noda;

7 z-vreme ootounog zatvaranja; 7 3-vreme zatvara-

n j a cc orazr.og r.cca: T : i "Г;-vreme ootcunog otva

**anja od nule i ~oa minimalnog ooterećenja; Тл-

-vreme do usoostavijanja praznog hoda

Sa gledišta d i m e n z i o m s a n j a vodostana dva slučaja su posebno značajna:

1) Slučaj najveća pozitivne arnplizude 2max ~u uslovima kada je akztmulaai~

ja puna (slika 16.23.a). To se dešava pri naglom skidanju ooterećenja sa 100%..

na nulu (slučaj isoaoa oostrojenja iz pogona pri ounom ooterećenja) kada se

i":vc u... а к, umu i а с i j i nalazi na Koti normalnog uscora, odnosno maksimalnog uspora*

. -«r .

1 9 4 '

a k o l i k a ^ e i i r t ^ rada hi. droe i efctrane... J a j „ s l u č a j J e^bitan

s a s t a n o v i s x a v i s i n s k o g loci rani a., kal ote cilindričnih, vodostana,,, g o r n j i h komo-

r a ^ . p r e i i v a . N a s t u p a pri nagi опт rasterećenju, čitavog-postrojenja .(raspad s i s t e -

ma i si.)- Slučaj I (slika 16.22) je granična v r e d n o s t koja s e p r o v e r a v a , ali

se realno ne m o ž e o s t v a r i t i . Realno se ostvaruje slučaj III (skidanje punog op-

t e r e ć e n j a za vreme T 2 ) , koji je nepovoljniji od slučaja IV (plansko skidanje

p u n o g . o p t e r e ć e n j a na protok praznog hoda). I slučaj V je realan i može biti ne-

povoljniji od III zbog eventualne nepovoljne superpozicije oscilacija.

^ a ) Slučaj najnepovoljnijeg ski-

danja opterećenja ( Q ^ ^ O ) NU Ш max U pri najvišoj koti u jezeru.

b) Slučaj n a j n e p o v o l i n t i e g poai-

s n j i L ^ t ^ e ć e i u a . —

(Qmin Q 1 0 0 % ) P r 1 najnižem

radnom nivou u jezeru.

Slika. 16.23. Karakteristični režimi za odredjivanje

k o t e ^ k r u n e (KKV) i kote dna vodostana (KDV)

3)SZučaj najveće negativne amolitude (Z^^ ) pri najnižem radnom nivou u jezeru. Taj slučaj nastaje pri n a g l o m povećanju .opterećenja....Najrealniji su slu

.čajevi*VITI i IX, kada se elektrana iz hladne rezerve prevodi naglo u puni po-

g o n , ili iz. r o t i r a j u ć e r e z e r v e , sa p r o t o k o m Q .^t preuzima naglo puni t e r e t , a

sve se to-dešava-pri" m i n i m a l n o m r a d n o m nivou u akumulaciji. Potrebno j e , medju-

tim, u: tim istim, uslovima- (radprrnninftN)" ispitati i slučaj naglog skidanja op-

,terećenja^(Q T f 7 i 7< r-ô) rjer^se^može-: desiti da:taj• preia-zni -perroérrzaziva«-nepo-

v o l j n i j u o s c i l a c i j u Slučaj koji daje najveću vrednost Z!J7in pri koti minRN

m e r o d a v a n j e za o d r e d j i v a n j e kote dna vodostana. Naime, m o r a ^ s e - o b e z b e d i t i us-

lov d a ^ n e - d o d j e - d o u v l a č e n j a - v a z d u h a u c e v o v o d ni pri tim n a j n i ž i m . m o g u ć i m spuš

tanjima-nivoa u v o d o s t a n u .

( ODREQJIVAtíJE'^MERODAVNfH OSCILACIJA

^ — - Г U .NEKIM. POSEENm...SLUČAJEVIMA

Pošto se u ovoj knjizi ne ulazi u metode numeričkog i 1 i . g r a f i č k o g rešava-

nja osnovnih j e d n a č i n a o s c i l a c i j a , d a ć e se postupci za o d r e d j i v a n j e m e r o d a v n i n

Oscilacija u n e k i n r p o s e b n i m s l u č a j e v i m a , koji su od interesa z a preliminarne

faze p r o j e k t o v a n j a .

g dt -z vf - F £ « 0 ... dt. . -.

(16.50)

Rešavanjem tin jednačina dobijaju se sledeče veličine koje opisuju pror

ces oscilacija u tom idealizavanom slučaju:

- maksimalno povećanje nivoa u-odnpsu na statički nivo

' (16.61) Z* = vqv L-f/gF

- oscilacije su neprigušene i definisane su sinusoidom sa periodom:

2тг/ LF/gf (16.62)

• • ' ' - TRENUTNO POTPUNO ZATVARANJE |

t i

1 ! 1 ! ! i '' ' 1 '

j i . Artt i

p "¡Z* ¡

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0Д... 0$ - 0,9-" t,0 * %1 1,2 1,3 Ц

Slika 15.24. Odredjivanje 2яах i Zî* u slučaju-ootounog-zatvaranja i potpunog otvaranja cilindričnog voaosxana s a trenjem

- — 4 — . . . . J" ....

A. Pêvposvaaljeno vrenumo^аяршю ткшр&^ещегЪея;trenja^.- -

To je teorijski slučaj, koji služi- samatda-olakšar resavanjе-realnih hidra-

ličkih shema.

U slučaju oscilacija-Ьег trenja^.pri »nag-lonurasterećenju. 0 .(jediu.16.

5. i 56) se pojednostavljuju, i glase:

L.dv

« s ; II : 1 i1 I ТЛЕ NJ \ L I I i I i

г

• n ; H 0.9Í

• T T T

j f ! j t > т [

, П 1 !

Ж П 1 N i ; • N •

1>4,J j i СЫ

z I ~ T > i < j i

-Li.

—

F -

STATIČKI NIVO и 1

. . Ah/. 4 H

f

-

& 1 i ka 1 6 . 2 5 . 3 d red ji van je; ¿аах-чь-*! udaj u®po s t ep e f t o § ^p o tpmGg* j z a tva ran ja c i l i n d r i c n o g - v o o o s t a n a

Ove •veMćineJL^.-i I s l u ž e za - rnzn&grdfičke v k a n a 1 i tičkejspostupkeôdred j i -

van.j a ka ra k t e r i s t i k a ^ o s c i l асл j aîr - teainim'îđraiil i c k i n r s t i e m a m

: ó^jlrenutno potpune та&ъетеаепдe« ва-ътепз&т: -

- t ^ o v o m s l u č a j u , koji j e jos. uveic t e o r i j s k i , j e r se t r e n u t n o z a u s t a v l j a n j e

p r o t o k a ne m o ž e o s t v a r i t i , osnovne jednacirté glase

— - ¡ g - v - z - ^ . ; v f - r ^ o ... -

- R e š a v a n j e i m o v i h j e d n a č i n a ^ k o j e s e * p f i k a z u j u ^ * u d ž b e n i c i m a ^ H i d r a u l i k e , do-

bija s e - o d n o s -Z^/Z* u funkciji odnosa p : - A h t / Z * » n a ^ o s n o v u - k o g a - m o g u da se od-

197 ' reae-ve liči nermaksimalni h i^miniraalnih ose i 1 aci j a . 1 6J24.,,. pri kazane~.su

funkciie Z у 1, . ,-Z- u zavisnosti.od r e l a t i v n e veličine-gubitaka^na do~ ° Imax Imin ¿max vodu Ah_/Z*. Ovaj dijagram i ostali u ovom poglavlju preuzeti su iz [45] uz iz~

\ vesne prerade.' j

Trenutno potpuno otvaranje (0 Q^q^ sa trenjem rešava se na analo-

gan način kao. prethodni slučaj. Na slici 16.24. prikazana je relativna veličina

prvog minimuma ( Z m i n / Z * ) u funkciji p ^ A h t / 2 * . Ta veličina je važna pri odre-

djivanju kote dna vodostana.

0 i F) Postepeno potpuno zatvaranje (Q¡oos, 0) г postepeno pozpuno oi~ varanje (0 - Q I 0 0«, ) sa trenjem su hidrauličke sheme najbliže realnosti. Pored

1.2r ' ; ' i 1 i 1 i I ! : 1 i ! ! ! i ! ! ! ! ' • ! ! • ! 1 M 1 i 1 ' ' ' : ! ' ' • : ' ' i ; 1 v 1 1 1 ; ! j M M 1 ! i i И • 1 1 ! 1 1 i : ' ' ' 1 1 ' ¡ - 'I

T Imin i ' M ¡ ! 1 • J ! . • : ¡ ! ¡ И ! i ! ! i ! ; i í i ' i I ! í í í ! ' ' 1 ' 1 i ' ' • ' ! J

• , i ; ; i : i M ; : . • ; ! ; , : { í } í i ; ¡ 1 ' : '

: i : i ' • • : .1 ' л : Í ; ¡ s i——r-*""

• 1 1 i : i : M .ô = u J L . i - r T Г) : I i - ; ! 1 ' 1 !

0.9

0.8

• и 0 2 i ; i i : — - r ^ T . • s-.jfí i

• — I — . . . . . . ^ - ^ T ^ T j i ; i : ^ y y ~ " ¡

*'••:• ! ; i ¡ ' 1 , • г " ! L^Jr***" ,MrT\ . r . r ; — _ .

"" , , Í • ! : ¡ , " " T i T ' i • '• :

; - ' - ; r r : t-

. . . . — 4 • • • ; , ^ ^ ^ ; ' ^ • ' ; • j f- i ^ T , : : 1 ! ' , : 1 •

. . • • ' ! • : ' 1 : ' i : :

• ; ¡ i • ч h , f i • ^ '; 1 ; » • i ; : ! 1

' 1 ! ' 1 • ! í ; T ^ ' ' / ^ М , , Г*

0.7'r

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 10 e^.p.« ahf /z *

Slika 15.26. N o m o g r a m za odreajivanje u slučaju posteoenog pot-

punog otvaranja ci 1incričnog vodostana

j198 rebLtivtrtteguiittakaûrctovodtcrp ~ A í u u v o d i t se- i~re ta tivno^vrrane zarva ranj a

r2.::V'0.tviranja¿T0: . " "

T /9 li F (16.63)

g d e : s u ~ v r e m e zatvaranja T z i o t v a r a n j a T 0 podel jeni~*sa dužinom perioda oscila-

cije bez" tren j a (16 ."62).

R e š a v a n j e m osnovnih jednačina mogu se dobiti dijagrami u relativnim veli-

činama Z ^ ^ / Z * - f ( p , T 2 ) za slučaj postepenog potpunog zatvaranja (slika 16.25)

i - f ( p , x 0 ) za slučaj postepenog-potpunog: otvaranja (slika 16.26).

16.2.5.2. Vodostan sa p r i g u š i v a č e m

U v o d j e n j e m na spoju vodostana i derivacije elemenata sa hidrauličkim ot-

porom suštinski se menja hidraulička shema rada vodostana. Zahvaljujući suženju

u s t a c i o n a r n i m uslovima u vodostanu se ne gubi brzinska visina, kao što je to

s luča j - kod- cilindričnih- vodostana г U nestaciona rninr-u s 1 Ovi ma pad: pritiska koji se-javljarnasuženjzLpri tečenju u vodostan i iz njega povećava inercijalne si~ le-rkočenja:i-ubrzanja, doprinosi: i n t e n z i v n o j - p r o m e n i " b r r i n e u derivaciji u pre-

- -lažni nr-rezi mi m a »Tsmanjuj e ™ampl i -

* - tudu-'OSci 1 aci jaî- ubrzava* njino-

-'^vo»prigušenje-.-» ••• - •

— — h i d r a u l i č k a -4 og i к a- p r i -

i^guiiivaća^zasnavana^natfoseiiafee—

" r n o j ^ s d v o z n a č n c g ^ promen ispada.

p r i t á s k a ^ s v £ _ c m i L s e - o s c i l a c i j e .

^ Haiumireir~:pra.kaza na..:.j e naišli ci

lEZZZZTFri L punj en j u vodostana. ....

- priti sa к. u nj e m u ? (p j e, ma nj i

Slika 16127'. S n e m a - r a a a v o d o s t a n a sa D H g U š i ~ : " o d : P m i s k a -ÍPt>V-

njem: ai ori Kretanju voae u vodostanr"0)" pri taj pad pritiska-efikasni je us-

isricanju v o d e r p r e m a d e r i v a c i j i . ¿Гц i - ; u -

r a z - H k e pij-ezometarskih kota prt-pušjiftju-i - « " » « « J a * " " « " - r v a c ^ . pnv-as-oražnjenju a k u m u l a c i j e __ terećenju." Pri "pražnjenju.vodo-

stana pad pritiska na p r i g u š i v a č u menja znak- ( p T / > pt->' što-stvara- veći-- p a d ^ p i -

j e z o m e t a r s k e linije i d o p r i n o s i c e f i k a s n i j e m ; u b r z a n j u t o k a .

Važna,, оsobenost.vodostana^-sa priguši vačern j e - n e p o t r a m a odbijanje-hidrau-l i č k o g udara -us led čega", se- deo lidizrnog pritiska:-prenosi i u tunelsku. derivaci-ju, cime иьъс& pa .njenu oblogu-..Zbog t o g a -je v e l i č i n a h i d r a u l i č k o g .otpora na

ulazu.u v o d o s t a n o g r a n i č e n a , t e -se z a d a t a k c p r o j e k t o v a n j a - v o d o s t a n a rešava simul-

¿nso

taño sa analizonixâanog udara, kako bi seostvario-mimraunr troškova. č±tavog ;do-'

vodnog sistema. , :

Prigušivač se realizuje nat razne5?na~

čine. Čestotse rešava kao jedno suženje

u betonu" na~či j em r se-?go rnjenr kraj u-posta-vi j a čelična dijafragma sa otvorom koji

daje željeni koeficijent lokalnih gubita-

ka Ta se dijafragma može menjati, ta-

ko da se tokom eksploatacije može prome-

niti hidraulički otpor prigušivača, ako

se za to ukaže potreba. Tako je rešen vo-

dostan HE Jablanica, prikazan na slici

16.28. Slično, sa jednim otvorom na pri-

gušivaču i sa zatvaračem u samom vodosta-

nu rešen je i vodostan na HE Gojak (sli-

ka 13.54). Koristi se i izvedba u vidu

betonske ploče-dijafragme sa više manjih

otvora.. Tako je-izveden kombi novani vodo-

. stan HE-Jajce Lisaiprigušivačem i gornjom

komo rom»; p r i kazan: na slici И 6.29.Priguši-

vač je rešen u vidu*betonske-ploče, sa

2 5 - 10 kružnih;'otvora.

Ključna hidraulička karakteristika

ovog t i pa vodostana j e koef i cij ent-iguai ta ka .na pri gušenj u * • p o maćcrtoga s e*o d -

êcjuju gubici pada Ah^. Pošto se često- izvode-asimetrični prigušivači^_sa većim

otDorima-pri-irečenju u jednonrpravcu, (obično je-veći otpor pri isticanju iz vo-

costana, kao što je uradjeno na već prikazanom-;primeru* vodostanat-HE Bistrica),

<oer"icijent г ima različite vrednosti r' i te su gubici na prigušivaču

Slika 16.28." Vodostan HE Jablanica за oriqušivačem«(l) i gornjom,komo-

-om (2) "" " " •

an- * ^ v 2 / 2 q ; Ah^ = c"v 2/2g (16.64)

U slučaju vTenuznog skidanja ovvevecenja u sistemu sa vodostanom sa pri-

gušivačem jedn.16.55. ostaje u tom izvornom vidu,, dok. jednačina kontinuiteta

uCDija oblik: vf - F dz/dt - 0.

Rešavanjem osnovnih:jednačina mogu se odrediti"karakteristike:oscilacija

j voaostanu-sa prigušivačem^Ha slici 16.30..prikazanaaj^ôpštena.zavisnost

- f (p*r) s» gde je p. = ü h t / Z ^ г « Ah p/Z+, mg.á(t~j3Ah p = С v|/2g — relati-

van g u m + a k n a - p r i g u š i vaču a:. pačetrmnrrtrenut ku-, Na di ja g r a m u su 1 ini jóm с-с

r a z g r a n i č e n e d v e zone - A i B. Li zoni A p r i g u š i v a č ori t r e n u t n o m zatvaranju ns

prouzrokuje veći pritisak u bazi vodostana od pritiska koji je posledica najne-

povol jni j e o s c i l a c i j e Z ^ ^ u vodostanu,. tj. nema prenošenja u d a r n o g pritiska u

tunel- U zoni В prigušivač izaziva, u-bazi vodostana pritisak p c , koji- je veći

. o d a n o g - k o j i o d g o v a r a tako d a j e r p i j e z o m e t a r s k a kota u slučaju trenutnog

zatvaranja- h c . ü s l u č a j u o t v a r a n j a ^ p r i t i s a k u bazi v o d o s t a n a z o n i - В i j e d n aк

j e g u b i t k i r n a p r i g u š i v a č u , t j v ~ a h p ^ Na dijagramu .16^31^ koji je sastavni

d e a D i j a g r a m a 1 6 , 3 0 . prikazana je relativna v r e d n o s t pritiska u bazi; vodostana

"5S01

О 2

o n

1 • : ! ; : : • — B — — ' : : ; : : 1 IT 1

' 1 1 .i : ~T"—1 . f 1 • • • ! ' ' , ! ' ' " ; ( i 1 i

' ' 1 i . , . ! ' j , ' •

¡ ;. ; , ; 1 , : .. ;.! : • , i h i-; ; f..: i : i I ; ; ; .i.; i i i i ! • i !-f i ¡ • ! • ; — h

0.1 02 0.3 o x 0.5 0.6 a ? 0.8 0.9

p ~ . A h t / Z * 1.0

Slika 16.30. Cilindrični vodostan sa prigušivačem, Zmax,'Z* = f(p sr) za slučaj potDunog trenutnog zatvaranja

sa o r i g u š ivačem, у = n c/Z* u funkciji p i Kaoa .se iz atjagrama 16.30.

• naaje v e U č a n a Z ^ ^ / Z ^ može s e , Koriščenjem oijagrama 16.31. oareaiti r e l a t i -vna v e l i č i n a y , a t ir .e i o n t i s a K u o a z i v o o o s t a n a , čime se oarecjuje aeo u a a r -nog oritisKa koji se orenosi u t u n e l .

u hidrauličkom smislu gleaano, linija c-c Koja razgraničava zone A i 5 na

dijagramu 16.30.- daje optimalne vreanosti prigušenja, jer je na "toj liniji

h„ = ni. Drugim-'reč i ma. na toj liniji se nalaze najveća prigušenja, za koja se

još uvek udarni pritisaK ne prenosi u tunel. Ta'cinjenica, značajna za projek»

tovanje, može se jasnije sagledati iz sleoeće hidrauličke sneme (slika 16.32).

Povećavajući koeficijent-gucitaka na prigušivaču 5 smanjuje se amD1 i tuca

j 2 0 2

O 7U 0.7Í

t i l l n rr u . T T T

I ! i M • I I I t I i i i i I 1 i l i l i I i I

— h ^ - pi jezometa rska - kota u bazi vodostana

0.16 O D 0.1 0.4 0.5 ~ 0.6 0.7 0.8 0 9 1.0

p = A h t / Z ^

Slika 1 6 . 3 1 R e l a t i v a n - p r i t i s a k n n b a z T cilindričnog-vodostana sa- pri-

;;guš ivačeir u slučaj u:.,trenutnog .potpunog ¿zatvarana а :(povezanorsardijag- ™ - — ramom.46.3Q)v- - - —

sStstičkr sStstičkr -

1 i

ntvo Dinamički | A h t j

nivo

Pr -

p g = h O ! T

i Í i i

• • Г '

•i*re hl

SliкаЛ.6и32.J3ptimizac.iáa*kaexitó3®^^ -na» prigušivaču"

2 8 3

oscilacija, a~time~ i - z a p r e n r m r vodostan ат°аTi™~sg-povećavaаеот:лшагпо g* pritiska

koji se -prénosi ir tunel. Hidraulički je opt i má la rr onaj koeficijent za • koga

je pijezometarska kota na kraju tunela-(presek c) od prenetog udarnog pritiska m

hj jednaka pijezometarskoj koti pri maksimalnoj amplitudi u vodostanu (h c). Zna-

či, vrednost i dobija se na preseku krivih h 5 * f , U ) i f ! * (slika ooc c l с ¿

16.32).

Najpovoljnija vrednost г usvaja se na bazi analize koštanja dovodne deri-

vacije i vodostana, a na bazi modelske analize koja varira karakteristike pri-

gušivača.

Rešavanjem osnovnih jednačina uz odgovarajuća uopštavanja, mogu se odre-

diti vrednosti najnepovoljnije amplitude lmin u slučaju trenutnog otvaranja. Na

slici 16.33. prikazan je nomogram za odredjivanje l m l n u slučaju koji se često

sreće u praksi, pri trenutnom podizanju opterećenja sa 50% na 100%.

0 3 é á ^ f ' í i ! i 1 . i ! ; 1 ; i ; ! 1 I i l i j s i i • ! i : i i !

i i i : ; ' . i i i ¡ ¡ L i. i i. i M i s i i i M i i ü i

0 . 1 0.2 аз 0.4 0.5 0.6 0.7

i ka 15.33. Nomogram za oarećjivanje 2 .n cilindričnog vodostana sa

pri guši vačem, pri oromeni opterećenja 50^ 100%

• ¿шаг1хе_,£5сапйе-д j44j pokazuju^da-rsiarivno.itrajanje z a r v a r a g j a л.jxtxd-

ranja тг^Т2/2тг/ L E / g f : p a v e ^ v a ^ m p I x f r i d u ^ Z^gxi -^-тт kod_ cilindričnih- vodostana

sa priguši vačem. Taj koeficij entapo većanj a »- U- odnosu na. trenutna zatvaranje, ili

otvaranje, prikazan je na s l i c i ^ t 6 » 3 4 ^ N a j p r e - s e nacije l m a x i l l Z n u n ^ z a trenutni

manevar otvaranja ili z a t v a r a n j a ^ , a ^ z a t i m sa~preko, tih_. di j a g r a m a , za* ra 1 a t i v n o

vrese т.odrede korigovane amplitude 2щах i Z ^ .

2ATVARANJE

S l i k a 16.34. Uticaj trajanja^rasterećenja-ili ooterecenja n a maksi-

-malneâmalltude-tr- ci nndricnom^vodostantb-sa p r i g u š i v a č e m -

1 6 . 2 . V o d o s t a n , : s a komorama

. Primenjuje s e kada je neoonodna površina ? k r za pri gušenje oscilacija ma-

"a, a dosta je veliki opseg izmeoju m i n R N i NU u akuimrracijr:'*'Pošta"je:"ti takvim

osornostima neoohodan dosta uzan i-duboicJUnt». primena-komora j e najcelishodni*»

je rešenje zaismanjenje Z g ^ . i Z ^ - ^ T T a d a .se- vertikalni (ili kosi) šaht: d i men

zioniše;^rema_kriterijumu Thoma -sa- m i n i m a l n i m n e o p h o d n i m - p r e s e k o m F{16 )» a

prfguienje.Zajajc se poverava -gornjoj, а 2тгп donjoj komori. Gornja Komora se prsdvidga -iznad površine najvišeg* ..a dortja; ispod najnižeg dinanrtcKog nivoa u доовпшт^з&поге..se i z v o d e £ s a o d g o v a r a j u ć i m . p a d o v i m a dna i svoda (0,02 — 0 , 0 6 )

tako ;.da.se;omogući norma 1 no tečenje- v o d e ^ k a v e r t i k a l n o m šahtu i sprečt"zarobij a-

"'•205

vanje'vazduha u komorama. Klasično rešenje vddosrana "sakomorama prikazano ' j e . . -na slici 16:35. (HE R i j e k a ) . - -

Voaostani sa k o m o r a m a se često komOinuju .sa prigušivačima (koefici jent

guoitaíca cí» j e r se time smanjuje potreona zapremina komore.

Za o c r e d j i v a n j e potrebne zaoremine gornje komore m e r o a a v a n j e slučaj tre-

n u t n o g s K i c a n t a o o t e r e ć e n j a . ~£ffiria-..važi osnovna jednačina (16\55), do к s e jeana-

:in = Kontinuiteta može naoisati u oo; ik-j

dW -- f• v«dt i 16.651

goe je: oW- z a o r e m i n a voae koja orotekne kroz derivaciju za dt pri Q - 0, ula-

zeći u gornju komoru.

R e š a v a n j e m jednačina (16.55) i (16J>o) u z o d g o v a r a j u ć e t r a n s f o r m a c i j e

".431 dooija se izraz z a potrebnu zaoreminu gornje komore

gosts у » *pareü' već.. ran i j e-*u veden i h*. ratpora duž der i vac i j e ; . c- „ êz i jev . kQe f i c i j ent ; R ~ hidratrličkirradi jus;~~xm*= - чвах/ t- Za poznate„parametr8 derivacije i .zadatu. (željenu) vrednost Z r a a j o

može se odrediti potrebna zapremina gornje komore, koja se zatim može realizo-

vati u razninrob licima i podzemni h-ga.1 eri jč i otvoreni h-1 bazen a.

Donja komova služi za ublaaenje amplituda Zm¿n, te se njena zapremina di-

menzioniše iz uslova naglog-opterećenja, pri koti min RN u jezeru. Ukoliko je

prorok sa Q p povećan na Q k (odnos m = Q^/Q/c) osnovne jednaćine ostaju na snazi,

a jednačina kontinuiteta se transfgrmiše u oblik

dW * Fdk ćz * (<fe-fv)dt

Osnovne veličine su prikazane na slici 16.36. Ovde su Ah

(16.67)

i Ah.

-^•miri RN tSTATlCKI NIVO - i T —

TA h t p !

r A h t K f

Wdk

1 „ ....

t p . u..tJfe gubici

pada u tunelu u početnom (indeks p) i konačnom

(k) stanju, a l d je rastojanje gornjeg svoda ko-

more od min RN. Ako se uvede smena

x n * Zn/Ahtic ; Wo = L f v 2/2g A h t k (16.68)

dobija-se relacija za potrebnu zaoreminu donje

..komore

x n -1 "" Г( 1) (7x1, -m)"

(16.69)

Slika 16.36. Uz proračun donje komore

1.2 14 16 IS 2.0 2JZ 2Л 2.6 *2.8~ 3.0

Slika l£-37: Dijagram za odredjivanje .zaoremine Ôfijeômore

-m 2 j_(/хп -1) (/xl+m)j

Pri 2 n - Ahtir.,,..što je hidraulički logična shema

visinskgg-iociranja donje k o m o r e ^ d o b i j a ^ s e - x ^ l ,

te se 2Л -ôpterećenje

0 -*-100% dobija

W d i c-t,386 W Q (¡6.7Q)

gde Ыа ima..fizički smisao

neophodne zapremine donje

komore, pri-.odsustvu trenja

(Aht-^0), pri trenutnom

dizanju .opterećenja r tj.

W G = L f v|/2g Z^ (16.71)

Na slici,.J6,37...dat

je grafi к W d i c/W 0-f (т,хл)

za. odred j ivanje zapremi ne

donje komore.

1 6 . 2 . 5 . 4 . D i f e r e n c i j a l i v o d o s t a n 2 0 7 ;

Fu

Diferencijalni vodostan objedinjava osobenosti vodostana sa komorama i

prigušivačima. P r i m e n j u j e se kada nisu velike oscilacije nivoa u jezeru,.a pot-

reono je vodostan rešiti u vidu kule. Njegovi elementi se, m e d j u t i m , ugradjuju

često i u druge tipove vodostana. Nije

ekonomičan pri velikim oscilacijama u

-ma* jezeru, jer je onda neophodan vrlo iz-

dužen cilindar, čija zapremina nije

dovoljno iskorišćena.

Hidraulička shema za proračun

prikazana je na slici 16.33, a zadatak

je odredjivanje gabarita unutrašnjeg

i spoljnog cilindra, oscilacija Zwax

i Z m i n i optimalnih veličina otvora

na dnu unutrašnjeg cilindra.

Prečnik unutrašnjeg cilindra se

bira na osnovu konstruktivnih potreba,

najčešće tako da brzina podizanja ni-

voa u njemu ne predje 2,5 m/s. Visina

cilindra, tj. kota *krune-preli va (KKP) oaabraće se~tako-"da se tokom čitavog

prvog podizanja nivoa voaa preliva iz unutrašnjeg u spoljni cilinaar (slika

16.14). • - - -- • ' "

Slučaj к i trenutno-skidanje opterećenja.. Nivo: u jezeru, je^na^NU,-protok

je Qi, a u v o d o s t a n u se" nivo* nal azi na DN ; (gubici na dovodu дЬ .). Posle trenu-

tnog zaustavi j a n j a m i v o seibrzo diže u u n u t r a š n j e m c i l i n d r u - d o visine Z ^ ^ =

= Z^ + Ah nad s t a t i č k i m " n i v o o m . 1) sooljni c i l i n d a r utiče; protok; Q u koji za-

visi od v e l i č i n e o t v o r a . Odnos protoka Q / Q i j e

" ^ K K P

^ N U

к hf

F 3

mtnRN

^ D N "

- r A

QP •z :z< 4 i ±

; A ht

f

, Ah'V

- f - ' ;

^nrun

U - - 1 —

u Q

Slika 16.38. S h e m a » z a proračun

О /С- - r fZ - ' 15.72 - •• max - t •'• ~ r

gce je ¿n'^-gubitak-pada u otvorima prigušenja, pri protoku-Qj u cilindar. Poš-

to je Q.,< Qi, n e o p h o d n o je da se oaaoere дпэ> - Z ^ ^ + дп«-. Iz relacije za pre-

l i v a n j e i (16.72);dobija se j Qi - mb STq(2max - Z ?)2 + Q x + Ah' t)MhJ, (16".73)

U jednačini, (16.73) poznata je-geometrija-preliva unutrašnjeg cilindra

;b), q, i iihr, dok se: od, ostale tri vel i č i n e d v e odabiraju* a treća, izračunava.

To poorazumeva iterativne proračune, u. procesu t r a ž e n j a najboljeg rešenja. Za-

2 0 8 '

* = (Ah t +• I ^ F ' 'T; CT6T74)

Slučaj Bi tpemitno podizanje opterećenja.-. Početni protok je. Q x , a posle

podizanja opterećenja~Q 2, te je- n = rQ1/Q2- Posle povećanja opterećenja dinami

čki nivo je DN", a. gubici na dovodu_.su. Ah£ - Ah^/n 2. Povećanje opterećenja do-

vodi do sniženja nivoa u unutrašnjem cilindru i isticanja kroz otvore. Rad vo-

dostana biće bezbedan (neće dolaziti.do uvlačenja vazduha u cevovod), ako je

hidraulički otpor otvora takav da je pad pritiska pri tečenju iz vodostana na

derivaciji

*min - kn2

Ah!; A 2 (16.75) (1-n) 2

s u : *яил s Z ^ / A z ; A 2 - Q 2 / L/gfF; к = A h ^ A 2 , n = Qi/Q 2-

Ukoliko je Ah^J odabrano prema (16.75)-najniža oscilacija Z . ^ odredjuje

se jednačinom (detaljnije u ¡5] i' ¡43]) :

Atili. ( / 0,5Е*"-0;275/гГ+-^ * 0,9)(1-n)(1 ,! (Tff.76)

£ (0 »5£* ) 5 2 J

cae so;* E* - Е/а ; E. -J-Q 2/[(F U+ F s ) g f -Ah^2] ,

a - 1 - 4 4 ? -

Sajadi^dj±vanjenr^¿^«definisans je-ri^don j i visinskih položaj vodostana,

č l m e . s u ^ r p r e i i m i n a m m ^ r f a z a ^ a^r rešeni; osnovni .:zadacx;dimenzi0-

nisanja: :zapraTnne rtltndara"Ti"-hidraai ički;otpori - otvora na donjem.- s p o j u I z

(16"ЛЗ r 4- • (16 ..75):-3 asncr se -uočava- da -ti o t p o r i - mogu- bi ti - ni drau 1 i cfcu asi metric

čni pri tečenju u voüostan i iz njega».. zbog-\čega su i označeni Ah^ {pri »punje-

nju)-i Ah^ (pri oražnjenju sDorjnog cilindra).

15.2.6. OPTIMIZACIJA VODOSTANA SA DOVODOM

Parametri vodostana se moraju, razmatrati istovremeno sa usvajanjem para-

raetara-dovodne i. odvodne .derivacije i-turbina,,», p a r a l e l n o g a anal i zonn fenomena

voćnog: u d a r a ^ Od njegave-1 okačijeru: s i s t e m u - i radnih karakteristika (zapremina

stepen ргт gušenja,,, ltd.) zavisi ne sama. rrrj-egovo-koštan je, već i koštanje^ tune-

la» cevovoda,ttirbina i" opreme. Tapovezarcosir-vodastana sa parametrima^ iJcošta

njem^đerivacije i-turbine slikovito" j e prikazano na-slici" 16-39- Ukoliko-nema

p H g e s i v a c a u t u n e l 1 se n e orenosr trdanrr^priti sa k; te se- obi o g a t u n e l a ^ m c ž e

j 2 0 9

aimenzionisati-prema.dijagramu (1), koji nastaju, pri Z m á x - - U v o d j e n j e m priguši-

vača sa suženjem koje

prenosi deo udarnog

pritiska u tunel, može

se smanjiti zapremina

vodostana, ali se pove-

ćava pritisak (linija

2) na koji se mora di-

menzionisati obloga tu-

nela. Takodje, pomera-

njem vodostana prema

mašinskoj zgradi smanju^

je se дН pri vodnom

Slika 16.39. Uz ekonomsKu analizu vodostana i dovoda: u d a r u > ^ č e g a s e c e _

1- bez prigušivača; 2- sa prigušivačem v 0 v 0 ( j m Q Ž e p o J e f t i n U i ,

ali se zato nameće složenija konstrukcija vodostana, sa većim gabaritima i sku-

эот nadzemnom konstrukcijom.

U najopštijem slučaju može se formulisati zadatak optimizacije vodostana

ít\Tv + tJt + Дтс + + min

cae su: дТт/, дТс, дТс i aT q - doaatni godišnji troškovi vodostana.,. tunela,, ce-

v o ^ c a i ooreme u oanosu na neku referentnu početnu vrednost. Na slici 1b.40.

prikazan J e postupak optimizacije

ampl i tude^Z,na*> . zasnovan na mi ni mi-

zaciji ДТ -к Alt- Na sličan način

se može oorediti i ootimalna veli-

či na-koeficijenta gubitaka na pri-

gušenju ( z ) , ukoliko se aeo uoar-

nog pritiska prenosi u tunel. Укф-

1 i ко se voaostan aianira sa o r e n -

vom, u troškove se mora uneti i ko-

štanje izguoljene energije zbog ne-

korisno prelivene vode u vodostanu,

Slika 16.40. Optimizacija elemenata voaostana

¡6.2.7. 0 IZBORU TIPA I PARAMETARA VODOSTANA

r<a izbor tioa voaostana utiču disoozicioni, toooarafski i pogonsKi uslo-

. Dva oonazatelja su ključna: 1) pao postrojenja, koji bitno utiče na veliči^

• , :

\ nuspoprečnogpreseka F±r za«:neopnodnu,:stabilnast vodostana ;.2) količina kineti -

čkeênergtje toka u derivaciji,-koju treba^tokom stabilizacije što pre transfo-

^ ^ rmisati u potencijalnu energiju, te u tu svrhu treba obezbediti odredjenu zap-

^ H reminu »vodostana.

U slučaju velikog pada, velike.dužine.derivacije i velikih oscilacija vo-

de u akumulaciji najpogodniji je vodostan sa komorama. U tim uslovima je F ^

^ H malo (pad se u jedn.16.49. nalazi u imeniocu), te se vertikalni šaht može rea-

ИШ lizovati sa prečnikom bliskim prečniku dovodnog tunela, dok se gornjoj komori

poverava uloga prostora za transfer kinetičke u potencijalnu energiju i prigu-

ЩШ šenje oscilacija. Ukoliko se gornja komora realizuje na površini ili sa preli-

Щ vom izlazi na teren, šaht se prilagodjava tim zahtevima, te se realizuje kao

kosi, izmešten u stranu, itd.

Na si i ci 16.41. pri kazano je™ postroj en j e HE J aj ce II,.sa-. vodostanom sa

komorama i, prigušivačima. Vodostan je-karakterističan po tome što ima: dva,ver-

tikalna šahta - glavni ,.„ sa: prigušivačem -i,, zatvaračni com i spoj ni -izmedju vdonje

i gornje-komore.

Karakterističan je i gornji vodostan RHE. čapljina,.. kod koga je gornja ko-

mora rtzvedena na terenu* a donja je izvedena kao galerija u viou zatvorene.pet-

lje - "osmice* (slika 1S:42).

i

m

•и

Sasseanjivaiijeflr p a d a porcećavaise:potresna površi na F z a . s t a b i l a n ; r a d i t e

s t a n - Heđjutiin, pošto s e u c i l i n d r i č n o m v o d o s t a n u gubi brzinski p a d « d e r i v a c i j e ,

sve redje se realizuje klasičan cilindrični v o d o s t a n , već se uvodi izvesno pri-

gušenje »„koje. bitno m e n j a h i d r a u l i č k u shemu r a d a , jer. pri u s t a l j e n o m tečenju ne

stvara gubitak pada. U k o l i k o se prigušenje hidraulički o p t i m i z i r a (slika 16.32)

moza, sa dobiti manja z a p r e m i n a v o d o s t a n a , a da se deo u d a r n o g p r i t i s k a ne pre-

nosi u zime 1.

iCod postrojenja sa relativno kratkim dovodima i r e l a t i v n o m a l i m p a d o m do-

sta su korišćeni diferencijalni vodostani. U novije vreme u tim u s l o v i m a se di-

ferencijal an tip sve vise z a m e n j u j e v o d o s t a n i m a sa p r i g u š i v a č i m a . U k o l i k o je u

sneseaa sa malim padom p o t r e b n o vodostan realizovati kao n a d z e m n u k o n s t r u k c i j u

moguća su dva rešenja: 1) vodostan sa prigušivačem 2 ) - ^ d i f e r e n c i j a l n i vodostan. Od svih osnovnih tipova vodostana n a j e f i k a s n i j e prigušenje o s c i l a c i j a se

ostvaruje vodostanima sa prigušivačima,,, zbog toga. što .prigušenje s v o j i m dvozna-

čni® p r o a e n a m pritiska d e l u j e neprekidno tokom č i t a v o g n e s t a c i o n a m o g - režima,

Ma odvodnoj derivaciji najčešća su dva rešenja. Kod kratkih odvoda i ma-

lih oscilacija u recipijentu vodostan.se planira kao proširenje tunelaipo v i s i -ni, b e z ikakvih posebnih elemenata, kod dužih derivacija po pravilu s e realizu-

je donji.vodosrtan- sa~vriaušivacima (slike: 3.39. i 16.20). Vrlo je važno smanji

ti m minimum negativntrramptItudiL Z ^ ^ , .kako :se ne bi m o r a l a .da j o š v i š e ukopa-

va mašinsica ^zgrada, z b o g obezbedjenja p o t r e b n e dubi ne H s u nestacionarnim-usl o-

vissa. ь . . . . . .

-Pri projektovanju; vodostana;: o d r e d j u j e r s e : 1) površina F ^ - k o j a s o b e z b e d j u -

je stabilizaciju .oscilacija; 2) najviši, nivo u vodostanu pri najviiejm-radnom

nivou u J e z e r u ; 3)^najniži n i v o ^ vodostanu-pri~min RN u j e z e r u .

Majpre se odredjuje- F¿r i usvaja~povrs-irra~F :šahta>vodostana^ j e r je uslov

F > F¿r neoonodnarzadovoljiti -Kod sviir t i p o v a ; vodostana... Z a t i m s e o j s v a j a j u mogu

či a l t e r n a t i v n i t i p o v i ^vodostana i r a č u n a j u n a j n e p o v o l j n i je .oscilacije i

-«¿r- ori n a g l o m skidanju i podizanju o p t e r e ć e n j a . Pritom, se vodi računa o rapa-

vesti: pri proračunu. Zmax (naglo skidanje, opterećenja/ .rapavost se uzimana do-njoj granici (tunel je "gladji") j e r se tada dobij a a m p l i t u d a na strani sigur-

nosti. Obratno, pri naglom dizanju: opteredenja.:rapavosv 'Se uzima, na gornjoj granici, jer rapaviji tunel daje nepovoljni j e . amp litude.

Pošto s e » z a a 1 t e m a t i v n e t i p o v e o d r e d e .gabari ti na osnovu n a j n e p o v o 1 jni -

jih amplituda,obavi ja se tehničko, ekonomska, anal iza, te se broj alternativa su-

žava* a zadržane varijante se detaljnije i s p i t u j u i o p t i m i z i r a j u , prema načeli-

Vш:' izrp©§lavl j a * 16.26'.

s v e širi vertikalni šaht^, p r e t v a r a j u ć i s e u,:cili7idričan~vodQ-

j 2 1 3

Za aeraciju vodostana neophodan je spoj sa atmosferom, č i j i poprečni pre-

sek ne-treba da bude manji od 10% površine- aovo ano a tunela. Zbog velikih brzina

vazduha u aeracionoj galeriji puta veća brzina od brzine vode u tunelu)

ista se ne može koristiti za druge svrhe г osim ukoliko se dovod v a z d u h a resi

kao izdvojena cev u galeriji neke druge namene.

Da bi se o b e z b e d i o bezbedan rad postrojenja gornji svod cevovoda na izla-

sku iz vodostana mora da bude bar za 2 : 3 m ispod n a j n e p o v o l j n i j e niskih nivoa

pri o s c i l a c i j a m a u vodostanu.

U k o l i k o эе vodostan izvodi u vidu nadzemne kule mora se obezbediti od za-

mrzavanja pri niskim temperaturama,

1 6 , 3 . PRI M E N A S I N H R O N I H R E G U L A T O R A P R I T I S K A

U k o l i k o je konstanta inercije derivacije Тг u opsegu od 4 i 12 s zaštita

od vodnog udara se može poveriti i sinhronim regulatorima pritiska, pri čemu

posebnim a n a l i z a m a treba dokazati da li je vodostan neophodan.

Princip rada sinnronih regulatora pritiska prikazan je u glavi 10.7.2. pri

razmatranju t u r b i n a . Primenjeni su na više naših postrojenja (HE Rijeka, slika

3.41.a, HE Bistrica slika 3.31; HE Senj, slika 19.18) u komoinaciji sa vodosta-

nima, čime su uootpunili zaštitu od vodnog u d a r a , ili bez vodostana (HE Tikveš),

gde je samo njima poverena zaštita dovooa od v o a n o g . u d a r a . Moguće su različite

izvedbe r eg u lato r a - p r i t i s k a , ali su najčešće: a) sa-odvodom- u donju vodu neza-

visno od d i f u z o r a " t u r b i n e (već navedeni -primeri i slike jugoslovenskih postro-

jenja i p r i m e r prikazan na slici 16.44); b) sa p r i k l j u č e n j e n r o d v o d a regulatora

pritiska na d i f u z o r turbine. Ovo drugo rešenje se p r i m e n j u j e u slučaju podzem-

nih postrojenja sa d u g a č k i m sifonima, kada bi poseoan,. paralelan oovoc iz regu-

latora pio n e c e l i s n o d a n . Kod kratkih odvoda r a c i o n a l n i j a je shema sa razdvojenim

cdvoaima.

P.aa regulatora oriti ska je potpunp sinnronizovan sa raoom servomotora za

pokretanje s p r o v o d n o g kola. Pošto se najčešće dimenzionišu na pun insta 1 isаn

prptcK, a fmaju znatno m a n j e gaoarite po protočnog trakta turbine, u njima se

kratkotrajno razvijaju velike brzine, preko 50 m/s (u HE Senj čak <•-» 90 m/s)

zbog čega je n e o p h o d n o dobro ankerisanje u .betonskoj masi i zaštita od kavita-

cije i z l a z n o g p r o f i l a .

Ma slici 16.45. prikazan je rezultat ispitivanja agregata HE Senj sa

regulatorom pritiska. Merenje je oDavijeno pri t r e n u t n o m rasterećenju:

76 MW 0. /reme z a t v a r a n j a turpine i otvaranja regulatora pritiska js svega

й

17. NESTACIONARNO TEČENJE U OTVORENIM KANALIMA I OBJEKTI ZA REGULISANJE'TE POJAVE

Na dovodnim i odvodnim derivacijama Sá slobodnim tečenjem,kao posledica

neustaljenog rada hidroelektrana vdolazi do n e s t a c i o n a m i h fenomena t e č e n j a . Te

pojave se moraju izučiti u fazi projektovanja» kako bi se predvidele odgovara-

juće mere zaštite.

Od posebnog je značaja izučavanje pojave strmih talasa, j e r se moraju

predvideti mere za njihovo neutral 1 sanje ili svodjenje na p r i h v a t l j i v e veliči-

ne. Najčešće pojave strmih talasa prikazane su na slici 17.1.

SI i ka 17 Л..,Osnovna shema"astmi к rta lasa

c ućaj a) je direktan poz¿z¿ocas¿¿aZGST-.kQji .se javlja na o d v o d n o m kanalu

pri naglom ooterećivanju hidroelektrane. Pošto su кос kanalskih elektrana odvo-

dni kanali po pravilu u d u D o k o m u s e k u (jer-se:time ostvaruje koncentracija pa-

da) ovaj slučaj nije zabrinjavajući »:.samo: ga valja, dobro proučiti da bi s e od-

redila visina o b l o g e kanal a , p o l o ž a j r b e r m i » itd. Na njegovu v i s i n u se može up-

ravljački uticati - p r o d u ž a v a n j e m vremena; otvaranja :sprovodnog; a p a r a t a n M e d j u t i m ,

kod regula ci o m h elektrana sa to-vrane n e r m o ž e produžavati, t e se m e r e z a š t i t e

svooe uglavnom na oouídano~obezbed j^nje odvodnog kanala.

Slučaj b) j e direkvan*negrxcrivenztaUus,коji nastaje u odvoanoj derivaci-

ji pri"' nagi o m .zaustavi janju postrojenjaîNepovolj na posledica. bi b i l a spuštanje

j 2 1 7

nivoa DV i s p o d : k o t a koje su n e o p n o d n ^ e a zaštitu~ t u r b i n a i od k a v i t a c i j e . l o s e ,

m e d j u t i m , može j e d n o s t a v n o resiti odgovarajućom risbermom i pragom na:početku

odvodnog kanala, kojima se o b e z b e d j u j e stalna merodavna kota OV i pri najnepo-

vol jni j im pojavama direktnih negativnih talasa. Druga mogućnost j e ugradjivanje

sinhronih ispusta, kojima se obezbedjuje postepeno smanjenje protoka u odvodnom

kanalu.

Slučaj c) je indirektan pozitiúni talas u dovodnom kanalu, pri naglom is-

padu postrojenja iz pogona, ili naglom skidanju opterećenja. Kod kanalskih ele-

ktrana taj talas bi bio posebno nepovoljan, ukoliko bi Se dopustila njegova

pojava* jer bi se u cilju zaštite od prelivanja morali nadvišavati nasipi uz

kanalski d o v o d , a izazvao bi i ozbiljne produžene nestacionarne pojave ukoliko

bi dolazilo do njegove refleksije i suoerppzici je. Nastajanje ovih talasa se

ne može upravljački sprečiti, pošto je ispad postrojenja iz pogona slučajni do-

gadjaj sa kojim obavezno treba računati, a produžavanje zatvaranja sprovodnog

kola se ne m o ž e ostvariti zoog pooega turbina, potrebnih većih zamajnih masa,

proolema zaustavljanja i slično. Medjutim, pojava takvih strmih talasa se može

sprečiti ili smanjiti na prinvatljivu veličinu primenom vodnih komora, sinhro-

nih- i s p u s t a p r e l i v a , što će biti posebno razmotreno u ovoj glavi.

Slučaj d) j e indirektan negativan talas u dovodnom kanalu koji nastaje

pri naglom p o d i z a n j u opterećenja. I taj slučaj je značajan za p r a K s u , jer se

regulacijom vremena otvaranja ili merama na kraju oovooa (vodne komore) mora

sprečiti pojavav proti čajnog d i s k o n t i n u i t e t a , koja bi bila vrlo nepovoljna za

turbinu.

Na j e c n o m istom Kanalu moguće su istovremene pojave dva tipa talasa. Na

primer, na d o v o d n o m Kanalu gp zanvata Perućica m a n e v a r povećanja optereće-

nja praćen je m a n e v r o m - o t v a r a n j a is-

pusta iz akumulacije Vrutac (slika

9.20;, što dovodi ao oropagacije ат-^

rektnog pozitivnog talasa niz ¡canal

i negativnog indirektnog talasa uz

kanal (slika 17.2). Da bi se soreči-

le negativne poslecice taKvog kreta-

nja, u zoni ulazne g r a d j e v i n e je pre-

dvidjen komoenzacioni b a s e n , čija je

zapremina .'^200 000 m 3^ odredjena upravo na osnovu proučavanja najnepovoljnijih

kombinacija p o j a v e , supe r o o m ran ja r ocoijan.ia strnim talasa.

Slika 17.2. Kretanje dva strma talasa

. J 7 J - . . - t t i Đ R A U b L C K I A S P E K T I

- P o s t a r s e u Hidraulici o b r a d j u j e ^ a n a l r t i c k o o p i s i v a n j e raznih vidova nesta

c i o n a r n o g t e č e n j a , ovde će se izvršiti najkraća s i s t e m a t i z a c i j a metoda koje se

k o r i s t e pri analizi kanalskih hidroelektrana.

Sporcrpromenlj-ivo nestaôncamcrîêceiê^-kože so: javlja nizvodno" od elek-

t r a n e pri regulacijskim promenama protoka, opisuje se Sen Venanovim jednačinama

O v d e se prikazuju u obliku koji j e , čini se, najpregledniji za ovu svrhu:

1) jednačina kontinuiteta

fu + fi = 0 (,7-1>

2) dinamička jednačina

. 3h J 2 , v 3v U v M 7

O v d e su: Q,K,v - protok, moduo protoka (K-Q /i ) i srednja brzina u poprečnom

p r e s e k u ; i - pad d n a ; A i h - površina poprečnog preseka i dubina v o d e ; L - ra-

s t o j a n j e

í t — vreme.

Leva strana dinamičke jednačine (i-ah/aL) predstavlja pad površine

t o k a , prvi član desne strane definiše pad t r e n j a , drugi član promenu kinetičke

energije 5"po d u ž i n i , treći (3v/gst) - lokalni- deo sile inercije.

T e parcijalne d i f e r e n c i j a l n e - j e d n a č i n e su- lriperboličkog"-.tipa.i--'irisu-Teši-

ve analitički,"« bez "odgovarajućih uprošćenja. Zbog toga je razvijen č i t a v n i z

p o s t u p a k a za p r i b l i ž n a rešavanje, u z o d r e d j e n e p r e t p o s t a v k e . U n o v i j e : v r e m e , sa

k o r i š ć e n j e m E R M , najviše su razvijene d v e m e t o d e rešavanja:..ensplTcitna.*i*impli

¿itnatw6tada.^konačn.ilT-razlikai-Prücgzrrtihz.-metüdayse može naći u svim^novi jim

knj i gama i z H i d r a u l i k e .

P r i - r a z m a t r a n j u t e č e n j a nizvodno o d e l e k t r a n e granični uslovi-zauuzvodni

p r e s e k - s e " z a d a j

u k r i v o m N(t) ili Q(t), anza.nizvodni vezom Q(Z) u uslovima'us-

t a l j e n o g tečenja.- Pri analizi.tečenja u ^ a o v o d n o m kanalu granični^tisiovi u uzvo-

anor3T--Dresek^re,.definisam vezom Q(Z) ili Z. = c o n s t , a u nizvocmom-preseku (zo-

na v o d n e Komore) g r a n i č n i m us lovom se s m a t r a - d i j a g r a m p r o m e n e - s n a g e - N ( t ) , odno-

sno o d g o v a r a j u ć e g p r o t o k a Q(t). Početni'uslov je kriva uspora u stacionarnim

u s l o v i m a *

£ksplicitna m e t o d a konačnih r a z l i k a je relativno j e d n o s t a v n a u n u m e r i č k o m

p o g l e d u i i m a d o o m stabilnost., pri rešen ju j e d n a č i n e (17.2), ali ima i jedan

n e d o s t a t a k a k o r a k vremenske: diskretiza ci j e j e dosta ograničen u s l o v o m k o n v e r g e -

n c i j e te. s h e m e ka t a č n o n r rešenju~~.Ta m e t o d a se uspešno p r i m e n j u j e -kod proračuna

pre lažnih procesa u derivacijama»., izazvanih, promenama o o t e r e ć e n j a pri-dnevnom

regulisanju.

j19

ímpí icitna-metoda rešavanja Sen -Venanovin jeanačina je računski složenija,

ali z a t a ne postavlja kruta ograničenja u ~pog1edu.*vremenskog-koraka::diskretiza-

čije. Zbog toga je primen!jivija pri analizi nestacionarnih fenomena dužeg tra-

janja (na primer, period povodnja) i na potezima velikih dužina.

Strmi talasi su diskontinualni u pogledu oblika slobodne površine, te se

ne mogu tretirati diferencijalnim jednačina-

ma sporopromenljivog tečenja. Umesto klasi-

čne jednačine kontinuiteta, kod njih se defi-

niše relacija za protok talasa u obliku (vi-

deti oznake na slici 17.3):

'b — с I

V,Q !QO,VO — - ! H - t o -— - ! H

С-At rJ

ДО - Q - Q = c-h-E (17.3)

Slika 17.2. Shema strmoo talasa

dQ * С- дА (17.4)

gde je: c- brzina prostiranja fronta strmog

talasa; дА - priraštaj površine poprečnog

preseka.

Brzina propagacije с u pravougaonom

koritu-se lako izvodi iz relacije-za koli-

: m u Kretanja i iznosi:

« v 3- /gH(1 + |{L)

¿nak "+" u(l7.4) odgovara slučaju direktnog, a "-" indirektnog talasa. Za tala-

se male visine (h < 0 , 1 H ) dovoljno- -tacna»1 je*aproksimacija

с - v« - / a H (17.5)

Ukoliko je korito pri zrnatično, bilo kog poprečnog preseka,-relacija (17.4)

•Ije zaaržava istu strukturu, ali s e umesto H piše A/B:

/' A,. 3 3 . , v - 2 д n;

Relacije (¡7.3 i 6) mogu se Koristiti za odredjivanje visine čela fronta

talasa. Ukoliko se (17.3) reši po h:

h = дО/В-с = щ/с ; Aq = ¿Q/B (17.7)

dopija se visina fronta talasa:

- - A M 3 В M

" V 9 Š 1 1 A '

(17.3)

„22а ~ .

-^Poš±or-se~~'h " nalazi i n a - d e s n o j : s t r a n i ^ j e d n a č i na (17.8) se^rešava i t e r a -

t i v n o r : s t a v l j a j u ć i u p r v o j aproksimaciji p o d k o r e n o m ¡ h=0.

Dva slučaja su posebno interesantna pri izučavanju kanalskih elektrana:

A) O d r e d j i v a n j e • p r o s t i r a n j a pozitivnog talasa i n a j v i š i nivo u njemu-pri naglom skidanju opterećenja. Elektrana je naglo smanjila

protok sa Q 0 na , za áQ - Q0-Q¿.

Usled toga nastaje pozitivan indi-

rektni talas, koji se propagira do

uzvodnog profila "K". Sa dovoljno

tačrtosti se uvodi pretpostavka da

je čelo fronta vertikalno, da je

nivo posle prolaska talasa horizo-

ntalan i da su sile otpora pri kre-

tanju talasa z a n e m a r i j i v e .

Pišu se jednačine za proizvo-

ljan i-ti profil:

Щ Щ 2 Ш Щ

Slika 17.4.

— protok t a l a s a : = c¿B¿h¿

- brzina prostiranja talasa

A. io •o

v r e m e - p r o l a s k a - f r o n t a ~ o d (i-1} do i:

3 f i 2'A,

(17.9)

(17.10)

( 1 7 . 1 1 ) At v Z±/CS

- j e d n a č i n a k o n t i n u i t e t a :

W_¿ - a Q 0 At_¿ (17.12)

W - -zapremi na vooe s a k u p l j e n e za • vreme-" üt¿-izmedju orofila u Q n i "i" (šrafirano j.

R e š e n j e ^ j e o n a č i n a (17.9. i 17-10): z a -profil "0" dobije se vrednost

a zatim se og orofila ao orofila, rešavanjem jednačina (17.9. do 17.12) oareüe

ostale vreanosti n¿ zaključno sa hs.»„štouoraagućava aa se naaje najviša kota u

profilu S usled dolaska pozitivnog t a l a s a m V r e m e * p r i s t i z a n j a čela talasa u S-ti s

profil je T - i At,. Pošto kanal oo p r a v i l u polazi iz neke veće. akvatorije (je-I.=o л z e r o , - u s p o r u reci) u kojoj režim n i v o a ^ n e zavisi-od karaktera kretanja w a d e u

k a n a l u , s a - p r i s t i z a n j e m čela talasa: u-profil "S" nastaje odbijen negativan ta-

las,-koji s e propagira n i z kanal, spuštajući nivoe u njemu. Taj proces-se pona-

vlja o o p o t p u n e s t a b i l i z a c i j e . Ukoliko je proto* sasvim z a u s t a v l j e n * a/kanal je

sa samo r e g u l a c i j o m (videti narecmu ..taČKu)„ nivoi u j e z e r u i u kanalu bi: se na

к r a j u ^ i z j e d n a č ili.

3) O d r e d j i v a n j e n a j n i ž e g nivoa vade -i¿-i j u opterećenja. Sa povećanjem protoka, sa Q 0 na Q ^ ( a Q 0 = QQ - Q 0 ) n a s t a j e ^

negativan indirektan t a l a s u dovod- -

nom kanalu, koji se prostire do uz-

vodnog profila "K". Kada čelo tog t a -

lasa dosegne profil "K" postignut je

najniži nivo u tom profilu, pošto od-

mah zatim n i z v o d n o kreće pozitivan

talas, sve dok se ne izvrši stabili-

zacija oko usporne linije koja odgo-

vara novom stacionarnom stanju.

Slika 17.5. Ovde se uvode pretpostavke: da

je ćelo talasa v e r t i k a l n o i da je linija nivoa u kanalu posle prolaska talasa

orava sa padom J.

J e d n a č i n e (17.9), (17.10) i (17.12) su identične i u ovom slučaju, jedna-

čina za vreme se koriguje i glasi

At, - s ; / č . (17.13)

: uvodi se još i jednačina sooro promenljivog kretanja izmedju 0 - i :

0 -- К v'7 t (17.14)

gce je Q - srednji protoK izmedju profila 0-i.

Princip je isti kao u pretnoonom slučaju. iHajpre .se., iterativno iz (17.9)

i .17.10) o d r e d e n 0 i a zatim se obavlja proračun od profila.do profila d o k .

se ne odredi i v r e d n o s t h . Goman po pristizanju u profil U K U negativnog"tala-

sa počinje da se n i z kanal propagira pozitivan t a l a s . Kao'finalni rezultat""tih

proračuna mogu se dobiti kote najnižih nivoa duž čitavog kanala.

,<oo Kanalskih hidroelektrana u :<asKaoi ili sa ustavama na početku dovoda

~cže dcći i do s u p e r o o z i c i j e strnih talasa. Posebno j e - o p a s a n slučaj ukoliko

se zpog pogrešnog manevra jave pozi-

_ _ _ _ _ — — t i v n i tat asi koji se sudaraju i su-

perponiraju oo krune nasipa u Kojima

su često izvedeni kanali.

• H 1

! н I Princip i proračun superpozi-

;—- i L l cije se vidi iz slike 17.5.

^ — Na osnovu jednačina (17.7) i

(17.3) m o ž e se odrediti h. :7.5. iu car i suoeroozicija ava , „

¡vna talasa '

ДОи

• »»Мкь lu " i "Tremes йенra s e na taze™tz"™je£triaćine za- predjerri put:

- C i í t ^ V ) ; Ь - c z ( t s - £ l ; V r; V | i 2 [ « L ""("T7TT5)

.gde-so:—ts-svreme .sudara; i t^- -vremena, početka propagad je prvog i drugog

talasa... Iz ove tri jednačine odredjuje se vrem€L.suaara t s i mesto

.Sudarom dolazi .do .superponiranja talasa, i nastanka novih pozitivnih tala-

sa sa visinama h\ i n 2 i brzinama prostiranja c\ i c¿. Visina zbirnog- talasa se

nalazi iz uslova da su kote na mestu sudara iste, i da su zbirni protoci jedna-

ki za direktan i indirektan talas:

h x + h\= h 2 + h'2 ; Aq! + üq'i - ДЯ2 + ¿qá (17.16)

Na osnovu jednačine (17.16) i novih jednačina za ñq. i Aq 2 koje će se na-

pisati na osnovu (17.7) i (17.3), vodeći računa.da su sada dubine po kojima se

prostiru novi talasi jednake H+hi i H+h 2> mogu se dobiti veličine novih poziti-

vnih talasa hi, h 2 , Aq'i i ¿.q?.

Odgovarajućim upravljačkim merama se teži da se spreči mogućnost superpo-

niranjarpozitivnih talasa, ali se ta pojava-mora proučiti, kako bi se našla od-

govarajuća projektna rešenja.

Mora se uzeti u obzir i činjenica-da^reaIno čelo talasa ima nešto veće

visine od računskih, zbog pojava sekundarnih- oscilacija u zoni fronta talasa.

17.2. KANALI SA SAMOREGULTSAN'JEM I "REGULI SAN JEM PROTOKA

.Sa„:gledišta^zaštite..Qd .nepovo 1 jnih nestacionarnin fenomena od velikog" je

značajardtspoziciona koncepcija-kanalske-.derivacije. Na osnovu niarauličkih us-

lova rada kanala mogu.biti: a) sa samoreguli sanjem* b) sa regulisanjem ulaznog

protoka.

17.2.1. KANALI .SA SAMOREGULISANJEM

U-kanal ima; s a l a m o recu li san jem nije Dotreono da se ustavom na ulazu .reou-

liše protok kroz kanal, već se orotok potreban postro jen ju _usoostavija^.samôez

oagovarajućeûpravljačke intervencije-na^zahvatu. Samoregulacija se ooezbedjuje

pr omen om aenivelaci je AZ na ulazu u .kanal, tako da je. protok u kanalu. =

~ ¥ А /Zg&Zi Pri Q - 0 nivo vooe u kanalu se.nalazi na koti GV,„zbog čega.je

kruna nasipa, horizontalna.

Nivoi u kanalu se formiraju zavisno od kote GV i protoka.koji.se^zahvata

za hidroelektranu^.Za bilo koji protok postoji•odgovarajuća normalna dubina n 0 ,

te se može formirati funkcija h Q= f(Q). Za računski. protok kanala Q ^ u ^ kanalu

j e ravncmzerrarkretarrje sa odnosom aubiria h0~hf = h?<¿¿za Q -v Q_ fibrmrra: sesuspo-rna, a za Q > Qr depresiona Hntja»-.:te kanal-propiišta izvestan-forsiran protok (slika Í7~.7.b), koj i t e o r i j s k i , za h2= h,:r. može da dosti gne -vrednost: Kod

Kanala većih dužina Qmaj f= Qr-

Slika 17.7. Kanal sa samoregulacijom: 1-zanvat sa remontnim zatvaračem

Prednost tako rešenih kanala je sposobnost samoregulacije u čitavom opse-

gu protoka sa kojima radi elektrana, zbog čega na kraju kanala nije potreban

preliv. Pošto izmedju najvišeg i najnižeg nivoa u kanalu postoji odgovarajuća

regulaciona zapremina koja se iskorišćava pri promenama opterećenja, može se

smanjiti zapremina vodne komore, Medjutim„ izvodjenje-nasi pa sa horizontalnom

Krunom zahteva nešto veći obim radova, naročito kod dužih kanala.. Zbog toga je

ovo rešenje moguće samo u slučaju oribližno konstantne GV i kod kanala manjih

aužina.

17.2-2.. KANALI SA REGULISANJEMVPR0I0KA

Kod kanala veće dužine, kod. kojih kota krune-nasi pa prati nagibidna^. od-

nosno računsk.in.nivoa, mora se ooezoediti regulacija na ulazu i izlazu*, za slu

č a j oromene-opterećenja i zaustavijanja-raca elektrane. Tada kanal mora da do-

ji je ava nova elementa: 1) regulacionu uszavu na zahvazu, 2) preliv na kraju

2-preliv na kraju kanala

•J224-- -

-.SvKna^pceM-vaujp- rta^dekflfe-icaa5ságur3aosfi"i?;.Qrgaa,-pri -nagi oni¿skictanju..opte-rećenjav% nartaj način ;Sta dec^prctokaêvakviiše: neposredno u„QV» sprečavajući

podizanje usporne 1 inije preko odredjene granice. Ustavu treba upravljački sin-

hronizovati sa meračem protoka kroz elektranu, tako da u stacionarnim uslovima

upušta u-kanal o n o l i k o v o d e koliko elektrana troši, b e r preliva ili stvaranja

depresionih linija. Hidraulička shema^takvog kanala data je na slici 17.8. Pre-

liv deluje samo u prelaznim režimima za vreme dok regulaciona ustava na ulazu

ne uspostavi ponovo ustaljeno tečenje, po kome je protok u kanalu (Q k) jednak

protoku kroz elektranu (Q¿ )• Odnos protoka Q k= Q h e + Q o u prelaznim režimima

dat je na slici (17.8.b). Ako se elektrana gradi na tranzitnom kanalu, koji vo-

di vodu ka nekim prioritetnim korisnicima, tada se regulacija ne vrši, već se

pri skidanju opterećenja voda preko preliva kontinuirano upućuje dalje nizvod^

nim korisnicima.

Prednosti kanala sa regulacijom su niže specifične investicije samog ka-

nala, mogućnost primene na kanalima velike dužine, lakša evakuacija leda, a ma-

ne su složenost upravljačke sinhronizacije ulazne ustave (ukoliko nije tranzi-

tni kanal) i veća opasnost od prelivanja u nekim izvanrednim okolnostima (zagu-

šenje leda u kanalu, pogrešan manevar ustavom),

Kanali velikih dužina se mogu rea lizovati kombinovano, sa regulisanjem i

samoreguMsanjem. Takva dispozicija, kod koje je postavi jan j em" preliva u sredi-

nu gornji deo kanal a izveden kao regulacióni, a donji kao samoregulacioni, pri-

kazana j e na slici 17.9.

sa samoregul isanjem; 3-bočni preliv; 4-» regulaciona ustava

17'. J." HERE. Z A U B L A Ž A V A N J E M N E P Q V O L J N I H E F E K A T A

N E Š T A C I O N A R N O G r T E Č E N J A U K A N A L I M A

Radi s v o d j e n ja nepovoljni rrefekata nestacionarnog tečenja na .prihvati j i

ve veličine koriste se tehničke*mere,:od' kojih su sledeće najčešće:

1} vodne: komore i komoenzacio nimbasen i na sooju-kanalsker;deriâcije-i de-

rivacijerpod pritiskom; v*

- . 2 2 5

2) razne vrsterprel i va na l o ^ a . icanatskerjder^vacije,!,obično, u s a s í a v u v o -

dne komore;

3 ) sinhronizovani ispusti.

Prikazaće se-samo osnovna dispozicijska i funkcionalna koncepcija tih

Vodne komore su namenjene hidraulički i bezbednosno skladnom povezivanju

Kanalskog dovoda sa cevovodom. Glavna im je funkcija prevodjenje toka sa slobo-

dnim tečenjem u tečenje pod pritiskom, uz ostvarivanje i odgovarajućih bezbed-

nosnih funkcija u nestacionarnim uslovima, kao i sa stanovišta evakuacije leda

i nanosa.

U okviru vodne komore javljaju se s 1 edeći sadržaj i: komora, preliv sa brzo

rokom; v o d o z a h v a t sa rešetkom, remontnim i h a v a r i j s k i m - z a t v a r a č i m a ; uredjaji za

isoiranje istaloženog nanosa; ustava za evakuaciju nagomilanog leda.

5 o o ] voane komore i cevovoaa može da bude frontalan i bočni (slika 17.10)

što utiče na položaj pojedinih sadržaja u okviru tog o b j e k t a .

Slika 17.10. S h e m e vodnih komora sa čeonim (a) i bočnim (b) zanva-

ri.ua: 1 - k o m o r a ; 2-prel iv; 3-preliv za led; 4 - r e š e t k a ; 5-remontni

z a t v a r a č ; 6-ftavarijski zatvarač; 7-brzotok; S - c e v o v o a

Komora se realizuje kao orasiren i produbljen deo dovodnog kanala, sa

Diagim p r o š i r e n j e m i DO širini i to c u o i m , како bi se smanjili gubici paaa i

izoegla s e k u n d a r n a t e č e n j a .

,nera.

17.3.1. VODNE KOMORE I KOMPENZACIJSKI BASEMI

6

\ \

^.Gabariti- i obi i к vodne^ JOTraore-^tireciju^ u se na osnovuranalize, nesxacionar-

'~'<nog^tečenja i nivoa u razninrpreitaznrnn-režinrma, uslova za nesmetan Pronos t?ev

"" kuacriju-nanosa i leda, gubitaka pada, pojave sekundarnih-vrtložnih tečenja, itd.

Slika 17.11. Sheme za odredjivanje gabarita vodne komore

Visina krune preliva, nasipa i platoa zatvarača oaredjuju se uzimajući u

obzir najnepovoljniji slučaj havarijskog skidanja opterećenja (100%-vO), pri

normalnom radnonr ni vote u komori. Brzina.prostiranja talasa c* i veličina h' то-лах

gu. se odrediti" prema metodama- proračuna strmih talasa (slika 17.1), a u prvoj

aproksimaciji po relaciji

h' -Q'/B*С - (17.17) max ' gde jer Q' - protok za koliko^se skida..opterećenje (Q-Q. J ; B' -širina komore u

zoni'težišta li; c' -brzina propagacije talasa,, jednačina 17.5. Toj visini se do-

daje visina talasa od vetra (h t) i rezervno-nadvišenje 5 iz -< 30 m 3/s

i -= 0^25"-? 0.35 mv za Q. ~~>~3U m 3 /š ~~o 0 JLšr J) * 7 nr)', te se. ta ко dobije kota

naši pa oko* vodne-komore,./ odnosno, pl atoa cevovodne zatvaračiri ce (s 1 i ka 17.11.a)

"Najniži nivo u komori-odredjuje ,se prema shemi najnepovoljnijea podizanja

opterećenja koja je p red vi djena za tu elektranu. Odredjuj u-se»vel i čine cil i h'

pri čemu-se ova zaanja može u prvoj aproksimaciji odrediti iz-re raci je

h" * 07Вю-с" (17.1Г; max gde j e r 0"- protok za kolfko se. podiže opterećenje; 3"- širina komore u zoni

teži šta-" negativnog talasa; c'1- po jednačini 17.5.

Sa tako oareajenim h" može se odrediti H": u komori, а time i kota ula-max mm za u ~ cevovod*... ко jai mora da obezbedjuje stalan nadsloj vode iznad gornjeg svoda

ulaza (д2с, slika t7.11.b) od najmanje 0,5 -f 1 m, zavisno od veličine-cevi, kako

bi se izbegloiuvlačenje^vazduha urcevovod^. . U prvoj aproksimaciji sei gabarita vodnekomore- može.odrediti iz sledećih

- uslova»* dob i j en ih mode iskom i-računskom analizom niza. komora:

« — u g a o širenja.bočnih zidova ulazne aeonice komore ne već±.-od.40 - 1 5 °

Ü22Z7

(slika 17115); paxt'-dna^na tilaznojrdeoittci окоЛО^р:г- -г: -2ls~zz v * r

— odnos § trine fe dubi ne¿¿ komorerbi ra se*prema:usl ovu2ipotrebne?širinezah-vata (ako je čeoni), topografskim prilikama i" zahtevu da ulaznar-gradjevina pri

najnižim kotama, u komori ima~obezhedjen.nadsloj vodeôd bar 0,5 т 1 m. Može se

odabrati takav odnos koji daje prosečnu brzinu:u:komori od:0,7 т 0,9 m/s;

- dužina komore^se može odrediti iz uslova;da~zapremina vode u komori 4 k

bude veća za 1,7 ? 2 puta od zapremine vode u cevovodima pod pritiskom koji

odvode vodu iz nje (V c), tj. da je V k ^ ( 1 , 7 f 2)V c.

Pošto se na osnovu ovih preliminarnih kriterijuma odaberu osnovni gabari-

ti pristupa se analizi ponašanja u nestacionarnim uslovima, pa se u skladu sa

tim dimenzije mogu korigovati.

Ulazna gradjevina za cevovode realizuje se prema principima rešavanja pli

tkih zahvatnih gradjevina. Najčešće je opremljena kosom rešetkom, remontnim i

Slika t7.12L..Zahvat u okviru vodne k o m o r e : - k o m o r a ; 2-remontni zat-varač; 3-kanal za.odvod leca; 4~klapna>za evakuaciju leda; 5-rešetka; o-havarijski zatvarač; 7-cevovod; 8-otvori za isoiranje-nanosa; 9-po-prečne galerije za isoiranje nanosa; 10-aeracioni šaht;...11-galerija sa pri borom za gre jan je rešetki (zimi);. 12-čis ti. lica sa., grabuljama i poli о hvataIjkama; 13-kra n (isti к ra n dospeva preko о к retni ce na obe pruge); 14-pogonski ureojaj za havarijski zatvarač

227 ' ski zatvarači se najčešće.izvode, kaortaolaste us:¡2ve.sa servomotorima* i~ima jir tsxe:zadatk& i:;moDÍinost kao- vodostanski -zatvarači - kod deri vaci jaxpod:prtti skom. Zahvatnaígratíjevina na .vodnoj komori tjednog-* većega postrojenja prikazana je na

slici"17.12. iNa.slici::se uočavaju i dva česta uredjaja u okviru takvih objekata:

ustava i .kanal za ispuštanjerplivajućeg l e d a r galerije za ispiranje nanosa is-

taloženog neposreano ispred.zahvata. Evakuacija leda se-obavlja uvek na sličan

način: čeono ili koso se postavi ustava - klapna, sa sabirnim kanalom iza, koji

se sa velikim padom vodi ka donjoj vodi. Obaranjem klapne nagomilani led se od-

stranjuje ispred rešetke. Nanos se ispira kroz kanale i galerije ostavljene u

pragu zahvata, odakle se odvode--nizvodno od zahvata. Te galerije moraju da ima-

ju bar minimalne dimenzije za reviziju. Za čišćenje rešetke predvidja se čisti-

iica, a za opsluživanje zatvarača portalni kran. Ukoliko postoje dve "linije"

koje treba opsluživati kranom, može se upotrebi ti isti kran, sa okretnicama ko-

je ga sa jednog koloseka dovode na drugi (slika 17.12).

Kompenzaczoni Ьазеггйж na. kraju dovodne derivacije se™ predvidja ju u sluča-

ju dugačkih derivacija i veoma oštrih neravnomernih režima koje*ne može sa do-

voljno pouzdanosti da. neutral iše vodna komora manje "zapremine. Ovo naročito va-

ži u slučaju predvidjanja brzog i naglog.opterećenja (elektrana u ulozi regula-

ci one rezerve) koje izaziva^negativan talas koji bi doveo do pražnjenja kanala

u zoni ulazne gradjevine~ , - -

13.7, Hekerod shema lociranja .kompenzacionih basena (KB) u u odnosu na vocmu- komoru. (YK).; i.zanvat (2) - • .

Komoenzacion i baseni se mogu; izvesti u okvi rur v o d n e k o m o r e , u vićipsdgja..sa njom, na-don jeim kraju, do vodnog kanala pre*vodne komore,-sa direktni m p riki juckora

na cevovod i na spoju sa taložnicom. Neke od shema su prikazane na slici Í7.13.

Varijanta I (vodna komora povećana do zapremine KB) hidraulički je naje-

fikasnija sa gledišta nestacionarnog tečenja, ali je nepovoljnija

sa gledišta

evakuacije leda i nanosa. Shema II je dosta česta jer se lakše uklapa u teren,

efikasna je za evakuaciju leda i nanosa, a uspešno ublažava i strme talase,

pod uslovom da je spojni kanal dovoljnog kapaciteta. Shema III je slična vari-

janta, nastala u naporu da se poveća efikasnost evakuacije leda i nanosa i sma-

nji gubitak pada na dovodu. Varijanta IV je preporučijiva samo ukoliko postoje

prirodne mogućnosti da se kraćim nasipima dobije potrebna zapremina na samoj

trasi kanala. Nepovoljna je sa gledišta zasipanja, zadržavanja leda, a gubi se

i brzinska visina. To bi se moglo prevazići eventualnim obodnim kanalom, kao u

snemi III. Shemu V često nameću terenski uslovi i efikasnija je ukoliko je bli-

ža vodnoj komori. Shema VI hidraulički je efikasna, jer ima osobenosti vodosta-

na sa velikom gornjom komorom, dok se u vodnoj komori može usDešno da evakuiše

nanos i led.

-»фКопфеягзсгот isaseri - (KB ¿sesirožtereštti u spoj u ssa a ložJTicoraûkoiiko

f s t a ^ o s t o ^ f - m a ^ k r a j u r i d e r i v a c i j e . T a k o g e postupijeno u slučaju HE Perućica

(slika .17Л4)..

, _Zapremina,J(B s e „ o d r e d j u j e hi d r a u l i č kim računom i, o p t i m i z a c i j o m dovodnog

k a n a l a i č v o r a .vodne komore i K B . Veća^zapremina omogućava p o v e ć a n j e e n e r g e t s k e

e f i k a s n o s t i e l e k t r a n e (brže skidanje i dizanje opterećenja) i p o j e f t i n j e n j e ka-

nala z b o g - u s p e š n o g smanjenja strmih t a l a s a , ali poskupljuje K B , Ukoliko teren-

ski uslovi to o m o g u ć a v a j u , može se predvideti KB sa zapreminom koja omogućava

dnevnorreguli s a n j e p r o t o k a .

17.3.2. PRELIVI NA KANALSKOM DOVODU

Pre!ivi na kanalskom dovodu se realizuju po pravilu u okviru vodne komo-

re. Namenjeni su evakuaciji vode iz kanala pri naglom skidanju o p t e r e ć e n j a , do

u s p o s t a v l j a n j a novog= u s t a l j e n o g . r e ž i m a intervencijom regulación« ustave na po-

četku k a n a l a . Z b o g t o g a se p r e l i v i - r e a l i z u j u .samo kod kanala sa r e g u l a c i j o m , dok

kod kanala^â s a m o r e g u l a c i j o m nisu potrebni.

P r e l i v se sastoji od prelivnog i odvodnog dela. Prelivni deo se s m e š t a na

čeonoj ili .bočnoj strani v o d n e komore (slika 17.10) , te predstavi jaju njen in-

tegralni d e o . O d v o d n t ^ d e o se n a j č e š ć e realizuje kao b r z o t o k ^ n a j p o g o d n i j e spo-

jen sa d o n j o m v o d o m (s1 a pi š te * o a b a č e n n s kok, i td.).

Preli\r se dimenzio^-;:! na maksinrrlni protok u kanalu, j e r se. pretpostavlja

najnepovol j n i j i ; s i t i č a j ^ r e n u t n o g ^ s p a d a ^ r p o g o n a ^ p o s t r o j e n j a ? kada^raiti~sa~.naj -

većim, p r o t o k o m . -

Da .bi i s p u n i o svoju sigurnosnu funkciju preliv mora da^bude izveden-tako

da radi automatski ;:..¿bog ' t o g a d o laze г r s 1 edećirtipovi г -slobodni preli vi

oez u s t a v a , s i f o n i ; prelivi c ^ a u t o m a t s k i m zatvaračima.

Slobodni prelivi su~najjednostavniji po konstrukciji i p a t p u n a q a o u z d a n i u . • - • •

e k s p l o a t a c i i i . Jedini im je n e d o s t a t a k mala suecifična (na 1 m) propusna, sposo-

onost^.zoog-čega je potrebna dugačka prelivna ivica. Kruna p r e l i v a se-postavlja

10 r 20 c m iznad kote najvišeg radnog nivoa u komori. Visina prelivnog-mlaza

pri Q i n s c j e obično 0 , 5 r 0,75 m . U k o l i k o j e nedovoljna d u ž i n a ^ z a , r a z v o j - p o t r e b -

ne d u ž i n e p r e i i v n e ivice-može s e u p o t r e b i t i čunasti s l o b o d n i ^ p r e l i v f s l i k a

17ZIS.C},: Veoma je^pogcxlan: i,bočni preliv sa-sabirnim- kanalom (slika::17.ЛО.а)

koji s e ^ p o n e k a d " r e a l i z u j e . p o č i t a v o j dužini vodne komore« O d v o d n i - d e o se- najče-

šće -rešava kao-brzotoк, s a ; o d b a č e n i m s k o k o m ili bučnicom na kraju.

Primena sifonskik preliva o m o g u ć a v a da se smanje o s c i l a c i j e n i v o a - v o d e u

vodnoj- k o m o r i » p o š t o 4e.njegov.nspe.cifiém¿ protok 4 - 5 puta v e ć i n e g o kod: si o-

7.15. Shema sifonskog u r e liva: 1 -s 1 -

Slika 17.15. Shema vodne komore sa običnim slobodnim prelivom i sa ćunastim prelivom (c); i-voana. komora; 2-prelivna ivica; 3-br20-to к; 4-rešetka :-zahvatar 5-zatvaraćnica; 6-cevovod

bodnog preliva. Obično se rea-

1 izu je ¿kao baterija.sifona,. či-

j i broj:;zavi si od i nstaiisanog

protoka. Da bi se-smanjile os-

cilacije¿pragovi sifonskih za-

hvata :mogu s e -postaviti: na vi -

Ю cnn:

IrreZivi" sa automatskih zatvaračima su skuplji, slože-

niji za održavanje i manje po-

uzdani , ali imaju i n i z prednosti: sasvim malo podizanje nivo u vodnoj komori,

sto omogućava niže kote nasipa duž kanala; veće obaranje nivoa, što* omogućava

usoešnu evakuaciju leda, kraću prelivnu ivicu, itd. U tu svrhu se na jčešće-fcori ste klaone i ustave tioa dvojnog štita sa uredjajima za automatsku regulaciju

-sivca o k o zacate kote. Princip automatske regulacije na "fiksan nivo jedne kla-

one ori<azan je na slici 17.17. "Ustava se oslanja na servomotor (S), a položaj

klipa motora, a time i,«ustave»..zavisi o d položaja plovka-P. Povišenjem*mivoa

cev; Z-prag sifona; 3-aeracioni

-ulazni otvor

ot-

j 2 3 2

u konrorrfpCKittef se - plovak (P) ,~koji preko- p o l u g e (1) p o k r e ć e na - d o l e klipoveû

-razvodnoj glavi (RG) , r č i m e : se otvara put-da -ulje pod p r i t i s k o m iz~servomotora

p o č n e da i s t i č e d o v o d o m (2) u r e z e r v o a r ulja sa s l o b o d n i m nivoom (RS). Stabi1-

/ nost- sisteroa o b e z b e d j u j e i z o d r o m

(IZ) koji r e g i s t r u j e • m a n e v a r ustave

i klipova u R G i zaustavlja sistem u

z a h t e v a n o m položaju plovka. Pumpa

(PU) o d r ž a v a stalan p r i t i s a k u reze-

rvoaru .ulja pod pritiskom (RP) koji

je. n e o p h o d a n za o d r ž a v a n j e u radnom

položaju u s t a v e (U). Pri smanjenju

protoka preko ustave snižava se ni-

v o , plovak se spušta, a time se u

-razvodnoj glavi otvara put ulju pod

p r i t i s k o m da iz RP preko cevi (3) i

(2) dosoe u s e r v o m o t o r i potisne

klip prema g o r e . Na taj način se mo-

c e o s tvari t i da se preko k l a p n e pre-

да-

i!f®M * Slika 17.17. P r i n c i p a u t o m a t s k e r e g u l a -

cije* primenom: s e r v o m o t o r a -:

l i v a ; i n s t a l i s a n ^ p r o t o k * a da.voda. u..vodnoj k o n r a r i p r a k t i č n o s t a l n o b u d e na is-

t o m n i v o u ^ Z a to - v r e m e ^ r e g u l a c i o n a u s t a v a * n a u l a z u u kanal reguli§e p r o t o k na

onu v e l i č i n u 'kojirtroši p o s t r o j e n j e . R e g u l a c i o n a : e f i k a s n o s t r j e - o č i g l e d n a , al i

s e - p ( ^ t a v i j a : r p i t a r ^ e ^ d r ž a v a n j a ^ i w p o u z d a n o s t i . - — 1 - - - - ~ -

1 7 . 2 . 3 ^ I N H R 0 N I Z D V A N r i S P U S T

S i n h r u n i z u v d a i ^ i s p u s t ^ ( s u r o n i m r - s i n h r o n r r e g u i l a t o r "protoka) j e d u b i n s k a -

ili površinskajiusrtava ,na¿ kraj utkana 1 a -koja, je u o r a v l j a č k i . o o v e z a n a - s i n n r c n i z o -

vana sa t u r b i n s k i m reguiatoromi; Pri smanji v a n j u iooterećenja - e l e k t r a n e , sinnro-

n i z o v a n o s a ; z a t v a r a n j e m s p r o v o d n o g kola:otvarariSfcistava .ispusta, a z a t i m se

oo laka ..programirano z a t v a r a , sa d i n a m i k o m z a t v a r a n j a koja ne "izaziva n e p o v o l j -

ne' p o z i t i vne^ i n d i r e k t n e g a ! ase u- d o v o d n o m -kanal u /"niti n e g a t i v n e d i r e k t n e ta-

lase u «odvodnonr k a n a l u . .Svrna s i n h r o n o g - r e g u 1 a t o r a p roto ka je» z n a č i , d a uspo-

ri^ smanji van j e p r o t o k a - n a relaciji g o r n j a v o d a -cidonja v o d a , sprovodeći vodu

obi lažno*:,mimo „turbina..koje se m o r a j u brzQ'.zatvarati. Po t o m e r j e n j e g o v a uloga

analogna s i n h r o n o n r regulatoru- pritiska kod. dovoda: pod p r i t i s k o m .

O s n o v n a r a z l i k a u~ o d n o s i m a već" o p i s a n e p r e l i v e s a * a u t o m a t s k o m r e g u l a c i j o m

j e u n t ó m e -što:, s e s i n h r o n i z a c i jcm-sa tur bio ski m regu lato rima -sprečava -nasasnak-e u s x a v e * koje.4elu.ju. nezavi sno

2 3 3 '

oa turbina, svojim:upravi j a č k i m d e j s t v o m - n e u t r a l i š u ^ e p o v o l j n e efeirá

zvanifrnestacionarnih pojava.

Na slici 3.33.a i c, prikazano je dispozicijsko rešenje HE V a r a ž d i n , sa

s i n n r o n i z o v a n i m ispustom. Ispust je smešten izmedju blokova sa agregatom, a

rešen je sa s i n h r o n i z o v a n i m dubinskim s e g m e n t n i m zatvaračem.

Moguća su rešenja i sa kombinacijom dubinskih i površinskih zatvarača. Na

slici 17.18. dat je preseK kroz blok sinhronog regulatora protoka na postroje-

nju M o n t é l i m a r na Roni. Realizovan je u vidu dubinskog ispusta sa segmentnom

ustavom i preliva sa klapnom. Postoje dva takva bloka , smeštena jedan uz dru-

gi neposredno uz mašinsku zgradu. Servomotori ustava sinhronizovani su sa tur-

binskim r e g u l a t o r i m a . Osnovni manevar sinnronizovane regulacije protoka obavlja

se segmentnim ustavama koje se otvaraju za 10 s, koliko traje manevar zatvara-

nja sprovodnih kola turbina. Fino regulisanje nivoa i odstranjivanje plivaju-

ćih predmeta i leda oDavlja se ргеко zaklopki. Disipacija energije se ODavlja

u slaoištu koje je u tu svrhu opremljeno betonskim zubima.

S1 i »7.13. Sinnroni »-sguiatcr эгоюка na r.E Motel ima r i Rona).

"-segmentni z a t v a r a č . ¿-1а<",оска, 3-servomotori s i n n r o m z o v a n i

sa t u r o i n s K i m regulatorima. ~-naia sa agregatima, 5-slapište sa

zuoima za aisioaciju energije

18. SPECIJALNI OBJEKTI"'NA HTDROENERGETSKIM POSTROJENJIMA

U okviru ove glave biće prikazani neki specijalni o b j e k t i , koji se ne -pri-

men ju j u ; ali koji će sve više dolaziti u upotrebu-sa p o t p u n i j i m iskorišćenjem

p r e o s t a l o g - h i d r o e n e r g e t s k o g po t enc i jal a .

1 8 Л . T A L O Ž N I C E N A D O V O D I M A D E R I V A C I O N I H H I D R O E L E K T R A N A

13.1.1. SVRHA, NAČIN RADA I PODELA

Ukoliko se na rekama o p t e r e ć e n i m n a n o s o m zahvat za hidroelektranu realizu-

je u vidu plitkog rečnog z a n v a t a , postoji o p a s n o s t da nanos ulazi u derivaciju

i izaziva š t e t e na..postrojenju. Te štete~su "sledeće: najkrupnije frakcije na-

nosa se istaložavaju u. d o v o d n o m kanalu usledsčega.rastu troškovi ^zbog:čišćenja

i o d r ž a v a n j a ; nanosi svoj im a b r a z i v n i m de1 o v a n j e m oštećuje čitav protočni trakt

( c e v o v o d , ~ s p i r a l u „ d i f u z o r ) , a naročito same t u rb ine,-usled čega se naglo s m a -

njuju njihovi koeficijenti k o r i s n o g ^ d e j s t v a , te in valja znatno češće men ja ti

negO"U^ncmalninr:ûsiornna ekspioataci j e ; u cdvodnonr kanalu ta kod je dolazi do

taTožšnja::nanosari~stvaranja s p r u d o v a , u s l e d čega se:podiže DV i javlja p o t r e -

ba češćih č i š ć e n j a kana la, itd.

Oa brise, otkiorri 1 i ovi,» probiemi -u ekspioataci ji ,. kod" derivacionih h i d r o —

e 1 ektrana s a< rečnintrza nva t i ma na.jvoaotacimazsa^dosta-;.nanosa',moraju se predvide-

fci t a l o ž n i c e , r k a k o r b i se u derivaciju uvela: v o d a rosiobodjena od krupnijih f r a -

kci ja nanosa^ koje- izazivajtr n a j v e ć e š t e t e . ,

Smatra se da je t a l o ž n i c a ootreona ukoliko je prosečna muinoća геке u.zo-

ni zanvata veća od.0,5 kg/'nr, ili ukoliko-je s a d r ž a j nepoželjnih frakcija veći

od 0 , 2 . k g / m J . Sa gledišta, a b r a z i j e . t u r b i n a nepoželjna su f r a k c i j e krupnije od 0,25 mm u s l u č a j u čvrstih minerala: (kvare i si odnosno krupnije od 0,4 mm u stucaju,mekših minerala. - P o t r e b a ^ i z g r a d n j e taložnice može se dokazati . e k o n o m -

s k o m i a n a M z o m . — u p o r e d ji van jenr: godišnjih- t r o š k o v a tal ožnice s jedne strane, i

p o v e ć a n i h ^ g o d i š n j i h t r o š k o v a si sterna oko l i ko-n j e.' n e m a usled većih* e k s p i o a t a -

ci onih" troškova č i š ć e n j a kanala,, češće z a m e n e t u r b i n a , i smanjenja proizvodnje

e n e r g i j e us i ed O r ž e g s m a njenja- K K O turbi n e v. s: druge: stra ne.

* 2 3 5 ^ "

Tal ožatca ¿seirreal izu je, kao proširena i^produći jena,: ксшюгаг n a k a n a 1 u-,«, u

kojoj se*naglo s m a n j u j u ~ b r z f n e voce т turb u l e n t n e « p u l s a c i j e , te; se kao p o s l e — ,

dica toga istaložavaju odredjene (krupnije) frakcije nanosa.. Opseg frakcija ko-

je će se istaložiti zavisi od dimenzija taložnice i smanjenja brzine u njoj. -

Smatra se da je kod hidroenergetskih postrojenja dovoljno odstraniti već nave-

dene nepoželjne frakcije- krupnije oa 0.25-0,4 mm, te se dimenzije taložnice

prema tome i o d r e d j u j u .

Principijelna shema taložnice sa više komora prikazana je na slici 18.1.

Kanal (1) se p r o š i r u j e u razvodnu Komoru (2), .dužjne L^, iz koje se, preко ula-

znih zatvarača voda uvodi u komore taložnice. Te komore imaju prelazne deonice

,5

S•i ka 13.1. Shema taložnice sa više komora: 1- капа! aovoaa, 2- razvoc-

na Komora, 3~-Komore taložnice, 4 i 5- ulazni i izlazni -zatvarači~ta-

ložnice, 5- zatvarač kanala za isoiranje, 7- kanal za ispiranje talo-

žnice, 3- zidovi izmeaju komora taložnice, 9- prelazna deonica

(S), dužine Ц , na koj-ima se ostvaruje potrebna d u b j n a taložni ce, i o s n o v n e

Komore ( g l a v n i proces istaložavanja nanosa..

Sistemom izlaznTrT23tvat»ača.^bezDedjuje se ispiranje .pojedinih komora. Komora

se isoira kaoa se zatvori izlazni zatvarač (5), a otvore ulazni zatvarači (4)

^ zatvarač Kanala za ispiranje (5).

Oisoozicija i d i m e n z i j e taložnice moraju biti tako ...-odabrani" d a se, ispune

sleaeći zantevi:

" 2 3 6 - -— dasseu't££toiioraroarfcsta:tožg£sv&'¿rakcrjgmanosa: koje.su k r u p n i j e ^ a d r n e k e

r a č u n s k e J c r u p n o ć e koja ^jerocenjena-katuštetna.za -turbine;

- da. s e omogući: .ispiranje komora::sa n a j m a n j i m u t r o š k o m vode i uz najniže

pogonskeitroškove;.

- da se obezbedi kontinuiran rad postrojenja.

T a l o ž e n j e nanosa u taložnici je s a hidromehaničkog stanovišta veoma~složen

p r o c e s , pošto na čestice nanosa pored prosečnih brzina deluju i turbulentne pul-

sacije, dolazi do separacije toka čvrste faze i po mutnoći i po krupnoći nano-

sa, itd.

U p r o š ć e n a hidromehanička shema prikazana je na slici 18.2.a.

Slika 1 8 S h e m e t a l o ž e n j a : a) beziiturbulentnih p u l s a c i j a ; ^ b ) . s a pul-

saci jama i r r e a l n i m - d i j a g r a m o m brzina (c)

Po. t o j ^ s h e m i ^ r n a . česticu. nanosa.,, ко j a . s e ¿nalazi, na d u b i n i . h._ina¿.;dnom»t a 1 о -

ž n i c e ^ h o r T Z o r r t a l n o u d e l uje. - komponenta brzine v x , a prema d o l e brzi na rtonjen ja

čestice• u m i r n o j vodi » tz^. нъслаиитка-кз^ 1 i ко se--umestof realnog»

neravnomernog. rasporeda-brzina; po-dubini-., (slika 18-Z.c) usvoji srednja ..

brzina v x , „ t a o a . ć e pravac« kretanja.čestica, biti po. v e k t o r u pravca v,

te-će ista. b i t i istal.ožena,»na. d a l j i n i - -

Z1 - h-7x/a * (18.1)

Po toj uoroš'ćenoj shemi,, za "tarožnicu dubine H, p r o s e č n e brzine "v^.za na-

nos čiji je prag k r u p n o ć e čestica koje :se žele istaložiti defi nišan hidrauli-

č k o m k r u p n o ć o m potrebna dužina komore.Цгtrebalo bi da iznosi

Ц.- -H-v/oE.: - (18.2)

Ukoliko se u z m e u o b z i r d i j a g r a m brzina'po vertikali (sl.T2.2-c) i postojanje

pulzacionih komponenti. brzina v'x i v ^ V shema je složenija (slika tS:2J>}*, a re-

alna,dužina istaložavanja je duža,, kao posledica delovanja t u r b u l e n c i j e . Tra-

jekta rij a č e s t i c a n i j e l i n e a r n a , već j e n e l i n e a r n a , zbog f u n k c i j e vy^ f(h).

Zbog-pttlsacTja - k o j e del uju ubrzavajtrće i" usporava juće na vektore v x i ы cesti-

j 2 3 7

ce iste Hidrauličke кruonoće ^ t a l o ž e tse u nekonr-oosegu. daljrrne . ~?£B }_ v ,т±П тяг' Iz o b e sheme je jasno da^će put istaložavanja biti kraći uko l i ko " j e s veća

Hidraulička krupnoća nanosa u.. Takodje se da zaključiti da turbulentne pulsaci-

je imaju veoma štetno dejstvo~na proces taloženja, jer produžavaju,potrebnu du-

žinu za istaložavanje, što dovodi do produžavanja taložnice. Zbog toga se ni-

zom mera pokušava da smanji turbulencija tečenja u taložnici: grade se u pra-

vcu, kako bi se izbegla sekundarna tečenja koja se javljaju u krivini; razvodna

komora se izvodi sa što blažim proširenjem bočnih zidova kako bi se izbeglo

stvaranje vrtloga; postavljaju se posebne rešetke za umirivanje i laminarizaci-

ju toka, itd.

Lim ] Slika 18.3: Fizički efekti procesa taloženja: a) dijagram mutnoće po

dubini * b) dijagram krupnoće nanosa, po dubini, c) prosečna.. mutnoća_duž

taložnice

Katrposterd.tca~Droeesa~ ta 1-oženja-u taložnici - se -intenzivixajii..pojave separa-

ti je čvrste faze p o dubini,kako DO mutnoći (siИВ.З.а)tako i*DO krupnoćr^nano-

sa (si.18:3.b). Od ulaznog profi 1 a,orema izlazu iz taložnice:značajno se

smanjuje orosečna mutnoća, tako da na izlazu preostaje neka-koncentracija экал

sa Kojom tok nastavlja tečenje-kanalom-prema postrojenju. Ukoliko se parametri

taložnice dcbro-odaoeru, na izlazu se ostvaruje mala koncentracija sitnih fra-

<ci 1з. Kole ne-mogu-ca ugroze turoine abrazivnim dejstvom.

Taložnice se nrocu SIstematizovati DO više osnova:

¿rema.ooložaju: a) taložnice u sastavu vocozahvata; b) taložnice na

Kanalu, nezavisno aa vocozanvata;

2) prema broju komora: a) sa jednom komorom, b) sa više komora;

3) prema načinu rada komora; a) sa komorama periodičnog korišćenja, b) sa

komorama kontinuiranog korišćenja;

¿> orema načinu odstranjivanja nanosa: a) sa Deriodičnim isDiranjem, b)

sa <ontinuiranim isoiraniem, c) sa menaničkim odstranjivanjem nanosa, d) sa

Komoinovanim čišćenjem.

Ukoliko te omogućavaju tooografsKe okolnosti najoovoljnije je da taložni-

ca i bifde ireaitzavanaiu sastavusvadozaiivata , v<Jda/oslobodjena*od nanosa ulazt Lr-derivacioni- kanal, črrme se preventivno spre-

čava njegovo zasipanje.:U tom .slučaju je olakšano i ispiranje taložnice, jer je

vodotok ^ n e p o s r e d n o j blizini^Takve¿;dispozici je-„su.prikazane na slici..18.4..

Taložnicersa jednom komorom sermogu reaiizovati samo u onim slučajevima

kada-se ne*:zahteva -kontinuiran i mobilan~rad~hidroelektrane. Naime, prilikom

ispiranja ili-čišćenja te jedine komore postrojenje je sasvim van proizvodnje.

Zbog toga se jedna:komora može reaiizovati .samo kod postrojenja sa manjom_ulo-

gom u EES i k o d m a n j i h koncentracija nanosa, kada je čišćenje komore redje.

Ukoliko je konce-

pcija taložnice takva

da se jedna komora ko-

risti пеко vreme (do

njenog zasipanja), a

'zatim se 6i sti, radi

se о periodičnom kori-

šćenju. Kontinuirano

korišćenje podrazumeva

aa se.proces odtrsnji-

vanja m a ñ o s a "odvi j a

istovremeno sa radom

- taložniceÔva-druga

koncepci jarpodrazume-

va .da -se._deo vode. sta-

lno koristi: za~samais-

piranje: taložnice, te

je izguoljen zasener-

g e ts&Lup r o i zvoctn j u.

Pri li кот izoora dispo-

zicije taložnice valja

uporeaiti stalne i

eksploatacione troško-

ve,, kao i troškove iz-

Slika 18.4. Sheme taložnice sa oeriodičnim korišćenje^: a i sa ove кото re, b) sa'"jednom komorom i obi lažnim- ka-nalom. 1- brana, 2- zahvat; sa .ulaznim.zatvaračima, 3-Komore taložnice, 4- obi lažni kanal, ulazni i izlazni zatvarači .taložnice, 7- zatvarač.otvora za isoiranje, .8-;ispust"za.ispiranje, a i 10- ,ulazni i izlazni zatvarač obi lažnog kanala

gubljene energije-rvarijanti sa periodičnim i-kontinuiranimoradom,:,kako; bi.se

odabrale .najpagadnijedispozicije. Na. slici ;18.4. prikazane jsu.sheme taložni ca

sa periodičnim.kQrišćenjem^£nema_sa.Mverzkomore podrazumeva da jedna.komora

"ratrrriáok se druga ..i spi ra ili čistih. Da bi.se obezbe dio rad.-elektrane bez. pre-

i kida. može^se-r^pravitir-ta^^^^^ (si .18.4 b) takaicta se u

oeri oau. čišterja komore^voda .upućujе- kaêlektrani oüilazmm-kanalooi^koji j e =

snabdeven svoj trn z a t v a r a č i m a ^ 1 ~ 4***-

Ukoliko je reka mnogo opterećena nanosomrtaložnica serkomoinuje sa^nekim

tipom zahvatne rečne gradjevine koja omogućava:delimičnu zaštitu od-nanosa već

na samom ulazu.: U okviru zahvatne-gradjevine se^predvide^mere-za odstranjivanje

najkruonijih frakcija (videti disoozicije rečnih zahvata 1 4 . 2 8 - 3 0 ) a zatim se

odmah u nastavku predvidi taložnica, za oslobadjanje vode od ostalih štetnih

frakcija.

1 8 . 1 . 2 . T A L O Ž N I C E SA K O M O R A M A P E R I O D I Č N O G K O R I Š Ć E N J A

To je najčešći tip taložntca, jer se relativno mala količina vode gubi na

isoiranje. Deluje na sledećem principu. Voda protiče kroz jednu ili više komo-

ra i u njima se istaložava nanos. Kada se u nekoj komori potpuno zaspe prostor

rezervisan za istaložavanje ona se isključuje i i spira„. odnosno čisti, a u.rad

se uključuje druga, većočišćena komora. Znači, ukoliko postoji зато .jedna komo-

ra, postrojenje neće. moći da radi u oeriodu čišćenja komore. Zahvat i dovodni

kanal bi se u tom slučaju dimenzionisali na-instalisani protok elektrane

Ukoliko se; taložni carizvede sa jednom komorom i obi lažnim kanalom (slika

13.4.b) moguć je kontinuiran'rad hidroelektrane* ali bez: istalažavan ja nanosa

u periodu. ispiran j a »Zahvat i dovod do tatožnice se dimenzionišu na protok

С-ат - (Q± n s r Q±sjyl» gde je Q j S D ~ potreona ко 1 ići na ¿,voaeza~ji spi ranje-..komo-

re. I s piranje^seîtadar obavi ja u mal о vodnim periodima ,r~kada: rekomiprotičermal 0 nanosa. ..Takve, disoozicije se primenjuju kod' relativno.malih postrojenja, sa

v i n s z oko 10 m J/s.

Založnica sa-dve• komore je znatno pouzdaniji sisteT, j e r omogućava konti-

nuiran rad sa stalnim istaložavanjem^nanof a Komore se*moauLdinenzionisati dvo-

•a<c: as svaka komora na orotok 0. ,što Doorazumeva da elektrana može da ra-1.1 SZ

ai sa punom instalisanom snagom i u periodu čišćenja jedne komore, o ) s v a k a 00

когпога na protok Q¿ns/Z+ što znači da se u periodu čišćenja jedne komore raspo-

loživa snaga ^smanjuje na polovinu. U prvom. siučaju.,zahvat. i -dovod .do .ta I ožnice

se dimenzionišu.na Q z a h = ( Q i n s t + Q i s p ) = (1,5 т 1,8)Q¿J2St,r dok. je u drugom

slučaju Q z a i l - '.pxnsf- - ~ ... ^ "

Taložnica2 sa: vise komorcuSñ- predvi dja kod većih i -značajni jih.-postrojenja

<od kojih se zahteva visoka raspoloživost snage postrojenja~ .Obično se predvi-

đa jecna rezervna-komora, te je instalisani p r o t o k - p o ~ k o m o r i - -

- C,^ s t/(N-1), gde je N- u k u p a n b r o j komorač Moguća^je i racionalnija izvedba,

„„hezr z^zervneskoracrre- H a d a r s e .pri ispiranju^j edne-komarersmanjuje- raspoloživa

snaga-postrojenjаа 1 i s e osxa i e komore- proticajnospreopterećuju ^kakosteisse-

ostvario 5instalTsani prorok- Zahvat se dtmenzioniše na*protok Q-zah - N - Q ^ ^ .

-Koncepcija taložnice periodičnog-korišćenja prikazana je na slikama 18.1

*rist83¿e::Naüslici ™t8.5 se^zapaža da.su -когпогезфо tpuno razdvojene vertikalnim

Slika 18-5. Taložnica..sa periodičnim'korišćenjem. 1-dovodni kanal,

2- razvodna.komora, 3- sirujna graajevina. 4--komore taložnice..* 5--

sabirna ndeonica,; 6 - kanali premapostrojen ju , 7 - kanal -za ispiranje,.

10- drenaža, 11- galerija za ispiranje,.. 12- razdeoni zid u komori,

za *ef-i kasnije ispiranje, 13- kranovi"za-oDsl uživanje'zatvarača.

•&-&ulazai i i zl azn i -zatvarač zatvaračiizaîspiran je. „

zidovima,. a da se radi efikasnijeg ispiranjaJcomora liste, pregradjujui-porsredi ni.

nižinr podužnfm" ztdovrma, tako da se usmeravanj-em protoka^szar-i-spTFanáSiajpre

na jednu, pa zatim na drugu polovinu komore omogućava-uspešnije ispiranje.

Navešće se i neki principi konstruisanja taložnica ovog tipa.

- Poželjno je da deo dovodnog kanala pre. taložnice bude u pravcu, kako bi

se izbegla sekundarna vrtložna tečenja u razvodnoj komori.Ukoliko to nije mogu-

će, povoljna strujna slika se može ostvariti strujnonrgradjevinom (3, na slici

13.5) u vidu rešetkastog saća, sa tankim, ali izduženim zidovima, koji pravoli-

nijski usmeravaju struju;

- Ugao širenja zidova u razvodnoj komori ne bi trebalo da bude veći od

22-26°, a spuštanje dna na prelaznoj deonici komore ne bi trebalo da bude str-

Slika ¡3.5. Taložnica sa isoiranjem prema uzvodnom kraju: 1-razvocna

vcmora, 2-komore, ' 3"-i 4- ulazni i izsazni zatvarači, 5-ccvoa vaae za ispiranje, o-zatvarači na sistemu za ispiranje taložnice

j -—^Bodužni ipad-dnasfcomore. je*ob ičnor .0,02=r0usmecen^premalotvoriiiKuza

. .-ispiranje; : . '-; . • .. " ч - Otvori zarispiranje su:najčešće na nizvodnom^kraju.komore. Medjutim, mo-

guće je da se postave i na uzvodnom kraju, sa kontra. padom .dna. Prednost®te di-

s p o z i c i j e (slikat18.6) je u tome-što^je komora najdublja upravo tamo gde se

obavlja najintenzivnije-talozenje krupnih frakcija, a ima izvesnih pogodnosti

i sa^gledišta efikasnosti~ispiranja. Mana je složena hidraulička shema, jer se

ispiranje obavlja u kontra pravcu, od nizvodnog prema uzvodnom kraju, što pod-

razumeva sistem kanala samo.za tu svrhu, sa odgovarajućim zatvaračima (slika

18.6). Đimenzionisanje taložnice•sa periodičnim ispiranjem. Postoji niz metoda

za dimenzionisanje taložnica, od kojih je više bazirano na empirijskim istraži

vanjima procesa taloženja nanosa. Ovde će se dati neki postupci koji omogućava

ju da se taj problem dimenzionisanja reši u prvim aproksimacijama projekta.

Dubina taiožnice-se obično -usvaja^na ôsnovu poznate-geometrije kanala,

topografije i si. Qna se sastoji od tzv. računske dubine H^, i dubine koja je

predvidjena za istaložavanje nanosa Нш (slika 18.1) tako da je ukupna dubi-

na -taložnice

— - - H - Нл (18.3)

Običnor-seûsvaja da, je*ukupna-»dubina u~opsegu 4,5-6,5 m ^ D u b i n a H^ za

nanos^se "uzima- obično-da-iznosi H^ -~(0,25-rQ,30)H. Time je determi nišana račun

ska dubina. taiažnics-iH^ sa kojom-se ula:zi {Fororačurrrdažine 'taložnice.

- :Sreanja\brzfпа-u ta 1 ožrrnrPse odredjuje ha osnovu .tehničko-ekonomske op-

timizaci j e ^ Med jurim, zaprve::iteractje proračuna može se uzeti-da je 1 brzina u

s 1 edećim-opsezima: ako se istaložavaju frakcije do 0^2S-0,4.;mmiprosečna^brzina

je u-oosegu лг-—C,25TG,5 m/s, a ukoliko je-planirano istaložavanje-nanosa samo

do frakcija G,7~niftv;srednje brzine-su- nešto^većer-rkreću se. u opsegu 7 = 0,7 do

0,3 m/s.

Usvajanjem H r i v,-a..za.„poznati instalisani огогок Qi^sr Ш09и s e usvojiti

varijante-broja komora i njihove širine,-shodno relaciji

— - < 1 8 - 4 >

gde s u B k o m i'N ^širina:kon»ra-4~njihov broj-.'.Očigledno je da*se B, i N

mogu varirati* kako.bi se. naši a, Jiaj racional ni j a dispozic i j a.

Radi efikasnosti ispiranja širina komore je obično ograničena na

(0,3*0,35)1^, t j . B w 0 , 3 5 . ' L k . U najpreliminarnijoj aproksimaciji dužina.radnog dela. komore (L^) .može se

- * 243-

naći , shodno'-shemama na.:sliri 18 JL;rpo-relaciji" " -V

l k - " "(18:5)

gde je: К - koeficijent koji uzima u obzir..uticaj turbulentnosti na. povećanje

dužine puta,taložeći čestice, К = 1,3*2,0.

Hidraulička krupnoća ш se uzima za najsitniju frakciju koja se želi da is-

taloži u taložnici. Hidraulička krupnoća zavisi i od temperature vode. U tabe-

li 18.1. su hidrauličke krupnoće za čestice onih krupnoća za koje.se najčešće

dimenzionišu taložnice.

Tabela 18.1. Hidraulička krupnoća frakcija nanosa koje se najčešće istaložavaju u taložnicama

j Prečnik Hiarau1 i čka kruonoća (mm IJ pri I čestice temperaturi i nanosa

10°C ! 15°C i 20°C I 25°C

I 0,10 5.12 I 5,38 6,53 ! 7,44

I 0,15 11,50 I 13,25 14,90 I 16,75 0,20 17,11 ¡ 13,76 20,42 I 22,06

! 0,25 22,67 ! 24,39 26,02 ! 27,66

1 0,30 23,31 ! 29,96 ! 31,52 ! 33,26

; 0,40 39,51 ! 41,16 ! ! 42,92 i 44,46 I 0,50 50,71 i 52,36 ' i 5 4 , 0 2 J „55,66

1 0,60 61,91 i 63,56 i 65,22 t 66,86

I 0,70 73,11 i 74,76 j 76,42 78,06 1 0,80 84,31 j 85»96 j 87,62 89,26

! 0,90 95,71 ! 97,36 ¡ 99,02, .100,46

! 1,00 106,71 ! 108136 1^0,02 111,66

j 1,20 129,11 130*76 .132,42 i 134,06 i U 5 0 i

152,7 Г 16436" 166,02:" 167.,66 "

Bol j a aproksimacija proračuna - s e .postiže, uvodjenjem u anal izu difuzi o-

nin i probabilističkin opisa .trajektorije čestice koja se istaložava*.čestice

¡coje se-nalaze na castojanju Плоо dna» 4tidrauličke?fcrupnoće <*»,untoku: brzine

v, na rastajanju i istaiožiće se sa ooezDeajenošću (verovatnoćom) р(г):

. . —ai -h о 2 v — x*~/2g P U ) — e á x (18.5)

cr v 2tr - ® Eksperimentalna i straži vanja ..SIL: pokazala [6J da se rsrednje kvadratno oa-

stupanje a može definisati preko h i i (.oba.urm^):

о ~ a,26 / i n (18.5)

Zapaža se da je za i - h-v/<u (videti relaciju 13.1) obezbedjenost p = 0,5,

tj. 50%, a da se sa porastom obezbeajenosti neoonodna:dužina £ ...značajno pove-

ćava .

ulasкилг ta 1 ožni cu (sli ka 4 8 . 3 ) ^ » g l a £ b i . . d a ^ e ; ; . u s p e š n o ^ c h r e d ^

istaložavanja opasnih frakcija u k o m o r w p r e t p o s t a vljen&:duži ne Radna dubina

H,. bi" seîzdel i la-na slojeve deblji ne-лН, pa~bi~se~za svaki sloj i svaku frek-

venciju odredji vala odgovarajuća-obezbedjenost, korišćenjenr jednačina (18.5) i

"(18.6). No, pošto se«funkcije*p(H) i d>(h) ne*poznaju može?se ?pretpostaviti u

prvim aproksimaci jama ra vnomerna™raspodela p- i u , čime se ide na stranu sigur-

nosti u-proračun L.£. Tada je obezbedjenost (рш) istaložavanja~nanosa~-frakcije

definisane hidrauličkom krupnoćom u>, na rastojanju z, za komoru radne dubine

H r , jednaka

PM = dh exp(-

2a 2 (18.7)

I ovde je cr definisano približnom relacijom (6). Radi lakšeg proračuna

taložnice integral (7) je prikazan grafički, za razne odnose OJ/V i НГ/Ц.. To

omogućava da se direktno odredi p , za odredjene odnose ш/v i pretpostavljen

odnos Hr/L¿.

Postupale proračuna-je siedeći:.

- Utvrde s e merodavna-za proračun-rmutnoća i granulometrijski sastav nanosa

, i i i /> ; i i' na*ulazu». u tal ožni cu i odrediikoličina.ul a-k

Slika 18 Gbezoedjenost ai scaloža-vanjar-frakci je kruonoće ü»„u zavis-nosti H ^ i ^ i„ ai/ v.

.znogsnanosa. po. pojedinim-frakcijama.,Na os-

novubanali ze opasnosti" po posxrojenje ooabe-

re г se,, prag., najsitni j e'.frakcije.;koja:ise.vžel i

. zadržati-U-.taložnici ( v e ć p o m e n u t e krupnoće

a,25.-G-,4~rnm i si..);

- - Pretoosravi: se. orosećna^računska br-

zina rv u komorama, u^ skl aduisaodabrani nrme-

rodavnim^frakcijama za taloženje (0,2543,5

m/s, odnosno 0,7-0,8 m/s) s tim što će se

ta. brzina, u. proračunu varirati;

- Frakcije koje se žele istaložiti iz-

dele^se u ^ v i š e k l a s a i za svaku o d njih se

odredim merodavna ~ (najma nj a , 'jerje~najnepo-

vol jrrija>*hidraulička krupnoća,(iiI,ai2,^.,un,

kao i odnosi Ü J , / V , . ^ / V ^ ^ / Y ;

- Usvoji se- nekoliko odnosa bL/L-,

Meroaavna ¡ pretpostavljena brzina v = m/s hidrauli- ' i :—,

rrakcije pred-

vidjene za ta-

loženje čka kruD- • ^ : H r / L k = ¡ H L ^ =

noća

(obično-se ispituju: oanosi ОД; 0,15;0,.1; 0 , 0 S ; 0";075) т zatinr seiza.*5vaki~taj

odnos i svaki o d n o s ur¿/v odredjuje iz dijagrama (18.7) o o e z b e d j e n o s t i s t a l o ž a -

vanja pojedinih f r a k c i j a ;

- Za svaku od frakcija odredjuje se količina nanosa koja se istaložava, za

svaki od ispitivanih odnosa HR/L¡c. Masa istaloženog nanosa i-te frakcije, do

kraja taložnice (indeks "k") iznosi:

(Gi)* = P i ( G i ) o / 1 0 0 ( 1 8 - 8 )

gde je ( G i ) 0 - količina nanosa te i-te frakcije na ulasku u taložnicu;

- Za svaki od ispitivanih odnosa H J L k odredjuje se ukupna količina nano-

sa koja se istaložava z(G¿)k i izražava ukuona obezbedjenost istaložavanja P*.:

P k = 100- E(G i)^/E(G¿) 0 (18.9)

Gore navedeni proračuni se mogu oojediniti u tabeli, na primer:

p¿ - ; ! Pi - i

. 100% j Z(G¿) P I _ ; \ i .! >(G¿}¿ ¡

- Rezultati tog proračuna se mogu naneti na dijagram ? k = f(H r/L j c) (još

oovoljni ja za p r i k a z i v a n j e j e - r e c i p r o č n a v r e d n o s t P^. = f ( L ^ / H ^ ) s a koga se-na

1 azi traženi odnos (bL/Lк)т, ili ( L ^ / H J ^ koji odgovara željenoj o b e z b e a j e n o -

sti istaložavanja nanosa u taložnici (slika 18.8.a) Kada se čitava ova ana-

liza uraoi za više oretoostavljenin crzina u taložnici (u oretnoanoj taoeli je

lima ori Kazana samo za jeonu cretoostav1ienu orzinu), može se cooiti i zavisnost

meroaavnog odnosa ( L < / H r ) m u funkciji prosečne o r z i n e . oonos je klju-

čan za izoor d i m e n z i j a taložnice. Pošto prosečna orzina zavisi oa broja komora,

njihove širine S k o m i'računske duoine H r (jednačina 18.4), pomenuti dijagram

( L w ' H J - f(v) dovodi u vezu sve geometrijske parametre taložnice sa kojima

se ostvaruje željena o b e z n e d j e n o s t istaložavanja nepoželjnih frakcija nanosa.

ukoliko bi se razradila rešenja za više komoinacija merooavnih parametara

taložnice. moglo o i se ekonomskom analizom odrediti n a j p o v o l j n i j e , ono za коje

su godišnji troškovi minimalni.

Slika 18.8. Analiza dužine taložnice i brzine u njoj za zadatu obez-bedjenost istaložavanja nepoželjnih frakcija

Proračun zasipanja taložnice obavlja se po istoj metodici za usvojene di-

menzije. Odredjuje se masa istaloženog nanosa svih frakcija (kg/s), a

zatim se odredjuje.. v r e m e zasipanja mrtve-zapremi ne, uzimajući u o b z i r da se za-

preminska masa istaloženog nanosa kreće u granicama y = (1,3fí,5) (t/nr).

„Za„óspixanje~komore. morarse«obezbeditt- brzina vode (v¿s) ne manja od

2-2,5 m/s... Često se" za*1 odreajivanje„-te~.brzine koristi empirijska-relacija

v¿js>...o>is. 4 n±s;á l s- , (13.-10)

Ovde^su:ri.d^¿--memdavaT¿^reémk za ispiranje,« od -koga je u i staloženom nanosu

sitnije~.75&-frakcije, o ^ - hidraulička»krupnoća/koja .odgovara p r e č n i k u - d i s ^ » -

h i s - pr as&čna„.diLaxn*—vade^..icomori- pri i spirar?ju-(n i s ~ 0,1-0,2 R r ) o r 3 — p r o ~

centual na koncentracija (on * težini) nanosa- u -toku -Koji obav1ja ispiranja

( p i s = 6f8X>._

Specifičan^ protokizarisoTrarê-^Kiredjuje^se^tiz™ koeficijent~"rezerve

(1 ,1-1*25;).,,.te: iznosi

*.:.. q - (1-,r-i;25)v - h i s :{mHs~m) - •"{ТВТГТ}

Trajanje ispiranja jeane icomore oaredjuje se. iz oilansne relас-i j-e--za-na-

nos: -

. . J i s * . V (s) ... (18.12)

gde je,.~ od. novi hr oznaka :.rWn - z a p r e m i n a n a n o s a k o g a treba isprati iz "-mrtvog-

p r o s t o w komo re~:

• V r e m e za koje^je - komora-van pogona - je- do-dva* puta-r.duže, - j erâ njega^ü1azi

vreme zatvaranja i otvaranja zatvarača, pražnjenje i punjenje-komore i si.

Shema položaja'-zatvarača irradaru-periodu -ósp i.r<nija?ddLd ''^«"»narsrfciin £bi

18.9. ' ' " - ' ** -

Slika 18.9.- Shema taložnice u periodu ispiranja komore: 1 i 2- ula-

zni i izlazni z a t v a r a č , 3- zatvarač galerije za ispiranje, 4- ista-

ložen nanos, 5 i 6- filterski sloj i drenaža

18.1.3. T A L 0 2 N I C E SA KONTINUIRANIM "ISPIRANJEM

Osnovne značajke tih taložnica je odstranjivanje nanosa kontinualno tokom

rada postrojenja,, b e z isključivanja komora. Zbog t o g a . t a j i t i P - t a l o ž n i c e ima. vi-

še osooenosti u poredjenju sa prethodnim:

- Komore su bez mrtvog prostora za nanos, te je računskaidubina t a l o ž n i c e

H„ jeanaka ukupnoj dubini H, tj. H = H r .

- Brzina t a l o ž e n j a čestica je veća od hidrauličke krupnoće ш. pošto se

povećava za v e r t i k a l n u - k o m p o n e n t u brzi ne-,- koja-se^f orrnirra~na~račun -protoka is-

piranja, koji se p e r m a n e n t n o ispušta na otvorima za ispiranje (slika 18.10).

Zahvaljujući t o m e j n o ž e - s e skratiti"radna dužina taložnice. _ _

- Komore se ^ a b a r a t n o iihidrauiički o b l i kuju, :ta ко d a ^ o m o g u ć e efikasno is-

p i ran j e i s ta 1 o ž e n o a ^ n a n o s a ^ Z b o g - i t o g a ^ s e n a ^ d n u .komora predvidja j u kanal i u

<oje upaca i staložen n a n o s , a ponekad se p o s e D n i m - s t r u j n i m rešetkama (na

orimer, kod sistema D i f u r ) pojačava si lažna-komponenta brzine u zoni: dna, kako

oi se povećala e f i k a s n o s t r t a i o ž e n j a i ispiranja.. To je ustvari jedna-od bitnih

Odlika ovog tipa rtal ožnice-u.odnosu.na prethodni'.tipt:Kod taLoznica^sarverio-ž i j r . i r . isrctvcm• voznim meramase želi da eliminisu sekundarna'tečenja i da se l o b i j e sto pravi uniji ravanski tok9 dok se kod .taložnica sa .kontinuiranim is-piranjem sekundarna tečenja upravo i z a z i v a j u i koriste kako Ы se nanos sto brže doveo na že Ijenu trajekt ori ju za odstranjivanje van taložnice.

- U periodu, kada. j e tok malo opterećen nanosomi.ove t a l o ž n i c e s e mogu ko-

ristiti i kao p o s t r o j e n j a sa p e r i o d i č m m - i s p i r a n j e m ^ ^ f c o i i k o i i s u ' o p r e m l j e n a o d -

govarajućim s i s t e m o m z a t v a r a č a .

Osnovna mana ovih taložnica je jedinično znatno-veća; potrošnja vode-za

1 so i r an;' e tr oanosu"na -prethodni "ti p, dok - j e t i r e o n o s t m o g u ć n o s t ^ r e a l i z a c i j e n e š -

to k c n o e n z o v a n i j e - k o n s t r u k c i j e , sa m a n j i m eksptioatao.oninr-ta^koviina'^.pošto'frne

Щ Ц t Л) о о

Я-е р № а

fD P ro

* г9 1 Ci. (X ? 00 гр с L

1 rt pi Ф N з*г о N ri-Р Р А 3 cu rt 1 3 W CU CJ.

о» §

и*: - -

l/t r J« C_I. — . CU 3 to < „.i rt n. ID fD P fl) cu (Ü o "O o 43 rt O < O O (Л o < pi (h U

£.i 0) Q o P C-i. O U ií i с 3 с fD re fu O «Л -a -1 o rt

(O < rt -1 O A (/» P < < o ü fD o Cu rt fD o С a

O Pi I l/l C-4. O' С i. O. CU l/l U СП r» o fD Q

c: 3 A U o -1 l/l < 13 Я o. C_j. O a Я in CU fD з O C-i. Ю TJ a а N< A~ fD A-

A 3 3 fD CU a

O a (Л P cu tu to o -a O N CU С O

a fD l/l Lj, 3 3 o o 0> fü o N< cu < a ^ и

с CU fD "O -i CU A Ni N Cj. 3 o> o fD 3 fu 3 fu UJ tu fD o CU A Э o fu CU а

з. п

С

Ы< SÍ

<1

а a -ti с a 4 001 •CJ о 3 I/) "U C_I. 3 c; fD cu ~s a. a pi fD fD о "5 o cu fD o -i i и CU T 3 ÜQ A

rt a> A TJ 3 CU O O r> l/> 3 a pi о A 3

A A с CX. cu ••г о -J "О a. fD o p O cu cu cz rt о Pi c. o fu Ni о Ot C-I. a. N< N CU A 3 3 3 -s cz 3

Cu ~5 A 3 3 Pi cu -a Pi о о p fD o • cu CU -Í 3 M CO o

O N A" c: о о с O-3 (/) с fD a 7C p> -О -s <_.. to 3 pi 3 O -a 1 o о A" fD p> -a CJ. rt A" с

rt- СО o 3 N b N o A fD !—' f fD i CU со 1Л o cu 3 rt tQ л> b< cu rt fD rt о о CU pi b<

o< fD Pi -s < 3 N to fD Cu. c: ln 3 l/l cu о Pi fD 3 fO to rt PJ со TJ CL о 3 N fD a. rt с

3 cu fD с: N« C-4. to < o 7C- -O fD cr -J СГ 3 fD с Pi rt pi a. D. P o o PJ <? N c: -1 1 o

to 'O

cu N' N a. 3 3 о <? о 3 A Pi Pi 1 a to 'O P cu c <? о

г. Ot 3"

3. СО h Ću 3 CD fD It -ti г. Pi 3. H 3 pi p> СL А с с o а

o о rt о A" C-I. P- o o o cu с c: с: 3 pi о o fD Q- to U) A ( C-i. Ui о A ro < o rt Ф o o rt- fD -i о fD rt •3 3 Ф

и fD CU li fD о A" Pi Pi C-I. Pi а. rt o 3 3 fD o сu o л: N 3 pi СП pi C-i. о о CJ. с A 1 N< Q- N» to с O ro ci 3 < l о C-1. 3 о 3 о C-I.

o о 1Л fD A fD \ 3 о fD С 7Г -1 o o с to 3 fD n СО CU fD £ cu to to Pi о rt 3 с Q. а n 3 Pi n 3 •a A" o < fD < 13 H 3 (D o< x> fD fD -a rt o A' p

o cu CJ. E C-I. cu -5 с -1 о -s fD o C4. cu P- p> g fD cu 3 о ТЭ ~o fD "J 3 с < А" H- + N < to rt -J 3 cx <T> Ov CU р < b Pi A~ о fD о C-j. rv C-i. A" С—i. l/l fD < CX A a. fD fD fD o с CU CU -5 1 1С o с: Pi 3 Ov < Ov X3 M 3 3 3 1Л

r>< cr 3 cu -s Pi Pi rt rt •ci

-1 3" fD TV cu 3~ a 3 N о pi •ci fí. M cu C-i. "O rt CU Pi rt A 3 fí. CQ CU cu 3 -5 l/l о СЛ

3 pi 3 3 a

a cu fD cl A" -a 3 ТЭ A" о а cu CU 3 3 -1 о fD Pi N а Q- cu (/1 CJ. cu с rt -1 < о Di

a A CU C_J. Pi Pi to rt Ф fD o o A" 3 3 fD о -J Pi <

Vi 3 3" CU о C_1. a. fD 3 о rr rt cu a 3 3" fu fD 3 N< Pi a 3 3 p o O- CU 3 о o« a 3

P rt C_J. -í fD N< 3 3 pi 3 N P p fD fD CU с Г) ХЭ fD о

3 c: fD fD h". -J с 4 O rt N 3 cz pi to pj N< ТЭ cu cu fD чз to to Q- -í 3 Q-fD OO o

cu o« 3 < X3 Pi fD PJ p m fD

o tO< o A" Pi N N о a. D- П 1 rt" -J Pi to rt Pi C-i. cz 3 3 p fD Ш o N a pi 3 cu C_i. o 1ИГ»

o 7C < C_J. rt 3 X3 3 f С W 3 -1 Р» fD C-i. fD f MI N fD fD с CU zc rt Ш XD

fD rt o

-a 3 OO

3 C-i.

и OJ

Pi о о

«X» 3 3. tÁ Оч —' Ы Л5

I 5,

2 '

b , T m y * s H e i ? 1 8 :tt} ¿ ; 2 a t w a l j a j u č t f t a k v o ^ ^ o p r e č n o j cirkulaciji - t r a n s p a r t n a ^ s o o -

s o b n o s t t o k a s e . - p o v e ć a v a s z a r ; t , S u p u t a¿u^d n o s u a - ' r a v a n s k i ^ t o k ~ r s t e srednje - -

brzine. Elementi -rapavosti imaju visinu oko 0,1 od š i r i n e kanala, postavljaju

se pod u g l o m 45°, a njima s e . k o e f i c i j e n t - r a p a v o s t i - k a n a l a podiže do vrednosti

n »-0,04. - - " ^

Slika 1 8 . 1 1 . . Z a m a r i n o v a taložnica за. spiralnim t e č e n j e m u k a n a l s k o m

ouvodii n a n o s a : a) ooaužni preseKv-b)* detalj - kanala, sa veštačkonr rapa-

vošću, c) detalj; kružnog? kana ta: t - i Z.-,-ulazna; ¡i .izlazna glava^.3.-

komora* 4- ,ulazni л izl a z n i ..zatvarači S — r e š e t k a , 6- капа! za eva-

k u a c i j u leda.- 7- galerija za o d s t r a n j i v a n j e r n a n o s a na u l a z u , 8- rešet-

ke za u m i r e n j e t u r o u l e n c i j e . 10- kanal za i s p i r a n j e , 11- эокгооас. ka-

nala, 12- g a l e r i j a za ispiranje^ 13- zatvarač za periodično ispira

n j e , 14- veštačka rapavost

Pošto j e o p r e m l j e n a o d g o v a r a j u ć i m sistemonr:zatvarača na izlazu, ova talo-

žnica s e m o ž e . koristiti . i kao, taložnica;>sa. p e r i o d i č n i m i s p i r a n j e m .

N a j i z r a ž e n i j e 1 korišćen je sekundarnih' tečenja:.za izdvajanje i o d s t r a n j i -

vanje nanosa, i r t o k a pri me n j e n o j e u Жк£±гпспюд -krivotinigskag taložnicb kri-

vo linijskim o b l i k o v a n j e m komore izaziva.se,.sekundarno tečenje u kome silazna

struja (slika 18.12} usmerava .nanos ka. otvorima* na konveksnoj s t r a n i , ,kror„ko-

je se ispušta u. k a n a l z a i s o i r a n j e i vodi nizvodno-cd brane zanvata'.

г: 25rt??: г.;

Central n i.. ugao krivi ne^ komore ™j e 90°; sat radi j usonrR (8- — š i r r i i S k o - — -

more u dnu). Опой kanala je'nagnuto'premaikonveksnoj strani padom ^ 0 4 0 7 , —

Slika 13.12. Krivolinijska"Nikitinela"taložnica: 1- brana, 2- ulazna gradjevina,- 3 — k o m o r a ; ?kanali:Ta:izanvatanje^nanosa, 5- galerija za oavoa nanosa, 6- zatvarač,. 7-..ulazni prag.u kanal,.8- kanal .ka.... postrojenju, 9- tra.jektorija kretanja nanosa u zoni dna

аок je u podužnom preseKu komora-horizontalna. Srednjat brzina * u komori je oko

•3,7 m/s, a odnos H/B 0,07-0 J O . Protokrzas i spiranje* je- oko - 4 2-15% od,Q.iz2St,

~ = je raani pjcacicaj- na ulazu u taložnicu Qr- = 1,15, Q7-nst- = -Da-tri•se-nanos-usDe-

sno evaxuisao u aonju voau o r z m a vooe u galeriji ne bi treoalo oa buoe manja

за 4.5-2 m, s tim što je poželjno aa raste iaući nizvodno, kako bi se- sprečilo

zagušenje kruonijim materijalom.

Postoje i drugi tipovi taložnica sa kontinualnim ispiranjem, ali su ugla-

vnom zasnovani na sličnim principima4cao u prikazanim slučajevimai-

* - * • *

Do saaa je u našoj zemlji realizovano-malo taložnica u oicviru hidroelek-

trana, uglavnom zoog toga što su gradjene akumulacione hidroelektrane, ili do«•• stro jen ja na većim геката »Medjutim,«.sa iskorišćenjem-®anjih vodotoica,,, kod

. 2 5 2 .

tojihssedeoncen cratcija^paciaEô^ ont^sa^laziri msgradje-

vinaraa u vidu p 1 itkiir. rečni h z a n v a t a hićersve^neophodnije .da, s e sheme, dovoda

kompletiraju i sa taložnicama, kako bi se postrojenja zaštitila od štetnog dej-

stva nanosa. Karakterističan je primer HE Mesići na Prači, kod koje je taložni-

ca sagradjena u sastavu zahvatne gradjevine i smeštena u tunelu na početku de-

rivacije (slika 13.13).

Slika 18.13. Zahvat i taložnica HE. Mesići na-Prači: 1- gruba rešetka, 2- fina rešetka, 3- prednja.komora, 4- tablasti zatvarač, 5- komora taložnice, 6- odvodni tunel, 7- otvori za ispiranje nanosa

.18JL-.0BJEKTr:ZA RIBE .u OKVÍRU HIDROELEKTRANE

Izgradnjasuspornin obj.ekata:-na: rekamaamenjarrekol oške-uslove^za.» li vot»* i

razvoj odgovarajućilrrbiocerroza, ralirserpasebncr.- odražava na ihtiofaunu. Ti uti-

caji su sledeći:

- pregradjtiju .se branamaroutevi za migraciju rioa orema mrestilištima;

- otežava se mrest'ri b 1 j i h -vrsta. kojima -j eiz a.: to:patreonaiiteKuca:. voda

pošto > -v eći del ovi - voaotoka-oo 1 aze гроо - us po r;

- menjaju se nidrološki, niaronemijski i hidrooiološki režimi, što utiče

na us love za. razvoj, riiza: ribljih vrsta;..

- pogoršavaju se uslovi nizvodne migracije riba posle mresta i riblje

miadji; , , ~

- pošto promena^životnih usiovar razlicitOvdeluje na pojedine- ribi je-vrste

pa pravilu nepovoljnije na plemenite, a manje nepovoljno na konkurentne

vrste grabljivica* narušavaju,se ravnotežni ekološki odnosi u izgradje-

nonrdelu vodotoka i uslovi za opstanak-nekih vrsta.

Oa bi se neutral i sa li. nepovoljni uticaj i hi droenergetskih .oDjekata ;na i hti -

crfaunu^preduzimaju se brojne mere:

ж -

1) u okviru uspornih objekata predvidjajuêrpostrojei^ja коjarooezbedjuju uzvodnu i nizvodnu-migraciju riba; - ¿

2) Dosebnim uredjajima se sprečava prilaz riba postrojenjima gde bi bile

fizički uništene;

3) grade se veštačka mrestilišta, te se iz njih u vodotok ubacuje riblja

mlacj, како bi se kompenzirali neDovoljni efekti u domenu mresta;

Д) vodoprivrednim merama (ispuštanje biološkog minimuma nizvodno od brane)

obezoedjuju se neophodni uslovi za život i migraciju riba;

5) uredjuju se posebna prirodna mrestilišta u zoni ušća reke, kako bi se

omogućio mrest onih ribljih vrsta koje su ranije, pre kaskadiranja vodotoka,

putovale duž njega do oaredjenin zona mresta, itd.

Ovde će biti razmotreni sano gradjevinski objekti za ribe u okviru nidro-

elektrana. Ti objekti su dvojaki: 1) za propuštanje riba, 2) za zaštitu riba.

13.2.1. OBJEKTI ZA PROPUŠTANJE"RIBA

P o s t o j i v i š e grupa objekata za proouštanje riba preko usporne gradjevine:

1) riblje staze, u kojima ribe same savladjuju denivelaciju izmedju donje

i g o r n j e v o c e ; 2} orevoanice za rise. u Kojima se prevoajenje ribe ooavlja hiarauličkim

2utem; o r e n o s n i c a r i b a mehaničkim outem; ooseono ooremanje postojećih'ODjekata hidroelektrane.

Ribi.i г s-azs su ooseoni kanali u sastavu orana ili u široj zoni preg-

radnog o - o ' i 1 г u kojima-ribe same, olivajući savladaju pad izmeoju donje i gc-

vode.- J tim kanalima voda'teče iz gornje u donju voau, kroz lavirinte ili

<~s.<acne o r e g r a c e , omogućavajući ri Dama aa o; i vajući uz voau savladaju usacrrru

c s c v e i a c 3a с с о е u s o e l e ^ torn svom nastojanju brzina voce u ,<ana¡u ne s~e oa o l e a j e oGreajene najveće vreonosti Koje za pojedine rioije vrste iznose:

i Vrasta.ribe Brzine toKa .koje mogu da .savladaju. . . (m/s) u ravnome mora to к u u-toku-sa otvorima

üa~*bi tribe magi e-ida^pr&nadjLuiilaz^ u~xib i j u^stazu: moraj u se?pri* proj ektova-nju., poštovati- ekološki- pr inc ip i . U zoni . donje---vode~ ri be: se * skup l j a ju -tamo -gde

je veći sadržaj kiseonika u vo-

mašinska „.zgrada

\ i prelivni deo

Slika 18^ 14. Jedan ,od čestih položaja r.i b 1 j e staze

ill

..EL c f i f

v

Slika 1SJ15- I i po vir: poprečni h-pregraoa na kanalskim ribljim

stazama

di, ali gde brzine nisu veće od

graničnih. To je najčešće, obod

odvoda nizvodno od risberme,

gde je i najpogodnije da se lo-

cira ulaz u stazu. Brzina stru-

je koja se stvara na ulazu u

riblju stazu mora da bude nešto

veća od brzine u osnovnom toku,

kako bi ribe lakše otkrile ula-

zni otvor. Pogodno mesto za ulaz

je i izmedju mašinske zgrade i

prelivnog dela brane (slika

1 8 . 1 4 ) . Riblje staze se u konstru-

kcijskom pogledu realizuju kao

kanalske, u vidu kaskade„bazena

i u vidu..stepeničaste».kaskade.

Kanalska viol ja. staza

je analogna brzo tok u ¡..izmedju

gprnj.e^L-donje,-.vo.de^se^postavtjaJcanai,. naj-

češće - pravougaoncg preseica^.sa-...padom.:od

0,001-0,003,. kroz., koj i teče voda brzinom

koja omogućavaûzvoanc plivanje riba (1,0-

-3.., 0.,.m/ s) .Ûkaliko. j e deni velaci j a ..ma 1 a

(3-5. ro>^moû:.-se..primenii:i glatki kanali,

aok. se tcod nešto većih paaova (5-15 m) ori-

menjuju-kanali sa lavirintnim pregradama,

kojima .se povećava rapavost, što smanjuje

brzineî-omogućava-povećanje- nagi ba kanal a

. na.0-,025-0,13. Na stici -18.15..-prikazani

su neki tipovi kanala sa pregradama« Kana-

li s u š i r i n e 2 ~ i m „ d u b i n e 0,5-1,5. m ^ sa

pregranamarnarrastojanju 2-3,5 m, sa mini-

malncm širinom -otvora za - proiar-riba 0,4 do

0,8-4n^/Swwsa^brzinama>tečenja^0,8-2,0 m/s.

I

— 2

! i

i . 4

Ha nekimiposxrojenjima u švedskoj na taj način

na branama sa. padom do .oko ЛS-18 m.-rlo su, ujedno», i ; gornje^grarrraFzaiprimenu

tih kanal a, j e r ribe u njima nemaju mesta za „odmor, tako .da cei u stazirmoraju

cía pred ju bez zaustavljanja. :

Staze u vidu kaskade bazena .spojenih kanalima (slika 18.16) omogu-

ćavaju da se ribe odmore u bazeni-

ma sa manjim brzinama, pri savla-

djivanju čitave denivelacije. Ovaj

tip konstrukcije je povoljan za

objekte na planinskim rekama deni-

velacije do 25 m. Baseni su dužine

3-5 m, dubine 1,5-1,7 m, razlika

"nivoa u susednim basenima je 0,5-

-1,6 m, a dubina vode u spojnim

kanal ima je 0,6-ч),8 .ra, ...sa* brzina-

ma merodavnim za prolaz "najspori-

je" od.predvidjenih-vrsta riba.

Ovaj ti p :staza se., najčešće rea 1 i -

zuje narobali». prijpovoljninrtooo-"V grafskim uslovima,.. Povećanje rapa-

vosti se ,postiže oblaganjem zidova

kanala kamenjem^-

Stepenica s~te- riblje s ta -

sa su najrasprostranjenije, jer su

pogodne za razne vrste riba. Pri-

men j uju .se za padove do oko 30 m.

Rešavaju se kao kanali sa pregra-

dama koje formiraju kaskadu (sli-

ka 18.17), sa denivelacijom izme-

dju susednih stepenica 0,3-0,45 m

(izuzetno 0,6 m). Na pregradama su

ostavljeni otvori u gornjem delu

i 1 i pri dnu,-čija j e veličina od

0,3 m (za. sitniju ribu), do preko

1 m (za krupnu ribu). Radi boljeg

gašenja energije otvori se na pre-

gradama postavijaju naizmenično,

sa j e d n e n aruge strane kana 1 a.

Slika 18.16. Staze u vidu: kaskade bazena: I i 2- brana i mašinska zgrada _ 3 i 4 — r i -sDerma sa razdeoninr-zidom, 5- riblja sta-za, 6 — bazeni 7- kana 1 i

Slika 18.17. Stepen i časta rib 1 j a. .staza; . a; oooužni presek, b) položaj otvora na ooorečnim pregradama,.с) poaužni presek

u varijanti sa cevima pri dnu

& t. N ri c» w

ft a

E D < Ш i ?V я

с г rH

ÍI 1Л

cr C-I. СЛ. Cj.

И- Ш N 1Л 4

S a. ¡f 3 h. rt CX -J- g а (t> i. 3 •8 а O) o

U) F

o i C.J. -b ^ t" ro 09 o a O» cu =3

a u> Я

to IQ 3 3 < э O a. o. V» rt> Г» c_l. - $ 3 ÍD fD Cu СГ 3 o 1Л O с

4 a. N 3 CU cu r+ N 4 cu CU to cu 3 ÍD ro cu ri CU C_I. O 3 -J (/) CJ. fD o t -1 fD O cu Ф o. fD fD a Ul Cj. to« с fD СП O- cr СГ Ol fD cr

O 3 1 3 c CU cu fD 3 Cu ro N< N t0< CJ. 3

Ui O o< fD O» Ф U) Ui 0 0 cu 3 ex 3 3 fp

Ф 7Г < » 1Л с ÍU 7Г O» cu to

a> O rfr D - 1 •a "O ÍD N O t !

=r -J 3 гь 0 0 CL Ó 3" o cu С П с < fD PO -J to 1 c < a» ^ "O fD < cr* Ul to ю o

1 O cr n< o fD fD P Ol Ni 3 Q- 3 n o P o

fD CJ. fD С O 3 P 3 < Q- 3 cu c_». 3 o

3 "

na-

С i

Ю -s CU

o o C L

CU 3 O

о. 01 ф р

"О Q

i I U)» и

=з* £ 1/> ТС CU

а О . C J ф fZ

jtM-

o

cu fD r>.

00

o 3

t

-5 O < 3 CJ. 3 CU O CU

C T 3 fD < O С

fD* 3

7 T O 3 N CU Ы N

O cu < cu N n o rt N

fD < a. < ta

fD CU fD cu

o a. -s -i cu ~S cu

3 N < 3 o« CJ. fD

a

СГ fD С

fD a

fD 3

fD 3

Tí С -o O 7Г C L -o 3 o O cu o 1Л 3 N

O CJ. fD < С 3 ÍD a

ta С o< -a l/>< fD

CU N cx 3 fD ГЗ cu o fD

rt rt 3 fu с < to N cu с rt fD fD cu С С 1 o

4 1

ГЗ ir < ta fD d CU О o A O Г+ 7Г O- ta

CU o

fD o

а rtí

CU <

O cr

c <

-i Cu cx X» rtí O o u> fD

3 to to ^ CL Cl 7Г CU O Cu to a> CU

3" cr "í cu

o N O

7Г CU

ci o Pb Si

fD

fD 3 fD

N CU

Ш m

N O < CU

3" cr "í cu

S r1. Ul 3 CU fD*

S Ci ta O" cu —I.

ro o

fD rt C_J. Г+ to

"O 0) LO с с С

o 0) гг -J fD" m C_I. ft "O cr О fD"

fD cr

fD •a o to

"1 ÍD < 3

cu

A * CJ, A>

ÍD o o o тс O гт ÍD tQ 03 о CL ft 3 O e. ~í 3 — o N« fD

o CL iQ

a. : 3 CU

3

w< to rt

O С

3 p

CL « < О

o CL iQ 0 — . O

fD cu CU 1 Cu 1

«-> p Й g

П. 1 г a

r258-

™ du;r:gde=se -ribe-puštaju *rMana~im - jermanjacrpropusna^spnsohrrast^ Na-rect. O r e g o n

"(SAD) :.takavíofajekat j e - r e a H z o v a n ^ n a branjavtstne: 120 т. R i b e se strujonr vode

p r i m a m l j u j u u kontejner, a;zatim se-on p o s e b n i m kabl-kranom odnosi dbrgomrje

vode.

Poetojeci objekti mogu.se e f i k a s n i j e koristiti za propuštanje riba, uz

izvesne mere adaptacije.. Posebno su za to p o god n e brodske prevodnice¿ kroz koje

se pri otvorenoj nizvodnoj kapiji propušta izvesna količina vode kako bi se ri-

ba privukla u komoru. U komorairtá se mogu instalirati i posebni električni pobu

djivači, a sa nizvodne strane se postavljaju i posebne fiksne mreže koje usmera-

vaju ribe ka prevodnici. Temeljni ispusti se mogu koristiti takodje za prevodje-

nje riba: n a j p r e se malim podizanjem uzvodnog zatvarača pri otvorenom nizvodnom

zatvaraču, stvara u temeljnom ispustu struja brzine 0*2-0,3 m / s , koja privlači

ribu u g a l e r i j e ispusta, a zatim se z a t v a r a n j e m nizvodnih i otvaranjem uzvodnih

vrata omogućava njihovo prelaženje u gornju vodu.

18.2.2.."OBJEKTI ZA ZAŠTITU I .USHERAVANJE RIBA

Da bi se SDrečilo prodiranje riba u zone koje su opasne za njih (vodozah-

vati i si«}* odnosno-.da bi se. iste .u zoni donje - vode u s m e r i l e prema ulazuû. ri-

blju - s t a z u p k o r i s t e - s e zaštitno-usmeravajućer-gradjevine. Ti objekti su.»uglavnom

zasnovani n a - s i s t e m u : r e š e t k i ; i

m r e ž a kojima s e oregradjuju po-

jedine' zone - donje, i gornje..vode,

kako bi .se ribe-íismerrie u:žel je

nomrpravcu.. . Na sli c i 1 8 . 2 1 . . pri -

kazana jje g r a d j e v i n a za. u s m e r a -

va n j e riba ka rib1j оj- stazi.

Nedbstaci- ovih gradjevina

s u i z v e s t a n -gubitak pada i -prob-

lemi čišćenja cđ"zagušenja pliva

jućinr o r e d m e t i m a . Da ne bi -ometa

la ledohod gornja ivica ovih gra

'ШШЩР

SI i ka-18.2!... Gradjevinaiza usmeravártje-riba

ka ribljoj s t a z i ; 1- branav 2- ribija. s t a z a ,

3- usmeravajuća .graojevina --

djevina je.~ispod n i v o a .do koga_dopire led pri~ kretanju.

U novije*^vreme'se. n i z o v i m a - e l e k t r o d a ^ s t v a r a j u električna pregradnarpol j a ,

koja.su.neugodna z a ^ r i b u ^ t e seônaivraća^nazad i tako postepeno,usmerava u

željenom pravcu (po:analogiji sa "električnim, pastirima").- Brzina vodenu .zoni

polja,ne-prelazi 0,3 m/s. r

19. DISPOZICIONA I KONSTRUKCIJSKA REŠENJA MA5INSKIH ZGRADA HIDROELEKTRANA

U glavi 3. izvršena je sistematizacija tipova hidroelektrana i prikazane

su njihove osnovne dispozicione i konstrukcijske osobenosti, kao i opseg pri-

men! jivosti pojedinih vrsta postrojenja. U ovoj glavi će se detaljnije analizi-

rati problemi dispozicijskog i konstrukcijskog rešavanja mašinskin zgrada.

Mašinska zgrada je proizvodni deo hidroelektrane, u kome se smeštaju ag-

regati sa svim pratećim sadržajima koji su neophodni za njihovo nesmetano i

bezbedno funkcionisanje, uredjaji za upravljanje proizvodnjom, kao i radne pro

storije i oprema koji su neopnodni za održavanje i remont opreme..Sastavni deo

dispozicije mašinske zgrade čine i prostori za"smeštaj-opreme za transformaci-

ju i prenos energije, kao i saobraćajne~površine neposredno uzôbjekat, neopho

ane za aopremu opreme i manipulaciju, tokom montaže i eksploatacije:postrojenja

Dispoziciona rešenja mašinskih.. žgrada zavise od vrsterhidroeiektrane. U

ovoj glavi će se prikazati dispozicione osooenosti osnovnih: ti pova:mašinskih

zgrada. ' " " — "

1 9 . 1 . O S N O V N I T T P O V I "MAŠINSКIH Z G R A D A

Kod hidroelektrana sreću: se četiri*osnovna:'tipa..mašinskiriagradar 1) ma-

šinske zgrade rečnih hidroelektrana,,. Z) zgrade .vribranskih\postrojenja, 3) nad-

zemne .zgrad&~derivacicrSkjnidroelekiruiia, 4)- vodzeime^zgrade^derivaaianih. hid-

roelekzrana. Postoje i specijalni tioovi (st&ne,.sa halom u telu brane, ,sa

oroouštanjem velikih voća kroz mašinsku halu-, - itd.)-, ali su. to samoôoseoni

slučajevi ova četiri osnovna tipa mašinskin zgrada.

19.1.1. HAŠIliSKE1ZGRADETREČMIH HIDROELEKTRANA

Kod pribranskihshema ,...sa, padovima do oko 35 m , mašinska,zgrada čini sa-

svavni deo brane i predstav lja. njen nerazdvojni konstrukcijski, decs posto pri-

~a sva ovverecenja. koja prima i prelivni deo hrane. Osnovna osobenost mašin-

srce zgrade tog-tipa je da čitav provodni. trakt, dd zakvazne, gradjevine sa re-

- = 2 6 0 -

.jsnja, ulazi u sasva^rmasinskezgrade i -predstavlja njen nerazdvojni*, deo (sli-

ka 19.1). Zbog toga dužina bloka jednog agregata "zavisi od dispozicije zahvat-

ne gradjevine i razmeštaja rešetke i zatvarača,. od rešenja spi rale»-difuzora i

usvojenog rešenja sifonskog zatvarača .Generalno, pri razradi, ovih dispozicija

postoji težnja da se duzina protočnog trakta,., a time i mašinske zgrade, skrati

na ivo manju veličinu,, što je povoljno i sa hidrauličkog stanovišta i sa gledi-

šta obima radova. Medjutim, tu dužinu uslovljava prečnik spirale i dužina pre-

lazne deonice od ulaza.do spirale,-dužina difuzorskog dela, razmeštaj ulaznih

zatvarača, uslovi fundiranja (kod temeljenja na slabo nosivim materijalima),

i ta.

Za rečne elektrane je tipično da.su opremljene sa Kaplanovim turbinama

sa vertikalnom osovinom ili cevnim agregatima i da su spirala i difuzor beton-

ski. Hala je, po pravilu, pomerena.„što je moguće više uzvodno, dok se obično

na spoljnom platou,..izmedju nje i difuzorskih zatvarača smeštaju transformatori

i portali razvodnog postrojenja. Pomoćne prostorije se smeštaju ispod tog pla-

toa^što.Komoguc^vaJcoiiipak,'cner..z^.l:ativno.kratke dispozicije protočnog trakta

v 2CCD - 2400

.-. • • • '• - - • . -

uSl.ika 19.1 .:5 nema ma š:i ns ice - zgrad e j r e č n e e l e kt rane nal a agregara, plato transformatora i razvoda, 3- niša havarijskog zatvarača,

4 vedj 1 ca.di fužarskog zatvarača,.. 5- ri sberma ,, o-drenažna ga 1 eri j a

HE VotkinsKa {гекa Kama-SSSR), presek \a) i.osnova -ib).

Naoomena: oznake na sli-ci ¡9.4.

• If,?' m ей 9.53 >*cJ< 9.SJ m iSL

i č±ta vesmašinske zgrade^ 5kraćiva njet»loka~S£2 postiže i rpomeranjemidifuzorskog

krana što., je jnoguće v i š e u z v o d n o , bil о posta vi j an jem kos i h , vodji ca. difuzorski h

zatvarača (slika 19.1) ili zatvaranjem samo?jednog del a difuzora (slika 19.2).

Ukoliko~to omogućavaju uslovi stabilnosti i fundiranja, zgrada može da sa još

više~s)crati ukoliko se:izostavi-nizvodni^plato -sa transformatorima, koji se u

tom.slučaju prebace naôbalu, dok se difuzorski kran resi u vidu.poluportala

ili se smešta na konzoli na nizvodnom licu mašinske zgrade (slika 19.3). U vrlo

nepovoljnim klimatskim uslovima mogu se svi.mehanizmi zahvatnog dela smesti ti

u uzvodnom aneksu hale (slika 19.4), kao što je to uradjeno na HE Palakorgska

(SSSR). To postrojenje je prikazano u sva tri preseka i u aksonometrijskom

šematskom preseku, kako bi se detaljnije sagledao razvoj pojedinih sadržaja u

okviru jedne relativno sažeto rešavane rečneselektrane.

Rešenje u vidu rečne hidroelektrane može se racionalno Drimeniti samo onda ka-

da su dimenzije protočnog trakta turbina dovoljno velike da se bez razvijanja

posebni h:del ova,gravitacione brane može.obezbediti^stabi1nost objekta^na. pre-

turanje. Ispunjenje tog uslova ne zavisi-samo od~apsolutne vrednostidenive-

laci j e g o r n j e i d o n j e vode, već i od relativnog pokazatelja h - H m a x : Dj, gde

su: Hjnax- r-najveća^denivelacija„(GV-OV), a O ^ - prečnik radnog kola. Ukoliko je

h > 7 do 8, primena-rešenja u vidu rečne-hidroelektrane verovatno nije-raciona-

Ina, jer-seiobjekatzmora: produžavati i opterećivati poseonim gravitacionim ele-

menti ma,¿.samo da. bi se obezbediia potrebnarstabiinost.

.Kod :maii.h.:padova i (. H - < 2Q _m^rečne?;elektraneise veoma^racianal no-izvode -

sa.:cevninryagregatima^ .u kaosulnojîi i" Straflo"" "izvedbi ¡ Pošto sur-te^ vrsteâg- •

regata i predvidjeneiza male. paaove, а velike protoke,rdimenzije'protačnog'tra-

kta.su.dovoljno-:velike,»~tako. da.se najčešće~ne.-postavlja-problenrstaDi-inosti

objekta-nar-preturanje.

Oznake u r sliku 19.2т~

1- des difuzora izvan-difuzorskog „zatvarača,-2-~ vodj ica remontnog-zatvarača, 3- vodj ica-rešetke, 4- otvori u razdeonim-štabovima, 5- vagoneti (na Šinama, s l i k a b)..za odvoženje-š ljama» 6- kran~-(na.-šinama,: si i ka b) za opsiuž. ivanje.ula-zne gradjevine»..sangrajferom,*7-;*železnički most; (osovina i š ine na s l i c i b) , 8- yodjica :havarijskog':zatvarača» 9- pro s tor i j e za električne: uredjaje;-4G-up-rav l jačk irpu lt^ 11-uljne-pumpe, 12— uljni-rezervoari» 13- transformator-za v l a s t i t e potrošnju,-14- transformatori, 15—šahtrizmedj u etaža ,16- nosači gor-njegivodećeg ležaja,...17- donji - konus spirale» 18- ulaz u di fuzor, .19- ulaz u Spi ralu , 20- i z v od i i z generatora , 21— hl adionici generatora. - -

'S^ê^íI- ТШЖ -sSb - 1 1 ж

S1 i ka 19.3..Ле Palokongska^ ^ rećnag tipa,. r. V i g ^ S S S R .

a) p r o s t o r n i " p r i k a z b \ - p o ~ a ) prečni presek. 1- xadîca havarijsicog zatvarača, 2 i 3- vodjice za rešetku i re-montni zatvarač, 4- demonta-žna ploča, 5- dizalica za difuzorske zatvarače, 6- vo-djica difuzorskih zatvarača.

Slika 19.3. HE Palokorgska (SSSR), .osnova (с) i podužni preseicmašinsfce^zgraae (d). 1-montažni plato,.-2-železničkirprilaz za d o v o z o p r e m e , 3-prostoflja za is tovar, 4-niša га;.зше51тггешпЬ.г-гагуагаса, -5-navarijski zasvarač; 6* 7,8-vo-djice rešetke,remontnog i osnovnog zatvarača, 9-voajica difuzorsKog zatvarača 10-radioni.ca^... U - p r o s t o r i j e za pumpe za rasnlaanu voau, 12-prosxorija:,za; elek-trooDremu, 13- galerija arenažnih-sistema.

Imajući u vidu veću aužinu protočnag~^-aira-ceYTrrt^ vi si nifr mašinske zgrade, hala sa opremomzauzima. :sairer jedan m n j i v deosuiužine г'-bloka. Эа bi se dovod što više skratio agregat, a sa njim i hala,: se pomeraju što je moguće uzvodnije. Sadržaji na zahvatnoj gradjevini su najčešće isti kao

kod rečne elektrane sa Kaplanovim turbinama (kosa rešetka» čisti lica/remontni

i havarijski zatvarač). Za remontni zatvarač se često koristi ista vodjica u

kojoj se nalazi i rešetka. Medjutim, imajući u vidu dosta velike gabarite pro-

točnog trakta na ulaznom del u, u nekim izvedbama se havarijski zatvarač preba-

cuje nizvodno od agregata, u zonu difuzora gde se sa kružnog preseka prelazi

na pravougaoni presek. Takvo rešenje (slika 19>4 a) skraćuje dužinu hale i po-

jeftinjuje čitavu konstrukciju zgrade, ali ima i neke nepovoljne hidrauličke

efekte, posebno sa gledišta udara na agregat pri navarijskom zatvaranju.. Ukoli

ко se primeni taj nizvodni položaj havarijskog zatvarača• difuzorski zatvarač

N U T

Slika 19.4. Hidroelektrana rečnogtioa sa kaosulnim agregatima: a) sa navarij-s;<im zatvaračem nizvoano, bj sa difuzorskim zatvaračem na kraju aifuzora

2 6 $

sa može i-izostaviti, kaa.štcrje ~to~ prikazano na slici 19.4.a . Primenjuju se i

klasične izveobe^-sa cjifuzorskim-zatvaračenrna kraju difuzora, što pri visokim

danjim vodama otežava rešenje sa gledišta komuniciranja sa tim platoom (slika

19.4.b\,

Rečne hidroelektrane karakteriše veliki instalisani protok po agregatu,

što je rezultat vrlo kratkog dovoda, odvoda i velikih agregata Kaplanovin tur-

niru, čiji se prečnik radnog kola povećao na oko 10 m.Protoci po jednoj turbi-

ni mogu da se povećaju do oko 7QQ nrVs, a jedinična snaga agregata može aa iz-

nosi. i do 2Q0 MW (najveći agregati su na HE Ojerdap, snage oko 190 MW).

S obzirom na relativno male padove i probleme zaštite priobalja pri veli

kim vodama, kod rečnih elektrana se najčešće mora da obaraju nivoi na objektu

u periodu evakuacije velikih voda. To smanjuje snagu postrojenja, a u nekim

slučajevima dovodi i dp potpunog zaustavljanja rada. Ukoliko su teški uslovi

za evakuaciju velikih voda može se primeniti i neki oa poseonih slučajeva dis-

pozicija rečnih elektrana, preavidjenih za takve uslove. To su elektrane sa

raznim načinima propuštanja velikih voda preko mašinske zgrade ili izmedju ag-

regata, kao i stubne elektrane.

Pri padovima 25 do 40 m postoji mogućnost aa se .Konstruiše vrelivna maši

nska zgrada, dovoljno prostrana da.se u njoj mogu da razviju svi neophodni sa-

držaji, Jedno uspelo rešenje takve zgrade- prikazano je na slici IS.5. Oorema

se dostavlja na montažni prostor u hali kroz vertikalni šant sa krune nepreli-

vnog dela brane. U hali ga prihvata.mostni kran i orenosi na mesto ugradjiva-

nja. Veliki agregati ograničavaju..:primenujprel-ivnih elektrana kod mani in pado-

va,. Tada-se, eventualno, može ići na njihovo usitnjavanje, ali to najčešće nij

racionalno. Praksa je pokazala da se kod vertikalnih agregata to rešenje najpo

voljnije može primeniti ukoliko je pad veći od pet prečnika turbine (H >5 D,}.

Takvo rešenje ima iste sadržaje kao i u slučaju klasičnin rečnih hidroelektra-

na, s tim što na prelivnoj kruni ima još i osnovni i rementrn zatvarač preliva

?gne<ad je povoljnije (takav je slučaj koji se razmatra na. slici 13.5) aa se

navarijski zatvarač postavi iza turoir.e, u najužem ćelu cifuzcra. како o i se

što više smanjio njegov gaoarit. Rešenja gvog tioa imaju i energetsku preanost

jer se povoljno koriste efekti ežekcije zoog aelovanja prelivnog mlaza.

Ukoliko je pad nedovoljan za razvijanje svih saaržaja nale, a merodavna

vode za evakuaciju su veoma velike ali kratkotrajne, rešenje se može tražiti u

smeštanju agregata ispod preliva sa demontažnim poklopcem (slika 19.5). To je

izvodijivo onda-kada postoje evakuatori (na primer, pre i i vi) za velike vode

češćih povratnih perioda, a deo iznad hale se koristi samo u izuzetnim, hi dro1 о

257"

i í elšo^ Ъ !

: U

i д ^ Tzr w 52 JO

5'ika 19.5. Prelivna m a š i n s k a zgraaa (HE P a v l o v s k a , r. U f a , SSSR). 1- voa.jica

: i stil ice, 2-3- voajice remontnih zatvarača, 4- zatvarač ore!iva, 5- komanana

scoa. ó- m e o j u o r o s t o r za oroceane vode, 7- injekciona.galerija, 3- injekciona

:a':eri:;a. 9- navarijski zatvarač, 10- ventilación! Kanali, 11- ¡coloseK Krana

:'-uzorsKÍn z a t v a r a č a , 12- oros tor i ja navarijskog zatvarača, 13- ispuna oeskom,

-- <aoiovsKi оroster, 15- ventilacija, 16- arenazna galerija

::<im situacijama, Mana takvog rešenja je otežano oaržavanje i proolem vremen-

skog usklacijivanja popravki i održavanja agregata, a prednost je vrlo raciona-

lna konstrukcija zgrade i evakuacionih organa. Kod agregata sa vertikalnim vra-

tilom to rešenje se može primeniti kod padova do oko 25 m, ali ne manjim gd tri

orečnika turbine (H > 3 D,). Takva rešenja su primenjivana i kod elektrana sa

:avnim agregatima (slika 3.22), s tim što se u takvim izveaoama unutra može ca

smesti mostni <ran m a n j e nosivosti, namenjen lakšem održavanju postrojenja.

2 5 8 "

montažom kroz poklopac na prelivnom del u

Jedan oo mogućih načina rešavanja mašinske zgraae u otežanim uslovima

evakuacije velikih voaa je proDuštanje vode kroz elektranu. Princioi .resavanja -

takvih zgrada razmatrani su detaljnije u glavi 3.2.2.1, taćka F, a neka od mo-

gućih rešenja su orikazana na slikama 3.2.5. ao 3.2.3. Dosadašnja iskustva u eksoloataciji su pokazala aa je najpogodnije rešenje ako se zanvat za isoust

izmedju .agregata smesti ispea zahvata za-turbinu (slika 3.26), a zatim izvoci

iznad difuzora u aonju voću. Raai što stabilnijeg rada isousta poželjno je da

isti budu simetrično postavljeni u odnosu na agregat i s1 i к a 3 . 2 7 ' . Može se os-

tvariti da se Kroz ta ispuste evakuiše protok 1,5 со 2 outa veći og protoka

.<rcz turoinu. Tanvo r e š e n j e j e povoljno sa-stanovišta e v a k u a c i j e velikin voaa úokom gradjenja. širina bloka agregata se povećava r e l a t i v n o maso, йако aa i z -nosi 53 C r - (3,05 - 3,25) 0 , (videti tačku 13.3 . 1 ) . Na s l i c i I S . 7 . prikazana je

najnovija hidroelektrana na reci Kami, koja se gradi po takvoj dispoziciji,

jer se računska velika voda od 35 000 m 3/s ne može racionalno evakuisati na

drugi način.

PoseDan slučaj rečnih hidroelektrana su 1 szubne hidroelektrane, koje su

vrlo pogodne za reke sa velikim količinama-krupnog nanosa i leca. Moguće su

269" izvedbe sa v e r t i k a l n i m i Horizontalnim vratilom agregata. Stuone elektrane su

prikazane u tački с glave 3.2.2.1.

Siika 19.7. HE Ni¿na ¿ama, гека Kama, SS S R , sa proDušzanie orotoka i

;<roz Dl okove agregata. 1 i 2- navarijski i remontni zatvarač turbin-

SKog d o v o c a , 3 i -- ulazni i izlazni zatvarač isousta, 5- difuzorski

z a t v a r a č . 5 i T- žsleznički i drumski most

' r . M . ÂsINSKE ZGRADE "RI3RANSKIH HIDROELEKTRANA

SREDNJZ3 I VISOKOG PRITISKA

Za m a š i n s k e zgraoe ovin oostrojenja je tipično da ne preas-za.vi.ja.iu stati-

T<i~ element ката se poverava primanje hi aros vati Skin opterećenja od usoornih

cnjeKata, već se izmeštaju neoosreono nizvodno od brane, u oKviru jedinstvene

disoozicione cei ine. Brana i mašinska zarada preastavl.ja.iu nezavisne statičke

:b:.i<t€, ocdrazumeva :a se mora odgovarajućim tenničkim rešenjima ooezoedi-

-- nezavisan rae ta ova s: sterna. .чсс postrojenja tcg tica sreću se sieoece ai-

::czicione o s o e e n o s t v .

270" - na delu izmedju brane i mašinske zgraoe predvidja se poseona dilataci-

ona spojnica, po pravilu sa ailatacionim komaaom na cevovodu aovoda,.koji omo-

gućava aksijalna i ugaona pomeranja u slučaju nejednakih pomeranja brane i ma-

šinske zgrade (slika 3.2Q kb);

- transformatori i prenosni uredjaji se najčešće smeštaju na platou izme

dju brane i mašinske zgrade, što ima više funkcijskih i bezbednosnin prednosti

-u ovakvim izvedbama zoog dosta kratkog dovoda nije uvek neophodan pred-

turbinski zatvarač, već se njegova funkcija poverava brzom navarijskom zatvara

ču, što se povoljno odražava na dispoziciju mašinske zgrade, jer se njena širi

na sužava;

- injekciona zavesa i eventualne druge mere za zaptivanje pregradnog pro

fila (dijafragme, zaptivni tepisi, itd.) postavljaju se u zoni brane i imaju ef

kte i na smanjenje uzgona mašinske zgrade;

- spoj difuzora sa koritom nizvodne deonice reke najčešće se obavlja

risbermom sa kontrapaoom;

- nizvodno od brane, oojekti za evakuaciju velikih voda (slapište, Dučni

ca) razdvajaju se.od izlaza iz turbine razoeonim ziaom, čiji je zadatak aa ni-

draulički što povoljnije sooji nizvodnije ta dva toka različitih karakteristi-

ka, sprečavajući pojavu sekundarnih strujanja, koja bi eventualno dovodila gg podizanja donje -vode i hiorauHčkih-nestabilnosti.

Pribransica postrojenja u uzanim kanjonima otežavaju us.iove_.za evakuaciju

velikih voda,-pošto mogu znatnije dausužavaju profil za razvoj evakuacionin or

gana. U tom slučaju su moguća rešenja sa preoacivanjem orzctoKa preko mašinske

zgrade, smeštanje mašinske naie u telo brane, povećanje kapaciteta preliva tu-

néis kim odvodima, itd.

Kao^Karakteristično o n o r a n s k o postrojenje srednjeg pritiska na slici

19.3. prikazana je HE Salakovac na Neretvi. Mašinska-zgraaa je smanjena na na.]

manju potrebnu meru, što je us lovilo i oomeranje cifužarskog zatvarača sasvim

uz mašinsku halu,»zoog čega je najnizvooniji deo difuzora ostao van kontrole,

što ne utiče bitni je na funkcionalnost tog postrojenja. Zbog teških us lova za

evakuaciju velikih voda, usled zauzimanja većeg dela korita mašinskom zgradom,

optočni tunel koji je služio za skretanje reke pretvoren je u dodatni evakua-

cioni organ, sa prelivom na desnom boku brane. Transformatori i razvodno post-

rojenje su smešteni na o-latou izmedju brane i mašinske zgrade, rtava rij ski zat-

varač je rešen u sastavu voaozanvata, tako.da ne postoji klasičan preaturoin-

"271

Slika 19.3. HE Salákovac,. presek (a) i osnova (b).

1- brana, 2- preliv, 3- slapište, 4- preliv u tunel, 5- temeljni ispust, б- zahvati, 7- mašinska zgrada, 3- optočni tunel, 9- slapište otpočnog tunela (kasni-je evakuatori), 10- predbrana* 11- transformatori i razvod, 12- dilataci oni spoj, 13- difuzorski zatva-rač, 14- slapište difuzora, 15- razdeoni zid izmedju s1 apišta preliva i difuzora.

I

2 7 3 "

SKÍ zatvarač. U zoni podužne dilataci one fuge izmeaju orane i mašinske zgraae

na cevovoau je ugradjen dilatacioni komad, koji omogućava aksijalna i ugaona

pomeranja. U evakuaciji velikih voda učestvuje i temeljni isoust, koji ujedno

služi i za ispuštanje voaoprivrednog minimuma kada elektrana ne radi.

U zavisnosti od pada na pribranskim elektranama se ugradjuju Kaplanove,

Fransisove ili dijagonalne turbine sa vertikalnim položajem vratila. Zgrada se

može realizovati sa unutrašnjim kranom, sa spoljnim portalnim i manjim unutra-

šnjim kranom, i samo sa spoljnim kranom. Način rešavanja zgrada zavisi pre sve-

ga od visinskih odnosa, uslovljenin veličinom agregata, i načinom rešavanja

evaKuacije velikih voda.

Li uzanim kanjonima i u profilima u kojima je veliki protok vode za eva-

kuaciju, primenjuju se sledeča rešenja: a) ugradjivanje mašinske zgrade ic telo

gravitacione ili lučno-gravitacione brane} b) prebacivanjз preliva preko maši-

nske zgrade3 c) skraćivanje dužine zgrade postavljanjem agregata u dva reda

ili u poluhmžni raspored. Cilj ovin mera je da se što više suzi front mašin-

з.ке zgrade, aa se omogući пека jeftina i pouzdana- snema prelivanjem огеко nje

uz ostvarivanje potreone niorauličke stabilnosti na relaciji postrojenje-eva-

kuatori.

K a r a K t e r i s t i č n o postrojenje, Koje na odredjen način oDjeainjava sve tri

zore navedene m o g u ć n o s t i , je HE M o n t e v n a r d na üraKu u FrancusKoj (slixa ' 9.9\

MašinsKa zgrada je smeštena u telu l u č n o - g r a v i t a c i o n e orane, taKG aa se pristu

pnim t u n e l o m oireKtno ulazi na montažni prostor. EvaKuacija velikin voća se

ooavlja огеко dva orzotoka Koji su smešteni u c e n t r a l n o m aelu orane, sa SKÍ зкокот za o d b a c i v a n j e i aisioaciju mlaza. CeloKuona mašinsKa zgraca, zajedno

sa d i f u z o r s K o m zatvaračnicom i t r a n s f o r m a t o r i m a smeštena je u telu orane, ta;<o

ta se na površini nalazi samo razvoani plato, umesto precturoinsKog zatvarača

-ivar^ ;з:<а funkcija je prepuštena D r z p m ulaznom z a t v a r a č u . Radi skraćivanja

zanvatr.e gradjevine istu vccjicu koriste demontažna rešetka i remontr.i zatva-

rač --lažne gradjevine. Rešenje sličnog tioa di se moglo uDotreoiti ,<oa р.ект

naš in potencijal nin postrojenja u uzanim K a n j o n i m a , кос коj i n je Ključni prco-

1 em uDravo razvoj evaxuatora u oonosu na prioransKu naczemnu zgra-au.

Kod srednjih padova rešenje e v a k u a c i j e velikih voda se povoljno može re-

siti p r e o a c i v a n j e m orzotCKa ргеко m a š i n s k e zgrade Koja je smeštena neoosreono

uz lučnu ili gravitacionu oranu, '/oca se e v a k u i š e огеко preliva i vocri orzoto-

<o.n ргеко ojačane Konstrukcije <rova nale, a zatim se oooacuje u con ju voću

огеко Konzolnin ¡construkci j a , najčešće sa ski s k o k o m . Tc ocarazumeva čvrstu ste

Slika 19.9. a i b:.~HE:-Mcmteynard¿--.snestena u telu lučno gravitacione, brane. Pre-

seci kroz^dovod (a) i prelio (b). t — rešetka i remontni-zatvarač u istoj vodji-

ci, 2-havarijski,ulazno-predturbinski.zatvarač, 3- aeracioni šaht,. 4- zahvat

ispusta, 5 - ustava na prelivu, 6- difuzorski zatvarač, 7- mašinska.sala, 8- ga-

lerija t r a n s f o r m a t o r a — G o r e : situacija hidroelektrane.

5225"

ntažni plato, G 1 -4- agregati r generatori, 4-transformatori ,;5-š i ne za transport transformatora do niša, 6-trafo 35 kV, 7-komandna soba,-8-1ift do "krune brane, 9- raone prostorije (u čitavom nizvodnom redu), 10- otvori.za.vertikalni trans-port na generatorsкi i turbinski nivo

ZZ76

S1 i ka 19 i91 á ¿ 1 HE- Monteynard presek "kroz: agregat. 1 - -agregatii: poduprtog ~tipa (po 901MVA) r 2—generators* i nrrvo,3- turixinski ni v o s a turoi ns fci m regul a tor i -rima, v~4~--qa 1 e r i j a r za vpri lazr difuzoru,. 5- gal e r i j a transformatora 4 po.i9Q* MVA), 6- gal e r i j a , za-saicupl j a n j e u l j a . u s iučajtr ha var i j ectra foa , 7-"zatvaračnica'di-fuzora, 8- trafo 35 kV, 9- ráeme pro s tor i j e , 10- ga l e r i j a za .poset ioce, .11- mo-stni kran. 300- t , 12- pomoćni kran za~ cosí uži va nj e -generatorskog™i~turpinskog

ni voa, 13- cev za" pražnj en j e ; dovoda

"277 . : ' г"" nsKu masu u^zoni padalini aza*.ili »adekvatno.osiguranje„ta_zone~.Dosadašnja is-

kustva luekspioatacij i više takvih, postro jenja, pokažu ju. da se. može postići ve-

oma efikasna disipacija energije mlaza, tako da nisu zapažene značajnije de-

formacije korita. Naročito je efikasna disipacija kod konvergentno postavljenih

odskočišta brzotoka, tako da se mlazevi sudaraju i razbijaju u vazduhu.

T T v T i : : з '0 1S

300 t" 207СГ ; - . , 22Č0 2'CC - 2100 26SC

i*OQ

Slika 19.-10.-Podužni presek.prelivne H E Slapovi (videti i sliku 3.24). 1- pre-

1 i vi sa ustavama, 2- brzotoci, 3- ski-skok,4- drenažni bunari, 5- temeljni is-ousti, 6- gravitaciona orana, 7- montažni Ь1ок.

Za razvoj evakuatora može se iskoristiti praktično čitav front mašinske

zgraae, kao što je to slučaj na HE Slaoovi (slike 3.24. i 19.101. Zbog vodene

orašine koja se stvara pri racu evakuatora neopnodno je transformatore i raz-

vod smesti ti u zatvoren prostor. Za to je najpogodnije mesto na aelu sooja ora-

ne i zgrade, ispod brzotoka. Pouzdan drenažni sistem, omogućava kod većeg, broja

postrojenja takvog tipa da se kota poda hale nalazi ispod nivoa ..katastrofalno,

velike vode u zoni donje vode^.

U vrlo. uzanim kanjonima, u kojima je ograničena dužina fronta mašinske

zgrade, smeštanje potreonog oroja agregata se može ooaviti u ova reda (slika

19.11). Obe nale m o ž e opsluživati isti kran, koji se ooseonim kolosekom na

- ; - " - :

gati na~ i s t o j . kati,~ b i ra j u .serdfftt2orrwrazl. i c i tfe^v i s-ine*»(si i ka -19.11 какот.Ьт*-" se* omogućio" n j i no v smeštaj u i s to j-osav i rnv2 D vfuzorske; zatvarače opsl užujevi s-ti kran.

Sitka 19.11 - -Pribransko.;pcsrro jen je sa. agregatima-u dva. reda. 1- dovod,2- ra-dni prostor na ~razrrim~nivaima, 3 i 4- -tranformatori:u -nišama i p r i - r e v i z i j i

Takva d i s p o z i c i j a je-primenjivana kod~pribranskirrpostrojenja sa velikim padovima (na primer, HE č irkejskaja—205.m), u.-uzanim kanjonima, кой. k o j i h s e evakuaci ja_ ve l i ki rrvcaa obav 1 j a objektima kroz stensku mas u.

Evakuacija v e l i k i h voda-delom i kroz mašinsku zgradu može se primeniti i kod' pribranskih pos tro j en ja . Takvo rešenje j e us lov i j eno i l i neaovo1j nom.duž i -nom pre l ivne-iv ice evakuatora, i l i razlozima organ izac i j e i z vod j en ja . Uspešno j e primen jeno*4 na HEíAsuan-na Ni lu ( s l i ka 19. Í 2 ) . Dovod, zajedničkima turbinu i temeljni i s p u s t , raćva-se na ulasku u .maši nsku zgradu,, tako da^gornj ikrak dovodi vodu ido^betonske^ turbinske sp ira le , . a , ;don j i , i spod . sp i rale,: > predstavi ja i spus t ; kontrolisan -regirlacTOfrrm - segmentnim zatva račem.:Položaj¿ispusta j j e ta-

ka v da., se real i z u j e i s ü c a n jeûôbi iku kosog.htcca^Takvo r e š en j e -n i j epoveća lо dužinu mašinske izgrade, .a znatno j e povećalo ~efikasnostr.evakuacije v e l i k i h voda i o lakšalo organ i zac i j u izvodjenja . .objekta.

Slika 19.12.. HE Asuan na Nilu, sa evakuatorima kroz zgraau. 1- dovod ka turbini, -2--transformator,3—poluportalni--kran-,-4- zatvarač; ispu^ -

sta, 5- dovod do ispusta

19.1.3. NADZEMNE MAfINSKE"ZGRADЕЕ DERIVACIONIH

HIDROELEKTRANA

Kod čerivacionin postrojenja, koja se izvode .nad; zemljom, a dovod im je

cevovoa, najčešće se ma ši ns ka-hd1а г "k oma no no-raoni prostor real izuju u-okviru

jedne zgraoe, eventualno sa aneKsima. Za zgrade tog tipa karakteristične su sle

лесе osooenosti:

- najčešće su opremljene Fransisovim ili Ре 1 tonovim turbinama, sa vertiKa

Inim ili horizontalnim vratilom;

- transformatori su smešteni najčešće van zgrade, „što pojednostavijuje

njenu konstrukciju;

- oo pravilu imaju oredturbinske zatvarače, koji su smešteni u mašinskoj

nali ili d aneksu neposredna uz nju; - . . .

280 ^ ^ _

- difuzorski zatvarači se smeštaju-na platou, nizvodno a d z grade, t e o n i

svojimrpoložajem neJuslovljavajulširinu mašinske /zgrade;

- uslovi za dispozicioni razvoj mašinske zgrade su povoljniji nego u pre-

thodnim slučajevima, jer u njen sastav ne ulaze objekti ulazne gradjevine, kao

kod-rečnih elektrana, niti se~grade u-rečnonrtoku, u tesnoj konstruktivnoj

sprezi sa branom, kao u slučaju, pribranskih postrojenja;

- najčešće se realizuju na obali, na pogodnoj udaljenosti od recipijenta

tako d a se spoj"sa njim ostvaruje kanalom, ili kraćim spojnim objektom;

- položaj razvodnog prostora nije uslovljen, već se odredjuje u zavisno-

sti od konfiguracijeterena i odabranog položaja mašinske zgrade;

- nešto su lakši uslovi za visinsko lociranje zgrade, jer su šire mogu-

ćnosti za izbor lokacije u odnosu na recipijent, a u slučaju potrebe adekvatna

zaštita od kavitacije se može ostvariti fiksiranjem donje vode nekim preliv-

nim objektom u odvodnom kanalu, kao što je uradjeno u slučaju HE Bistrica;

- pošto. su..zbag„cevovoda...smeštene neposredno, u podnožju padine zgrade

tog tipa treba zaštititi od bujica, snežnih usova i odrona; kod većih padova

povećanje pouzdanosti za slučaj havarije cevovoda ostvaruje se izbegavanjem

frontaInog položaja u odnosu na cevovod«

Na slici 3.31. i 3.-32-. prikazane su tipična nadzemna derivaciona postro-

jenja: . :HE: Bistrica, .sa Fransisovinr i HE Perućica:sa.Peltonovim turoinama sa ho-

rizonta Inim vrati 1 om.

19 Л Л . P O DZEMN E M A Š INS KEL ZGRAD E.

Uslovi za dispozicioni razvoj podzemnih mašinskin zgrada su znatno slo-

ženiji u odnosu na nadzemne zgrade, prr-čemu- ih karakterišir sledeće osobenosti

- teži se maksimalnoj koncentraciji'svih elemenata mašinske zgrade,, како

bi1 se^tJStvariTi "što-:manji'-gabariti1 oaüzawdir'prostorijar

- zbog teških radnih us lova ood zemfjom w ооогештШрго storijama se raz-

vi jaju-samo neopnooni radni-prostori, dok"se dea komandnih i raanih površina

može da smesti napolju,.u povoljnijim.uslovima za rad;

-ušlovtszr:rea-Hza^.tju:lodvađne^rierivacije. su znatna složeniji,, a u slu-

čaju, odvoda pod.pritiskom:može se javiti potreoa.za nizvoonim vodostanom^

- u cilju smanjenja, veličine podzemnih, prostori ja često .„se..pored-glavne

hale,„u kojoj se smeštaju .samo agregati, i neophodni prateći sadržaji .ostali

elementi, postrojenja smeštaju u poseone-galerije (galerija predturDinskih;zat-

-varača». galerija sifonskih ,zaxvarača,.Jrala. transformatoraЛtd. ), što j e uslo-

vi jeno i geotenničkim uslovima, kao i razlozima bezbednosti;

- složeniji su uslovi drentranja maštnske~~zgradea pcsebnoKseotežavaju uslovi klimatizacije hale i radnih prostorija u njoj; " .

- mogu se ugradjivati turbine veće. brzohodnosti, koje.zahtevaju~ veće^po-tapanje, jer se to postiže znatno ekonomični je nego u slučaju, nadzemnih'zgrada;

- oblik hale je prilagodjen geotehničkim uslovima, tako^da se u.teškim

geotehničkim uslovima realizuje posebna noseća konstrukcija podzemne.prostori-

je koja prihvata pritiske stenske mase, a u njoj posebna konstrukcija hale

(slike 3,42. i 19.13);

- realizacija podzemnih mašinskih zgrada često je skopčana sa opsežnim

radovima na geotehničkim melioracijama u zoni podzemnog postrojenja.

Na slici 19.13. prikazani su osnova i preseci mašinske zgrade HE Nikola

Tesla, Vinodol, koja je "opremljena Peltonovim turbinama. Zapaža se dvojna kon-

strukcija mašinske zgrade (noseći svod kaverne i unutrašnja hala). Zbog priti-

ska stenske mase i osnova je ovalna, a predturbinski zatvarači su smešteni u

posebnoj hali, radi smanjenja raspona glavne hale. Prostor izmedju nosivog svo-

da Kaverne i unutrašnjih zidova zgrade služi za vodjenje kablova i raznih ure-

djaja (klimatizacija i si.,). Montažni prostor je u središnjem delu mašinske

hale, izmeaju del ova sa agregatima i transformatorima.

Primer racionalne, veoma sažete podzemne hale, u teškim geotehničkim us-

lovima, srećemo i kod postrojenja Karaamakis (Grčka) (slika ..19.14). Predturbin-

ski i difuzorski zatvarači su izdvojeni u poseonim galerijama, kablovski izvo-

di su takodje smešteni u posebnoj stolni, kojim se dovooe .do trafoa, tako da je

glavna nal a podzemnog postrojenja realizovana sa minimalnim gabaritom- Odvod-

nju omogućava sabirna galerija, položena u najdubljoj zoni temelja hale.

U cilju smanjenja dimenzija mašinskih zgrada podzemnih postrojenja prime

njuju se malogaDaritne konstrukcije ooreme. To se postiže povećanjem^brzonodno-

sti turbina, izborom efi kasniji rr metoda hladjenja generatora, .transformatora

orimena vodenog hladjenja i , izoorom sistema.oslanjanja sa što kraćim-vratilom

: o s l a n j a n j e na оок1ооас t u r o i n e ; , usvajanjem adekvatne tennologije montaže na

l i c u mesta, itd. Postavljanjem montažnog prostora u sredini hale oovećava se

sigurnost postrojenja, jer se prenos demontirane ooreme ooavlja огеко manjeg

t r o j a agregata u redu.

U brojnim slučajevima (strmi kanjoni nepodesni za Dostavljanje cevovoda,

kamene osuline, itd.) podzemne zgrade su jedino tehnički isoravno rešenje. Uko-

1 i ко se, oak, uDoredjuju sa alternativnim nadzemnim r e š e n j i m a p o a z e m n e .zgrade

imaju v i š e p r e d n o s t i :

JMJSL J&SL

Slika 19.13. HE Nikola Tes la - Vinodol^podužni presek (a), osnova (b) , .popre-čni -presek (c),. 1—-kućni .agregat,..2- mašinska:hala^3- rasklopno postrojenje 10 kV, 4~ transfo-rms tor s k e- ć e l i j e , 5-* komandna:soba, 6— rasklopno-. postrojenje 30 kV, 7- prilazni tunel, 8—kablovska-galeri ja, prema razvodu; 1.10 kV ( spo l j a ) , 9- ventilaciona ga l e r i j a , 10- g a l e r i j a predturbinskihrzatvarača, 11- odvodni, tunel

- sigumostrpostrajenja u neoovo Ijnim terenskim~ i klimatskim uslovima

- mogućnost izbora povoljnije geološke formacije, u kojoj se_zgrada gradi* kako bi se i deo stenskog masiva iskoristio kao deo konstrukcije;

- mogućnost skraćivanja, dovoda i~smanjenja vodnog udara;

- primena brzonodnijih mašina zbog jednostavnijeg spuštanja radnog kola

na potrebnu dubinu potapanja;

- mogućnost gradjenja i montaže nezavisno od klimatskih uslova;

- dobra zaštićenost u izvanrednim prilikama,

Slika 19.14. HE Polypnirton (Grčka): 1- odvodni tunel, 2- kablovska galerija, 2- nivo hale i montažnog~prostorav 4- nivogeneratora, 5- turoinski" nivo. Pred

turoinski„zatvarači, u posebnoj galeriji

j mane ooazemnih postrojenja se mogu ubrojati nešto teži uslovi raaa. poa

zemljom i donekle veća potrošnja energije ..za vlastite.potrese, zoog klimatiza-

cije, osveti javan ja, ispumpavanja vode iz drenažnin sistema, i ta.

Soecifična.zapremina podzemnih iskopa za podzemne Hidroelektrane iznosi,

prema anal i zainas brojnih izvedenin.postrojenja, prosečno oko .Q.,3 .rn^/kW • instal i-

sane snage. Najmanja je onda-kada.se.pod.zemljomûgradjuju .samoxnaj neophodniji

sadržaji elektrane. Medjutim; pravilnim oblikovanjem postrojenja uz korišćenje

odgovarajućih-geotenničfcih istraga,. može-se postići-racionalno rešenje i u us-

lovima gotovo potpunog smeštanja elektrane pod,zemljom. Primer takvog uspešnog

rešenja je HE Solit. Specifična zapremina podzemnih iskopa iznosi oko 0,27

GLAVNI PROJEKT IDEJNI PROJEKT

Slika 19.15.a. Sažimanje poprečnog preseka mašinske zgrade HE Split u odnosu na rešenje u Idejnom proje-

ktu

-nrVkW -4117**2-40 m*- :^432-J}QG; kW ),¿.stQ4j ea po ката te 1 j raci onaine izvedbe... Ta „raci-

ona±izacija je- ostvarena, najpre, izboroiibveomaakondenzavanogpoprečnog prese-

ra mašinske zgrade. Na

slici 19.15.a prikazana

je evolucija poprečnog

preseka strojare, od

Idejnog do Glavnog pro-

jekta. Zapaža se značaj-

nije suženje naročito u

zoni generatora i turoi-

nske etaže. Radi smanje-

nja širine kaverne stro-

jare predturbinski zat-

varači su smešteni izme-

dju turbina, u posebnim

nišama (slika 19.l5.d), sa kojima se komunicira glavnim kranom hale, kroz pose

bne montažne otvore. Time se znatno uštedelo na iskoou, jer je dobijena najma-

nja moguća širina generatorske i turbinske-etaže (slika 19.15.b). Takav polo-

žaj predturbinskihi zatvarača omogućen je postavljanjem uzdužne oso vi ne..stro ja-

re pod uglorir od 60° u odnosu nanosu dovodnin-cevovoda . Montažni prostor je po-

sta vi jen~ranedju: delar-:hale sa agregatima i kaverne u kojoj su smešteni trans-

formatori. Difuzorski-zatvarači su smesteni u-poseonoj galeriji u koju se ula-

zi iz. pristupnog^tuneia (• s-Hkawt9tife:cyei,Ni jerprav 1 jenćrposeona^komandna sal a,

već su uz agregaterpostavljeni komandni pultovi. Po d*zemrjonr su- još i radioni-

ca i skladište,, dok su ostali upravni prostori" smešteni spol ja, na ulazu u

pristupni-itunei. .Dva-kućna..agregata -sa Peltonovim turbinama„.snage od po 845

kW smesteni .su na kraju dela hale-sa agregatima-.(slika 19.15-c). Jedan agregat

može da pokrije.-sve vlastiteupotrebe elektrane,- a drugi služi kao potpuna re-

zerva ~„U. normainim us lovma-Fiacajanje^ se- ostvaruje oreka к u c n o g x r a v s forma to-

ra (!<T na slici 19.15.C) od-1000 kVA, spojenog na mrežu 30 k7. ü sredini, iz-

medju kaverni agregata i transformatora,-nalazi se rezervoar rasnlaone vode.

Od galerije transformatora đo~razvodnog postrojenja 220 i 110 kV na površini

zemlje^vodi kablovski tunel 2,5/3,,1 m.

Jedna? od -najznačajnijih'Tirectoastiôiizemnihrpostrojenja ^ j& mogućnost- du-b l j e g potapanja vurbina, . što omogućava izbor.' brzonodni j i h maši na jman j i h gaba-

' ri t a a l i nepovoljni j i h kavitacrronirr osobina..-U tom slučaju^ se.-primen j u j u du-b 1 j i , ' d u ž i i uži :d i fuzor i , sa, povećanim* kantranagibom,.kako oi ^se-hidraulički

isíllfr

28b,

'шш шт. •^r.í.UJC ; •

! f i

OUWDN! 'UNÍ.

Slika IS.15.HE Split (Zakućac;:

b) presek kroz a g r e g a t , c) osno-

va

Slika Л9ЛЕ^-, HE .Splits Osnovai.xurbinskog nivoa. 1- predturbi nslci „kuglasti

zatvarač, 2 — pumpe^za r a s n l a d m n vodu* odvodni-:kana1, 4 - servouredjaji tu-ro ins kin regulatora^ 5 - d o v o d rashlaoneivode.Tdo pumpe, 6- galerija iznad d i -fuzora 7- * odvod -iz drenažnog sistema..-u^cev-. za - pražnjenje^ cevovoda

• 2BÚ

što povo Ijni j e s p o j i 1 a dubi j e -posta vi jena turbinazsaôdvodrrm • kanalom. Mora- -

se predvideti i pouzdan drenažni -sistem, jer~se dobar~deo zgrade nalazi-ispod

nivoa donje vode. Primer takvog-rešenja je H F Inguri (slika 19.16) čiji izdu-

žen, ali uzak difuzor (širina difuzora ne prelazi 1,4 D-j (D^ - prečnik radnog

kola) omogućava da se sačuva stenska masa izmedju njih, a time i smanji obim

iskopa.

Slika 19.16. HE Inguri (SSSR).1- izcužen difuzor,.2-difuzorski zatvarač, 3- arenažna galerija, 4- prostorija za drenažne pumpe, 5- stolna kablovskih

i zvoda

Na sličan način je rešena i HE Piva, sa izduženim, nešto višim i užim di-

fuzorima, što je omogućilo da_.se sačuva stenska: masa,: smanji iskop, i ostvari

hidraul ički povoljan- spoj sa don j i m vodosta n o m ^ s a raci ona Inim difuzorskim

zatvarač ima. Osnova HE~Piva prikazana j e n a slici 13.57, a na slici 19.17.

dati su poprečni i podužni presek.kroz agregate.-Na podužnom preseku se uoča-

va smeštaj difuzora u rovovima u steni. To postrojenje je čitavo smeštena pod. ..

zemljom, jer se radilo u dobroj stenskoj masi,, te su-nj ego vi specifični îskopi

Y O e r a a S m s k e r z g r a r i e w s H s t a v ^

7 itniL konstruktivnucal i nu izmedj u dve razdeone. . f u g e č i n 1 sekczgu^zqraáe..

Kod vrlo velikih agregata razaeone fuge se mogu*stavljati"!" izmedju pojedina-

čnih blokova, tako da se blokovi i sekcije poklapaju. Takav je slučaj na HE.

Bratska kocH-koje.su blokovi širine 22 m i medjusobno razdvojeni fugama. Na

slici 19.21.-. dat je. presek kroz. agregat te. hidroelektrane,-..iz koje se vidi

dužina bloka- (35 m) od razdeone fuge koja mašinsku. zgradu del i od brane, pa

sve do spoja sa risbermom. Na slici 19.22~ prikazane su osnove na raznim ko-

tama te iste elektrane, iz kojih se vrlo jasno uočava konstruktivna i funkcio

nalna suština blokova mašinske zgrade. Dat je i podužni presek, iz koga se vi

di način smeštanja radnih prostorija ispod-montažnog prostora.

Odredjivanje gabarita bloka jednog hidroagregata započinje sa odredjiva-

njem osnovnih dimenzija turbine i generatora i visinskog položaja radnog kola

turbine.

širina bloka, agregata Вад može se,u prvim:fazama.projektovanja uzeti-u

zavisnosti od prečnika radnog kola turbine D?, shodno zavisnosti:

= . (19-1)

Konstanta k„ zavisi od vrste agregata,zpoložaja vratila, vrste spirale i

us lova- pod kojima - sefund 4^-rrasinska~:zgrada^Vrednosti koef i ci jenta^krmogu

se usvojiti z a pojedine tipoverpostrojenja:

- za 'hovizonVyÛu. ^âpsu Ine-:agregate rrrlc•~rT2¿2z,doJZJz~.

- zazKaplanamcrcur^—; _ beronskcm-'spirnalonrr. к - 2,8 - do 3,0. Pritom vel-i -

či na., к ..zavisi- /isključivo od - vel - spirale». odnosna„.aa:najveće: širine spi ra

le B s v u pl anu-i::.debl. jtne:: razdeonirr zi d o v a ^ Z a m e s t o c t a č n i je-aproksi maci j e mo

že da poslužt .siedeći.rodnos^ -

¡Opseg raaovaj Ugao. zanvata-4za.h [Tip turbine ; I Bsp/Dl

I 5-15 <1 1 180°' • К ""10,15 2,50 - 2,62 15 - 30 210° --i ÍKi5,20T3Q i 2,66 - 2,59 30 - ,50 »,^225»?240° K-,30V4ff,50 2,70 - 2,72 60 - 80 255°- 270° K,60^70,80— 2,73 - 2,75

: Tako^^dr«ijenoj~ š i r i n t^ sp i ra l e Bsp "trebfa.:dodatT:šTrinu'^razdeonogstuba (tačni je, : .dva;poiustuba) . Ta š i r ina , je na *stensko j :.osnovi:_obi čna u granicama -

Slika 19.22. HE Sratsxa. ai osnova na raznim Dresecima. b) ooaužni oresek kroz jeaan montažni prostor i prva ava Ы ока

"Z75 do 3,5 m , dok se kod fundiranja na lošijem materijalu povećava na 3,5 do

4,5 m. Imajući to u viau dobija se pomenuti opseg к - 2,8 do 3,0.

- za Fransisovu turbinu sa betonskom spiralom i vertikalnim vratilom

'< = 3 J со 3,2;

:296 v r - — ; ,

яг-к = 3,75 cicr 4 , 4 ;

" i?« г tiicalnim vrtil l lomz

к • 2,9 do 4,4. Za ove zadnje dve turbine "do širine bloka.se može™ doći preko

odnosa B S p / D j , koji se može uzeti orijentaciono:

Opseg padova (m) Ugao zahvata ^ Z a h Tip turbine Bsd/DÍ ¡ i 50 - 80 345° К 50,60,70,80 4,07 - 3. ,6

40 - 115 345° F 45,75,115 3,93 - 3 ; ,55

120 - 230 350° F 170,230 3,37 - 3, ,10

220 - 310 350° F 310 2,80

320 - 400 - - 360° F 400 2,64

Širini spirale na najširem mestu ( B s p ) odredjenoj iz ovih odnosa dodaje

r,e sa svake strane po oko 2 m, tako da se dobija pomenuti opseg к = 2,9 do

4,4 z a - F r a n s i s o v e ^ o d n o s n o к - 3,75 do 4 , 4 za Kapi anove turbine sa čeličnom

spiralom.

- Za Peltonovu turbinu sa vertikalnim vratilom: к = 5 do 6.

- Kod Peltonovih i Fransisovih :turbina~sa horizontalnim vratilom:,širina

bloka zavis-T~-od -toga-da li je vratilo~položeno duž. hale ili poprečno.41 orvom

I uća ju "širina-bloka je veća i ravna je duži ni~s klopa jednog :agregata^ uveća-

noj га medjuocistojanje od 1,5 do 2 m.

Ukolika-se deo^protoka -veИki h-~v©daêvakcrBerkror-"Otvorerizre^

ga ta (sli ка"ЗГ2о J ši ri ne.:, hl o kova:ise. prostru ju.iza~:ši r i n u -otvora evakuatora

1zmedju-agregata.

širine r:b l о kov a dobi j e n e preko gore:mavedeniir: koef i cijenai3bJc-.su.-Qri j e -

ritAcione,. za preliminarne faze, projektovanja.. Tačne.širine s e dobijaju^tek

na osnovu g a b a r i t a córeme i statičkog računa kojim su proveravani stabilnost

b 1 okova na., klizao j e i. pr aturan je i-uslovi temeljenja.

Dužina Ь1ока se ne može vezati za D,, već se odredjuje na oazi konkret-

na dispozicije razmatranog postrojenja, sa svim sadržajima koji je us]ov1 ja-

va iu (elementi dovoda i oovoda koji ulaze u mašinsku zaradu), razmeštaj i

koncepci ja ..zatvarača i ostalih.elemenata opreme, i td.).

19 J U L . Ш Ш 2 Я Ш 0 ¥

Morrtažnf p r o s t o r je nerazdvojni deo svake-mašinskerrzgradePri njegovom planiranju prisutna su sledeća načela:

- montažni prostor je na onoj strani mašinske zgrade do koje se predvidja

dovodjenje pristupnog puta. Mora se"obezbediti "da vozila sa~opremonr~neposredno

sa prilaznog puta dospevaju na plato montažnog prostora;

- sa montažnog prostora se mora obezbediti sistem horizontalnog i verti-

kalnog transporta, kojim se oprema doprema do svih mesta za ugradjivanje;

- površina montažnog prostora mora da je dovoljna za razmeštaj svih sas-

tavnih elemenata u fazi montaže i demontaže opreme, prema nekoj dinamici is-

tovremenog rada na odredjenom broju agregata, kako je to predvidjeno projek-

tom montaže i održavanja;

- montažni prostor je, po pravilu, na nivou poda mašinske hale, ali ima

i izuzetaka;

- montažnim prostorom se može smatrati samo onaj deo površine koji je u

aomenu dohvata krana. Pošto kran ima razne zone dohvata, zavisno od toga da

l i koristi glavnu hvata!jku ili pomoćne, pri projektovanju se crtaju te zone,

kako bi se mogao da odredi najpogodniji raspored-opreme.na montažnoj površini.

Montažni--prostor najčešće predstavlja jedinstven blok ("montažni blok")

čija je dužina determinisana širinom mašinske hale,.dok je ona, pa кûslovije-

na dužinom bloka -agregata. Prema

tome, dužina bloka je :obtčno poz-

nata činrje odredjenadužina bio- •

ka agregata, širina-montažnog blo-

ka se odredjuje na osnovici projekta

montaže-opreme. Tim projektom se,

na bazi "tačno razradjene *tehno1o-

gije montaže i dopreme-.; opreme,

definiše položaj svih ključnih

elemenata agregata na montažnoj

-površini (slika 19.23). Ta zavi-

d i od broja agregata^ZatO"se-u

pre1i mi narni m fazama projektova-

nja može usvojiti da je širina

montažnog bloka

Slika 19.23. Princip odredjivanja širine montažnog bloka: 1 i 2- zone donvata gla vne (1). i pomoćne (2) hvataljke krana, 3- zona dohvata udvojenog krana. (za naj-teže delove, kada postoje dva krana). Shematski Drikazanidelovi na montažnoj oovrši n i .

* r- Sag " (19.2) gde konstanta с.zavisimoa.broja agregata^. Ori jentaciono s e može usvojiti :

- z a postrojenja sa dva agregata с = 1

- za postrojenja sa 2 do 4 agregata-с - 1,25

- za-postrojenja sa preko 4 agregata с = 1,5.

Imajući u vidu relaciju (19.1) može se napisati izraz za orijentacionu

dužinu mašinske zgrade sa n agregata i montažnim prostorom:

L n-B + 3 . - (n ад пю 4 c)B a g

(П + C)k-D, (19.3)

gde je D, - orečnik radnog kola turbine, dok su vrednosti к zavisne od tipa

turbine i položaja vratila date uz relaciju (19.1).

Tačna širina montažnog bloka se može odrediti samo na bazi sheme raspore-

da aelova na montažnoj površini. Pritom se za razmeštaj delova koristi i deo

prostora izmedju agregata. Razmeštaj delova se vrši na bazi dinamike ugradji-

vanja, vodeći računa i о zorrr-dohvata glavne i pomoćne hvataljke krana. Uko-

1iko oostoje dva krana, prenos najtežih delova se oredvidja njihovim spreza-

njem, štoskraćuje dužinu dohvatljivosti, о čemu se mora voditi računa (sli-

<a 19.23).

Pri 1 az"montažnom prostoru je fzvnzaUzn (slika 19.23, sa frontalne strane

zgraoe)., Ъаёап (slika -19L2.4.a) i-.-acr gornje*i-staxmev(slika 19.24.b) .-Frontalnim

i bočnim prilazom xransoorter neposredno . ulazi na montažni-prostor, ..ispod: kra-

na nale.^_izbpr"načina. ,u.laska«.iskijučlvo..âvis-i od pogodnosti dovodjenjarkomcr-

nikaci je..4GjnanevrartrafBportera^• Pri 1 az- sa- gornje strane se primenjuje-kod

zgrada^šantnog xipa,,iikadarrje pogodnije teret^dovesti .na. krov hale,. a.,odatle

ga spustiti na montažni: plato porta Inom di za I i com, kroz specijalni otvor na

krovu hale. Teret-u na Vi prihvata, kran hale t .dalje ga rasooredjuje na monta-

žnom orostoru i nosi na- mesto ugraojivanja.

a)

f> MP

Slika 19.24: Bočni prilaz, (a) - i prilaz: sa gornje strane *b). MP- montažni prostor, 1- kran u hali, 2- spoljni xran, 3- otvor nad montažnim опгетоговг Presek -A-A

299" Kod postrojenja sa većim brojem agregata Koji se u - f a z i - g r a d j en j a - i s t o -

vremeno m o n t i r a j u bio bi potreban veliki montažni o r o s t o r , koji bi™znatmr-pre-

mašivao površinu koja je potrebna za tekuće održavanje agregata u pogonu. U

takvim se slučajevima predvidjaju i privremeni montažni prostori, koji se ko-

riste samo u fazi gradjenja, a koji su po pravilu SDojeni sa stalnim montaž-

nim prostorom. Nekada su ti privremeni montažni prostori van hale u produže-

tku stalnog montažnog prostora.s tim što se produžavanjem kranske staze omo-

gućava da kran hale opslužuje i tu površinu. U nepovoljnim klimatskim uslovi-

ma montažni p r o s t o r se privremeno proširuje u samoj hali na taj način što se

preko šahtova agregata najbližih stalnom montažnom prostoru postave čelični

nosači sa privremenim podom, koji se koristi kao montažna površina u ooredje-

nim fazama m o n t a ž e , s tim što se ti agregati montiraju zadnji, kaca prestane

potreba za uvećanjem površine za smeštaj opreme za montažu.

Neophodno je posebnim elaboratom tačno sagledati čitavu operaciju dovoza

opreme i njenog istovara na montažnoj površini, pošto od toga zavise i reše-

nja platoa isDreo mašinske hale. često se mora ooezoediti da se vučni voz do-

šavši na plato окгепе, како bi vožnjom unazad ušao na montažni orostor, oca

glavni kran hale. To je poseono teško ostvariti na postrojenjima u kanjonima,

zbog čega se ponekad predvidja poseona galerija za m a n e v a r transportera (ski-

ca na slici 19.25)

Kod nekih postrojenja u vrlo duookim kani o m ma taško je razviti Komunika-

ciju tako da se ooezoeoi silazak.transportera sa opremom do mašinske zgrade i

montažnog prostora. Tada se transport ooreme ^nože rešiti kroz poseoan vertika-

lni š a n t koji povezuje komunikaciju na višem nivou, na primer, na Koti Krune

orane i podzemnu komunikaciju Koja vodi do montažnog prostora. Snema- ta.<vog

rešenja data je na slici 19.25. Vučni voz dolazi isooc krana na gorniem olatou

koji ga rasterećuje i kroz vertikalni šant spušta opremu na šinsKu platformu

u tunelu na nivou nale odakle se ona uvozi u r.alu. Na taj način se komoinaci-

;cm norizontalrrog "i vertikalnog transporta corema coorema na montažni o^cstc:-

i oez razvijanja ooseone komuni K a c i : < о ]а bi, s O D Z i r c m na ooseone us i ove

.<oje treoa da zadovolji out kojim se soustaiu teški transporteri , oila teška

i Skupa za izvodjenje.

Kod postrojenja sa velikim orojem agregata predvidjaju se dva montažna

prostora, na ooa kraja hale. Montaža započinje od središnjih agregata i napre-

duje prema krajevima, kako bi se izoegio prenošenje tereta огеко već montira-

nih agregata i njihova eventualna oštećenja.

лоо

Slika 19.25. Shema bočnog pri-laza sa platoom i galerijom za okretanje transportera: 1- mo-ntažni prostor, 2- plato, 3-podzemna galerija za okretanje vučnog voza, 4- šine za uvože-nje transportera u niše na transformatorskora prostoru iza mašinske zgrade, 5- vrata mon-tažnog prostora, 6- stubovi koji nose kransku stazu, 7-transporter sa shemom manevra.

сza

j N; v / v

_ 2 L

_ Г

/

Г

Slika 19.26. Shema šantnog pri-laza montažnom prostoru mašin-ske zgrade u ouookom-Kanjonu: 1- brana, 2- mašinska hala sa montažnim prostorom (3), 4-nala sa kranom „na .gornj етл-del u. šahta „za .spuštanje opreme, 5-kranska .staza..koja izlazi van, rad i i stova ra *opreme, 6- -verti-ka Ini šaht..za~ spuštanje ooreme (opremu spušta kran na gornjem del u - santa, 7 — t u n e l -kojinr se oprema na šinskoj platformi (9) doprema do montažnog pros-tora mašinske zgrade, gde je . p r m v a t a kran mašinsKe zarade

Ukoliko"se.;predturodnski zatvarači nalaze u poseonoj galeriji ili aneksu

hale, neophodno je sa montažnog-prostora oDezoediti dopremu zatvarača. To se

najčešće-realizuje-na-taj- način» što se na del u-montažnog prostora predvidi ot-

vor sa šantom do galerije^koja se nalazi na m ž e m nivou i koja voci u galeriju

-=•301-" - - -

Slika 19.27: HE Kokin 5rod-osnova turbinskog nivoa: 1- šaht za spuštanje pred-zuroinskih zatvarača, 2- predturbinski zatvarači, 3--generatorski sto, 4- ser-vomotor sa polugom za ookretanje sorovoonog kola, 5- donji vodostan, 6- drena-žni šant sa Dumoama za izoacivanje orocednih voaa, 7- šine za transportna koli-

ca. 3 - cev za oražnjenje aovoGnog cevovoda

зог- - ; "7.Т ' :

zazvaraća...Zatvarač, se spusli ^ k r o z ' ^ t v t ^ ^ na" platformu na

^nama¿_te sejiomoću nje kroz'hor^snrt^nui.gaíeHju doveze do galerije zatvara-

ča, gde ga prihvata kran-koji opslužuje tu galeriju.

Slika 19-28: :Podužni presek kr o ^ a g r e g a t e . НЕ.. Ко к i n Brod, 1 - t r a n s p o r t n i pro 1 az na nivou-difuzora v 2- gene catarsfcirsto, 3 - generators ki šah t, 4 ~ hl adioni ci,

5-.stuoovi koji nose kraaskastazu. (6)

Raciona ino:* rešenje, ~primenjeno:;na HE Kokin Brod,,pri kazano--je na .slikama 13.56 (poprečniipresek) i 19.27 (osnova}_ šaht-za .spuštan je^predtuminskiñszat-varača postavljen je izmedju agregata, tako da je ostvarena najkraća-vezar hale i galerije predturbinskin zatvarača, šinska veza je uspostavljena i prema difu-

zorima, što se. pregledno vidi iz podužnog preseka istog postrojenja, koje je

dato na slici 19.28. Vrlo je uspelo rešena čitava podgeneratorna konstrukcija

(generatorski sto) о čemu će kasnije biti više reći.

Na već prikazanim slikama se vidi najčešće primenjivani položaji montažnog

platoa u zgradi: na kraju hale, naspram ulaza (slika 3.41.b - HE Rijeka, 19.23.

-HE Kokin Brod); u sredini hale, izmedju dve grupe agregata (slika 3.4Q.b i с -

HE Dubrovnik); izmedju hale sa generatorima i galerije sa transformatorima

(slika 19.15 - HE Split, slika 19.19 - HE Senj); na oba kraja hale (slika 19.22

- HE Bratska).

19.3.3. PROSTORIJE ZA UPRAVLJANJE I ODRŽAVANJE

Prostorije za upravljanje i tekuće održavanje postrojenja po pravilu čine

sastavni deo mašinske zgrade. Sačinjavaju ih komandna sooa i odredjen oroj pro-

storija za smeštaj ljudstva, sanitarni čvor, radionice za održavanje i magaci-

ni. Broj i veličina tin prostorija zavisi od veličine elektrane, broja persona-

la koji je opslužuje, uslova za smeštaj, blizine većih centara iz kojih se može

intervenísati u slučaju kvara i tokom redovnog održavanja agregata, itd. Po

pravilu se. sreću sleoeći sadržaji:

- komandna sala,...-smeštena taico da se iz nje..ima i vizuelno najoolji preg-

led proizvodnog dela hale.. Najčešće.se smešta čeono na nivou buculice, ili je-

dan sprat iznad. Kod manjih elektrana ili u teškim geotenničkim uslovima^ kada

se DO svaku cenu teži smanjivanju gaoarita podzemne hale, komandna sooa se može

zameniti delom:prostora u samoj h a l i , u :<ojoj se smešta komancni pult. Ukoliko

se predviaja prostorija za ukiooničare, ona se, zajedno sa sanitarnim čvorom,

smešta u neposrednoj WBfzini komandne sooe;

- rao iónica sa neoonocmm-pros torom i opremom za te.Kuce održavanje agrega-

t a . Veličina i opremljenost tog prostora z a v i s i od orecvidjenog načina oorža-

vnja, udaljenosti oo većih remontnin centara, mogućnosti održavanja više elek-

trana iz istog remontnog centra, itd. Uz radionicu se najčešće precvidja pri-

ručno skladište rezervnih delova i opreme za održavanje;

- priručno skladište rezervnih delova i ooreme za operativno održavanje

agregata i ostale opreme;

—*—-spremiste'ttfrja-Tieophodnagrz^ ul jnu regulaciju., sa

• odgovarajućinrrtiredjaj imazzaiprečišćavanje p-i" -

- — p r o s t o r i j a za-akumulatorske-baterije;.

- prostorije ili boks za smeštanje transformatora za vlastitu potrošnju;

- prostorija za^meštaj^kućnog agregata,, ukoliko se isti -ne-nalazi u

glavnoj hali;

- prostor za kompresorske uredjaje za stavljanje ulja pod pritisak,-odnos-

no za rastavi jače u razvodnom postrojenju;

- prostorija za VF telekomunikacione uredjaje;

- prostor za klima uredjaje, grejanje, ventilaciju, regulaciju vlažnosti,

(posebno važno kod podzemnih elektrana);

- kablovski koridori za kablovske izvode prema transformatorima, razvodu,

komandi, itd.;

- kancelarijske prostorije, prostorije za sastanke, posetioce, itd.;

- higijenske prostorije (svlačionice, sanitarni čvorovi - WC, umivaonice,

kupatila )^.eventualno. prostori ja za -ishranu;

- prostori za smeštaj drenažnih pumpi.,, pumpi sistema za snabdevanje vodom

elektrane,:.za rezervoare rashladne ..vode,.itd-;

- bezbednosni-prostcri (gale rij e- s a :.rezervn i m izlazima, sa :najvišihr hori -

zonata-podzemni n .postrojenja,âeracione.galerije,.itd.

- Nek.rrod::ovih^rostora.:su položajna^ i visinski uslovi jeni (na .primer, orena-

žnepumpe^Jcablovski koriaori),. dokrse^većina^može grupisati i razmestitioprema

konkretnimrterensfcim uslovima^Kodtnadzemnijrrpostrojenja =najčešće=se svi ti ra-

dn-rrprostori-rgrupišu irsmešta ju uâneicsuneposredno uz-maširrsku- hal u ...Ta zgra-

da j e ^ v r l a x e s t o па.:suprotnoj -strani :od.montažnog'prostora. U njoj se u- više

a) b)

- (K)

i ro

.1

... r v r v I M P w w 1 I o o

( K h u p - f O )

U r (

CG) l . l ! - v i l 1

UP

(0)

C>

M P i O O I U P r } ^J ¡ (K)

Slika 13-29 u č e š ć e ко ri š ć e n i m a či n i razvoja aneksa zgrade sa-upravnim prosto-rom. MP- montažni prostor, UP- upravni prostor (K- komanda, 0- održavanje i

ostalo)

etaža'smeštaju svi navedeni saaržaji... Pritom važi logičan princip da se u uko-

panim-, etažama, bez prirodne svetlosci,. ..smeštaju. razna slagališta i magacini,

" 3 0 5

znači one prastorrije ii kojima ljudi ratíe~sama.pavremeno i kratko;».dok¿£se ...u~ vi-šim nivoima, м prijatnijim.uslovimajzarboravak l jud i ,-razv i ja jurradnitprostor i , Komanda se smešta tako da se iz nje ostvaruje i najbolji vizuelni.pregled maši-

ske nale. Za. smeštaj odredjenih sadržaja može se iskoristiti i prostor ispod montažnog platoa.- često sepomenuti sadržaji razvijaju u dva aneksa»„pri čemu

se obično komandni grupišu u jednom, a čitav kompleks prostora za skladištenje

i održavanje u drugi (slika 19.29.C). Neke od uobičajenih kombinacija razvoja

upravnog prostora date su na slici 19.29.

Na slici 19.30. dat je shematski prikaz razvoja upravnog prostora na dru-

gom nivou upravne zgrade HE Bistrica, koja js približno rešavana po shemi (b)

iz slike 19.29. U parteru, na nivou hale je glavni ulaz u elektranu sa holom,

prostorom za kablove, prostorijama za telekomunikacione uredjaje, transformato-

rom 35/10 kV i 35/0,4 kV, razvodom 35/10 kV, kancelarijom, salom za sednice i

trpezarijom.

/

<TJ \ —I ... f ПЗ

1

35 к V

И Lio 6

strana ргетапгсЫраш

S1 i ka 19 . 30. Razmeštaj -prostori ja na 'soratu uoravne zgrade • HE' Bistri -:a. 1 - k o m a n d a (pogled na naltrjeGr--kablovi i m e m i uredjaji, 3- raz-voc 10 i 35 kV, 4- akumulatorsxe baterije, 5- razvod jeanosmerne stru-je, 6- skladišta, 7- WC, 8- vodja smene, 9- hodnik, 10- administrator-,

11 - uoravni к

Razmeštaj prostora približno po shemi (c) sa slike 19.29, prikazan je na

primeru HE Peruća (slika 19.31). Shema je. usiovl jena pogodnošćuirazvojaj.trans-

formatora i razvoda na platou izmedju nasute- brane i mašinske hale.

3 0 6 "

predturbinskim zatvaračima, 4- котапаа, 5- sooa uklopničara, 6- montažni otvor,

7- sooa-za posadu, 8 - garderoba, 9- radionica, 10- skladište, 1 1 — kompresori, 12- skladište, 13- rasklopno postrojenje 10 i 35 kV, 14- blok transformatora, 15- regulacioni transformator, 15- rasklopno postrojenje 110 kV, 17- uredjaji

za gašenje požara, 18- kućni transformatori

19.3.4. PROSTOR ZA TRANSFORMATORE

Transformatori se po pravilu smeštaju neposredno uz mašinsku.zgradu, tako

da se njihov položaj i veličina prostora za smeštaj odredjuju zajedno sa razra-

dom dispozicije mašinske zgrade jer predstavljaju njen nerazdvojni deo.

307"

Kod rečnih hidroelektrana transformatori se najčešće smeštaju na platou

izmedju hale i difuzorskih zatvarača (slika 3.3, HE D j e r d a p , slike 19.1 i 2).

Nekada se, radi skraćivanja dužine agregatnih blokova transformatori smeštaju

na obali, što otežava rešenje kablovskih izvoda. Kod pribranskih shema sred-

njeg i visokog pritiska pogodno mesto za smeštanje transformatora je prostor

izmedju brane i mašinske zgrade (slika 19.3, HE Salakovac). Za dopremanje tra-

nsformatora do njihovih niša mora se predvideti neposredna veza ili sa montaž-

nim prostorom radi korišćenja krana hale (pregledno se vidi takvo rešenje na

primeru HE Peruća, slika 19.31), ili sa pristupnim platoom, što bi podrazume-

valo da se za istovar koristi posebna pokretna dizalica, što je nepovoljni je

rešenje.

b)

с MH MP MH

J U

GT

D

d)

MH MP \ GT j

1Г "

PT

г)

MP

Slika 19.32: Najčešće sneme razvoja

transformatorskin galerija кос podze-

mnih postrojenja,'GT- galerija trans-

formatora, MP- montažni prostor, MH-

mašinska hala, PT- pristupni tunel. MH

PT

GT

'J siučaju poazemnin postrojenja transformatori se najčešće smeštaju u po-

s e o m m galerijama, <oje imaju šinsKU vezu sa montažnim orostorom. Nese od naj-

češće korišćenih snema date su na slici 19.32. Na slici 3.40.b prikazana je

shema (b) (HE D u b r o v n i k ) , na slici 19.15. shema (d) (HE Split), na slici 19.19

snema (e) (HE Senj), itd.

Ne ulazeći ovce u tenniku transformacije, daće se samo neki podaci koji

su oo i n t e r e s a za graojevinsko rešavanje površina za tranformaciju i razvod.

Pošto je naoon na izlazu iz generatora najčešće u granicama 6-15 kV neoo-

r.oano je transforr.isati taj naoon na naoon orenosnog sistema: kod manjih snaga

308"

to je napon distributivnog sistema. 35 kV r kod. postrojenja do oko 50 MVA na na-

pon 110 kV. za snage do oko 200 MVA na napon 220 kV, a za snage preko 200 MVA

na napon 380 kV. Navedene snage su sasvim orijentacione, za preliminarna dispo-

ziciona .rešavanja transformacionog prostora, jer* bi se stepen transformacije

dobio na bazi detaljnije analize uklapanja te hidroelektrane u EES, što zavisi

od položaja elektrane u odnosu na prenosni sistem i konzumno područje.

U prvoj aproksimaciji se može uzeti da na svaki agregat dolazi po jedan

blok-transformator, iste prividne snage kao što je snaga generatora (u MVA).

Eventualno se može predvideti mesto i za jedan regulacioni transformator, uko-

liko se za njim ukaže potreba. Gabarit jednog transformatora i njegova masa se

mogu u preliminarnim računima usvojiti prema dijagramima na slici 19.33. u fun-

kciji prividne snage i napona.

100 200 300 400 !C0 200 300 UJO 100 200 300 400

Slika 19.33; Qijagrami za preliminarno odredjivanje qaoarita i mase

transformatora, u funkciji pri vi one snage i napona

Transformatori napona preko 110 kV, snage-veće od 50 MVA ukoliko nisu sme-

šteni u posebnim zaštitnim nišama, p o s t a v l j a j u s e na rastojanju ne manjem od 15

m jedan od drugog. Medjutim, iz razloga racionalizacije prostora, kao i pove-

ćan ja - bezbednosti ~sa gledišta zaštite od požara t r ansforma tori se najčešće

stavljaju u ooseone-ni še,- taко da se eventualna-havarija jednog uredjajá loka-

li zuje na uzanom prostoru.

Transformatori se hlacíe na više načina. Najčešće se. primenjuje- kombinovano hladjenje uljem koje rashladjuje voda. Pošto pri 1 ikom-manipulacije sa uljem u

fazi održavanja transformatora postoji opasnost da isto iscuri i ugrozi kvalitet

vode u recipijentu, ispod platoa transformatora se postavljaju sabirni kolekto-

ri, koji bi u tom slučaju sakupili ulje i doveli ga do nekog sabirnog rezervoa-

ra. To rešenje se vidi na slikama 3.31,19.19.b i 19.34. Ispod galerije je kablo-

vski kanal. Na slici 3.40.e i 19.34. prikazane su galerije sa dva reda trafoa,

a na slici 19.19.b (HE Senj) galerija sa jednim redom transformatora.

X6W

Slika 19.34: Transformatorska galerija HE Sol it

Kao što se vidi iz dijagrama 19.33. transformatori su veliki i teški tere-

ti, čije dopremanje na plato zahteva posebne analize. Zbog toga veliki -trans-

formatori imaju točkove za šine koji omogućavaju pokretanje u dva pravca, tako

oa se najčešće dovoze transporterom do montažnog platoa mašinske zgrade, tu ih

•-astovara kran nale i postavlja na šine koje vode prema platou transformatora,

:U3.<ie se DOG ugiom oa 9QV uvoze svaki u svoju nišu (slika 19.31).

310"

Dešavazse da se jedna hidroelektrana vezuje za prenosne sisteme različiti

napona (na primer, 110 i 220 kV - HE Split), što podrazumeva različite grupe

transformatora.

Razvodna postrojenja se..zbog svojih velikih površina najčešće smeštaju

nadzemno i mogu biti u široj okolini hidroelektrane. Ovde se neće razmatrati

sheme vezivanja, već će se dati orijentacione veličine površina za razvodna po

strojenja, zavisno od napona. Orijentacione površine razvodnih platoa su: za

napon 35 kV oko 200 m 2 , za napon 110 kV oko 450 m 2 , za napon 220 kV oko 1300

m 2 , za napon 380 kV oko 3000 m 2 . Navadene cifre su primenljive samo za prelimi

narne analize potrebnog prostora za te potrebe. Kod odredjenin shema vezivanja

mogu se smanjiti.

Kod većih podzemnih hidroelektrana razvodna postrojenja se vrlo teško mo-

gu smestiti pod zemljom. Smeštaju se na nekom nadzemnom platou, te se posebnim

tunelom za kablovske izvode povezuju sa galerijom transformatora.

19.4. VISINSKI POLOŽAJ MAŠI NS KEL ZGRADE / RAZVOJ I RAZMEŠTAJ

OSNOVNIH SADRŽAJA PO VISINI

U ovoj" glavi-razmotriće se principi visinskog definisanja mašinske zgraae

u odnosu na nivoe-donje" vode;oaredjivanje vi si ne i) lokova.^ mogućnosti- razvoja

mašinske;hale^-kao i *razni-naći ni razvoja i razmeštaja osnovnih sadržaja po vi

sini; za razne tipove agregata..i položaje.,vratila.

19.4.1. DEFINISANJE VISINSKOG POLOŽAJA MAŠINSKE ZGRADE

Visinski položaj mašinske zgradeôdredjuje se na osnovu usvojene veličine

sisanja H s , za oaaorane radne performanse turpi ne. Osnovni principi odrsdjiva-

nja H s i visinskog položaja.turbine dati su u glavi 10.5.2.. i na slici 10.34.

Imajući u vidu da se realno potreona veličina potapanja turoina, raoi njihove

zaštite od kavi taci je, menja zavisno od protoka i oada, visina sisanja H s se

odredjuje.» za. najnepovol jni je us love, pri najvećem padu i za najnepovol jni ji

koeficijent kavitacije о.

Merodavna kota donje vode, u odnosu na koju se odredjuje položaj radnog

kola, u principu se takodje bira izmedju najnepovoljnijih, tj. najnižih kota

donje vode koje se mogu javiti pri neravnomernom radu hidroelektrane. Pošto je

311"

kota donje vode-funkcija protoka kroz elektranu i eventualno, kote uspora niz-

vodnog postrojenja u kaskadi (Zn±z) > -J- ^dv ~ f(Q»¿niz)» usvajaju se najnepo-

voljniji mogući uslovi korišćenja razmatrane i nizvodne elektrane, te se kao

merodavna donja voda za odredjivanje visinskog položaja usvaja apsolutno najni-

ža kota, ili niska kota obezbedjenosti 98 do 99%. Pošto je najniža kota DV ona

kada hidroelektrana uopšte ne radi, taj slučaj se odbacuje, već se razmatra

slučaj kada radi najmanji mogući broj agregata, u normalnim uslovima samo je-

dan. Sa krive protoka u zoni donje vode, u uslovima projektovanog stanja, skida

se za taj proticaj kota, koja predstavlja merodavnu-minimalnu donju vodu u od-

nosu na koju se odredjuje kota radnog kola, po principima sa slike 10.84.

U nekim slučajevima je neophodno da se posebnim objektom nizvodno od ele-

ktrane fiksira merodavni nivo donje vooe, kako bi se obezbedila potrebna visi-

na H 3 za zaštitu od kavi taci je. Takvi ODjekti su najčešće potreDni iz dva ra-

zloga: 1) DV razmatrane HE je pod uticajem uspora nekog nizvodnog ODjekta, te

je neoonodno zaštititi uzvodnu elektranu od nepovoljnih niskih nivoa u recipi-

jentu, da ne bi došlo do kavitacije u tim periodima; 2) zbog velikih negativnih

vreonosti H s bilo bi potrebno veliko ukoDavanje mašinske zgrade, te da bi se

isto smanjilo nizvodnim objektom se fiksira merodavna donja vooa na nekom ni-

vou koji obezbedjuje racionalnu izveoDu mašinske zgrade. Na slici 3.31. prika-

zano je rešenje HE Bistrice, kod koje je poseonim pragom stvorena komora za

fiksiranje nivoa donje vode, nezavisno od oscilacija nivoa u nizvoonoj akumula-

c i j i Potoeć.

Sa ooredjivanjem kote radnog kola turbine potouno je determinisan visin-

ski Doložaj čitavog protočnog trakta mašinske zgrade, pa i-visinski odnosi či-

tavog Dloka agregata.

. V

19.4.2. ODREDJIVANJE VISINE 3LQKA HlffiOAGRE-SATA

Princioi odredjivanja dužine i širine oloxa agregata prikazani su u glavi

19.3. Svce će se razmotriti orincioi odredjivanja visine tih o i okova, ori čemu

će se ood visinom podrazumevati čitav proizvodni deo, bez konstrukcije hale iz-

nad agregata.

Kao što je već istaknuto, odredjivanje kote radnog kola turoine je klju-

čno za odredjivanje visinskih odnosa čitavog bloka agregata. To se oregieono

vvai na s l i c i 19 .35 . na orimeru rečne elektrane.

Zeo mašinske zgrade isnod kote raonog ко!а visinski je tačno uslovljen

elementima difuzora, koji su, oasc, funkcija tioa turoine i oêčniKa raonog ¡cola.

3 1 2 "

Principt2odredjivanja.:oklika~:difuzora prikazani su. u glavi 10.5^2. Visina ver-

tikalnog^dela difuzora odlučujuće*utiče na razvoj mašinske zgrade ispod

Slika 19.35. Shema za odredjivanje visine i dužine bloka agregata rečne elektrane. UP i NP- uzvodni i nizvodni plato

radnog kola, dok.dužina determiniše nizvodnu dužinu bloka agregata. Uzvo-

dnu, dužinu bloka d e t e r m i n i š e d e o ' dovodatpre ulaza u SDiralu i uredjaji

koji se na tom del u moraju smestiti (rešetka i zatvarači Kod rečnih HE, pred-

turbinski zatvarač kod derivacionih HE, i si.). Zavisno od temeljenja mašinske

zgrade mogu se u izvesnim manjim granicama menjati elementi aif uzora, „.poseono

njegova" vis"ina h. Medjutim, jednom odabrana: visinardifuzora u potpunosti deter

mi niše.« kotu.,dna difuzora kao najdubljutačku^protočnogrtrakta. Ukoliko je to

potreono sa gledišta povoljnijeg spoja sa nizvodnim koritom, nizvoani, pravou-

gaoni deo difuzora se m o ž e postaviti pod uzlaznim uglom, ne većim oo 15° (osim

kod podzemnih i duboko ukopanih reverzibilnih hidroelektrana коо kojih ta.j

ugao može da bude.znatno"veći).

Usvajanjem debljine temeljne ploče u potpunosti se utvrcjuje razvoj mašin

sKe zgrade-ispod kote radnog kola. K c d s t e n s k i h , acoro nosi vi n terena ta oeolj

na je mala, i do 1,5 m, a temeljna soojnica je najčešće stepenasta,prateći do-

nju konturu difuzora, kako bi se temeljenje izvelo sa što manje radova (slika

19.36), Kod rečnih elektrana, a naročito onih koje se fundiraju na slabijim

materijal ima, temeljna ploča je znatno deblja, ponekad i oko 10 m, i obično je

bez izraženijih:*stepenastih zaséka (slika 3.18. 3.23). Njena debljina je najče

šće uslovijena uslovima stabilnosti-na preturanje.

зтз

Kod. rečnin niaroeiektrana visinski položaj..uzvodnog platoa,je deffnisan

nivoom meroaavne velike voae-u zoni uspora (slika 19.35). Nizvodni plato difuzo-

rskih zatvarača i transformatora je visinski uslovljen nivoom merodavne velike

donje vode (ista slika), čime je praktično determinisana visina mašinske zgrade

na uzvodnoj i nizvodnoj granici bloka.

Slika 19.36: HE Riburg (Rajna). 1- rešetka, 2- čisti lica, 3- remontni

zatvarač, 4- kaolivski kanali, 5- ulaz u difuzor, 6- ulaz u soiralu,

7- voajica difuzorskog zatvarača

;^sins:<i ooložaj aeia mašinske zgraae iznaa turoinsKog nivoa (koa agrega-

ta sa vertikalnim vratilom! uslovljen je pretežno konstrukcijom agregata, na-

činom njegovog oslanjanja icoešen ili ooouort tip), visinom generatora, itd.

Na osnovu poznate snage generatora, nominalnog broja obrtaja i pretpostavlje-

nog sistema hladjenja mogu se preliminarno odrediti, prečniк i visina.statora

glava 11.1.1). Usvajanjem odgovarajuće kompozicije agregata i načina prenoše-

nja ooterećenja nosećeg ležaja (glava 11.2) mogu .se. defi ni sati visinski Gdnosi

o i ока, ,<ao i orečnici santa za smeštaj agregata.. Time je praktično cefinisana

3 1 4 "

visina črfcavog~ bloka agregata i njegova osnovna visinska kontura d o n i v o a poda

mašinske-hale. Detaljniji prikaz razvoja dispozicije pojedinih tipova agregata

daće se u sledećoj glavi.

Nekada je postavljan zahtev da se i generator smesti iznad nivoa najveće

donje vode, kako bi isti bio zaštićen od plavi jenja u slučaju provaljivanja vo-

de u mašinsku zgradu. Takav uslov dovodi do značajnog produžavanja vratila i

neracionalno visoke zgrade. Danas se umesto-takve visinske zaštite generatora

potreono obezbedjenje ostvaruje dobrom izolacijom zgrade od prodora spoljnih

voda i pouzdanim drenažnim sistemom sa rezervnim pumpama i rezervnim izvorima

energije za njihovo napajanje.

Kod cevnih agregata visina i podužna kontura bloka su uslovljene uzvodnim

uspornim delom bloka, nizvodnim delom na kome~se smeštaju difuzorski zatvarači,

kao i veličinom i konstruktivnom obradom protočnog trakta, sa montažnim platoom

i otvorima iznad kapsule. To se vidi na slici 19.4. gde se jasno uočava sažeta

konstrukcija proizvodnog bloka, na kojoj se hala može nadgradjivati na razne

načine.

U sledećoj glavi će se detaljnije analizirati mogućnosti oispozicionog ra-

zvoja pojedinih blokova mašinskih zgrada (znači, deo bez hale) različitih ti-

pova agregata.

19.4.3. RAZVIJANJE'DISPOZICIJE BLOKOVA POJEDINIH VRSTA AGREGATA

Razvijanje dispozicije proizvodnih blokova mašinskih zgrada zavisi od tipa

agregata i položaja vrati 1 a~.~Sa gledišta osnovne dispozicije moguće su različi-

te pódele proizvodnih blokova, ali se svojim osobenostima izdvajaju sledeći ti-

povi: 1) reakcijske turbine sa vertikalnim-vratilom, 2) Pel tonove turbine sa

vertikalnim vratilom, 3)-Peltonove turbine sa horizontalnim vratilom, 4) cevni

agregati različitih tipova, 5) agregati sa horizontalnim vratilom koji nisu ce-

vne izvedbe. Za te tipove agregata prikazaće se mogućnosti disoozicijskog raz-

voja proizvodnih bloKova.

19.4.3.1. Proizvodni blokovi reakcijskin turoina

sa vertikalnim vratilom

Taj tip postrojenja je najzastupljeniji u nidroenergetskoj praksi. Karak-

teriše ga dovodna spirala razvijena u horizontalnoj ravni i difuzor rešen u vi-

du kolena (osim kod malih elektrana"koje se ovde ne razmatraju). Principi dimen-

zionisanja i oblikovanja spirala (čeličnih i betonskih) i difuzora prikazani su

u glavi 10.5.- te se ovde neće oonavljati.

U protzvoarrim blokovima ovog tipa razlikuje se više nivoa, koji"imaju svo-

je funkcijske osobenosti.

Temeljna ploča sa drenažnim galerijama je najniži nivo bloka i na njen oblik

bitno utiču geotennički uslovi. Kod rečnih elektrana na slabom materijalu, od-

nosno u uslovima kada je dubljim fundiranjem potrebno doći do bolje nosivog tla

temeljna ploča je približno horizontalna, debljine na uzvodnom kraju nekoliko

m e t a r a , a u zoni difuzora 3 do 4 m, sa jednom ili više drenažnih galerija. Na

šlic' 19.37. prikazana je HE Mostar, sa veoma izraženom temeljnom pločom, nasta

lom zbog potrebe da se iz zone zaglinjenog šljunka i peska spusti do krečnjaka,

i da se obezbede potrebni uslovi stabilnosti. Debljina temeljne ploče u slučaju

rečnih elektrana odredjuje se na bazi proračuna staoilnosti mašinske zgrade na

oreturanje. Nekada se temeljnoj ploči dodaje zub sa uzvodne strane (slika 19.5)

da bi se lakše smestile injekcione i drenažne galerije i da bi se povećala sta-

bilnost na klizanje. U slučaju fundiranja na stenskoj masi temeljna spojnica je

stepenasta i prati konturu difuzora, kako bi se dobila što racionalnija konstru

kcija, sa d e b l j i n o m ploče 1 do 2 m.

Slika 19.37: HE Mostar (u graanji). 1- drenažne galerije, 2 i 3- remontni i

orzi zatvarač, 4- transformator, 5- čisti 1 ica-Kran, 6- kran difuzorsicin zatva-

rača

U OKviru -temeijne oloče rešava se i drenažni siszem* sa drenažnim galeri-

jama i o u n a r i m a , iz xojih se odstranjuju sve voae ко;е oroaru u mašinsKu zgradi

5

ЗТб Nareoni nivo o í o k a j a- áL f u z o T s k a etažay koja je n a j č e š ć e sveoena-Esamo na

galeriju za prilaz ulazu u difuzor, koji se najčešće nalazi na vertikalnom delu

difuzora, neposredno ispod turbine. Taj nivo je dobro uočljiv na poprečnom pre-

seku H E Rama (slika 19.38). Sa tog nivoa se prilazi i osloncima predturbinskih

zatvarača, a na njeipu se dosta često smeštaju i drenažne pumpe (slika 19.21),

kao i odvajci sa zatvaračima za pražnjenje dovoda (slika 19.9.d).

Slika 19.38: HE R a m a . 1- kran, 2 - galeri ja za pristup kranu, 3- rotor-genera-

tora u fazi m o n t a ž e , 4- komandni p u l t o v i , 5- telekomanda, 6- kablovske police,

7- generator, 8 - t u r b i n e , 9 - predturbinski zatvarači (postavljeni izmedju agre-

gata, radi smanjenja širine h a l e ) , 10- regulacioni uredjaji, 11- drenažna gale-

rija, 12- difuzor, 13 i 14- galerija difuzorskin zatvarača i zatvarač, 15-~OG-

vodni tunel

317"

ТгсгЫпзка- e-caza je razvijena -neposredno fznad.iturbinske-spiralej:Na tora

prostoru se smeštaju predturbinski zatvarač, spirala sa turbinom i svi prateći

uredjaji koji služe za turbinsku regulaciju: servouredjaji za pokretanje spro-

vodnog kola, uljne pumpe i rezervoari, uredjaji za hladjenje i podmazivanje le-

žajeva, itd. Taj nivo je najizraženiji kod većine elektrana. Radi smeštanja

svih neopnodnih sadržaja, od kojih пек! (na primer, rezervoari ulja pod priti-

skom) imaju i nešto veće gabarite, neophodno je da slobodna visina te etaže, od

poda do nosača generatorskog stola, ne bude manja od 3 m. Kroz tu etažu prolazi

konstrukcija na koju se oslanja generatorski sto (stubovi ili cilindrična beto-

nska konstrukcija, ukoliko je noseća konstrukcija tipa šahta). Ako se optereće-

nje prenosi na poklopac turbine, na tom nivou je smeštena čelična konstrukcija

preko koje se taj prenos ostvaruje. Pošto se više ne zanteva da se generator

> 4 ' и ¡ s a "

lika 19.39: HE Z e j s k a , sa dijagonalnim turbinama. 1- proširena, a niska tur-

тзка etaža, 2- generatorska etaža sa kaolovskim kanalima, 3- transformatori,

- orestor drenažnih punroi' i ulaz u d i f u z o r , 5- кгап, б- uljni rezervoar (u ha

Г . 7- ankeri oloče difuzora, 3- arenažne bušotine

318"

izvuče iznad nivoa katastrofalno velike. vode,~teži se. cia se visina turtrinske

etaže, što više smanji, kako bi se dobila što ekonomičnija konstrukcija tog de-

la bloka. Vrlo često se slobodna visina turbinske etaže kreće u granicama od 3

do 4 m. Kod nekih elektrana kod kojih se noseći ležaj neposredno oslanja na po-

klopac turbine visina tirbinske etaže može da bude nedovoljna za smeštaj rezer-

voara za uljnu regulaciju, pa se oni smeštaju u hali, na nivou budilice (slika

19.39). Povećanje prostora tako stešnjene turbinske etaže može se kod pribran-

skih postrojenja ostvariti njegovim proširivanjem prema brani (slika 19.39) iz-

van osnove hale, a kod rečnih elektrana nizvodno, ispod platoa transformatora

(19. 1 i 2).

Generatorska ezaža se nalazi na nivou generatora. Na njoj je smešten gene-

rator u svojoj šahti, kao i svi prateći uredjaji: galerije sa kablovskim poli-

cama, uredjaji za hladjenje generatora, za hladjenje i podmazivanje ležajeva,

za gašenje požara, itd. Visina te etaže je uslovijena visinom generatora, koji

je u celosti smešten u potouno zatvorenom betonskom cilindru.

Nivo budilice je neoosreano iznad generatorske etaže i najčešće se poklapa

sa nivoom poda hale. Na tom nivou se nalaze..budil ice, kao gornji del ovi genera-

tora, glavni nosači rotirajućeg sklopa, u izvedbi sa obešenim generatorom, merno

regulacioni uredjaji, komanoni pultovi pojedinih agregata, itd. Taj prostor

natkriijuje hala, koja-se može da rešava na-razne načine, što će-kasnije biti

detaljnije razmatrano.

Zapaza^seida su prr-razmeštaju~;opremečpo etažama ključni zahtevi funkciona

lnosti~(svi elementise nalaze neposredno u blizini upotrebe), bezbednosti (svi

vitalni elementi s^ dobro zaštićeni u konstrukcijskom i funkcionalnonusmislu) i

racionalnosti (^vi gabariti su svedeni nasnajmanje potrebne veličine).

Agregat-ovakve izvedbe smešten je u-vertikalnoj šahti koja povezuje genera

torsku i tu rbiasku etažu. U tora delu šahte« na generators koj etaži, koji je naj-

češće većeg.prečnika, smešten je stator^ generatora- sa ni adi oni cima po obodu.

Stator generatora prenosi opterećenje na poostatorsku oetonsku Konstrukciju

(slika 19.40), i to ne samo svoju težinu, već i težinu ostalih delova koji su

preko gornjeg zvezdastog nosača oslonjeni na njega.

Opterećenje roti rajućeg ski opa, težinsko i hidrodinamičko (glava 11.2.3)

prenosi se na konstrukciju bloka na i:ri načina (slika 19.40): 1) preko donjeg

nosača na generatorski'sto (poduprt tip generatora), 2) preko konične čelične

konstrukcije n a poklopac turbine (poduprt tip), a zatim preko statora turbine

na temeljnu konstrukciju, 3) ргеко gornjeg zvezdastog nosača na statorsku kon-

strukciju generatora, а ргеко nje na generatorski sto (ooešen sklop).

319"

Pored tih aksijalnin opterećenja javljaju se i transverzalne sile izazvane

nekim bočnim ubrzanjem (zemljotres), koje se preko vodećih ležajeva prenose na

Slika 19.40: Shema prenošenja ooterećenja. a) poduprt na generatorski sto, b) ooduDrt na ooKiooac turoine, c) ooešen skloo. 1- rotirajući sklop (rotor, vra-v lo, turo i na;, 2- stator generatora, 3- gornji zvezdasti nosač, 4- stator tur-oine. . 5- sprovodno kolo. 5- voaeći ležaj, 7- noseći ležaj, 8- ukrucsnje gor-njeg nosača, 9- aonji nosač, mesta orenosa ooterećenja rotirajućeg sklooa na nepokretne e l e m e n t e , — m o r e n o s ooterećenja na oetonsku Konstrukciju

3Z0

Slika 19.41. Shema oslanjanja gene-

ratorskog stola na turbinskoj etaži

Konstrukcija g e n e r a t o r s k o g r s t o l a ^ na koju se prenose sva statička i dina-

mička opterećenja g e n e r a t o r a , a preko nje na konstrukciju turbinskog nivoa,

rešava se najčešće na tri načina:

a) Prostorna ramovska konstrukcija. sa.četiri vertikalna struna, koji se

razmeštaju po obodu spirale, tako cia opte-

rećenje od generatora i čitavog rotiraju-

ćeg sklopa prenese na turbinski nivo u vi-

du koncentrisanin sila (slika 19.41). Taj

sistem se primenjuje kod manjih do sred-

njih elektrana sa čeličnom soiralom. Tak-

vo rešenje je prikazano na slikama 3.31.

(HE Bistrica) i 3.41. (HE Rijeka), a pri-

menjeno je na nizu naših postrojenja sred-

njeg i visokog pritiska. Koa većih postro-

j e n j a stubovi mogu da prerastu u razdeone

zidove koji nose о loču na kojoj je smešten

generator, čime se prostorni

ram ukrućuje za prijem većih

dinamičkih sila usled zemljo-

tresa.

O! Cilindrična betonska konstrukcija, u vidu .šahta

s a D romen 1 j i v i m Drečnici ma., .о о

visini. Na najvišem delu se

nalazi deo cilindra u kome je

smešten s t a t o r generatora.

Stator se oslanja na masivni -

j1 ceo ci 1 inara, коj i oo i čno

služi.i kao oslonac aonjeg

zvezaastog nosača, na kome se

nalazi noseći i/i li voaeći

ležaj, zavisno od načina osla-

njanja rotirajućeg sklopa. Be-

tonska cilindrična konstrukci-

ja prenosi sva opterećenja na

ri~rf turoinski. niv-O -. Na slici. Slika 19.42..a: HE l a v e y _ .švajcarsKa 1 9 . 4 2 ( a , b , c i o r t k a z a n o je

( p o o r e c m presex) . = -.- .a,-.,-., J- -

321"

?! c ) 9

SI i Ra 19.42. HE Lavey (švajcarska): b) osnova, с) poaužni presek, I- šant agregata, 2- Kućni nidroagregat, 3- drenažna galerija,-4-• du* nar sa crenažnim pumpama, 5- montažni prostor, a- difuzor

senje taKve noseće konstrukcije, u coa oreseKa i osnovi. Осterećenje se može

trenositi огеко uoetonirane spirale као što je slučaj na slici 19.42. i u slu-

:a;u HE Piva fslika 13.17', ,;li neoosreono na oetonsKu konstrukciju po oboau

spirale. Oa oi se ovo crugo postiglo često je potreono noseći cilindar rešiti

<ao koničan prostorni nosač, kao što je to uradjeno u HE Kokin Brod (slike

13.55, 19.27 i 19.23), sa proširenjem u zoni spirale, kako bi ona.mogla u ce-

1 os ti da stane unutar konstrukcije generatorskog stola, zajedno sa servouredja

;ima za turbinsku regulaciju. Na cilindričnom.nosaću se ostavlja otvor za ulaz

-Г' /

Ш I f l W B

Jfefflí®

¡fesuпШИГ!

a) presek kroz agregat, osnova na turoinskoj etaži, izgled spirale sa čeli-čni nr stožastim- plastom i gornjim zvezdastim no-sačem, u fazi probne montaže u "Litostroju".

1 i 2- betonski deo (1) i čelični stožasti plašt (2) spregnute konstrukcije ge-nera torskog~s tola, 3- zve-zdasti n o s a č gornjeg vode-ćeg ležaja, 4- kablovski kanal ka transormatorima (videti i sliku 19.31), 5- stubovi koji nose kran-SKu stazu, ó- difuzorski zatvarač, 7- ulazni otvori u šant generatorskog stola

3 2 3 "

с) Čelična stožasta konstrukcija, ubetonirana u betonskom cilindru i spre-

gnuta čelično-betonska konstrukcija)predstavi ja varijantu prethodnog rešenja

generatorskog stola. U toj izvedbi noseći ležaj se najčešće oslanja na poklopac

turbine koji je kruto vezan sa stožastim plaštom, te se preko njega težina ro--

tirajućeg sklopa i hidrodinamička sila koja deluje na radno kolo prenose na

stator turbine, a preko njega na temeljni deo konstrukcije bloka. Težina stato-

ra generatora i prateće opreme prenosi se preko -spregnute konsrrukcije (čelični

stožasti plašt ubetoniran u betonskom cilindru) na spiralu i preko nje i njenog

statora na temeljni deo zgrade. To rešenje je prirnenjeno na HE Dubrovnik (sli-

ka 3.4Q.d), kao i na HE Peruća. Na slici 19.43. prikazano je rešenje HE Peruća

(presek kroz agregat i osnova na turbinskom nivou), kao i izgled spirale i sto-

žastog plašta pri probnoj montaži u "Litostroju".

Na generatorski sto se prenose sledeća opterećenja:

- statička opterećenja nepokretnih delova generatora (stator, zvezdasti

nosači, neDokretni delovi budilice, deo opterećenja podne konstrukcije hale ko-

ji se Drenosi neoosrecmo na generatorski sto, itd.);

- opterećenje rotirajućeg sklopa (težina i dinamičke sile na radno kolo,

glava 11.2.3), u izvedbi obešenog i poouprtog sklopa, osim oslanjanja na poklo-

pac turoine;

- transverzalne sile izazvane zemljotresom;

- sile torzije, izazvane momentom koji se stvara u statoru u normalnim

uslovima rada, a poseono u prelaznim režimima i" nekim izvanrednim dogadjajima.

Prve tri grupe opterećenja mogu se nesmetano-oorediti kada su poznate per-

formanse agregata i njegova oorema, a ooseono masa pojedinin njegovih elemenata

(stator generatora, zvezoasti nosači, vratilo, turoina itd.). Transverzalne si-

ê se usvajaju na osnovu nekog mooela zemljotresa, kao deo oo vertikalnog opte-

rećenja mase rotirajućeg sklooa.

Sile oa torzije ooredjuju se na osnovu najnepovoljnijeg torzionog momenta

ло"i se stvara u generatoru. Momenat je u stacionarnim uslovima, na osnovu 1.21:

50• 9,55

г. n

goe je: N ^ n - snaga generatora, n- nominalni broj obrtaja.

Pri izvanrednim dogadjajima dolazi do udarnih induktivnih otpora generato-

ra, koji za više puta povećavaju momenat koji se javlja u stacionarnim uslovima.

Zbog toga se konstrukcija generatorskog stola mora proveri ti na najveći-kritični

torzicni momenat koji-je зеапак

3 2 4 "

gde je konstanta, к - 4 do.5, indikator udarnog.povećanja otpora generatora u

izvanrednim rdogadjajima i prelaznim režimima. U pre]iminarnim računima može se

uzeti veća vrednost: к « 6.

Cilindrične konstrukcije generatorskog stola su posebno povoljne sa stano-

višta pri hvatanja tog opterećenja.

19.4.3.2, Blokovi Peltonovih turbina sa vertikalnim vratilom

Dispozicija proizvodnih blokova Peltonovih turbina sa vertikalnim vratilom

turoinski zatvarač, 7-KaolovsKi prostor, 8-prostor za transformatore, 9-đonji zvezdasti nosač sa vodećim ležajem

t í % i ' í

"325

ra isood turoine imaju oasen i oavocini kanal sa slooodnim nivoom, sto omoguća-

: va nešto pliće fundiranje i jednostavniju geometriju temeljne ploče:. Pošto nisu

i duboko fundirane, mašinske zgrade ovog tipa imaju jednostavnije drenažne siste-

me (drenažne cevi, sabirne bunare), a često sistemi za odvodnjavanje nisu ni

potrebni.

Najniži nivo čini temeljna ploča, u okviru koje se rešava basen isvod tur—

bine i svoj sa odvodnim kanalom. Visinski položaj bloka je uslovljen kotom do-

nje vode u besenu ispod turbine, koja mora da je dovoljno izdignuta u odnosu

na recipijent, tako da se nesmetano odvede puni instalisani protok od turbine

kanalom do recipijenta, i to pri najvišim nivoima u prijemniku. Radi sprečava-

nja prigušenja radnog kola isto je izdignuto u odnosu na nivo u basenu za naj-

manje jedan prečnik turbine. Time je praktično u celosti definisan visinski po-

ložaj bloka, jer su ostali visinski elementi uslovijeni gabaritima generatora

i turbinskih regulatora.

Iznad temeljno-kanalske etaže razvija se turbinska etaža. U okviru

nje se u horizontalnoj ravni smešta dovodni cevovod sa odgovarajućim brojem

mlaznica (do 6 mlaznica), turbina, a odmah iznad njih uredjaji za turbinsku

regulaciju, hladjenje i podmazivanje ležajeva, itd. čista visina turoinske eta-

že zavisi od toga da li se predvidja smeštanje sve opreme za turbinsku regulaci-

ju na tom nivou. Ako se smešta, onda je ta visina kao u prethodnom slučaju 3

ao 4 m. Postoje, medjutim, rešenja sa smanjenom visinom turbinske. etaže kako

oi se smanjila ukupna visina agregata. U tom slučaju se kabasti delovi uljne

regulacije (rezervoari i uljne pumpe) "smeštaju_ji:prostorima van turoinske

sante, izmedju preaturbinskih zatvarača, u hali, itd.

3 2 6 . . .

I z n a d . t u r b i n s k e etaže nalazi se депепрасатзка ezaza. Ona je praktično iden-

t i č n a J c a o u slučaju blokova sa reakcijskim turbinama: na g e n e r a t o r s k o m stolu,

smešten u betonskom cilindru, nalazi se generator sa h l a d i o n i c i m a , a u prosto-

ru sa strane su kablovski kanali, uredjaji za hladjenje, itd. Generatori ovih

p o s t r o j e n j a su najčešće takvih karakteristika da je potreban noseći ležaj na

g o r n j e m zvezdastom nosaču (obešen sklop). Ti nosači, zajedno sa b u d i l i c o m , nala-

ze se na nivou poda hale (slika 19.44).

Kod nadzemnih zgrada ovog tipa predturbinski zatvarači se najčešće nalaze

u g l a v n o j hali, s tim što se često predvidja poseban aneks za dovodni cevovod

sa račvama prema turbinama (slika 19.45). Kod podzemnih postrojenja račve i

predturbinski zatvarači se mogu smesti ti u jednoj ili dve zasebne galerije.

Zbog velikog Droja obrtaja Peltonovih turbina generatori su izduženi, što

u D u d u j e na rešenje sa obešenim rotirajućim sklopom. Zbog toga se primenjuje

snema oslanjanja nosećeg ležaja na gornjem zvezdastom nosaču, odakle se sile

preko konstrukcije statora generatora prenose na generatorski sto, a preko nje-

ga neoosreano na temeljnu ploču. Shema prenošenja ooterećenja je prikazana na

slici 19.46. često se čitava konstrukcija generatorskog stola, sve do turbin-

sKog n i v o a , izvodi od čeličnih konstrukcija.

Slika 19.46. a) Shema prenošenja opterećenja* b) agregat sa generator-

s k i m stolom u vidu čelične konstrukcije. 1-gornja zvezda sa n o s e ć i m i

vodećim ležaj em,, 2-s ta tor, 3 - r o t o r generatora,-4-vodeći ležaj, 5-če-

li čna konstruktij a generatorskog stol a, 6-toroins ki regu1atori,7-turbi na

327"

Kod postrojenja sa Peltonovim turbinama sa vetikalnim vratilom širina i

dužina bloka agregata uslovljeni su p r o s t o r o m koji je potreban za smeštaj pred-

turbinskog zatvarača i distributivnog cevovoaa sa mlaznicama oko turbine. Ta

širina je veća nego u slučaju odgovarajućih Fransisovih turbina i iznosi

Зда = 5-6 Oj. Na slici 19.47. prikazana je kompozicija bloka agregata HE Tysso

II (Norveška) sa šest mlaznica.

Na slici 3.42. prikazano je rešenje podzemne mašisnke zgrade HE Vrutok

(Mavrovo) sa Peltonovim turbinama sa vertikalnim vratilom. Generatorski sto je

rešen u vidu čelične konstrukcije.

Slika 19.47; Blok HE Tysso II (Norveška). 1- štitovi koji primaju udar

odbijenog m l a z a , 2- prsten koga pokreće servomotor (3) radi Dokretanja

derlektora (4), 5- kuglasti zatvarač

3 2 8 "

19*4.3.3. Blokovi Peltonovih turoina sa horizontalnim vratilom

Proizvodni blokovi Peltonovih turbina sa horizontalnim vratilom se bitno

razlikuju od blokova sa vertikalnim vratilom po sledećem:

- umesto više etaža, koje se razvijaju kod agregata sa vetikalnim vratilom,

ovde postoje praktično samo dve: 1) temeljna ploča sa odvodnim kanalom, 2) eta-

ža agregata;

- zbog horizontalnog položaja vratila i razvijanja svih saaržaja agregata

u jednoj etaži, proizvodni blokovi ovog tipa, a i čitava mašinska zgrada, zna-

tno su niži od odgovarajućih postrojenja sa vertikalnim vratilom;

- iz istih razloga blokovi su znatno širi, te je čitava zgrada znatno duža;

- bitno se razlikuje koncepcija oslanjanja agregata. U horizontalnoj izve-

dbi postoje bar dva (najčešće) noseća radijalna ležaja, izmedju turbina i gene-

ratora, od kojih je jedan rešen i kao aksijalni, za prihvatanje i horizontalnih

sila;

- u toj izvedbi mogu se reaiizovati turbine sa jednom ili najviše dve mla-

znice. Orijentaciono, to odgovara agregatima sa n s - 3r34 m i n " 1 , što je karak-

teristično za postrojenja vrlo visokog pritiska i relativno malog protoka. Uko-

liko je broj'mlaznica-veći od dve mora se ići na dispoziciju sa vertikalnim vra-

tilom.

Iz razloga bezbeanosti, а i da bi se~skratio rasoon glavne nale, ova postro-

jenja se vrlo često izvode sa dve hale: glavnom, u kojoj su smesteni agregati,

i halom cevovoda i zatvarača (slikali9.38) . Ü.slučaju "HE Perućica išlo se sa

tri odvojena prostora; hala agregata, aneks hale. sa zatvaračima, a posebno ga-

lerija, sa- d o v o d n i m c e v o v o d i m a i račvama, čime je povećana bezbednost tog postro-

turbinskth zatvarača, 3- dovoani cevovoo, 4- preaturbinski zatvarač, 5- odvodni kanal, 6 - transformatori, 7- kablovski kanali

320" U okviru temeljne ploče se rešava basen ispod turoine, odvoani kanal, dre-

nažne galerije (često nisu potrebne, jer je zgrada plitko fundirana), a u nekim

slučajevima, kada ne postoji opasnost od provirnih voda, tu se-mogu postaviti i

kablovski kanali.

Etaža agregata ima karakterističan oblik: agregati su postavljeni delom

nad oOdom hale, dok se deo nalazi u poseonim kanalima za svaku turbinu i gene-

rator (slike 10.6. i

10.91). Radno kolo se i u

ovom slučaju nalazi za

oko Di iznad kote najviše

donje vode u basenu ispod

turbine. U šahtu genera-

tora nalazi se donji deo generatora, a isooa nje-

ga je hladionik (slike

11.S. i 19.49), dok se na

samom crnu nalazi k o l e k t o r za sakupljanje proceanin

voda i njihov odvod do sabirnih bunara i drena-

žnih pumoi. Na slici

19.49. prikazani su kara-

kteristični preseci kroz

agregat HE Nikola Tesla,

gde se jasno uočava konce-

pcija smeštanja agregata

na njegovoj etaži.

Elektrane ove izvea-

be najčešće se realizuju

sa ave turoine, oo j e a n a sa one s t r a n e g e n e r a t o r a .

R a n i j e j e oslanjanje agregata rešavano sa 4 oslonca, ali je u novije vreme b r o j oslonaca sveaen samo na dva, kao u prikazanom primeru na slici 19.49. Turpinski

r o t o r i su pričvršćeni direktno na orirubnice generatorske osovine, što je omo-

g u ć i l o aa se ceo agregat osloni samo na dva noseća ležaja, koji se oslanjaju

"a K u ć i š t e t u r o i n a , огеко koga se sile prenose na spregnute čelično-betonske

-.or .strjKcrje :<oje razdvajaju turoinske kanale oo generatorskog kanala. Jedan

: : nosačin l e ž a j e v a j e rešen i као a < s i j a l n i . tako da može oa primi i transver-

51-'ka 19.49. HE Ni ко 1 а Теь ia-Vmoaci, ooaužni (а) ; ocoreč.ni oresek kroz agregat. '- <ućište t u r o b n e , £- generate**. 3- nlaaionvc, -i- <olektor za oroceane voce, 5- o n l a z r e š e t k a s t o j platformi "soco t u r o i n e , 6 - n o s e ć i ležaj i , 7 - oomoćna o u a i - . : - : c a , 3 - ocvoćni kana! 'vičeti i s l i k u 19.13K

Slika 19.50. HE Stal den (Svajcarska). 1 - h a l a sa montažnim prostorom, transformatori, 3- galerija zatvarača, 4- oavodni kanal, 5- Dri laž-

ni tunel, 6- komanda, 7- kaolovski kanal, 8- drenažna galerija

231"

za Ine sile i spreči p o m e r a n j e agregata u h o r i z o n t a l n o m pravcu pri z e m l j o t r e s u .

Instruktivno je rešenje HE Stalden (slika 19.50) kod koje su geološki us-

lovi omogućavali da se praktično svi sadržaji smeste pod zemljom. Agregati su

sa po dve t u r b i n e sa po jednom mlaznicom. Hala sa kranom je svedena na najamnju

moguću širinu, samo iznad agregata, dok su ostali sadržaji razvijeni u široj

kaverni, o b e z b e d j e n o j nosećim Detonskim svodom. Veoma sažeta mašinska zgrada

je prikazana na slici 19.51. Dobro drenirana zgrada omogućila je da se kablov-

ski kanal i deo regulacionih uredjaja smeste u galerijama ispod nivoa u odvo-

dnom kanalu, dok su svi ostali ureojaji smešteni izmedju agregata, čime je po-

stignuto smanjenje gabarita zgrade.

19.4.3.4. Blokovi agregata sa

Fransisovim turoinama sa horizon-

talnim vratilom

Takva izvedba se primenjuje

kod manjih postrojenja, snage do

oko 10 MW, sa protokom oo око ¡0

m 3 / s po turoini. Soirala se pos-

tavlja u vertikalan položaj, tako

da joj je donji deo upetoniran u

ploči Doda mašinsKe zgrade [slika

.19.52), difuzor izlazi iz turpi ne

horizontalno, a zatim se poo nekim

najpovoljnijim uglom SDaja sa do-

njom vooom, generator je vratilom

neoosreono spojen sa turoinom,

taKo da se nalazi u istoj ravni

sa turbinom. Shema oslanjanja je

:eš:e sa ava noseća radijalna ležaja 'RL;, sa ooe strane generatora, oo Kojih

:'s jeaan ujedno i aKsijalan 'ARL1, csoosooljen da prihvati i rrorizontalne sile

3 ; i ka 19.53'. .

Kod a g r e g a t a manjih protoKa i snaga dispozicija sa norizontalnim vratilom

ima više p r e d n o s t i :

- ostvaruje se pliće fundiranje mašinske zgrade, poseono ukoliko se izla-

zni difuzor postavi što n o n zonta ini je i slika 19.54);

- može se rea li zovati povoljniji sooj sa donjom vooom:

- <ran nare se može Dostaviti niže, te se na taj način smanjuje i celoKir-

ona visina mašins:<e zgrade:

Slika 19.51. HE M o n t o e z a t i Francuska).

1- galerija s a o i r m c a , 2- кар i ovsKa gaie-

n j a , 3- drenažna galerija. orostor za

"ecu 1 atore, 5- remontni zatvarač, 5- oreo-

t u r p m s k i z a t v a r a č

3 3 2 "

Slika 19.52. HE Tri suli (Nepal) turoine sa horizonta Inim vratilom ("Litostroj"). 1- spirala, 2- turbina, 3- difuzor, 4- sorovodno kolo 5- noseći ležaj, 6- vratilo,, ka generatoru, 7- turoinski regulator, 8- nosač za pričvršćenje nosečeg ležaja

- jednostavnija je konstrukcija zgrade, poseono-sa stsnovista'cslanjanja

agregata (otpada generatorski sto, razvoj etaža, i ta.);

- jednostavniji je pristup čitavome agregatu, što ima prednosti sa gledi-

šta održavanja;

A R L ,

г Ш! " N » Г -

3 i

! DIFUZOR !

RL

П

Slika 19.53. Shema oslanjanja

- zoog plićeg funoiranja jednosta-

vnije je aremranje mašinsKe zgrade.

Takva- izvedba je, meajutim, izvoa-

Ijiva samo кос već oomenuti.h manjih oo-

s t r o j e n j a . <oo većin ori tisa.<a,na turoinama

ovakve izvedoe se pogodno mogu postaviti

regulatori pritiska. Na slici 19.54. pri-

kazano je instruktivno rešenje HE Cag-Cag

(Turska), kod koga su naorojane prednosti

,опzorrea mog vratila došle ao ounog izražaja. Turoine su sa regulatorom pri-

t i s k a (proizvodnje "Litostroj").

Slika 19.54. HE Cag-Cag (Turska) sa Fransisovom turbinom sa horizon-talnim vratilom. I- soirala sa turbinom, 2- regulator pritiska, 3- aifuzor (crtkasto';, 4- aifuzorski zatvarač, 5- cevi za pražnjenje cevovoaa i so i rale, 5- oreaturoinski zatvarač, 7- drenaža

'9.3.4.5. Blokovi cevnih agregata

3a r e a l i z a c i j u niaroelektrana niskog pritiska, na padovima od 2 m (čak i ~ i ž e ; ao око 20 m, sve češće se Koriste cevni agregati. Njinove osooine, pre-

a n o s t i nad K l a s i č n i m Kap lanovim turbinama i nedostaci prikazani su u glavi

'2.'. .4.6. i ovae se neće ponavljati. Razmotri će se samo disooziciona rešenja

ore izvoćnih Ы o k o v a raznih t i o o v a c e v n ih agregata.

„ savremenoj ni aroer.ergetsKoj oraksi saoa se koriste sledeće izvedbe cev-

i izreoata:

- \acsuim . "aulo 1; agregati, 2- agregati tioa "Straflo;!, 3- agregati sa

3 - :t.rci nama sa Horizontal m m vratilom, 4- agregati sa S-turoinama sa kosim vra-

ce s e ori Kazat i : s n ovne Koncepci je r a z v o j a oroizvoamn ol okova gore

navedenin t i o o v a a g r e g a t a .

3 3 j sa kapsulnim agregatima

3a v i s e različitih koncepcija kapsulnih agregata sada se u upotreoi usta-

" i l o rešenje sa uzvoanom kapsulom i oortnim kolom na nizvoonom kraju agregata,

• z~z2 i asto oostavl j e m n u canos u na turpi ns к i l e ž a j na Kraju vratila (slika

3.33,. Зое: "azioga KC;í su vec pojašnjeni u giavi 1С.1.4.5. radne karajteri-

" 3 3 4

s í i k e ovih cevnin turbina su nešto povoljnije u oanosu na o d g o v a r a j u ć e Kapla-

n o v e t u r o i n e , taKo da važi odnos jediničnih parametara cevnih (CI) i Kaplano-

vih (KT) turoina:

( Q X / Í Q . ; ) ^ - U 3 Т 1,4; (п:)сг/(п;)хг -1,05 1 1,10

dok je odnos specifičnih brojeva obrtaja ( ns ) c r / ( n

s ) K T ~ 1 »2 - 1,3.

U kapsuli se rotirajući sklop oslanja na dva ili tri radijalna ležaja,

preko kojih prenosi vertikalne sile težine rotirajućeg sklopa na kapsulu, a

preko nje i nosača na koje se ona oslanja na temeljnu konstrukciju bloka. Ak-

sijalne hidrodinamičke sile kojima tok deluje na. turbinu u stacionarnim uslovima

i p r e l a z n i m režimima prenose se na jedan aksijal ni ležaj, koji je konstruisan

tako da preuzima opterećenje u oba smera.

Prečnik kapsule se kreće u granicama D^ = (0,3 т 1,2)Dr, a najčešće je

orioližno jednak prečniku radnog kola D,. Dužina kapsule je u granicama L^ =

- (2,2 r 2,5)Dt , najčešće oko 2,5 Dj, dok je dužina celog a g r e g a t a , zajedno sa

t u r b i n s k o m glavom oko 30j. Ovo su orijentacione cifre, za prvu aproksimaciju

d i s o o z i c i j e bloka kapsulnog agregata. Prečnik prptpčnog trakta u zoni kapsule

je oko 2Dí. Dužina difuzora je najčešće oko L - (4 4 5)D?, sa izlaznim otvorom

čija se površina može odrediti po jednačini (10.102). Da bi se ostvarila što

racionalnija konstrukcija,zanvatni deo se svodi na što manju dužinu, samo za

razmeštaj sadržaja ulazne gradjevine i hidraulički povoljno oblikovanja zahva-

Blokovi sa kaosulnim agregatima imaju izvesne-osooenosti. Najniži deo blo-

ka čini temeljna ploča, u kojoj se nalaze drenažne g a l e r i j e , kao i orostortje

za smeštaj del a regulacionih menanizama za turbinsku r e g u l a c i j u . Na slici 19.55.

prikazano je rešenje jednog proizvodnog bloka, iz koga se uočavaju sadržaji

•<oji se razvijaju u okviru temeljne ploče.

Naredni nivo čini prptočni trakt, dosta jednostavne geometrije. Započinje

hidraulički povoljno oblikovanim zanvatom, koji se svodi na kružni protica j m

profil j zoni kapsule. U protočnom traktu je smeštena kaosula, oslonjena na

oetonsko ili metalno ležište i razuorta statorskim elementima Koji pptpuno

uKrućuju Kapsulu u njenom ležištu. J Kapsulu se može da udje sa gornje strane,

kroz hidraulički oblikovan šuolji element (slika 19.55), ili sa donje strane,

kroz šupljinu u bloku na koji se kaosula oslanja (slika 19.56). Na delu turbine

i sprovodnog kola postoji o t v o r po čitavom perimetru protočnog trakta, u kome

je smeštena oprema za turbinsku regulaciju, sa prstenom koji pokreće lopatice

sprovodnog kola.

" 3 3 5

Slika 19.55. HE Paiaang. 1- orostorija za smeštaj turoinskin regula -

tora, 2- arenažna galerija, 3- remontni zatvarač, 4- navarijski zat-

varač, o- difuzorski zatvarač, 5- orilaz agregatu iz nale, 7- sorovo- -

dno kolo, 3- cevi za pražnjenje aovoaa i difuzora, 9- oslonac kaosule,

10- orilaz kaosu!i sa gornje strane, 11- statorski elementi za osla-

"janje

izr.aa orotočnog trakta nalazi se montažni olato i konstrukcija nale. Hala

sa rešava kao zatvorena orostorija. sa unutrašnjim kranom (slika 19.55;, sa

s o o i j m m i u n u t r a š n j i m кгапст. i'- samo sa sooljnim kranonu u viau otvorene

mašinske zgraae slika 3.3..

0 r i m e n a kaosulnin agregata ;e vr•э oovoljna i u slučaju <analskin nicroe-

" e-.<trana. Takvo rešenje je crimen jer.o <oc nas na Kanalskoj HE čakovac na Dravi .

v<a oaau oa 18,4 m ugraajena su ova kaosulna agregata snage po 42,0 MVA, insta1 i -

sanog PROTOKA DO 250 nf/s, sa raanim kolom Di - 5,4 m. Na slici 19.57. orikaza-

no je rešenje tog postrojenja. Primena agregata ovog tioa na kanalskim elektra-

nama ima još i tu precnost što je moguće niarauličko kočenje stavljanjem looa-

?5 .75 _ _ I S . 3 5

27.55 31.40

¿lika Slika 19.55, nE Caaeroussa, г. кола (francuska¡: a, ooorečni prese* ol osnova oioka. 1- rešetka, 2- remontni zatvarač, 5- navarijski za-tvarač, 4- oslonac kapsule sa otvorom za ulaz u Kapsulu, 5- arenažna galerija, 6- prostorija za turoinske regulatore, 7- oortalni kran,

8 prilazno-kontrolna galerija

tica raanog kola u odgovarajući položaj, što omogućava postepeno zatvaranje

r'oko 3 min),tako da nije potreoan sinnroni ispust raai neutral i sanja nestaciona

nin fenomena u oovoanom kanalu. J с i 1j u smanjenja visine navarijskog zatvarača

isti je postavljen u difuzoru.

337"

S l i k a IS.57. HE čakovac (Drava): 1 i 2- ulazni i difuzorski remontni zatvarači, 3- havarijski zatvarač, 4- deponija greanih zatvarača

21 SloKovi sa "Straflo11 agregatima

' S t r a f l o " agregati (skracenica oc i z r a z a "straight flow" - oravol i n i j s к i ck; c i t n o se raz l iku ju oa kaosulnin cevnin agregata po tome što je u proto-

nom t r a k t u samo turbina sa sprovoanim Kolom i turbinskim statorima, dok se o t o r generatora, pričvršćen na sooljnom oooau turoinsKih lopatica i statcr

eneratora nalaze van protočnog t r a K t a (s1 i ка 10.30) po sooljnom oooau turoine.

a n v a l j u j u ć i takvoj kompoziciji agregata moguće je znatnije sažimanje protočnog

ra:<ta. 2 ~ime i čitave rnašinsse z g r a c e . Dispozicija oroizvoanoa о1ока sa Straflo agregati om slična je aisoozicij'

: -.асsu Inim agregatom, al i ;e sažet: ; a . To se oregleano viai na s l i c i '9.53.

.i 4 . : - : ; S J prikazane a i s o o z i c : p o s t r o j e n j a potpuno is tin Karakteri st: к а , u . ar* :ante: a izvecpi sa ¿aosulnim agregatima i sa Straflo agregatima, v i c i

e : a j e u crugom slučaju ukupna Gužina proizvoanog bi ока smanjena sa L - S, 7D

a _ - 7,3Di (sa 30,35 m na 25,95 m), ca je smanjena i duoina fundiranja, i

to ; e takoaje vrlo značajno, ca je znatno sužena širina nale.

- slučaju pI okova sa Straflo agregatima mora se obezcediti prostorija za generators i r e g u l a t o r a oc čitavom oerimetru agregata. Ta prostorija

e £3 ccr,;e s t r a n e , j temeljnoj о I o č i , s o a j a sa prilaznim galerijama, ta.<o ca

m .

Slika 19.53. Uporedjenje mašinskih zgrada identičnih performansi sa kaosulnim i "Straflo" agreaatima. HE Andeqne (Belgija), H r 5,3 m, Q i n s t - 3 - 7 5 m 3 / s , n=107 min" 1 u

Slika 19.59. Agregat "Straflo11. 1- -adno kolo, Z- spo ijni prsten, 3- rotor generatora, 4- sta-tor generatora, 5- uzvodni oslonac, 6- nizvodni krstašti stator-oslonac agregata, 7- sprovodno kolo, 8- kombinovani aksijalno-radijalni ležaj, 9- n i zvodn i- rad i jalni ležaj, 10- zaptivke, 11-regulacioni prsten sprovodnog kola, 12- ulaz u

agregat

je. olakšan pristup-svim

del ovima generatora.

Rotirajući sklop je

oslonjen na dva ležaja,

od kojih je nizvodni ra-

dijalni,, dok je uzvodni

kombinovan, osposobljen

da primi i aksijalna op-

terećenja, usled hidro-

dinamičkih sila koje de-

luju na turbinu. Sile se

sa ležajeva prenose na

konstrukciju preko pred-

njih i zadnjih stators-

skin elemenata. Sprovo-

dno kolo je postavljeno

i njime se upravlja iz

prostorije koja okružu-

ju agregat (siika 19.59).

Straflo turbine su

do sada standardno proje-

ktovane za ODsege radnih

padova 3-20 m, i za pro-

toke do 1.5Q„m3/.s- Na sli-

ci 19.60. dat je--dijagram

za izbor standardnih pre-

čnika radnog kola u fun-

kciji paoova i protoka.

Najniži pad sa kojim-ra-

de je 1,4 m. Najveći je

ao saoa realizovan preč-

ni к radnog kola 7,6 m

(Annapolis,.Canada)„ sa

instalisanim protokom od

oko 380 m^/s, na radnom

padu od 5,5 m, i sa opse-

gom iskoristivog pada

1,4 -г 7,1 m.

" 3 3 9

Slika 19.60. Dijagram za odredjivanje prečnika standardnin radnin

ко!a Straflo turbina

Na slici 19.61. prikazuje se rešenje jedne austrijske prtbransice nioroeie-

ktarne na M u r i , na raonom oaou od 9,8 m , sa instalisanim protokom 2-90 m^/s.

C) Blokovi sa S-agregatima sa norizonta inim vratilom

Ma padovima oo 2 m ¡'koa manjih oostrojenja сак i od 1 mi ao око 25 itu 4

ori protocima ao око 30 m w ' s usoešno se i racionalno može primeniti agregat

sa S-turoinom. Protočni trakt je savijen u coli,<u plitkog slova "S" ' otuaa i

naziv turoine;, tako aa se u oreanjem aelu trakta nalazi samo glavčina sa tur-

binom, sprovodnim kolom i statorom turbine, dok se generator nalazi v a n , na oe-

tonskoj konstrukciji iznad difuzora (slika 19,62). Takva koncepcija je veoma

oogoona za realizaciju dosta sažete m a š i n s k e zgrade, relativno plitko fundira-

ne. Kavitacione osooine ко!а su povoljne, taKo da je veličina H s pozitivna za

manje padove, što omogućava racionalno temeljenje mašinsKe zgraae, jer n1;:e

"140

SI i ka 19.61,.. HE .Weinzodl-4rvftluraÂustri ja). 1 - Straflo a g r e g a t , 2 - -

deponija grednih ulaznih zatvarača (stavljaju se ргеко rešetke) 3-

injekcionaL z a v e s a , 4 - drenažni bunar,.6- d i f u z o r s k i . z a t v a r a č , 6- na-

1a, 7- montažni p r o s t o r , 8- transformator, 9- rezervoar rashladne

vooe, 10- f i l t r i , 11- skladište, 12- komanda, 13- galerija za prateće

instalacije, 14- .20 kV instalacije i .kaolovski prostor

ootreono veliko p o t a p a n j e turbina. Horizontalno vratilo omogućava jednostavne

ležajeve, od kojih je jedan aksijalni (obično usfearbinskoj glavi) za ori hvata-

nje i norizontalnin hiorooinamičicih .sila.,- kao i neposredno prenošenje sila na

fundament. Veoma je jednostavna orimena multiplikatora broja oortaja proizvo-

ljnog oonosa u v e ć a n j a , taxo da se broj oortaja može povećati na 750, 1000 i

1500 min čime se z n a č a j n o smanjuje masa i gabarit generatora,.što je veoma

povoljno sa gledišta... gabarita-zgrade i koštanja opreme.

Proizvodjači s a v r e m e n i n S - t u r D i n a ne zahtevaju brze havarijske zatvarače,

što je još jedna p r e d n o s t " t i h agregata, j e r je na m i n i m u m smanjena dužina pro-

t o č n o g "trakta, a izostavljeni su'skuoi brzi zatvarači i njihova prateća oorema:

341"

Slika 19.52. Presek kroz blok sa S-turbinom. 1- r e m o n t n i z a t v a r a č ,

2- statorski oslonac turbinske glave, 3- sprovodno kolo, 4- radno

kolo, 5- radijalni ležaj, 5- spojka, 7- multiplikator, 8- genera-

cor, 9- drenažni bunar, 10- prostorija za regulatore i drenažne

oumoe, 11- aifuzprski zatvarač, 12- otvor na krovu za ..spuštanje

o o r e m e i osvetljenje hale, 13- zamajae

Protočni trakt se zatvara samo ulaznim i difuzorsKim remontnim z a t v a r a č i m a , sa

/rio j e d n o s t a v n i m menanizmima za njinovo postavi janje,-Oa bi se još više s кга-

t i :a dužina ulaznog dela ulazni remontni zatvarač se može postavljati preko re-

šetke, ili u njenu voajicu икопко se rešetka reši kao demontažna konstrukcija.

-priste se tri različite izvecoe S-turoine: 1} sa dvojnom r e g u l a c i j o m ,

sa podešavanjem sprovodnog i radnog ко!a, 2) sa jednostrukom r e g u l a c i j o m , sa regulacijom radnog ко!а, сок je sprovodno kolo fiksno, 3) sa jednostrukom r e g u -lacijom као kod orooelernin turoina, tj. sa fiksnim radnim i r e g u l a c i p m m spro-

vodnim kolom- Prva izvedba je najbolja (ali i najskuplja) i omogučava da post-

rojenje radi sa v i s o k i m k.k.d. i pri protoku od samo-25 - 30 % od instalisanog

slika 19.64). Dosta je povoljna i druga izvedba sa regulacionim raonim i fik-

snim sprovodnim Kolom, jer se dovoljno visok k.k.d. ostvaruje i pri protoku oc

" 3 4 2

Slika 19.63. Presek i osnova postrojenja sa S-turbinom. 1- remontni zatvarač,, 2- rešetka, 3- uurć"\,o, '!- generator, 5- multiplikator, 5- drenažni bunar sa p u c a m a , 7- kanalski dovod sa bočnim prelivom i ispustom ispred v ita, 8-. prostor-iza regulatore i drenažne pumpe

40% od i n s t a H s a n n n . Treći tip je vrlo osetljiv na promenu opterećenja, te ga

treba ugradjivati samo tamo gde

se radi sa dosta ujednačenim

protocima (manja elektrana na

ispustu voooorivrednog minimuma,

sistem sa izravnatim protocima,

itd.). Uootreba S-turoina omoguća-

va dosta tipizirano rešavanje

hidroeleKrrana sa malim padovima.

Analiza započinje izborom preč-

nika radnog kola, a zatim se svi

ostali gabariti mogu u prvoj ap-

roksimaciji uspešno vezati za

taj prečnik Dt. Proizvodjači tih

Slika 19.64. Stepen korisnosti S-turbina. 1- sa dvojnom regulacijom, 2- regulación© radno kolo, sprovodnowkolo fiksno, 3 - radno kolo fiksno, regulacija sprovodnim kolom

turoina, medju kojima je i "Litostroj", tipizirali su raana kola. ali se za

prvu analizu može primeniti zavisnost data na slici 19.65, iz koje se na osnovu

pada i protoka po agregatu može odrediti prečnik turbine.

Jedna od mogućnosti tipiziranog rešavanja mašinske zgrade na kanalskom do-

vodu prikazana je na slici 19.63. Sve bitnije veličine date su u funkciji

Gabariti bi bili isti i u slučaju dovoda pod pritiskom, samo bi približno naj-

racionalniji prečnik dovoanog cevovoda bio 0 1,4 D<¡. Po oboau radnog i sprovo-

dnog kola ostavlja se slobodan prostor za turbinske regulatore, dok se ostali

31 i ка ' 9.5z. Ncmoaram za ocreoii van 4e Ъл racncc ко 1 a S-curo m e s.nace

. m

deer diftrzora uoeTorrira, :sa:stvaranjem~ravnog~"piatoa~na коше se smeštaju leža-

jevi, miiltiplikator-i generator .-Prostor-izmedju .agregata se koristi da se u

njemu naprave drenažni bunari, sa dovodima cevi za pražnjenje dovoda i difuzora

i pumpama za odstranjivanje provirnin voda. Ako postoji više agregata razmak

izmedju njihovih osovina se kreće u opsegu (.2,3 - 2,8)D-|. Hala je niska, jer

nema delova veće visine, pošto je vratilo horizontalno, tako da se može resiti

sa doturom kroz otvore na krovu.. Njihovi poklopci se prave od pleksiglasa, ta-

ko da je na taj način rešeno i osvetijavanje hale. Pošto se radi о relativno

lakim teretima, nije neophodan stalni kran na krovu zgrade, već se za montažu

može upotrebiti pokretna dizalica, dok se za kasnije održavanje i remonte kori-

sti manji mostni kran u hali. Pošto se radi о manjim postrojenjima svi komandni

uredjaji se mogu smestiti u samoj hali.

Kavitacione osobine S-turbina su povoljne. Visina H s zavisi od pada i bro-

ja loDatica radnog kola. Orijentaciono se može uzeti da za pad H r = 2 m odgova-

ra H s2; + 5 m , za H r = 3 m H S=I4 f 5 m ; za H r = б m , H s^4-2T4 m (zavisno od

broja lopatica), za H r = 8 m H ss: +2 m, za H r = 10 m H s = : 0 f + 1 m ; H r = 1 5 m

-3 m, itd.

D. 31okovi sa S-turbinama sa kosim vratilom

U nekim terenskim uslovima nraže:se nešto racionalnije rešenje mašinske zara-

de postiću ukoliko se vratilo postavi u kosi položaj, na sličan način kako se

postavi jaju-aksijal ne pumpe. -Time-se*možeôstvariti nešto pliće fundiranje, a i

1 2 3 ' 4

tor, 3- ležaj, 4 — turbina-pumpa

345"

zvesno smanjivanje raspona mašinske hale. Nešto je složenija snema oslanjanja.,

jer se poreo vertikalnin sila težine agregata javlja još i kosa hidrooinamička

sila delovanja toka na turoinu, koju treba prihvatiti aksijalnim ležajem, sa ko-

sim orenošenjem na konstrukciju. Malo je otežan rad na kosoj ravni pri remontu

agregata. Izmeštanje protočnog trakta se može obaviti dole u stranu, kao što je

uradjeno na RHE Buško Blato (slika 19.66).

Pored nizvoanog položaja turbine u odnosu na generator (slika 19.56), koja

omogućava da se kod manjin postrojenja čitav difuzor nadje van hale, kod većih

postrojenja je češći precmji položaj turbine (slika 19.67), sa pristupom turbini

i z h a l e , kako bi se omogućilo njeno nesmetano održavanje. Da bi se skratio ras-

cón krana mogu se napraviti dva poseona broda hale, jedan nad generatorom, sva-

ki sa svojim kranom, како bi se pod donvatom krana našao čitav agregat.

19.4.4. MAŠINSKE HALE

•Ja gornjem nivou proizvodnih olokova, kao zaseona konstrukcijska nadgrad-

nja, razvija se mašinska hala. U njoj se smeštaju kranovi za montažu i remont

a g r e g a t a , neki delovi elektro i pomoćne ooreme. a kod nekih postrojenja sa sni

ženim turoinskim etažama, ukoliko zoog toga sniženja nije bilo mesta za najka-

castije aelove uljne regulacije (rezervoari ulja), isti se smeštaju u mašinsko

nali-(slika 19.3)-. Hala natkriljuje sve proizvodne olokove i montažni prostor

^ <ao takva predstavlja jedinstvenu konstrukcijsku i funkcionalnu.,xel inu.

5a gledišta koncepcije visinskog razvoja hale i položaja kranova moguće

s^ s l e a e ć e izveaoe nai^:.

a. Zatvorene nale. <oa <ojin se sve operacije, počev od istpvara opreme

• montaže, ooavljaju u zatvorenom prostoru nale.

о : Ze Zimi eno snizsr:a -laâ* sa glavnim s o o l j m m i pomoćnim unutrašnjim

»-t orn .slika ¡9.53.a..

: Stvoren tit zarzas. sa pcñIoocima i z n a c generatora, pez ikakvog z a t v o -renog prostora za' remont agregata (slika 19.63.ci.

Zatvorena hala je najčešći način rešavanja gornjeg del a mašinske zgrade.

Najčešće se rešava mostnim kranom, mada postoje i izvedbe sa po iuoortalnim kra

Slika 19.66. Shema S-turbine sa kosim vratilom

Slika 19.67. RHE H.Truman (SAD): S-turbina. sa kosim v r a t i l o m

n o m , radi što bržeg aktiviranja krana, kao što je bio slučaj na HE Asuan (sli-

ka 19.12).

o f f Щ

Г\

\ i \iCA

' N i Г T

Slika 19.68. Olakšani tipovi hala. a) delimično snižena, b) potouno snižena,

c) otvorena. 1-oortalni kran. 2- pokioDac šahta agregata, 3- unutrašnji mostni

kran, 4 - z a t v o r e n deo nale, 5- ooklooac generatora

"347

Visinski položaj krana, a rime i mašinske hale, uslovljen je visinski naj-

kabastijim d e l o m koji se ugradjuje u agregate. Pritom se vodi računa i о tehno-

logiji" ugradjivanja elemenata agregata. Ukoliko se r o t o r , kao najteži deo agre-

gata, ugradjuje udvojenim kranovima, za njihovo sprezanje se najčešće koristi

vezna greda čiji se visinski gabarit takodje mora uzeti u obzir pri odredjiva-

nju visine krana. Princip odredjivanja visine krana prikazan je na slici 19.69,

na kojoj su dati i osnovni konstrukcijski elementi hale: širina hale B ^ , ras-

pon krana L^, ukupna širina krana širina montažne zone u šahtu agregata M,

prečnik šahta generatora Dg, visina od poda do kranske staze H^, visinski gaba-

rit hale H ^ , visina krana h¡<, položaj glavne i pomoćne kuke u najbližim polo-

žajima do jednog i drugog zida (Ц i L?), izgubljene visine zbog dužine hvata-

Ijke hi i debljina vezne grede hg.

širina hale se često poklapa sa dužinom bloka (kod derivacionih i pribran-

skih p o s t r o j e n j a ) , ili obuhvata samo jedan deo njegove dužine (kod rečnih hid-

roelektrana) . Kod derivacionih postrojenja sa p r e a t u r b i n s k i m zatvaračima širi-

na hale zavisi od toga da li se predvidja smeštanje zatvarača u glavnoj hali,

ili u ooseDnom aneksu hale (slika 13.56), odnosno u galeriji kod oodzemnin po-

strojenja. Najmanja širina hale se može odrediti na osnovu širine montažne zo-

ne u šantu a g r e g a t a , koja mora u celosti da bude u zoni dohvata glavne ili po-

moćne kuke krana (slika 19.59). Kada se toj zoni dodaju širine neizbežnih ne-

pokrivenih zona (Li i Lp) duž ivica hale, zoog položaja кика i pri Krajnjim po-

ložajima kolica krana, dobija se najmanja moguća širina nale. Ona^se eventual-

no uvećava ukoliko je to neoohoono zooo razmeštanja ooreme koja prati svaKi

O m h

«MH/f«*«« f T C Z ?

6 5 »

Slika 19.69: Uz odredjivanje najmanje visine i širine zatvorene hale. 1-stator

generatora sa hladionicima, 2- rotor ori prenosu i na m e s t u , 3- nosač KransKe

staze. mostni kran, 5- vezna greaa za sorezanje dva кгапа ori zajedničkom

orenosu rotora, 5-ooložaj raanog ко ta ori prenosu. Detalj: pogled sa strane na

dva sprecr.uta krana ori orenosu rotora

3 4 8 "

odâgregata- Na»slici 13~53. daxi su i najmanji -zazori u visinskom i širinsKom

pogledu: ori prenosu rotora nadvišenje iznad najvišeg aela agregata u nali ure

ba..da iznosi 5 Q x m , od vrha kolica krana do krovnog nosača 20 cm, najmanje ras

tojanje stubova od generatorskog šahta 100 cm, itd.

Rešenje hale zavisi i od kompozicije poda. Moguče su sledeće sheme poda:

a) ravan pod na nivou-gornjeg zvezdastog nosača i budilice, b) ostrvska

ili poluostrvska kompozicija, kod koje su betonski cilindri sa generatorima

razmešteni u vidu ostrva ili poluostrva, dok je deo poda spušten približno na

nivo poda generatorske etaže (slika 19.70). Najčešće se koristi rešenje sa ra-

vnim podom, ma da i poluostrvska kompozicija ima neke prednosti: manja koli

čina betona jer se jedan deo ploče ne ugradjuje, razmeštaj dela opreme genera-

torske etaže neposredno u zoni dohvata krana hale, bolja ventilacija generator

ske etaže. Nedostatak je nešto složenija montaža agregata. Rešenje sa poluos-

trvskim agregatima u hali uspešno je primenjeno na HE Kokin Brod (slika 13.56)

-Ha

Slika 19.70: Poluostrvska kompozicija nale. 1- pod nale na donjem nivou generatorske etaže, 2- aemontažnt ood na nivou budilice, 3- steoenice, 4- betonska ploča na nivotrbudilice, odnosno gornjeg zvezdastog nosača*. 5- betonski cilindar generatora.

ja oi se snizila visina nale oreouzimaju se razne mere u domenu ooreme

"" njene montaže: vratila se rešavaju iz dva soojena котаса, rotor se montira

i generatorskom santu,. smanjuje se visina čitavog agregata oslanjanjem na oo-

<;ooac turoine, Duoi l ica se ootouno odvaja od generatora, itc. Tim merama se

postiglo da je zatvorena nala sada neznatno viša oa nekadašnjih delimično sni-

ženih nal a, tako da postaje sve konkurentni ja u odnosu na nju.

Noseća konstrukcija hale sastoji se od stupova duž ivica hale, na koju

se oslanjaju kranske staze i nosači krovne konstrukcije. Razmak stupova je

uslovijen širinom blokova. Kod većih postrojenja se obično usvaja takav razmak

349"

na jedan olok dodju dva. ili tri stuoa (slika 19.71). Na granici dve sekcije

d cužin z g r a d a , tamo gde se ostavljaju di 1 ataci one fuge, često se postavljaju

v o i e m st'jDovi. neoosreono na sučeljavanjima dva bloka. Ti stuoovi se taKooje

zcvajaju r a z d e o n i m fugama. Pri odredji vanju rastojanja s t u o o v a , oonosno broja

uocva na jednom DIOKU , VOGÍ se računa aa rastojanje izmedju stuoova Duoe isto

с a se oni o s l a n j a j u na masivne elemente oroizvodnih blokova.

• a s H c i '9.72. сv<azanс je vrlo sažeto i racionalno rešenje mašinske na-

-E Jrl i к 'ČS3R). KransKU stazu nose DO ova stuoa na bi OKU, KOJÍ se oslanjaju

T.asivne zicove g e n e r a t o r s<e etaže. Zeo oomocne ooreme je smešten u niskom

e:<su izmeaju b r a n e i nale, KaolovsKi Koridori u aneksu uz nizvodni plato,

о je omogućilo o s t v a r i v a n j e minimalne širine hale i njenu veoma racionalnu

vecou.

<ransKa staza i stuoovi se dimenzionišu na n a j n e o o v o l j n i j e opterećenje ko-

se ;avi;a u fazi m o n t a ž e , a to je najčešće orenos rotora generatora. Pored

- "2'recovo!jni jih vertixalnin sila ramovsKi noseći SKelet se mora dimenzio-

2 5 0 " "

ni sati i na .najnepovot jni ju norizontalnu silu koja se javlja pri kočenju krana.

Ta sila se može oareaiti iz mase (m) i ubrzanja (a) čitavog pokretnog sistema

kran+najveći teret, prema relaciji

P - m-a = (Mfc + M ; ) I (19.5)

gae su: M^ i M^. - masa krana i najvećeg tereta, v- horizontalna brzina kretanja

krana, t- vreme zaustavljanja. Kod teških kranova ta sila se sporim kretanjem

svede na oko 5И0% od sile težine pokretnog sistema G^), dok je kod manjih

kranova, koji se kreću brže ona znatno veća. Kod velikih horizontalnih sila

kočenja ona se prima posebnim kosim ukrućenjima izmedju stubova, kako bi se

stvorile krute figure nosača u podužnom pravcu. U tom smislu je instruktivno

rešenje hale HE Bratsk (slika 19.22.b).

Zidovi izmedju ramova noseće konstrukcije hale rešavaju se staklenim povr-

šinama radi prirodnog osvetljenja nadzemnih hala i ispunama od raznih materija-

la. Ukoliko su neposredno uz halu postavljeni transformatori, taj zid se mora

rešiti sa masivnom ispunom, bez otvora, u cilju zaštite hale u slučaju havari-

je transformatora. Ako se ne može da obezbedi prirodno svetio sa bočnim površi-

nama (čest slučaj kod šahtnih elektrana), može se ići na osvetijavanje kroz

kupole od pleksiglasa na krovu hale (slika 19.55).

Kod podzemnih elektrana nale se rešavaju na više načina, zavisno od meha-

ničkih karakteristika stenske mase. Ukoliko su unutrašnji pritisci takvi da se

moraju da prihvate posennom betonskom konstrukcijom, nala se izvodi kao stati-

čki nezavisan objekat unutar primarne noseće konstrukcije podzemne prostorije

(slika 19.13.c). Ü medjuprosteru izmedju primarne noseće konstrukcije i kon-

strukcije nale smeštaju se kablovski izvodi, uredjaji za klimatizaciju, itd.

Konstrukcija unutrašnje nale se realizuje na sličan način kao kod nadzemnih

postrojenja, samo što zidovi ispune mogu da buou od lakših materijala, jer je

temperatura ujednačena i ooezoeajuje se stalna klimatizacija. Nekaaa se zidovi

rešavaju'oo mat stakla, sa osveti javanjem iza zida nale. како oi se stvorio

jtisak prirodnog sveti a. Koo doorih stena koje ne. treoa ooezoeaji vati poseonom

<onstruiccijom, nala se može rešiti samo kalotom svoda i stupovima kranskin

otaza, oez ikakvih isouna izmedju stubova, što predstavlja jeftinije rešenje,

sa prijatnim i vizuelnim dojmom. Na taj način je vrlo uspešno rešena hala HE

3uorovnik (slika 3.40.c). Ukoliko je stenska masa dobra, ali ima procurivanja

kroz pukotine u stenskoj masi, hala se rešava kao u prethodnom slučaju, ali se

izmedju stuoova stavljaju betonska platna sa hidroizolacijom, sa pojačanim

orenažnim sistemom za oovoojenje orocecnin voda.

351"

"10 "70 mjG -VC "30 "7'J -1С ¿Ш , , £¿£2

11.0 - . 21.0

S l i k a 1 9 . 7 2 : HE Dri i к Í2SSR) I - KransKa s t a z a . 2- s tuoovi

a = ooGUžni о г э s s к , о ; ooorećm orese.<. со 2 na b l o k u ) , 3 - kranov i . - - montažni

: r o s t o r

I

„352

Slika 19.73. HE Seyssel (Francuska): 1 i 2- kran i čisti lica ulazne gradje-

vine, 3- r e š e t k a , remontni zatvarač, 5- drenažna galerija (dole),

oumoni šant i arenažna oumoa (gore),6- difuzorski zatvarač, 7- mostni

kran d-ifuzorskih -zatvarača, 3--razvoane-postrojenja-

Delimično snižena hala sa sooijnim i unutrašnjim kranom (slika 19.68.a)

poorazumeva da se k l j u č n e operacije montaže najtežin delova ooavljaju spoljnim

kranom, kroz otvore na krovu iznad santova agregata, dok se za tekuće održava-

nje i remonte Koristi unutrašnji кгan manje nosivosti. Takva kompozicija se

mcže primeniti u svim kl i mats к im., us lovi ma. Sniženjem hale postižu se izvesne

-.steoe. al i se umesto jeanoc moraju ugraciti dva кгапа. a i montaža i remonti

su nešto složeniji.

Potpuno snižena hala ("ooluotkrivena:' zgrada) je nastala kao rezultat da-

ljeg smanjivanja visine mašinske zgrade, tako da je otpala mogućnost ugradji-

vanja i unutrašnjeg krana. Sve ooeracije montaže i demontaže se obavljaju samo

sa sooijnim portalnim kranom. To otežava, ali ne isključuje primenu takvih dis-

pozicija i u surovijim klimatskim uslovima (slika -19.74), jer se pri montaži

353"

jeanog agregara огтгисттттттsreastvtmsrmože aa -zaštiti otvoren - šant oa atmosferi

lija.

Slika '9.7-. HE Kremenčugskaja na Dnjeoru, за potpuno sniženom halom.

ooKiooac na šahtu agregata, 2- agregat sa nosećim ležajem na pok-

lopcu turpine, 3- transformatori, 4- prostorija za prateću opremu,

5- arenažni otvori, 5- ankeri 2,5 т 3 m, 7- zavesa, 8- portal ni kran

za oos¡uživanje agregata, 9- portalni kran za opsluživanje ulazne gra-

djevine

jzvoTsnz. zgrada je nastala kao rezultat krajnje racional izaći je konstruk-

t i j e zgraae. U toj izveaoi hala ne postoji, već. se ostrvski ili poluostrvski

postavljeni generatori ookrivaju metalnim cilinarima (slika 19.75). Takva po-

strojenja opslužuju portalni ili ooluoortalni kranovi. Ušteaa je z n a č a j n a , jer

se izostavlja čitava nala. a l i su uslovi održavanja znatno otežani, jer se

praktično raai рос otvorenim neoom, što je izvodijivo samo u suvim p o a n e o l j i m a

- êcmet ove sheme je znatno orže aktiviranje krana, jer se kran postavlja ne

oos~ecr.c -.a proizvodnom o lo<u pez gracjenja stuoova krans.<e staze, što znatno

-c~zava početak montaže agregata.

Za proračun konstrukcije poda hale usvajaju se opterećenja prema težini

n a j v e ć i n aelova u fazi montaže. U oosustvu takvih podataka mogu se usvojiti

p p t a r e c e n j a u zavisnosti oa prečnika radnog kola:

"354 ; Prečnik racmog kota Opterećenje kN/m^

; (m) Montažni Dlok ; poo nale ostalo

! 2 , 5 - 4 80 - 100 > 20 10

4 - 6 100 - 120 i i

20 - 30 ! ! 6 - 8 120 - 180 I 30 - 40 ¡ 20

8 - 9 180 - 220 ; 40 - 50 I 25

Slika 19.75: HE Wilier (SAD), otvorenog*tipa sa sooijnim ooluoortal-nim kranom, 1- rešetka, 2- arumski most, 3- portalni kran ulazne gradjevine, 4- poluoortalni kran za opsluživanje agregata, 5- meta-lni demontažni ci 1 inaar-ootctopac generatora, 6- кгап difuzorskin zatvarača, 7- transformatori, 8- ulaz u spiralu, 9- ulaz u difuzor

1 9 , 5 . P R A T E Ć I U R E D J A J I I S I S T E M I U M A Š I N S K O J Z G R A D I

Za ostvarivanje potrebne funkcionalnosti i pouzdanosti osnovne proizvodne

opreme (agregata) i mašinske zgrade kao celine, u mašinskoj zgradi postoji vi-

še pratećih sistema i uredjaja. To su transportni uredjaji (kranovi i dr.), si-

stemi za odvodnjavanje zgrade, sistemi snabdevanja vodom za hladjenje, sistemi

redovnog i rezervnog napajanja električnom energijom, uljni sistemi, uredjaji

za o b e z o e d j i v a n j e - k o m p r i m i r a n o g - v a z d u n a , klima uredjaji, itd. Ovde će se razmo-

triti samo oni asoekti tih sistema i uredjaja koji su od značaja za gradjevin-

sko projektovanje mašinskih zgrada.

19.5.1. UREDJAJI ZA PODIZANJE I PRENOS

Od više različitih uredjaja za podizanje i prenos (kranovi, hidrauličke

i manje pomoćne dizalice) sa gradjevinskog stanovišta su važni kranovi, jer se

za njihovo ugradjivanje mora obezbediti konstrukcija kranske staze.

U zgradama se uglavnom ugradjuju dva tipa kranova: mostni i portalni. Ne-

kada se ugradjuju i poluportalni kranovi, ali su oni samo poseban slučaj portal-

nin dizalica.

Mostni kranovi se ugradjuju u zatvorenim halama. Brzina pomeranja krana

— — - —г pri prenosu tereta kreće se od

izražavaju nosivošću glavne i pomoćne nvataljke, na o r i m e r , 250/25 t.

Nosivost krana se bira na osnovu najtežeg elementa koji se ugraajuje u

agregatu. To su najčešće rotor generatora sa del om v r a t i l a , radno kolo sa del om

vratila, transformatori, itd. Proizvcdjač opreme daje te podatke, na osnovu

svog plana montaže ooreme. Ukoliko je masa najtežeg elementa veća od 300-^00 t

oDično se ugradjuju dva krana, čija zajednička nosivost treoa aa ouoe za 13 ac

!5:¿ veća oa težine najtežeg elementa. îli.Kom njegovog ooaizanja Kranovi se

500

0,3 - 0,7 m / s , dok je brzina

pokretanja kolica na kranu

2 do 3 puta matija.

Kranovi imaju najčešće

dve kuke-nvataljke. Glavna je

predvidjena za prenos najvećih

tereta i zbog toga je brzina

njenog podizanja dosta mala

(kod velikih kranova do najvi-

še 1 m / m i n ) . Pomoćna kuka je

predvidjena za operativni rad

tokom m o n t a ž e i demontaže lak-

ših d e l o v a , te se zato odliku-

je nekoliko puta većom orzinom

oodizanja i spuštanja tereta

i znatno manjom nosivošću. ka-

rakteristike krana se uoravo

;<a 19.75. Dijagram za preliminarno ocrecji

. vanje mase mostnog krana

347" sorežu taKo-.da.ttaj: teret"- prenose na posebnoj gredi (si i ka "13 Ji9).

Masa krana je^zavisna od njegove nosivosti i raspona. Na slici 19.76. dat

je dijagram na osnovu koga se može doći do preliminarnih podataka о vlastitoj

masi mostnog krana u funkciji nosivosti, za tri karakteristična raspona (izme-

dju se može interpolovati).

Portalni kranovi se ugradjuju na otkrivenim i poluotkrivenim mašinskim

zgradama (slika 19.74), kao i na ulaznoj gradjevini i iznad difuzorskih zatva-

rača. često s e g r a d e sa konzolnim propustima sa obe strane (slika 3.21.c), kako

bi mogli da osplužuju i ulazne i difuzorske zatvarače. Masa portalnih kranova

je za oko 50% veća od mase mostnih kranova istih nosivosti i raspona.

19.5.2. SISTEMI ZA ODVODNJAVANJE MAŠINSKE ZGRADE

Oa bi se obezbedila potrebna zaštita mašinske zgrade od plavi jenja provir-

nim vodama, kao i da. bi se omogućilo pražnjenje vode iz pojedinih de'iova pro-

Slika 19.77. HE Soverzene (Italija), i- drenažna ga i erija, 2- drenaž-ne Dtimoe, 3- cev za pražnjenje soira!e,4~ cev za pražnjenje difuzora

357" točnog irrakta (soora i a,лdifuzor) ,гпогз da - se predvi di"odgovarajući - sfstenrza

odvodnjavanje mašinske zgrade. Taj sistem se sastoji od gradjevinskih elemena-

ta (drenažne galerije, kanali i bunari) i pumpi za izbacivanje provirnih voda

u donju vodu. Ovaj sistem se razvija na najdubljim kotama mašinske zgrade, pra-

ktično u temeljnoj ploči, kako bi se obezbedile obe funkcije: 1- izbacivanje

provirnih voda, 2- pražnjenje protočnog trakta pri remontima. Zbog toga sistem

treba tako visinski locirati da se obezbedi pražnjenje i najdubljih delova difu-

zora. Taj princip se jasno uočava na slici 19.77: u duboko lociranu galeriju

dovode se provirne vode, a sa njom se spajaju i svi najdublji delovi dovodnog

i odvodnog protočnog trakta, tako da je omogućeno ispunjenje obe predvidjene

funkcije.

Sistem za odvodnjavanje realizuje se dvojako: 1) kao grupni sistem,

2) kao centralizovan sistem.

Grupni siszsm se sastoji oo drenažnih bunara, kraj svakog agregata ili po

jeaan na dva agregata, sa pumoama u svakom od bunara. U te bunare se dovode

kanalima i cevima sve procedne vode, a sa njima se spajaju i cevovodi za pra-

žnjenje soirale i difuzora. Takvo rešenje je prikazano na slici 19.18. na pri-

meru HE Senj, kod koga je uz svaki oo agregata izgradjen po jedan bunar. Da bi

se poooijšala pouzdanost sistema bunari su medjusobno spojeni, ali se mogu i

razdvojiti zatvaračima. Gruoni sistem se primenjuje kod manjih HE i kod hidro-

elektrana koje su fundirane na stenskoj osnovi, sa mal om debljinom temeljne

ploče, u koju bi se teško smesti 1 a podužna arenažna galerija.

Bunari se smeštaju na nizvo-

dnom del u zgrade^ najčešće u pro-

storu'izmedju d v a d i f u z o r a , a od-

vod crpki je neposredno iza di-

fuzorski h zatvarača.

Kod postrojenja sa samo dva

agregata"sistem odvodnje se može

rešiti samo sa jeoninr drenažnim

bunarom, u koji se uvooe sve oro-

virne vode i sa kojih se soajajj

i cevi za pražnjenje spirale i di-

fuzora..oba- ¿agrega ta. Takvo reše-

nje je primenjeno na HE Grabovi-

ca (slika 19.78). Sličan sistem

creniranja vrlo je ilustrativan

i na slici 19.27 'HE Kokin Broa?.

i ! u

SI.19.78: HE Grabovica. Osnova na koti 125 mnm. 1- drenažni bunar sa ounraama,2-komore-s c n . 3 i -- regulacione gruoe i komancne taoie agregata, S-oristuo u t u r p m s K U etažu, 5.7 .S-'rafoi vlastite potrošnje,uzouoe i

та /ЛГОП О

kod^većirr postro jenja „Jcao i .kocUhfdra-eiektema=ii®*&laiiT#iiD«oEEerijaiima, kod., kojih jerznog-stabi lnosti i uslova fun-

dirana a-temeljna ploča, veće^debl jina^Sastoji se od drenalne galeri je:po.:čitavoj

dužini temeljne ploče mašinske zgrade,-u koju se kanalima uvode.sve provirne

voae, а u koju se može uvesti voda iz spirale i difuzora svakog od agregata.

Galerija ima pad na jednu stranu, najčešće prema montažnom prostoru, gde se za-

vršava drenažnim bunarom u kome su instalirane pumpe za izbacivanje vode u do-

nju vodu elektrane. Takva koncepcija je prikazana na slikama 19.10; 19.42,itd.

Kod većih postrojenja se izvode dve galerije, jedna sa zatvaračima i cevima

sistema za pražnjenje protočnih delova agregata, a druga kao kontrolna galeri-

ja, u koju se si ivaju i sve provirne vode i vode prema centralnom drenažnom bu-

naru (slika 19.5).

Za kapacitet oumpi je obično merodavan slučaj pražnjenja protočnog trakta

jednog agregata pri njegovom remontu. Ako je V o t - zapremina voae protočnog tra-

kta koju treba odstraniti za neko vreme t (obično se uzima da je t = 6-8 h),

onda se pri odredjivanju kapaciteta pumpi za operaciju pražnjenja moraju uzeti

u obzir još i provirne vode kroz zaptivke difuzorskih zatvarača, tako da je

protok pumpi

Q ? - ( V p c / t ) + L z - q z ( 1 9 . 7 )

gde je L z - dužina perimetry difuzorskih zatvarača (m); q z - specifično previ-

ranje duž zaptivki (L/s-m), koje se može približno usvojiti 1 L/s-m.

imajućt:u vidu vi talani značaj arenažnog sistema za bezoeanost"postrojenje

pri ugradj.i van ju pumpi se vodi računa i. о odredjenoj rezervi * za_slučaj-kvara.

Snaga-pumpi se odredjuje. .^naj.veći naoor-pumpe, pri največoj koti. 0V. U nor-

malnim uslovima raoa^ pumpe se fvi jučuje i iskl jučuju . a u t o m a t s k i p r e k o nivosta-

ta, sa plovKom u or^nažnom bunaru^ održavajući niívodvode u nekim oaredjenim

granicama.

Kod veoma, dunoko postavijenih. agregata u oanosu na DV (slučaj RHE), kod

kojih je opasnost-od plavljenja proviminr-vodama veća, predvidja se kombi nova-no pokretanje rezervnih drenažnin pumpi: pored elektromotornih mogu se pokreta-

ti i neposredno огеко male turoine koja se napaja iz dovoanog cevovoda. To po-

većava bezbeanost postrojenja u uslovima prekida normalnog napajanja .električ-

nom energijom. Takav sistem j e primenjen na RHE čapljina, kod koje su, zbog

velike dubine ukooavanja agregata (turbine sit na koti -30 mnm), rezervne dre-

nažne pumpe opremljene i za neposredni-pogoni preko male turbine.

"359

Kod naših izvedenin većih-elektrana insta!isani kapacitet"'drenažnih pumpi

je najčešće u granicama 70 do 100 L/s po proizvodnom agregatu, jer se uglavnom

radi о grupnom sistemu, sa po jednim b u n a r o m uz svaki agregat (HE Split: 4-100

L/s; HE Senj: 3-100 L/s; HE Piva: 3-70 L / s , itd.).

19.5.3. SISTEMI SNAB0EVANJA RASHLADNOM VODOM

Voda se koristi za hladjenje g e n e r a t o r a , ulja u transformatorima, ležaje-

va (nosećeg i vodećih), itd. Najveći potrošač rashladne vode je generator koji

troši oko 60 do 70% protoka rashladne v o d e , za hladjenje ležajeva se troši oko

10-20%, a oko 15« za hladjenje ulja u transformatorima.

Potrebna količina voae za hladjenje generatora (Q«. ; odredjuje se na os-

novu izgubljene snage u generatoru ¿Ng. (jednačina 11.5), prema relaciji

Qkg "= ^ V Ял (19.3)

gde je specifična potrošnja vode za hladjenje po izgubljenom kW, u prvim

aproksimacijama q h - 0,05т0,07 L/s-kW. Orijentaciono se može računati da je za

nladjenje ootreona količina vooe OG 1 L/s po 1 MW instalisane snage.

Pritisak vooe u sistemu ispred hladionika treoalo bi aa je veći oa oko

80 кРа.

Postoje ave principijelno različita načina zanvatanja vooe za nladjenje:

1) zahvatanje iz dovooa, 2) pumpanje iz oovoonog kanala.

Zahvazanje iz davača ili neposredna iz gornje vode ori men j uje se Kod pa-

dova većih-od oko 10 m o o OKO 40-50 m, dakle'upravo u onom oosegu padova kojim

se može da ooezoedi dovoljan pritisaK u sistemu za nladjenje. Voda se zanvata

iz cevovoda ili neoosreano iz gornje v o d e , propušta se Kroz filtre i zatim uvo-

ci u sistem za "nladjenje generatora, ležajeva, transformatora, klima uredjaja,

i to. Sistem je pouzdan jer tečenje rasni ad.ne vode ne zavisi oo croki, ali tre-

ta oreoviaeti i rezervne zanvate, raai oovećanja bezoeanosti zanvatnog sistema.

Zahvazanje pumpanjem iz danje vode Drimen juje se koo postrojenja sasvim

Л i s kog ori tiska .oo OKO '.3 • ? . t j. .<ca o n m postrojenja KOG Kojin se ne može

coezoeaiti aovoIjan pritisak gravitacionim zanvatom iz 3V, *ao i .<oa oostroje-

nja sa oacom većim oa -0-50 m, а naročito коа postrojenja visoKog pritiska, коа

kojin energetsKi nije racionalno zanvatati voau pre njenog Korišćenja u turbini.

Voda se pumpa iz odvodnog Kanala i preko filtra upućuje u sistem. Ma da se po-

stavljaju i rezervne pumpe, radi ooezpedjenja visoke pouzdanosti sistema za

nladjenje oreaviaja se na početku sistema i rezervoar rashladne vode. čija je

zaoremina ooićno a i m e n z i c m s a n a na 23-30 minutnu potrošnju. Ti rezervoari se

ЗбОг

nalaze u zoni krova ili kalote-hale, kako:bi. s e obezoedio potreoan pritisak u

sistemu bez~novih p u m p a n j a ^ N a slici 3.4Q..C. i 19J5..C. prikazan je položaj

rezervoara za rashladnu vodu u ave naše hidroelektrane. Rezervoar se obično

povezuje т sa dovodnim cevovodom, da bi se obezbedilo nesmetano funkcioni sanje

postrojenja i pri potpunom ispadu iz pogona pumpi koje obezbedjuju vodu iz odvo-

dnog kanala. Na taj način to postaje kombinovani sistem, sa mogućnostima zahva-

ta vode za hladjenje sa dve različite strane, što značajno povećava pouzdanost

takvih sistema.

Voda iz sistema za hladjenje ističe u donju vodu.

Analizom naših većih izvedenih elektrana može se zaključiti da se specifi-

čni utrošak rashladne vode kreće najčešće u granicama 0,9-1,1 L/s-MW (u odnosu

na instalisanu snagu).

19.5.4. QBEZ3EDJIVANJE VLASTITE POTROŠNJE ELEKTRIČNE ENERGIJE

Da bi mogla da radi hidroelektrana mora da bude neprekidno napajana elek-

tričnom energijom. Sa gledišta ooaveznosti napajanja energijom uredjaji elek-

trane se mogu podeliti na tri grupe.

I) Neprikosnoveni potrošači, kojima se mora~obezbeciti napajanje bez ikak-

vog prekida. To su: pobudjivanje generatora, sistem uljne regulacije, sistem

za nladjenje sa-odgovarajućim pumpama, komoresorski sistem, razni bezoećnosni

uredjaji (za gašenje požara, signalizaciju, itd.), upravijačko-informacioni

sistem u-komandi, itd.

II) Potrošači koji moguća ostanu kratkotrajno bez napajanja, bez prekida

proizvodnje. To su: pumpe drenažnog sistema, motori za pokretanje zatvarača na

evakuatorima, osveti jenje nale, ureajaji za punjenje akumulatora, itd.

III) Potrošači koji mogu aa ostanu duže vremena oez napajanja: kranovi,

ureajaji za filtriranje i regeneraciju ulja, osvetijenje kruga, magacina, radi-

onica i drugin manje o p e r a t i v m n prostora, i ta.

Bezbednosno najdeli katniji potrošači (relej i i sistemi upravljanja postro-

jenjem, signalni, zaštitni i kontrolni uredjaji, havarijsko osvetijenje) napa-

jaju se jednosmernom strujom, a u slučaju prekida redovnog napajanja automatski

se prebacuju na napajanje iz akumulatorskih baterija, jer prekid njihovog funk-

ci onisan ja nije apsolutno dozvoljen.

Za podmirivanje ostalih vitalnih 4ootrošača, onih koji spadaju u I grupu,

moraju se preavideti bar dva nezavisna sistema napajanja električnom energijom.

U normalnim uslovima'rada EES napajanje se ooavija preuzimanjem energije

36 í

iz distributivne mreže i mreže visokog naoona, preko : posebnih- kućni h^transforma -

tora. Kaaa je agregat u pogonu napajanje vlastite potrošnje.se obavija.preko

transformatora sa otceoa na sabirnicama generator-glavni transformator.

instalisana snaga kućnih potrošača je obično u granicama 0,5-0,8% od in-

stalisane snage hidroelektrane.

Pooudjivanje generatora jednosmernom strujom obavlja se budilicama raznih

sistema (gl.11.1.3).

Rezervni sistem napajanja u vanrednim uslovima se ostvaruje najčešće рге-

ко kućnih hidro ili dizel agregata. Kod elektrana većeg pritiska koje su vrlo

značajne za EES obavezno se predvidja kućni hidroagregat, čija je snaga (0,3-

-0,4Ji od instalisane snage elektrane) dovoljna da obezbedi vlastitu potrošnju

potrošača I i II grupe i samostalno pokretanje agregata u izuzetnim situacija-

ma. Kod izuzetno važnih oostrojenja predvidjaju se dva kućna agregata, kako

oi se ostvarila potpuna rezerva napajanja (na primer, HE Split). Nekada se po-

red kućnog hidroagregata postavlja i rezervni dizel agregat, da bi se ooezbedi-

lo napajanje arenažnin pumpi u uslovima ispražnjenog dovoda i teškoća u EES

HE Senj).

Kućni agregati se često smeštaju isood montažnog prostora (slika 19.42.0

i c;, ili na kraju hale (slika 19.19. i- 19.15.b). najčešće se realizuju sa Pel-

tonovim turpinama sa 750, 1000 ili 1500 min ili Fransisovim turoinama sa

horizontalnim vratilom.

j našim važnijim elektranama kućni hidroagregati imaju instalisanu snagu

3,2-0,4.« od instalisane snage oostrojenja, s'tinr-što se kod vrlo značajnih ..po-

strojenja predvidja i rezervni kućni agregat. Kod manjih padova umesto hidro-

agregata, koji bi bili neekonomični, predvidjaju se dizel agregati.

19.5.5. ULJNI UREDJAJI

. Hidroelektranama se koriste ave vrste ulja: turoinsko, za sistem uljne

tu 1 acije^rservoureajaje zatvarača i podmazivanje ležajeva; .izolacionc, u

transformatorima. Najveća Količina а 1j a Koristi se u sistemu regulacije. Ko 1 i -

ćina jija u tom sistemu može se orioližno odrediti iz relacije:

d u - к • m • N y D > / у n .. 1 r . 91

:ce je m- oroj agregata, N i H nominalna snaga (kW) i pad (m), Di- prečnik rad-

nog kola, k- koeficijent koji zavisi od tipa turbine: k = 1, za turoine sa dvo-

jcem regulacijom; .<-0,5-0,6 za Fransisove turbine i k-1.5 za Peltonove turoine,

3a sistem za podmazivanje ootreono je još oko 30% od te količine ( W ^ 0 , 3 W„).

"352

U i i o k v i m v e ć e g p o s t r o j e n j a p o t r e o n o j e raspolagati rezervoarima.za još

nei skori šćeno- ul je,, za upotreol jeno i prečišćeno ( r e g e n e n s a n o ) ulje. Prostori-

je za m a n i p u l a c i j u sa uljem i njegovo čuvanje moraju da budu veoma dobro protiv-

požarno o s i g u r a n e . Za čuvanje večin količina ulja mogu da se predvide poseoni

podzemni rezervoari van m a š i n s k e zgrade.

19.5.6. SISTEMI KOMPRIMIRANOG VAZDUHA

Komprimirani vazduh se koristi: za stavljanje pod pritisak ulja u rezervo-

arima uljne regulacije, za kočenje generatora, za izduvavanje vode iz protoč-

nog trakta reverzibilnih agregata, za pneumatske sklopke visokog napona, za si-

steme vazdušnog h l a d j e n j a , itd. Za uljnu regulaciju i sklopke potreoan je vi-

sok pritisak (4-5 M P a ) , a za ostale potrošače niži, oko 0,7 MPa. Zbog toga čes-

to postoje dva sistema, sa visokim i niskim pritiskom. Kompresorski uredjaji

su najčešće central izovani. Kompresori i vetrenici se smeštaju po pravilu u

zaseonoj p r o s t o r i j i , odakle se Komprimovan vazduh razvodi do pojedinih uredja-

ja cevima u kojima je brzina kretanja 20-30 m/s.

1 9 . 6 . S T A B I L N O S T M A Š I N S K I H Z G R A D A

Za sve m a š i n s k e zgrade mora se ispitati stabilnost na klizanje. Neke redje

korištene d i s p o z i c i j e rečnih elektrana valja proveriti i sa gledišta stabilno-

sti na p r e t u r a n j e , dok su kod duooko fundiranih šantnih zgrada, poseono rever-

zibilnih e l e k t r a n a , važni i aspekti stabilnosti na isplivavanje u ooredjenim

u s l a v i m a - g r a d j e n j a i eksploatacije.

Stabilnost-ne. klizanje, se može razmatrati po snemi ravanskog kontaktnog

klizanja, kada do pomeranja dolazi po kontaktnoj temeljnoj površini. Druga je

snema dubinskog ili m e š o v i t o g klizanja, kada do narušavanja stabilnosti dolazi

zpog pokretanja tla u široj z o n i . Ovde će se razmatrati samo prvi slučaj.

Proračuni-stani 1 nosti se za mašinske zgrade ooavljaju za tri radne situ-

a c i j e : i ) uslovi normalne e k s p l o a t a c i j e , 2) uslovi pri remontu i l i u ooredje-

nim fazama graajenja,. kaaa je protočni t r a k t prazan, agregat je demontiran (ili

n i j e još m o n t i r a n ) , a o s t v a r u j e se najnepovoljnije niorostatičko opterećenje

zgrade, 3) izuzetni uslovi, pri evaicuaciji katastrofalnih voda, pri zemljotre-

sima iz najnepovoljnijeg pravca, itd.

Poznato je da se koeficijent stabilnosti na klizanje (K¡<) definiše kao

odnos izmedju sila koje se~oduDiru klizanju (R) i sila koje teže da mašinsku

zgraau.pokrenu па klizanje (N), te je

K k ^ R/N (19.10)

"363

Da bi.se uzeio u oDzir trajanje pojedinih opterećenja, kao i verovatnoća poja-

ve, može se uvesti i koeficijent usiova opterećenja (n), tako aa je u tom slu-

čaju -^koeficijent stabilnosti

K£ - R/N-n (19.11)

Slika 19.79. Uz ororačun stabilnosti na klizanje rečne elektrane u

remontnim uslovima

Orijentaciono se može uzeti da koeficijent n ima vreanost n-1 u uslovima

normalne eksoloatacije, n- 0,95-u.usiovima remonta i gradjenja, i n - 0,9 u izuzetnim uslovima (zemljotres, katastrofalne velike vooe, itd.). U pretnodnim

analizama se može prinvatiti aa je stabilnost orinvatljiva ako se za sve t r i grupe usiova ostvaruje koeficijent ,<k 1,25. Medjutim, oošto svaki Koef ic i jent

sigurnosti treba snvatiti kao neku vrstu "pol i se o s i g u r a n j a 1 ' koju društvo--pla-

ca za svoju oezoednost, u Kasnijim analizama se K o e f i c i j e n t i s i g u r n o s t i moraju razmatrati detaljnije, као tenničko-ekonomska kategorija. U uslovima katastro-

f a I n i n z e m l j o t r e s a j IX zoni пекаоа se mogu prihvatiti koeficijenti ol Í S K Í

- I , oa čak i nešto manji oa j e d i n i c e , ori čemu se računa sa mogućnošću i 'zvesnin t r a j n i j i n manjin к ! i zanja o o j e k t a . Maksimalan z e m l j o t r e s se soreže sa opterećenjima u normalnim uslovima eksploatacije, a za prva sagledavanja se mo-

že usvojiti ubrzanje a = 0,08 g za V I I zonu,; a - 0,16 g za VIII zonu, i a -- 0,3 g za IX zonu. Kasnije se proračuni obavljaju za konkretne moaele zemljo-

tresa.

2 y*oračun s i l a 'i i Я može se i l u s t r o v a t i na orimeru rečne e l e k t r a n e u êmo-ntnim u s l o v i m a { s l i ka ' 9 . ? ? x , t j . sa i s p r a ž n j e n i m protočnim traktom, oez a g r e -

3 Q 4

g a t a (maksimalno-alaksana z g r a d a , sto je i najopasniji slučaj pri v e l i k o m poti-

sktLina^temeljnu ploču). Veličina sile koja teži da pokrene zgradu jednaka je

N - P a + E^ - P n (19.12)

gde su: P u i P n - sile nidrostatičkog pritiska iz uzvodnog i nizvodnog pravca

Ej - aktivni pritisak tla sa uzvodne-strane. U silu P u uračunavaju se i sve

druge sile u n i z v o d n o m pravcu: pritisak leda, pritisak usled hidrauličkog udara,

uticaj talasa, a u shemi sa izuzetnim uticajima i sila usled zemljotresnog

ubrzanja u nizvodnom pravcu.

Klizanju se suprotstavljaju sledeće sile:

R = (ZG - U)tg<f + F-c + E^ (19.13)

gde su: zG- suma svih vertikalnih sila (težina zgrade, nidrostatički pritisci

na konstrukciju usmereni prema dole), U- sila pritiska na temeljnu ploču usme-

rena prema g o r e , u g a o unutrašnjeg trenja na kontaktu temelj-tlo, F- površina

temeljne spojnice, c- koeficijent atnezije betona i tla (pošto se prilikom kli-

zanja kida tlo, a ne rapava spojnica, često se računa sa Koeficijentom kohezije

tla), £ n - r e a k c i j s k i , pasivan pritisak tla sa nizvodne strane, koji se uzima u

obzir samo ukoliko se računa sa trajnim deformacijama pri klizanju.

Iz jednačine (19.13) vidi se da je za stabilnost mašinske zgrade vema ne-

povoljan uzgon, koji "olakšava'1 zgraau, smanjujući na taj način njenu stabilnost.

Zbog toga se uzgon smanjuje primenom više mera:, stvaranjem injekcionih zavesa,

p o s t a v i j a n j e n r u z v o d n i h priboja i horizontalnih t e p i h a , drenažom,.itd.

Kod derivacionih postrojenja snema.opterećenja zavisi od toga oa li je za-

dnji ankerni blok odvojen od zgrade ili je.u istoj konstrukcijsKoj cei ini sa

njom. Ukoliko je-u sastavu-zgrade (slika 19780),pored već naveoenin sila delu-

je još i rezultanta svih sila Koje deluju na zadnji ankerni oIok. Ona se raz-

laže na vertikalnu (Ga) i horizontalnu (P,) komponentu, a zatim se čitav račun

stabilnosti sprovodi na sličan način, s tim što se n o n zonta¡ne sile nidrostati-

čkog pritiSKa poseono računaju za svaku od površi temeljne spojnice. Ukoliko

je ankerni blok van zgrade, tada se uzima u oozir sila pritiska voae na ulazu

cevovoda u zgradu i eventualno temperaturne sile, ukoliko na cevovoou nisu ug-

radjeni temperaturni kompenzatori. Toj shemi je vrlo slična i shema opterećenja

zgraaa pribranskin postrojenja.

365

Slika ¡9.30. üz ororačun staoiinosti derivacionog postrojenja sa

anKernim oiokom u sastavu zgrade

Szcbilncsz na pvezuranje se računa samo kod zgrada rečnih elektrana na gra-

nici visine njihove moguće primene (30-35 m ) _ Za shemu Sila kao u pretnoonom

siučaju oefinišu se i Kraci sila u odnosu na liniju preturanja, pa se traži od-

nos momenata sila Koje sprečavaju rotaciono pokretanje i sila Koje teže da ob-

jeKat preture.

Stabilnosr na isplivavanje se ispituje kod veoma dubokih zgrada (punrone

stanica, R H E ) , naročito onih realizovanin u viou duookih šantova. Pretpostavlja

sa naineoovoljniji slučaj ori graojenju, kada na šaht deluje puni uzgod,. a zgra-

ca je najmanje ooterećena i ispražnjen protočni trakt, agregati nisu na svom me-

stu . K o e f i c i j e n t stabilnosti je .taca;

tee : = : - suma vertíка!nm sila u s m e r e n m ore,a dole, U- najveći uzgon ori

razmatranoj snemi opterećenja, n- као u jedn. (19.10).

Provera naprezanja u zlu u zoni temelja mašinske zgrade za slučaj pravou-

caone temeljne ravni (slučaj rečnih elektrana sa debelom i ravnom temeljnom

pločom) može se odrediti preko relacije za ekscentričan pritisaK

sli<a 19.79): е- eKscentricitet rezultantne s i l e , В- dužina bi ока. Ova

r366-

367"

naprezanja se ispituju za sve tri radne situacije, ¡cako Di se proveri lo da li

će objekat u svim situacijama ostati u granicama dozvoljenih naprezanja u teme-

ljnoj spojnici.

U slučaju stepenaste površi temeljne spojnice (zgrade u stenskoj masi) na-

prezanja se mogu odrediti po relaciji:

: £ (19.15)

mm F VJ

gde su: M- momenat svih sila u odnosu na neutralnu osu temeljne površi, W- Ot-

porni momenat te površi.

Rešenje se može smatrati zadovoljavajućim ukoliko je > 0 (nema naoo-

na zatezanja), a ako je ашах u svim razmatranjima situacijama u granici dopuš-

tenih vrednosti za vrstu tla na kome se zgrada fundira.

19,7, SPOJ MAŠINSKE ZGRADE SA DONJOM VODOM

Sdoj mašinske zgrade sa oovodnikom trepa da je tako oblikovan i rešen da

ooezbedi stabilne hidrauličke režime i pogodan sppj sa koritom nizvodno od ele-

ktrane, da spreči pojavu sekundarnih tečenja koja bi podizala uspor i narušava-

la stabilnost tečenja i da smanji na minimum nepoželjnu eroziju korita.

U okviru soojne konstrukcije postoje sledeći objekti: slapište difuzora,

risoerma sa završnom konstrukcijom (zuoom), nizvodno ooezbedjenje korita nasu-

tim kamenom (uglavnom kod postrojenja u aluvijalnim tokovima), razdeoni zid

izmedju slaoišta difuzora i slaoišta preliva, osiguranje obala na potezu spoja.

Navedeni oojekti sooja mašinske zgrade sa koritom prikazani su na primeru HE

Mostar (slika 19.81).

Slaoište-difuzora treoa da obezoedi opvoljan hidraulički sooj difuzora i

conje vooe. Specifični protoK u slapištu je kod neorelivnin elektrana а-Ю-20

л-'S. dok se kod orelivni'n povećava u uslovima eveakuacije velikih voća i со

'СО ' s. Slapište se najčešće realizuje sa kontraoaaom 1:3 со ' :5. ?**avi I m n

izporom tog Kontranagioa može se ostvariti i izvestan aoDunski pao n^ (slika

19.32), koji кос ne:<in oostrojenja može aa iznosi i 3,3 ao 0,5 m, čime se ost-

varuju i i z v e s m energetski efekti. Zato valja sprovesti i mooelska istraživa-

Legenda za sliku na prethodnoj strani

S l i k a 19.31: HE ¡Mostar, a ! o s n o v a , o) orese.k kroz o r e l i v , c ; oresek kroz a g r e -g a t . I - o r e l i v n a p o l j a . 2 - n a š i n s k a n a l a . 3- k r i l n i Gelovi o r a n e . - - n a s i o po-vezan sa oranom, 5 - s l a p i š t e d i f u z o r a , 5 - r i s o e r m a . 7- r a z o e o m z i d , -3- s l a p i -š t e e v a k u a t o r a . 9 - z a v r š n i zuo r i s p e r m e , 13- o s i g u r a n j e o o a l a .

-Я68 . - - - _ "

n j a , a H se u ^ r v o j ^ a o T m s ~ n r a c t j f izoora-može usvojtti , 'na osnovu uooštavanja vi-

še -istraživana a n t l , da je najpogoaniji"nagib u:granicama 1:3 do 1:4, pri čemu

je i donja površina difuzora pod uzlaznim ugiom od oko 7-10°. Medjutim, ukoliko

je mala duoina.potapanja turbina, a time i dubina fundiranja, može se spoj izve-

sti i sa horizontalnim difuzorom i slapištem.Slapišna ploča je razdvojena fugom

Slika 19.82. Shema spojne konstrukcije. 1- ploča difuzorskog slapišta,

2- risberma, 3- obezDedjenje spoja nasutim kamenom na šljunčanom filtru,

4- ZUD risberme

od difuzora, kako bi se omogućila nezavisna pomeranja proizvodnog bloka i nizvo-

dne spojne konstrukcije. Debljina ploče se računa na najnepovoljnije pul zaci je

hidrodinamičkog opterećenja. To su, po pravilu, najmanji pritisci na siaoišnu

ploču,, koji u uslovima najveće sile uzgona daju najveću rezultantu ootisnih sila

prema ,gore. Ta sila se. prima, masom betona siapišne ploče i ankerisanjem. Drugo

rešenje je dai-se sila potiska:smanji arenažnim sistemom, što unosi novu neizve-

snost - efikasnost drenaže tokomvremena.. O v d e f s e n e može ulaziti u te proračune

a radi orijentacije,, kod.više - izučeni-n postrojenja.:debljina ploče je 0,7-1,5. ra.

Ploča difuzorskog slapišta se najčešće produžava risbermom, čiji je zadatak

da učini hidraulički povoljnijom vezu..objekta«sa koritom, staoilizujući tok u

kvazi ravansko-tečenje i udaljavajući zonu moguće erozije korita dalje od obje-

kta. Brzina vooe na risDermi kreće se u granicama od 2.5 do 3 m/s pri punom in-

stalisanom orotoku, te se iz tog usiova može da odredi i visinski položaj risber

••ne» iz usiova da je n? - g/v*. : slika 19.32). Dužina risoerme je najčešće u grani

cama (3-5)h^. Ri süerma - se po pravilu završava zuoorn, како oi se ooezpeoila oa

ooalokavanja erozijom.. Kod siaoih materijala nizvodno od risoerme se može uraai-

ti još i završna konstrukcija, u vicu izvesnog produbljenja osiguranog kamenim

naoačajem. U pločama risberme se po pravilu ostavljaju otvori za smanjivanje uz-

gona, usled čega je njihova-debljina manja od ploče difuzorskog slapišta. Ukoli-

ko se nizvodno oa risbermerdeo korita obezbedjuje kamenim nabačajem (poželjna,

a često i obavezna mera kod slabih materijala), kamen-treba Dostaviti na šljunča

nom filtru, pri čemu se kruonoća završnog sloja kamena može približno odrediti

3 6 9 "

со rrizu enrotrrjsicth.nrelacTTa, od kojih je jedna'roa -na j standardni jib* formula

samovar

d > 0,01 v 3//h~

gae je: d- krupnoća kamena (m), v- srednja brzina voae (m/s), л- dubina vode

М -

Kod oribranskih postrojenja sa elektranom-i evakuatorom u istom profilu,

izmedju ta dva objekta mora se postaviti razdeoni zid (slika 19.81). Njegov je

zadatak da hidraulički potpuno razdvoji tečenje u slapištima difuzora i evaku-

atora i spreči pojavu sekundarnih tečenja (povratni vrtložni tok) koja naruša-

vaju hidrauličku stabilnost i povišavaju kotu donje vode. Razdeoni zid se pos-

tavlja PO celoj dužini slaoišta (merodavno je ono duže, po pravilu slapište

evakuatora), a visina mu je najčešće tolika da obezbedjuje separaciju tečenja i

ori prelivnim vodama redjih povratnih perioda.

Ukoliko se u okviru soojne konstrukcije korito postepeno proširuje, ugao

proširenja ne bi trebalo da bude veći od 6 do 10 J.

JJ.3, ZGRADE MALIH HIDROELEKTRANA

Dugo z a p p s t a v l j e n e , zbog izgradnje velikih i rentabilnih elektrana i jef-

tine nafte koja je zamagljivala stvarnu energetsku situaciju, izgradnja malih

""croelektrana doživeće preporod u narednim godinama i decenijama. Osnovni raz-

log je postepeno iscrpijivanje ekonomski povoljnijih vodnih i-drugih energet-

: i r resursa i izmenjen-r energetsKo-ekonomski odnosi, sa sve skupljom termoe-

ne^cijom, posebno onom u elektranama na tečno gorivo. Kriterijum za vrednovanje

rtalin elektrana postaje dosta uorošćen: rentabilne su one elektrane kod kojih

cena energije manja oo cene energije na termoelektranama na uvozno tečno

torivo.

-•"-ema klasifikaciji UNIPEDE зтюЬгт-hiáxveiekttancma se smatraju objekti

"toon t'J • , Postrojenja isood 2MW nazivaju se mini hidras íekmzncma, Cok su

~a;~an]5 postrojenja, isood 500 kW na-zvana mikrc hidroelekvrcor^ma. Ova oodela

sasvim us lovna i njena osnovna slanost je što ne uzima u oozir složenost

•~ea I izaći je pojedinih oojekata. Primera radi, objekti i ispod 10 MW na malom

paau пеке aluvijalne reke mogu oo složenosti realizacije da znatno premašuju

oojekte veće snage, ali sažetih gaoarita agregata i zgrade. Zadržavajući gor-

nju sistematizaciju UNIPEDE ovde ćemo je us lovi ti samo ogradom da će se pod

idiin nidroelextranama ooorazumevati oni oojekti manji od 10 MW koji se mogu

"370

reafeo^tt^gradêvinsici 4ednasiavmiiuicOTsrraiccijama i tipiziranomopremoTn.

Polazeći::od činjenice aa onaj ко je naučio da projektuje i realizuje ve-

će hidroeleietranefnože veoma uspešno da rešava i male objekte, ovde ćemo se

zadržati samo na nekim osnovnim principima koji su od značaja za planiranje ma-

lih hidroelektrana (МНЕ).

Ključni postulat je: ne projektovavi malu hidroelektranu kao kopiju ve-

like! Mala elektrana je postrojenje ko¿e mora da radi bez posade, sa automat-

skim puštanjem u pogon, sinhronizacijom na mrežu i zaustavljanjem, kao i sa

automatskom regulacijom tokom rada. Zbog toga se izostavljaju svi prostori i sa

držaji koji prate mašinsku zgradu većih hidroelektrana. Mašinska zgrada МНЕ

se svodi praktično na samo jednu prostoriju sa agregatom. U cilju što veće ra-

cionalizacije postrojenja,za smeštaj agregata se mogu koristiti i već postoje-

ći adaptirani objekti (zgrade napuštenih vodenica, pilana, zatvaračnice,itd).

Da bi se ostvarila što pliće fundirana i jednostavnija mašinska zgrada bira se

položaj agregata u skladu sa tim. To su najčešće horizontalna vratila, koja orno

gućavaju smeštanje turbine, ležišta, generatora, a po potrebi i zamajca na is-

tom nivou, uz što jednostavniju geometriju protočnog trakta, kako bi se na naj-

manju meru smanjio zatvaračima kontrolisan deo protočnog trakta.

Više naših proizvodjača užurbano osvaja tipizirane male turbine. Proces

tipizacije je upravo u toku, te se ovde neće navoditi podaci koji su još uvek

preliminarni; Koriste se četiri sistema turbina: Bankijeva,Pel tonova, Fransi-

sova i cevna S-turbina.

Veoma jednostavna Banici jeva turoina (ВТ) se može primeniti na padovima

3-lQ0*.m,_na.protocima, od oko 0,01-1 m^/s.. Za .sada se proizvode ("Elektrokovi-

naru",. Laško) "trr tipa Banki turbina. Veoma je jednostavne izrade (podseća na

klasičan vodenički točak), ali joj je k.k.d. niži za oko10% od drugih alter-

nativnih turbina. Mašinska. zgraaa je jednostavna, a ispod nje je odvodni.kanal

sa slobodnim-tečenjem.

Pel tonove turbine za МНЕ se tipiziraju ("Litostroj u) za paaove 30-600 m

i protoke oko 20-1000 L/s. За horizontalninrvratiiom su, sa jednom i dve ml a-

znice. Predvidjene su za neoosreano ili indirektno (preko remenog prenosnika)

spajanje sa brzonoanim generatorima, 750, 1000 i 1500 m i n " . Zgrada se svodi

na jednu prostoriju, u kojoj su na Horizontalnom vratilu smešteni turoina, os-

lonci, generator, i eventualno, prenosnik i zamajac. Ispod zgrade se nalazi

prihvatni basen i odvodni kanal. Zgrada je rešena po analogiji sa istim tipom

velikiif HE, ali bez ikakvih pratećih sadržaja.

Fransisoveturbine za МНЕ pokrivaju opsege padova orijentaciono 10-100 m

i protoke od oko 50 L/s do 2500 L/s. Tipizira se izvedba sa horizontalnim

"371

'vratilom i kolenastiro difuzorom koj i se direktno spaja sa donjom-voaom ( s l i ka 19.83). Na oslonačkom del u sp i ra l e postavl jene su prirubnice za povezivanje sa oslonačkim blokom, tako da se čitava konstrukcija agregata montira na bloku. Zgrada j e jednostavna, sa jednom prostorijom u ko jo j j e smešten blok za montažu agregata, dok se ispod nalazi kanal donje vode. Mije potreban kran, već se često iznad turbine i generatora na plafonskoj ploči ugradjuju kuke i l i nosač za pri-čvršć ivanje neke ručne d i z a l i c e .

Još je jednostavnija konstrukcija zgrade kod postrojenja na kojima se uspu-

tno iskorišćava oad u okviru пекод arugog vodaorivreanoa sistema. Na slici 19.34.

prikazana je МНЕ u okviru voaovoanog sistema. Turbina je postavljena neposredno

ore uvoajenja vooe u postrojenje za prečišćavanje, te se taxo iskorišćava pad od

30 m koji bi bio izgubljen. Potpuna sigurnost osnovnog - vodovodnog sistema ooe-

zpedjuje se i o b i l a z m m cevovooom, za slučaj kvara ili remonta turoine. Difuzor

je horizontalan, što je i hidraulički i konstrukcijski veoma povoljno, a mašin-

ska zgrada je sasvim mali aneks uz postrojenje vodovodnog sistema. Kod nas pos-

toji niz mesta na kojima se u sličnim uslovima prilikom eliminisanja pritiska u

raznim sistemima neiskorišćeno guoi značajna energija, koja se može veoma jecno-

stavno iskoristiti. Leo primer takvih mogućnosti pruža МНЕ Bor u okviru sistema

za snaodevanje vooom RTD Bor.

3 7 2 "

у/// /// '/А /у. //.-/У,W/У "'//л-У/////// •///.- •//, . i! í 4 á >

Slika 19.84: МНЕ Rosier, Qin- 3 m J/s, H = 30 m, N - 740 kW. 1- turbina, 2- spojka, 3- zamajac, 4- generator, о- predtur-binski zatvarač sa.tegom, 6- odvod difuzora prema postrojenju za prečišćavanje, 7—obilazna cev sa zatvaračem

Cevni agregati za МНЕ pokrivaju zasad opseg padova 1-25 m (dva tipa, za

padove do 10 T do 25" m) i protoka 0,4-10 m 3/s. Mašinske zgrade se rešavaju po

analogiji sa zgradama za S-turbine-većih elektrana, uz maksimalno-pojednostav-

ljenje konstrukcije, tako da se ista svede samo na jednu prostoriju iznad pro-

točnog trakta turbine. Takvi agregati strveoma pogodni za velike hidromeliora-

cione i plovidbene-sisteme, u Kojima se nivor~održavaju pomoću ustave. Najnovi-

ja istraživanjaipokazuju da se u ckviru sistema. DTD može podići veći broj ma-

njih hidroelektrana sa cevninr turbinama,, dogradnjom^ manjih zgrada uz već. pos-

tojeće ustave. Da bi se snizila na minimum visina zgrada takvih МНЕ najpogodnij

je ostvariti pristup kroz otvore na krovu zgrade.

Odredjivanje gaoarita zgrada МНЕ je jednostavno. Za poznat pad i instaii-

s<sn. protoK iz nomograma .tipiziranih turoina pro iz vod jača (slično nomogram! ma

serijskih pumoi) nalazi se tip turoine, prečnik radnog ко!а, nominalan oroj

oortaja, itd..Ostale gabaritne.veličine oroizvodjač taKooje_daje, naj.č.ašće u

funkciji Di, tako oa se može bez teškoća odrediti minimalan neoonodan gaoar"it

zgrade.

Generatori mogu biti sinhroni iii asinnroni. Asinnroni će se sve- više ko-

ristiti,., tim pre. što je našasmšinogradnja rešila i problem, mogućnosti samosta-

lnog ("ostrvskog11) rada u sistemu .. Ukoli korijroj obrtaja turbine nije sinnron,

ili nije dovoljno veliki da bi se odabrao racional an genera tor, spoj turbine

sa generatorom se ostvaruje ргеко .zuoćastog ili remenog mu 1 ti ol i ka to ra... fiaba -

riti generatora su dosta sažeti r jer se uglavnom: usvajaju veliki sinnroni оra-

jevi obrtaja (75Q r ЮОО i 15СЮ mi n ' 1 } .

Zgrade mal in hidroelektrana koje se planiraju u područjima prirodnih lepo-

ta i turističke vrednosti valja najprikladnije uklopiti u sredinu. Mogu se gra-

diti u vidu planinskih kućica, paviljona, pri čemu se i svi prateći sadržaji

(dovodni kanali, vodne komore, itd.) prilagoajavaju konstrukcijom i materijalom

ambijentu u koji se uklapaju.

20. P U M P N O - A K U M U L A C I O N E (REVERZIBILNE) HIDROELEKTRANE

20.1, SVRHA I ULOGA U SISTEMU I PODELA

Ритрло-akurnulacione hidroelektrane (РАНЕ) ili (sinonim) reverzibilne hid-

roelektrane (RHE) su postrojenja u kojima se za proizvodnju električne energije

koristi.hidroenergetski potencijal koji je ostvaren prethodnim pumpanjem vode

iz donjeg u gornji akumulacioni basen. Imajući u vidu hidrauličke gubitke pada

na derivaciji , kao i koeficijente korisnog dejstva, na 1 kWh proizvedene ener-

gije utroši se 1,3 - 1,35 kWh energije za pumpanje. Gledajući sa tog stanovi-

šta, reverzibilne hidroelektrane su u,bilansnom smislu potrošač električne ene-

rgije*, čiji je energetski smisao u zorne da omoguće prebacivanje energije iz

perioda kada je ima suviše (ili bar dovoljno ali po rvizoj ceni) u period kada.

je otežana i/ііі skup l ja njenavroizvodnja u mešovitom EES. Sa kibernetskog

stanovišta reverzibilna h i d r c e ' ^ r ^ r ä re može tretirati kao operator koji omo-

gućava p res lika vanje-energe^c*,<e proizvodnje izjeanog vremenskog perioda u

drugi, po cenu izvesncg-Diiansnog*smanjenja ukuone energetske proizvodnje.

U toku,zadrrje*decenije došlo je u svetu do intenzivne izgradnje РАНЕ.. G1a

vni rarlozi za to su stedeći.

- U nizu zema tja ^ - » ^ ^ č n o su u cel osti iscrpljeni-raspo loži vi-hidroener-

getski potencijali. Nove mogućno«-*.: izurdanj e ^vršnih postrojenja, neophodnih

radi"podmirivanja sve delikatnijih zanteva regulacione i hlaane rezerve sistema

leže pre svega u izgradnji reverzibilnih elektrana.

- Izgraajene su termo i atomske elektrane velikin jediničnih snaga. To ja

stvorilo posebne us love za exsoloataciju elektroeneraetsKog sisrema (EES) како

sa gledišta zahtevane snage rotirajuće rezerve, taico i u pogledu ooezoeajivanja

hladne rezerve neopnoane za pouzaano funkcionisanje sistema.

*)Ta činjenica da su RHE potrošači električne energije često se previdi a čak 1

u stručnim krugovimate se njihova proizvodnja bllansno pogrešno prikazuje

kao pozitivan energetski saldo u elektroenergetskom sistemu.

375

- Izgradnja velikih termo jedinica još više je zaoštrila stalno p r i s u t ^

problem ekonomski i energetski najpovoljnijeg režima eksploatacije mešovitog

sistema. Pošto termoelektrane rade ekonomično ukoliko rade ravnomerno, bez če-

stih zaustavljanja i velikih skidanja i dizanja opterećenja (jedan od kriteri-

juma za eksploataciju mešovitog EES je izravnavanje rada termoelektrana), zao-

štrava se problem obezbedjivanja potrebne vršne snage za pokrivanje vrnova di-

jagrama opterećenja,

- Neravnomerni vodni režimi i dosta nizak stepen regulisanja protoka u

akumulacijama dovodi do toga da postoje periodi kada se vrhovi opterećenja po-

dmiruju uz velike napore i troškove, pa i uz neophodne redukcije, i periodi u

toku sezone, nedelje i dana kada se voda na nekim hidroelektranama preliva hi-

droenergetski neiskorišćena.

- Dnevni dijagrami opterećenja su.dosta neravnomerni, sa tendencijom da-

ljeg povećavanja neravnomernosti. Odnos minimalnog i maksimalnog opterećenja mo

Kod nas se kreće u granicama 0 ,5 - 0 , 5 5 , dok je faktor opterećenja m (videti

glavu 5 . 1 . 1 . ) oko 0 , 7 4 , što ukazuje na značajnu neravnomernost potrošnja. Kao

jedna od posledica te neravnomernosti povećava se vrednost apsolutne brzine po-

većavanja i smanjivanja opterećenja u jutarnjim i večernjim periodima, što iza-

ziva sve veće teškoće u pogonu. Primera radi, brzina povećavanja opterećenja u

ranim jutarnjim satima iznosi i do 30 MW/min, što znači da svakih 5-o minuta

treoa uključivati u pogon.snagu ravnu osrednjem agregatu, od 150 MW.

- Sve više rasta zahtevana sigurnost funkcionisanja elektroenergtskih si-

stema, ZĐog sve čvršće povezanosti istih sa drugim proizvodnim sistemima. U ta-

kvim uslovima se posebno zaoštrava pitanje rezerviranja u sistemu, sa jedinica-

ma velikih manevarskih mogućnosti.

Gore navedene tendencije u EES stvorile su potreou:

A) aa se aKtivno utiče na dijagrame ODterećenja U cilju smanjivanja nera-

vnomernosti ;

b) aa se u sistem uvoae vršna oostrojenja što već4biediničnih snaga;

c) da se stalno povećavaju svi vidovi rezervi u elektrbenergetSKom sis-

temu. \

Najpogodniji, visoko manevarski vršni objekti , koji istovremeno zadovo-

ljavaju sve tri navedene potreoe su pumono-akumulacione Hidroelektrane. Njihovi

zadaci i efekti u mešovitom EES su sleaeći:

- učestvuju u DOKrivanju vršnih aelova aktivnog opterećenja; .

/

376

- »učestvuju*.u rsgulisanju snage i freicvencije и.ліЕ5,.. naročito u» periodima

brzog podizanja ili skidanja opterećenja;

- služe kao visokomanevarsKa rezerva snage u sistemu (kada RHE ne radi,

rezerva sistema je njena raspoloživa turbinska snaga» a ukoliko radi u pumpnom

režimu rezerva sistema j e suma snaga u pumpnom i turhinskom režimu, pošto se sa

prekidanjem pumpanja opterećenje EES snižava za tu snagu, a odmah zatim se sis-

temu daje i nova snaga postrojenja prevedenog u turbinski rao);

- pumpnim radom povećava se opterećenje u periodima minimalnih optereće-

nja EES (noć, neradni dani u sedmici), čime se otklanjaju prelivi protočnih hi-

droelektrana f poboljšava režim rada termoelektrana, jer iste rade sa povoljni-

jim k , k . d . , čime se smanjuje specifična potrošnja goriva;

- proizvode po potrebi reaktivnu energiju, koriste se kao sinhroni kompe-

nzatori u EES, u cilju optimizacije ukupne proizvodnje aktivne i reaktivne ene-

rgije i reguli sanj a faktora snage;

- mogu da kompenzuju-nedostatak energije u sušnim delovima godine (deluju

kao rezerva energije sistema), ukoliko se izgrade sa akumulacijama koje omogu-

ćavaju i duže (na primer, sezonsko) regulisanje proroka pumDnim i turoinskim

radom;

- mogu da:se. koriste ne samo kao visokomanevarska rezerva snage, već i kao

rezerva opterećenja EES. To je poseono značajno u sistemima sa atomsicim elektra-

nama.Pri havartjstconniskl jučenju opterećenja,., atoms ко j eieKtrani obližnja RHE

se može brzo „uključiti u pumpni-jrežinr i .priključi;ti na A.E, čime-se-omogućava na-

stavak njenog^rada^što j e oa važnosti .za-ta...pos tro jen j a , .koja imaju veliku ine-

rciju u eksploataciji.

Princip rada..RHE. je u tome što u periodu-maliiv opterećenja .i jeftine ene-

rgije pumpa voau iz donjeg oasena ( i l i usoorenog vodotoka) u gornji akumulacio-

ni oasen,a u periodima velikih ooterećenja i potreoe za vršnom snagom i energi-

jom Koristi aKumulisanu voou za proizvodnju električne energije. Pošto je u tim

•eriodima vršne potrošnje po pravilu i cena energije veća, ekonomska logika REZ

.j2 u zorne da иытиа^и vodu onda kada ž г cena energi.je niza., a proizvede energiju

u vreme vise zari fг, оіттв se i pored bilansno vede pozrosnrje energii,] г od proiz-

vodnjey oszvaruje pozizivan ekonomski efekaz.

Prema vrsti dotoka RHE se mogu podeliti na: 1) recirkulacione RHE, 2) RHE

sa spoljnim dotokom, 3) PAP (pumpno akumutaciona postrojenja) za povećanje vod-

nog bil ansa, klasičnih hidroelektrana.

Recirkulac-ione НЕЕ (snema na slici 20 .1 ) su one eleKtrane ко je nemaju

377

огтоаап dotok..u gornji oaseru. tako ca^se njihov radjzasniva isključivo na pre-

DuniDavanju vode (zatcrse. često i koristi s-іпопіш. "čiste RHE"). Gornji basen je

veštački rezervoar, a donji može biti jezero ( I ) , usporeni vodotok (ГI) ili ve-

štački rezervoar ( I I I ) .

bil ansa idi. G¿ i DE - gornji i donji basen

ЗІВ:

rezervrar-pHtxxnrnn putem- Икшша, količina vode-koja-_se~tarirmira -irilansrro je

veća odrkol icirte .prepunpavane vode to pobo! jsava energetsko ekonomske "-perfor-

manse takvih postrojenja.

Ритрпо akumuЬасіопа postrojenja (PAP) prepumpavanjem povećavaju v o d n i ^ "

bilans visoko lociranih akumulacija klasičnih hidroelektrana. Energetsko ekonom-

ska logika tin postrojenja je u tome što je visina pumpanja manja od pada na ko-

me se tako prepumpana voda kasnije koristi u turbinskem režimu (slika 2 0 . 2 . d ) .

Na tom principu je zasnovano rešenje PAP Lisina u okviru Vlasinskih hidroelek-

trana (slika 3 .51 . a i b) . Manometarska visina, pumpanja na PAP Lisnina iznosi

oko 350 m, dok se u turbinskom režimu, na sve četiri stepenice HE Vrla I-IV, /

tako dobijena voda koristi na padu od oko 880 m.

Sa gledišta vremenskog ciklusa u okviru koga se bilansno zatvara i vredt-

nuje rad PAP one mogu biti sa dnevnim, nedeljnim i sezonskim pvmpnim regulisar

njem.

Reverzibilne hidroelektrane s a -dnevnim regulisanjem po pr-avilu\

zatvaraju svoj bilans pumpnog

punjenja i turbinskog^pražnje-\

nja gornje akumulacije u toku

jeanog dana. Njihov ênergetski

smisao je da svoji nr radomromo-

guće najveće uštede priľdnev-

noj proizvodnji хі jnešovitom

EES. Jedna od mogućnosti je

pumpanje-u periodima niskih op-

terećenja i" turoiniranje u vr-

hovima potrošnje, čime se ub-

lažava dnevni dijagram optere-

ćen a KDDO)- koji treba aa pokriju ostale termo i hidroelektrane sistema (slika

¿О.З^.аІ. Ukoliko je osim vrnova oroolem i u podmirivanju ODD u periodima njego-

vog naglog povećanja i ekonomično praćenje.,лі periodu, njegovog snižavanja, RHE

se može angažovati i po shemi b) koja poorazumeva turoinski rad i u vrhovima,

ali i u periodu naglog podizanja opterećenja, dok se pumpnim radom-prati i pe-

riod skidanja opterećenja. I jedna i druga~shema povoljno deluju na.DDO jer ga

izravnavaju (kriva 2 ) , tako da-termoelektrane sistema rade u povoljnijim uslo-

vima„ sa nižim specifičnim troškovima goriva.

Pored rada u pumpnom i turoinskom režimu RHE tokom dana radi , prema potre-

bi , i u ulozi sinnronog ¡comoenzatora„ preuzimajući iz sistema aktivnu i isporu-

Slika 2 0 . 3 . Rad RHE sa dnevnim regulisanjem.

1- dnevni dijagram, opterećenja -bez RHE;. 2-di-

jagranr opterećenja koji ookrivaju ostele elek-

trane sistema

375 •ŕ • •

čujući sistemu reaktivnu snagu, čime poboljšava faktor"snage i smanjuje gubitke

u mreži prenosa. U tom režimu radno kolo rotira u vazduhiL, a sinnrona mašina ra-

di kao preuzbudjen motor.

Reverzibilne i hidroelektrane sa nedel.jnim regulisanj em svoj

bilansni ciklus pumpanja i turbiniranja zatvaraju približno nedeljno, što je

od značaja, jer se tada pored dnevnih varijacija opterećenja mogu obuhvatiti i

nedeljni dani. To podrazumeva nešto veću gornju akumulaciju, koja može da prih-

vati vodu koja se forsirano pumpa u neradne dane (nedelja i deo subote), da bi

se zatim postepeno-trošila nešto forsirani jim turbiniranjem od pumpanja u radne

dane (slika 20 ,4 ) ,

Slika 20 .4 . Princip reverzibilnog rada sa nedeljnim regulisanjem

Reverzibilne hidroelekzrane sa sezonskim regulisanjem imaju

još veću zapreminu koja im omogućava aa forsiranije i dugotrajnije pumpaju u

nioroioški povoljnijim oerioaima, кааа ima -dovoljno vode za rad protočnih HE,

i ¡cada su prilike u EES povoljnije, како bi mogle da intenzivnije turoiniraju.

j sušnim i energetsKi Kritičnijim razaooijima godine. TaKve Kr.E [u tu Kategori-

ju soaoa i RHE Bajina Bašta) su poseono znaćajne

snage predstavljaju i rezervu energije sistema,

efekat, jer u periodu turbiniranja povećavaju ma/l e voce na delu toka nizvodno

od postrojenja. /

/ 2 0 . 2 . ENERGETSKI ASPEKTI RHE

,<araKteristike EES, relevantne za sagledavanje uloge RHE u mešovitom sistemu de-

taljnije su pri Kazane u glavi 5. 3eomôtrijsKi šematizovan dijagram trajanja DDO

za sistem jer ooreo rezerve

Imaju i povoljan vodoorivreani

N / N * « *

VARIJABILNI DEO

Slika 2 0 . 5 .

w y w i « b V T I j i r ТИХ ТТЪ. T I ) . U T I J T U ЪГТ I f f

kao nd toj shemi, smeštanjem protoč-

nih HE i termoelektrana u bazni (kon-

stantni ) deo dijagrama opterećenja, i

pokrivanjem varijabilnog dela DDO aku-

mul асі onim HE. Medjutinr zbog ograni-

čenosti kapaciteta akumulaciorrih HE,

i sve većeg udela TE u energetskoj

proizvodnji, kao i svih razloga koji

su u uvodu nabrojani, ooszo.ji "glad"

za vršnom snagom i епегдъдот3 zbog če-

ga se za pokrivanje varijabilnog dela

dijagrama opterećenja koriste i TE, pa i protočne HE koje imaju makar i malu

korisnu zapreminu. Ovo razume se , pogoršava us love eksploatacije EES i dovodi

do nešto skupljeg rada termoeletrana.

Uvodjenjem u pogon RHE poboljšavaju se. uslovi za eksploataciju EES. Od

više raznih mogućih slučajeva uklapanja RHE u EES, karakteristična su dva:

i) RHE pokrivaju sam vrn dijagrama .opterećenja (slika 2 0 . 5 . a ) ;

2} RHE pokrivaju donji deo varijabilnog dela opterećenja (slika 2 0 . 6 . b ) .

RHEfcurt, ^ E t / N m a x T 0

Щ \ \ \ Ш Ш RHEfcu,-,

Ep /Nma

. Нк/N max \ 'jFTTTT : Ш

7

RHE pump

Jl

RHE.-.

1 0 — — T / T , T

Slika 2 0 . 5 . Načini pokrivanja dijagrama opterećenja

Razmotrimo najpre odnos proizvedene-energije u turpinskom i utrošene ene-

rgi je u pumpnom režimu, što je bitno za sagledavanje ekonomičnosti RHE.

9,31 n , (kW) ( 20 . 1 . 1 )

л д Ovde su: CL = protok kroz turbinu u m 3 / s , = neto pad na ulazu u turbinu,

- koeficijent korisnog dejstva agregata u turbinskom režimu: ru= f (Q^»H £ ) .

Snaga postrojenja u oumpnom režimu iznosi:

(20.1.2)

Oznake iste, samo se inaeKs "p" odnosi na pumpni režim.

Na sličan način se može napisati da energija koju proizvodi jedinica zap-

remi ne vode u gornjem rezervoaru iznosi

P S ЯT П£ (ZD.2 .1)

аг,osno, u QumDnom režimu

з Q H

(20 .2 .2 )

cae je: о - gustinavoae.

Znači, za d remi n a voae oa V ¡;m3) u gornjoj akumulaciji može proizvesti u

turo ins кош Dogonu energiju u iznosu:

7

(kWh)

se za oumoanje te iste K o l i č i n e voae iz donjeg u gornji oasen mora u t r o š i t i

sleceća količina energije

rL (20 .3 .2 )

Л382

Oda v a» s 1 edi da.. odnos~ energij e... proizvedene u ш г Dins team i energi j е.. utro-

šene na: pumpanje iznosi:

E t Kt

£ ~ H~ P p-—

(20.4)

Ovaj odnos se često zove i energetska vrednost RHE. Obično se kreće u granicama

od Q J do 0 ,75 .

Ukoliko agregat u pumpnom i turbinskom režimu radi sa promenljivim opte-

rećenjem tada se ukupna proizvedena ili utrošena energija mogu dobiti preko sna-

ge:

odnosno

E t = z Nt,i •

i=I

= 2 H D r i - ti i=l

(20 .5 .1)

(20 .5 .2)

gde je t¿ - vreme (u časovima) u komese opterećenje može smatrati konstantnim.

99.5V.I 1 „

Koji se svi gubici javljaju pri ovim-transformacijama energije iz elektri-

čne u mehaničku, potencijalnu,. ponovo u mehaničku, pa opet u električnu najbo-

lje se vidi iz energetskog bilansa za RHE Vianden (Luksemburg).

kkd transformatora (ni)

kkd motora (n¿)

kkd pumpe (п 3)

kkd na derivaciji u. pumpnom

režimu (n¿)

kkd na derivaciji u tur&inskom

režimu (riu)

¡ска turoine ( rj5 }

KKd generatora (n§)

kkd transformatora (r\'{)

Slika 20 .7 . Koeficijenti korisnog dejstva jedne "čiste" RHE

(RHE Vianden)

as.iv. \f=- =99.2'/^ g

I M i

Igv

1 L

Л383

Neophoano je'Obratiti pažnju na način odredjivanja Hp oanosno H t u izra-

zima ZO.1 .í . do ZO.4 . Dok u sluča-

ju turbinskog rada gubici na deri-

vaciji IAht i gubici od turoine do

donjeg rezervoara AnZ smanjuju ene

rgetski iskoristiv pad, dotle u

slučaju pupmnog rada ovi gubici

EAhD i AbD povećavaju manomater-

ski pritisak (napor) pumpe. Znači>

važe sledeće relacije:

- za turbinski režim rada:

Ht = H¿r-ZAht-Ah't (20.5.1)

- za pumpni režim rada:

H b r+ ZAhc Ah n (20.6.2)

PUMPA—TtlRfttRA

OOHJI REZERVOAR

Slika 20 .8 . Shema padova i napora turbina

turbine-pumpe RHE

Legenda za sliku 20 .9 : četvoromašinska snema: a) pumoe i turoine u istoj nali

(RHE u švajcarsKoj): 1- galerija zatvarača, 2- cevovoa, 3- montažni orostor,

-i- Peltonove turoine (dvojne, sa oDe strane generatora), 5- pumoe sa motorima,

6- gaierija transformatora, 7- aavoani ісапаї, 3- dovoani cevovoa ao. pumpi;

Dumoe i turDine u oavojenim halama (poaoano za faznu graanju): turoinsка

strojara, ¿- pumDna strojara, 3- згеаоитопі zatvarač, 4- izaoumom zatvarači,

5- DreaturoinsKi zatvarač, 6- cevovod ао SV, 7- odvoani kanal, o- aovoani cevo'

voa ao Dumpi (RHE Ciota Piastra;.

Л384

2 0 1 3 . AGREGATI REVERZIEXLNIH HIDROELEKTRANA

Agregati reverzibilnih hidroelektrana realizuje se u tri sušestveno razli-

čite kompozicije: 1) shema sa četiri mašine (kompozicija sa razdvojenim agre-

gatima turbina i pumpi, 2) snema sa tri mašine, 3) snema sa dve mašine.

2 0 . 3 . 1 . SHEMA SA ČETIRI MAŠINE

Shema sa četiri mašim je najstari j i. ti p realizacije RHE. Kod nje su pot-

puno razdvojene turbine i pumpe, tako da se u okviru jeonog para mašina reali-

zuju turbina i generator, a u okviru drugog, pumpa i motor. To znači da su u je-

dnoj maš inskoj zgradi objedinjeni hidroelektrana i pumpna stanica. Zbog toga ta

shema agregata zahteva veću površinu i zapreminti mašinsicih zgrada i veću koli-

činu opreme po masi. Te sheme se i sada koriste u složenim shemama iskon'šćenja

pojedinih -si ivova, kada su različite visine pumpanja i turbiniranja, u nekim

na lama (pogoono za faznu graanju

335

slučajevima velikih padova koji se iskoriščavaju Peltonovim tiirDinama i više-

stepenim pumpama, kao i u svim slučajevima faznog razvoja hidroelektrana, kada

se klasična hidroelektrana dodatnim pumpnim agregatima pretvara u RHE.

Na slici 20 . 9 . b. prikazana je RHE Ciota Piastra.

20 . 3 . 2 . SHEMA SA TRI MAŠINE

Tromašinska. shema agvegaza RHE podrazumeva kompoziciju sledeče tri mašine:

sinnrone mašine koje rade i kao motor i kao generator, turbine i pumpe. Mašine

su spojene vratilima (u istoj osi) koja mogu da budu postavljena vertikalno (ve-

rtikalni tromašinski agregati) ili horizontalno (horizontalni tromašinski agre-

^ . — f

Slika 20 . 10 . : RHE Ffestiniog (Engle-

ska) sa vertikalnim tromašinsKim ag-

regatima, a ) podužn i presek, d) popre-

, čnt presek kroz agregat. 1-sinhrona

mašina (motor-generator), 2-turbina,

3-oumDa, 4-preaturoinski zatvarač,

5- zatvarač oumce,aovooni (ó'i i oavo-sni (7) cevovoa.

- заа.

qati) . U -tiia snenama sa. od-turbina naj-

češće Koriste FransTsove i Peltonove

turbine, dok se od pumpi koriste jed-

nostepene ili višestepene pumpe raznih

izvedbi, najčešće centrifugalne.

Tromašinska shema je do nedavno

bila najrasprostranjenija, sve dok se

nije dovoljno usavršila konstrukcija

potpuno reverzibilnih-dvomašinskih ag-

regata. Tromašinska shema se i sada

cesto koristi, pre svega u uslovima

vrlo velikih padova - preko 600 m, a i

zbog odredjenin energetskih prednosti

о kojima će biti reči.

Koncepcija tromašinske sheme RHE

sa vertikalnim vratilom vidi se na sli-

ci 20.10, na Drimeru RHE Fflestiniog

(Engleska), dok se detalj agregata,

turbina і рипша» prikazuje na slici

20.11.

Kod ovih klasičnihrtroroašinskih

shema- sa vertikalnim-vratiiom raspored

mašina je sledeči: na najvišem delu se

nalazi sinhrona:maši na (motor-genera-

tor), ispod nje je turbina, a na najni-

žem del u je пиша» jer je ona najviše

ugrožena kavitacijom* pa je potrebno

da. bude i najdublje postavljena u od-

nosu na aonju voću. Osovina turbine

prolazi i scrcz vertikalni aeo difuzora

turbine i soaja se sa osovinom pumpe

Slika 20 .11 . : Detalj tromašinskog ag-

regata RHE Fflestiniog (Engleska).

1-Fransisova turbina» 2-CentrifugaIna

pumpa, 3- spojka,. 4- noseći.ležaj pumpe.

Л387

posebnom spoj kanu Zbog takve komoazicije mašine taisnema je veoma izdužena,

što je i osnovna slabost takve izvedbe agregata. Ukoliko agregat radi u turbin-

skom režimu spojka rastavlja vratilo turbine od vratila pumpe, tako da kolo pu-

mpe miruje. U pumpnom režimu spojka povezuje oba vratila , tako da se rotacija

motora preko osovine turbine i spojke prenosi na radno kolo centrifugalne pumpe.

U tom slučaju se komprimiranim vazduhom odstranjuje voda iz turbinske spirale

da turbina rotira u vazduhu, ne umanjujući stepen korisnosti pumpe. U nekim iz-

vedbama se izostavlja spojka, te se ide na kruti spoj vratila turbine i pumpe.

U tom slučaju pri radu jedne mašine iz protočnog trakta druge mašine se istisku-

je voda komprimiranim vazduhom, kako se ne bi stvarali otpori koji bi umanjiva-

li koeficijent korisnog dejstva turbine ili pumpe.

Do padova do oko 700 m koriste se pretežno Fransisove tumine u tromašin-

skim shemama RHE. U toj zoni one su istisle Peltonove turbine, uglavnom iz sle-

deča dva razloga: 1) nešto bolji stepen korisnosti u zoni optimalnog rada, 2)

manji gabariti turbinskog protočnog trakta,

što. se odražava i na površinu mašinske zgrade.

Na slici 2 0 . 1 2 . prikazane su, u istoj razmeri

spirale jedne Fransisove turbine (RHE Rosnag-

- Austri ja , pad 674 m) i odgovarajućeg dovod-

nog trakta Peltonove turbine, koja bi se mo-

gla da primeni kao alternativa Fransisovoj.

Za padove ргеко 700 m i za tromašinske

sheme RHE koriste se Peltonove turbine , dok

se za pumoe koriste višesteoene centrifugal-

ne Dumoe. Na slici 2 0 . 1 3 . prikazana je kompo-

zici ja tromašinske sneme sa vertikalnim vra-

tilom, za RHE Liinersee (Austr i ja ) , sa oruto

paaom oa око 980 m. Imajući u vidu dispozici-

ju oavoaa коа pettonovin t u r o m a , sa orinvatnim kolektorom i slooocmim tečenjem

j slučaju vertiKalne tromašinsice sneme aoiazi u oozir jeaino gore naveaem reao

sled mašina (motor-generator, turoina, oumpa), jer oi podizanje turoine iznaa

sinnrone mašine, što je moguće kod Fransisovin turoina, u ovom slučaju DI ;O te-

ško ostvarijivo . Zbog taicvog ooaveznog reaosleaa mašina ove sneme sa Peltono-

vim turbinama su jako izaužene. Pel tonova turbina mora da se locira iznaa maicsi

mal nog nivoa donje vode, doic se pumpe moraju potooiti za 30-50 m ispod najnižeg

nivoa, što veoma izdužuje ceo agregat, i spojno vratilo , taico aa mašinsica zgra-

aa Dostaje sicupa i Konstruktivno ce l i Katna za izvoajenje <ac : za odvodnjavanje

to кот eKsoloatacije. ^

Slika 2 0 . 1 2 . Uporedjenje soi-

rale Fransisove turbine (1-se-

nčeno) i dovodnog trakta (2 )

odgovarajuće alternativne Pe-

ltonove turbine sa pet mlazni-

ka (3)

Л388

Ukoliko j е ""turbina Fransisova jedan od nedostataka tromašinske sheme sa

vertikalnim vrati 1 опт je i taj

što se-vrati lo provodi kroz ver-

tikalni deo difuzora, gde je pod-

vrgnut kavi taci onom i korozionom

oštećivanju. Zbog toga je za taj

slučaj primene Fransisove turbi-

ne razradjena kompozicija agrega-

ta sa izmenjenim redosledom maši-

na na vertikalnom vratilu: gore

se nalazi Fransisova turbina, is-

pod nje je sinnrona mašina motor-

-generator, dok se na najdubljem

mestu smeš ta centrifugalna pumpa.

Tanva vertikalna shema značajno

skraćuje ukupnu visinu tromašin-

skog vertikalnog agregata i otk-

lanja slabost da deo vratila pro-

lazi kroz vertikalni deo difuzora.

Sa takvom kompozicijom tromašin-

ske sheme sa Fransisovim turbina-

ma po dužini agregata se pri b 1 i -

ľžavaju dvomašinskim shemama, ko-S1 i ka 2CL13..,. T roma š inskau-sneaa. „agregata^fiHL

Lünersee, sa. Pel tonovom turbinom: A- sinhro-

na mašina motor-generator, В- Peltonova^tur- je su u tom pogledu najracional-

- ; n c é n t H f PU g i n a S p u í ; p a r a U l Í " Í m P 0 9 0 п 0 r a , ^ ^

su tromašinske vertikalne sheme

DG redcsledu M-T-? (mašina-turoina-pumDa) i T-М-Р (turoina-mašina-pumoa) u pore-

djenju sa odgovarajućim dvomasinskim:agregatom. Orijentaciona dužina klasičnog

tromašinsicog-vertikal nog aaregata Ж-Т-Р) iznosi око L~ 8 ,5 D i , dok je u izme-

njenom reaosleau, DO snemi H-М-Р) TA aužina je smanjena na oko L ~ 7 Oí (Di -

ulazni drečni к raanog kola.

Ma slici 20 .15 . prikazani su poprečni i podužni preseči kroz RHE Waldeck

II (SR Nemačka) koja je posle detaljnih uporednih analiza raznih kompozicija

tromašinskih agregata sa vertikalnim i horizontalnim vratilom izvedena po shemi

T-М-Р, čime je dobijen agregat ekonomski i energetski najpovoljnijih performan-

s i . Na detalju sneme agregata (slika 20."16) uočava se položaj vodećih i nosećeg

ležaja. Uooreajenja agregata na slici 20 . 14 . odnose se~upravo na t o postrojenje.

Slika ZO .14 . Uooredjenje visine tromašinskog agregata po snemi M-T-P

( a ) , i T-М-Р (b) i odgovarajućeg, agrega ta..sa dve. maši ne ( c ) . 1- tur-

oina, 2- D u i m a 3 - sinhrona mašina, 4- spojka, 5- vodeći ležaj i , 6-

noseći ležaj , 7- pumpa-turbina, 8- motor za pokretanje sinnrone mašine

Osnovna" -preanosx"~tromašinsKih -agregata je veó-t koej-ic-i.jenz- korisnog ¿2.j-

szva ukupnog угсгюгіо—ijurbinskog rada u vare (Ljenju, за.бгоотаёъпвкът shemama. Kao

što će kasnije biti pokazano, pri koriščenju jedne iste mašine za pumpanje i

turoiniranje, principijelno je nemoguće ostvariti optimum za obe mašine, ukoli-

ko JE D roj oortajaitmašine u ооая režima neDromenjen.^Makar u jearranrod'dva re

T.A mašina mora da radi sa smanjenim k .k .d . Porea toga, "отгатна Tne-vrednost"

-.л.о . óisto reverzibilne mašine ipumoa-turbina) i u turoinsKomi и оurnonon

ž"mu su manje oa optimalnih vrednosti pumpe i turbine, projektovanih poseono zz

za iste parametre. Protočni del ovi turbine i pumpe koji ulaze u sastav tromašin-

skog agregata računaju se i Jconstruišu nezavisno jedan od drugog. Jedini zajed-

nički parametri za pumpu i turbinu u.tromašinskoj shemi su pad i broj oortaja

motor-generatora- Zbog toga se pri projektovanju agregata po tromašinskoj snemi

mogu da ostvare najbolje radne karakteristike і рштше i turoine, sa -k.k.d. koji

-ogovaraju najboljim vrednostima ta*vin nezavisnih mašina.

"390

Slika 2 0 . 1 5 . a . RHE Waldeck II за tromaši riskomr shemom vertikal nogr agrega ta , po

reaosledu T-M-P: presek k—c postrojenje. turbina, 2- mašina, 3—pumpa,

4- turbinski zatvarači, 5- ounroni- zatvarači, 6- orostor za transformatore

-106.00 m-

Slika 20.15.br Podužni prese* Kroz RHE-Waldeck I I : 1-turoina, 2-sinhrona mašina,

3- pumoa, 4- aovod do turoine sa oredturbinskim zatvaračem, 5~zatvaračpumoe,

6- ulaz u halu. 7- montažni prostor, 8- kablovski kanal, Э- prostor glavnih

transformatora

Slika ZO .16 . Tromašinski agregat RHE Waldeck I I .

1- turbina, 2- sinhrona mašina, 3- pumpe, 4- vode-

ći leža jevi , 5- noseći ležaj , 5- OGVOO od turbine,

7- zatvarač iza turoine.

391

Druga prednosttro-

mašinskih shema u poredje-

nju sa dve mašine je mogu-

ćnost brzog г lakog -pušta-

nja и ргщтг rež-im. Ta

prednost proističe i z či-

njenice da i pumpa i tur-

bina rotiraju u istom pra-

vcu. Da bi se agregat pus-

tio u pumoni režim, on se

zaleće do sinhronog broja

obrtaja vlastitom turbinom,

posle čega se uključuje mo-

tor-generator i izduvava

voda iz protočnog dela tu-

rbine. Turbina razvija mo-

ment dovoljan za rotaciju

kola pumpe u vodom ispunje-

noj spirali pumoe, pri za-

tvorenim zatvaračima, tako

da nije potrebno prethodno

pražnjenje vode iz pumpnog

protočnog-trakta, što ubr-

zava start agregata u pum-

pnom režimu. Ujedno se ola-

kšavaju i us lovi za start

motor-generatora, jer se

on ori ključu.] e na mrežu sa

Dovoljnim oretnoanim zaie-

Zanvaljujući oomenutoj tom, koji otklanja ooasnost od startnog uoara u EES

snemi pumonog starta tromašinsKin agregata vreme starta je približno startu tu-

rbine i iznosi oko 80 do 90 s , dok se. pumpni start dvomašinskih agregata око

pet puta duži .

Treća prednost tromašinskih shema je mogućnost primene i na izuzetno ve-

likim padovima, do око 2000 m, t j . do onih padova koje mogu da savladaju savre-

mene višesteoene centrifugalne oumoe. DvomašinsKe sneme зі le su ograničene na

padovima ao око 600 m (RHE Bajina Bašta sa sreonjim naoorom oumpi око 600 m oi-

la je Fransisova reverzibilna mašina sa najvećim oaaom u svetu) . Sa razvojem

J L -

višestepenih -reverzibi 1 ni л mašina, koje su još u vek u fazi istraživanja, poveća

će se v paa za primenu reverzibilnih mašina.

Hedjutim, tromašinski agregati imaju i više krupnih nedostataka u poredje

nju sa dvomašinskim. Najveći nedostatak su veće specifične investicije i u dome

nu opreme i u gradjevinskom delu mašinske zgrade. Skuplja oprema je posledica

činjenice da se umesto jedne reverzibilne mašine koriste dve-pumpa i turbina,

dok je mašinska zgrada skuplja usled veće dužine agregata, i horizontalne i ve-

rtikalne izvedbe, složenijih račvi na dovodu i odvodu koje povećavaju širinu

zgrada,većih zapremina podzemnih radova, itd. Kod tromašinskih shema veći su

troškovi kompresorskih sistema za izbacivanje vode iz one mašine koja ne radi,

kako bi se rotacija te mašine odvijala u vazduhu. Takvi agregati su konstrukti v

no složeniji, imaju duže vratilo i veći broj čvorova (jedna mašina više, spojka

i td . ) , što povećava verovatnoću otkaza agregata. Eksploatacioni troškovi troma-

šinskih agregata su za oko 8% veći od troškova odgovarajućih dvomašinskin agre-

© " т а э — є г б г © -

Т р 7

12.0

í b)

Slika 20.17. Varijante RHE "La Coche" sa tri mašine sa Peítonovim

turoi nama i ove mašine

Л393

gata. Na slici 2 0 . 1 7 . pri Kazane su varijante RHE LaXocne- Zapremine iskopa za

mašins-ku zgradu bi 1-е su oko 35 hiljada m za tramašinsku, i oko 15 hi Ijada, za

dvomašinsku snemu.

Najveća slabost tromašinske sheme je velika visina podzemnog šahta, neo-

pnodna da bi se pumpa spustila na potrebnu dubinu Hs u odnosu na merodavnu do-

nju vodu. Na RHE Lago Del і о visina te po-

dzemne kaverne je blizu 60 m (slika 20 . 18 )

sto je uslovljeno položajem Peltonove tur-

bine iznad maksimalne donje vode i položa-

jem pumpe tako da uvek ima dovoljnu dubinu

potapanja H s .

Da bi se smanjila dubina ukopavanja

pumpi, a time i visina mašinske zgrade, u

nekim slučajevima se na usisnom delu cen-

trifugalne pumpe ugradjuje pomoćna pumpa

niskog napora čiji je zadatak da opezPedi

neophodan.ріjezometarski pritisak na ulazu,

како bi centrifugalna pumpa-velikog~napora

bila bezoedna od kavi tacije . Taj način se

može primeni ti na dispozicijama i sa verti-

kalnim i sa horizontalnim vrati tom. Time

se dosta efikasno smanjuju patreone-dubine

ukopavanja mašinskin zgrada, što je-naroči-

to efikasno kod uzvedbi. sa horizontalnim

vratilom, ali se dooija skuplja oprema

složenija sa gledišta eksploatacije. Takvo

je rešen je prikazano na s l i c i ..20-13. (RHE

Pona le-1 tal i j a ) , koje ima horizontalno

vratile. 2a ti se omogućilo lociranje na

IStOj Koti Peltonove turoine i vi šesteoe-

ne centrifugalne pumoe (za ovu ci rugu je

neoonocna odgovarajuća duoina potapanja od Hs « -15 m) ugradjena je pomoćna pu-

mpa, koju pokreće mala Pel tonova turbina. Njome se-na ulazu u glavnu pumpu ost-

varuje manometarski pritisak neoonooan za bezbedan rad sa gledišta kavi tacije .

,eoma je interesantno rešenje RHE Hongrin-Leman (švajcarska) sa horizontalnim

trcmašiiskim agregatima ť s 1 i к a 2 0 . 1 0 ) . Geotennički uslovi i neposredna blizina

:еіе**з -етап zantevaii su što pliću kavernu za realizaciju podzemne mašinske

Slika 20 . 18 . Tromašinski agregat

í HE 'Lago Delio" ( I t a l i j a ) .

'-kuglasti predturoinski. zatvarač,

2- Pel tonova turoina, 3- igličasti

-ecuiacioni zatvarač, soojka,

:- ;=tvorcstepena centrifugalna

tL.T.pa. motor-generater. ľ- no-

sači ležaj pumpe

Г39А

„zgrade_Zbog toga su usvojeni horizontalni -agregati, mada je turbina Pel tonova,

te je kao takva iznad nivoa Leman-a, koji služi kao donji rezervoar. Da bi se

Slika 20 . 19 . Izvedba agregata RHE sa pomoćnom pumpom ispred, glavne pumpe.

1- glavna Pel tonova turoina, 2- sinhrona-mašina, 3- višestepena pumpa,

4- pomoćna pumpa za ostvarivanje neophodnog pritiska na ulazu u glavnu

pumpu,. 5~ pomoćna Peltonova turbina-koja- direktno pokreće pomoćnu pumpu.

omogućilo da glavna pumpa raci u beskavitacionim režimima, i pored tako visokog

lociranja u oanosu na donju vcou, na usisnim del ovima svake glavne pumpe.su

predvi djene pomoćne pumoe, koje imaju zadatak da obezoede potreban pritisak na

ulazu. Pomoćne pumpe pokreću neposredno,,. mehaničkim putem, posebne-Peltonove

turbine postavljene-neposredno iznad njih (14 na slici 20 . 20 ) . Zaletanje alav-»¿аь»

ne pumpe do sinhronog broja oortaja ooavlja se takodje malom turoinom (12) sme-

štenom na samom glavnom vratilu. Zaštita cevovoda od vodnog udara ostvaruje se

zatvaračem - regulatorom pritiska (23) .

Tromašinska dispozicija agregata sa horizontalnim vratilom se često sreće

kod RHE. Klasična shema je prikazana na slici 2 0 . 2 ! . Turbina je spojena neposre-

dno sa mašinom, dok je pumpa spojena preko spojke, tako da se pri turbiniranju

pumpa i motor razdvajaju.

Radi zaletanja pumoe i / ili upravljanja spojkom, na vratilo horizontalnih

agregata se često postavlja i ooraoćna .turbina (najčešće Pel tonova - slika 20 . 22 ) ,

22

rSSS*

б- Fransisova turbina, 7- dovod do turbine, 8- turbinski aifuzor

čime se dobija u manevarskoj soosobnosti agregata. Takva shema omogućava da se

znatno skrati vreme prevodjenja agregata iz turbinskog u pumpni režim, pošto se

zaletanje pumpe u vazduhu može obaviti brže sa pomoćnom turbinom, pri rastavlje-

noj spojki . Kada se ostvari sinhroni broj obrtaja spojka se spaja i pumpa puni

vodom. Pri prevodjenju agregata iz jednog režima u drugi električna mašina os-

ышад na oumoa, 3- sinnrona maši na, ocmcćr.a turoina

LEGENDA UZ S U KL ¿v

1- ulaz , . 2- mašinska sala , 3- galerija zatvarača, 4- aovodni cevovoa, 5- cevovoa

-distributor, ó- preautrDinski zatvarači, 7- predpumpni zatvarači , 8- turoine

(60 MW), 9 — r e g u l a t o r , 10- sinnrona mašina 75 MVA, 11- glavna pumoa (60 MW),

12- pomoćna turbina za .zaletanje glavne pumpe, 13- pomoćna pumpa za stvaranje

potreonog- pritiska pre glavne pumpe, 14- pomoćna -turoi na za neposredno pokreta-

nje pomoćne: pumpe, 15- kućni - agregata ÎS—mostni kra n glavne ha le , 17-mostni

kran oaler i je zatvarača, 1.8- dovod .ido glavne pumpe, 19- odvooni kana u 2 l-ос vo-

dni kana 1 2 2 - cev za • rasterećenje - cevovoda.- prema donjoj vodi , 23- regulacioni

zatvarač, 24- arenažna galer i ja , 25- rezervoar rasni aorte voae, 25- arenažne pum-

pe , 27--pumoe za rasnladnu voću, 28- transformatori 75 MVA, £9- trafoi za kućnu

potrošnju, 30- komandna soôa, 31 i 32- komande za mašine 1 i 2 , као i 3 i 4 ,

33- upravljački centar , 35- kaolovsKa galerija 220 KV, 35-<aolovsKi tunel

Prŕmenar-tromašinskih agregara sa horizontalnim vratilom omogućava cia se

znatno snizi visina mašinske zgrade, ali se zato ista znatno proctužava, ukoliko

se agregati postave podužno, ili se proširuje, ukoliko se agregati postave po-

prečno. Kod većih padova je problem da se u takvoj dispoziciji racionalno ostva-

ri potrebna dubina ukooavanja, radi zaštite od kavitacije. Jedno od rešenja je

i već pornenuta mogućnost ugradjivanja pomoćnih pumpi ispred glavnih pumpi, kako

bi se na taj način ostvario cotreoan pritisak na ulazu, neophodan sa gledišta

zaštite od kavitacije.

Dvcrnasinskz shema je эо vremenu nastajanja najnovija cisDozicija agregata

Я-E. Sastoji se aa sinnrone mašine (motor-generator) i reverzibilne mašine (pum-

oa-turoinas. Po pravilu, takva kompozicija se realizuje samo u izveaoi sa verti-

kalnim vratilom. Bitna odlika, u odnosu na prethodnu shemu je da se rad u pumonom

i turbinskom režimu odvija samo menjanjem smera rotacije rotirajućih delová ooe.

mašine. To čini nešto složenijim uslove zaletanja agregata u pumonom režimu (u

zznosu na tromašinsku snemu,.

Svojstvo reverzibilnog raaa imaju raana kola svin reakcijskih turbina.

Izcg toga je opseg oacova <o]i se pokriva reverzibilnim mašinama približno is-

ti :<ao u slučaju reakcijsicin turoina i kreće se u granicama oa 3 do 650 m.

25

.. Sada^serssiaTra da u tom opsega, padova valja koristiti is k i j uči voxdvoma-

šinske.agregate, dok tromašinske sneme treba koristiti samo za - padove-.veće. od

650 m (znači u domenu

Peltonovih turbina), i

u onim slučajevima ma-

njih padova kada se ta-

kvoj elektrani namenju-

je uloga rotirajuće re-

zerve, tako da će radi-

ti i sa delimičnim op-

terećenjem. Analize iz-

vedenih RHE pokazuju da

su posle 1972.godine ug-

radjivani isključivo

dvomašinski agregati.

Osnovna prednost

dvomašinskin, čisto re-

verzibilnih agregata je

njihovo.manje koštanje

u odnosu na tromašinske

sheme. Kostanj е-sami h

agregata, je za oko 20

do 30% manjer-U-odnosu

na alternativnu troma-

šinsku shemu, dok je smanjenje koštanja čitave RHE orijentaciono oko 10-15%.

Prednost je i bolja pristupačnost za preglede i održavanje, kao i veća pouzda-

nost sa gledišta Kvarova, zDog manjeg broja mašina (dve mašine manje,, ako se

računa i spojka), ležaj a „..zatvarača i kraćeg, v rat іі a . Hane su niži koeficijen-

ti korisnog-dejstva (bar u jednonsoa režima), duži i komoli kovani ji prelaz u

pumom režim (пекоііко outa auži nego u tromašinskim snemarna^-nešto SKupl ja

elektroopreraa,. nepovoljni j i úsloví raaa u ulozi rotirajuće rezerve sistema, ve-

ća opasnost oa pojave vibracija u pumpnom režimu (zoog pokretljivih lopatica

sprovodnog kola) i složeniji uslovi zaštite od kavitacije. No, i pored, tih ma-

na dvomašinske sheme se sada najčešće koriste zbog nižih specifičnih troškova

i sve većih jediničnih snaga agregata.

Nepovoljni je energetske karakteristike reverzibiInih mašina posledica su

nidromenaničke zakonitosti oa se pri jednakom broju oortaja u pumpnom i turbin-

Slika 20.24. Reverzibilna Fransisova turbina Dalešice

(ČČSR). 1- radno kolo, 2- sorovoano kolo, 3- nosači

na poklopcu turbine, 4- vodeći ležaj, 5- noseći ležaj,

6 i 7- vratilo, 8- spirala, 9 i 10- komora i otvor za

odstranjivanje vooe iz turoine, kada ista rotira u va-

zaunu u ulozi sinnranoa komoenzatara

Л399

sKom režimu najveći k-k-d.. turoine postižu pri većim, padovima od onih koji od-

govaraju-najvećim k .k .d . pumpe. To ne odgovara realnim hidrauličkim shemama kod

kojih je napor pumpe uvek veći od neto pada u turbinskom režimu.

Najrasprostranjenija reverzibilna mašina je modifikovana za dvosmerni rad

Fransisova turbina (radijalno osna reverzibilna mašina) koja je prikazana na

slici 20 .24 . Vidi se da je konstrukcija vrlo slična klasičnim Fransisovim turbi

nama, samo se mora obezbediti vrlo mobilan kompresorski sistem za izduvavanje

vode iz turbine, kako bi ona rotirala u vazduhu onda kada radi kao sinnroni kom

penzator. Razlika je u difuzoru, koji je kod reverzibiInih mašina znatno duži,

zbog veće dubine ukopavanja, uz uslov da mora da omogući rad u oba pravca, te

je odgovarajuće i oblikovan. Potrebna je i veća manipulativnost zatvarača sa

obe strane mašine, koji moraju da omoguće brz i nesmetan prelaz iz jednog reži-

ma u drugi, uključiv tu i rad u ulozi sinhronog kompenzatora. Na slici 20.25.

prikazano je podzemno postrojenje sa dvomašinskim agregatima, kod koga se zapa-

ža znatno kompaktnija konstrukcija hale u poredjenju sa tromašinskim disDOZici-

jama. Difuzorski zatvarač je radi postizanja neopnodne manipulativnosti opre-

mljen servomotorima.

Slika 20 .25 . Podzemna dvomašinska snema RHE (projekat). 1- sinnrona mašina,

2- reverzibilna turoina - oumoa, 3- kuglasti zatvarač, 4- aifuzorski zatvarač,

sa servomotormm pogonom, 5- transformator, 6- kablovska galerija

320 m

Л400

Radtjalno-osne (Fransisove) reverzibilne mašine sa najvećim paaom na sve-

tu primenjene su na RHE Bajina Bašta, sa "opsegom napora pumoi 532-521 m, i op-

segom paaova turbiniranja 498-6Q0_.m_ Imajući u vidu efikasnost tog tipa mašina

očekuje se da će se one koristiti na još većim padovima, do oko 700 m, pri čemu

se mora još više smanjiti brzohodnost mašine. Pošto se sa sniženjem brzonodno-

sti smanjuje i k .k .d . centrifugalnih pumpi, ta pojava predstavlja ozbiljnu sme-

tnju za dalje povećavanje visine koriščenja jednostepenih radijalno-osnin (Fra-

nsisovih) reverzibilnih mašina. To se pregledno vidi iz dijagrama na slici

20 .26 . Na slici (a) prikazana je zavisnost specifičnog broja obrtaja na reverzi-

bilne mašine u funkciji visine pumpanja (H D ) . Savremene reverzibilne mašine se

uglavnom nalaze u granicama (pojas na slici a) u opsegu n^ - (500//H) do

( 550 / /H ) , s tim što se za prvu aoroksimaciju odreajivanja n može usvojiti re-

1 асі ja

К ^ 600 т 700 / • -i x /on «»и = - — (min ) (20 .10)

• /Hp / Hp

Konstanta iz relacije (20.10) prikazana u vidu < = / r; predstavlja

"koeficijent зтеlos vi ! ! pri ocredjivanju Przohodnosti reverzibiInin mašina. Ta

konstanta se stalno povećavala tokom razvoja reverzibi1nin mašina. U periocu

do oko 1S55. ta konstanta je iznosila око 450 (znači na - 450 / / HD)> sedamdese-

tih godina.se popela na oko 550^600 (n ? - o00/ /~H D ) , dok se saoa u SAD već pro-

jektuje "još smel i j e " , sa odnosom n g - (700*740 ) / / HD . Povećanje ''koeficijenta

smelosti" značajno povećava ooasnost od kavitacije, vibracije mašina,, zahteva

znatno veće ukopavanje mašinskin z g r a d a i t d . Zbog toga se za prvu aproksima-

ciju preporučuje relacija (20 .10) . U slučaju RHE Bajina Bašta koeficijent sme-

losti je iznosio oko 588.

Na slici 20 .25 . je prikazana veličina k . k . a . reverzibilnog agregata u

oumononr režimu, u zavisnosti.gg„ specifičnog broja obrtaja ru. Iz ta dva dijag-

rama se jasno uočava sleoeća bitr.a tendencija: sa povećanjem oaaa smanjuje se

a sa smanjivanjem n„ smanjuje se koeficijent korisnog aejstva reverzibil-

ne mašine u pumonom pogonu, s tim što se pri padovima većim od 600 m ta tenden-

cija pojačava., Povećavanje Przohodnosti mašine u tom domenu nije moguće zbog

toga što se sa. povećavanjem n q povećava koeficijent kavitacije a (slika 20.27)

pa bi takvi agregati zahtevali izvanredno rveli ka ukopavanja, koja rešenja ma-

šinskih zgrada čine tehnički veoma složenim i ekonomski neprihvatljivim. ІНа

slici 20 .27 . prikazana je zavisnost kritičnog (najnižeg) koeficijenta kavita-

Л401

і

Hp

(m)

5 50í-

I i \ 500

550

a)

o Fransisove

x dijagonalne

Л Bajina Bašta

450 j-

\ д \ A Capi/ina

L M i l L i _ ! I

1 j 1 \ г> \ 1-І — 600

1 j

\ ъ Л ч "

\ ; \ У

)'

i \ ° 4 V Í \ !

\ ó Xі ч _ 700

! í

\: 0 V \

Л 01 У

\ V H p

1 с \ ; о \ \

a <

0,91

0790

0,89

0,88

0,87

0,86

0 ^ 5

0,84

i b)

І I 1 J J і i /

!

Г 1

1 / 1 1 \

í / і І

/ і і 1 ! í

/ ! і і ! і і ŕ І 1 í і S І І і і і 1 1 і í !

i i i

і і ! ! í j ! 20 25 30 35 ДО 45 50 55 60

nq(m¡nT

5 0 0 '

V Hp n(7 (min " 1 )

20 25 30 35 40 • 45 50 55 60 65 70

З'іка 20 . 25 : Specifični proj aortajа n^ u funkciji napora pumpe HD (a) i k . k . d .

u funkciji Pw

ci je reverzibilne maline (Vuško-і і /

v i č [46] ) :

c , = 8 , 5 x 1 0 " 4 n 4 / J (20 .11 )

пя (min"1}

25 30 25 ¿0 45 50 55

s ivrmcna vreonost koeficijenta

t s c i j e ; 1 ) , Kriva а - t ( n , ) ко j a je

jer. a na osnovu analize izveaeñin RHE i Z'

і prosečne vrednosti koeficijen-

ta kavitacije ..kojer.su primenjiva-

ne u novijim izvedenim RHE sa re-

verz-ibiinim mašinama ( 2 ) . Ľäko se

da zaključiti da bi odaoiranje

'koefі cijenta,smel osti" sa gornje

granice (n ? = 700 / /H^) zantevalo

enormná ukopavanja u slučaju RHE

sa većim padovima. U slučaju RHE

Bajina Bašta to р і značilo da bi

treoalo usvojiti 30 rn-in'1

(u mes to realizovanin По-^24 m i n " " ) ,

Л402

što bi zahtevalo potananje reverzibilne mašine za око 75 m (realizovana je sa

Hs - -54-m).

Zbog toga se za taaove veće od 600 m u novije vreme razvijaju višestepe-

ne reverzibilne mašine (na primer, RHE La Coche - petostepena pumpa-turbina, na

por pumpanja 882-946 тп, snaga oko 80 MW). Glavni nedostatak višestepenih rever-

zibilnih mašina je u tome što se moraju izvesti sa fiksnim lopaticama sprovod-

nog kola, te nemaju negućnost regulisanja snage u turbinskom režimu. Pokretanje

i zaustavljanje mašine ooavlja se zatvaračem. Zbog tih slabosti ne može se oče-

kivati da će višesteoene reverzibilne mašine potisnuti tromašinske sheme u do-

menu visokih padova i u uslovima kada se RHE mora koristiti kao regulaciona hi-

droelektrana.

Na padovima u orioližnom opsegu 35 do 150 m uspešno se mogu primeniti di-

jagonalne reverzibilne mašine. Izvode se u dve verzije . Prva, sa sprovodnim ko-

lom, praktično se ne razlikuje od klasičnih dijagonalnih turbina, druga je bez

sprovodnog kola, te se regulacija obavlja samo pokretanjem lopatica radnog ko-

la (slika 2 0 . 2 3 ) . Pogoane su za rad sa promenljivim oDterećenjem, zbog male ose

tljivosti k . k . d . na dremenu opterećenja, ali imaju ave mane u oanosu na alterna

Slika 2 0 . 2 8 . Dijagonalna reverzibilna mašina u verziji oez sprovodnog kola

(RHE Sesatiile-Kolumoijal. 1- soirala , 2- turDinska glava, 3- pokretne lopatice

raonog kola, 4- vooeći ležaj sa uredjajem za hladjenje

, . - - — ^ 40S

tivne Fransisove reverzibilne agregare: skuplje su i imaju nepovoljni je kavi ta-

cione karakteristike, te zantevaju dublje ukopavanje mašinske zgrade. Zbog toga

ih valja primenjivati samo u slučaju regulacionih RHE sa manjim Drojem krupni-

jih agregata i pri večim oscilacijama pada.

Jedna od slabosti reverzibilnih mašina je neophodnost zaustavljanja pri

prelasku iz jednog režima u drugi. Pošto to ograničava mobilnost agregata, čine

se napori da se pronadju rešenja koja bi eliminisala tu slabost. Najperspektiv-

nija je mašina Isogyre, koja ne menja pravac rotacije u pumpnom i turbinskom

radu (slika 2 0 . 2 9 ) , što je njena osnovna prednost, jer omogućava brzi prelaz iz

jednog režima u drugi. Prelaz iz pumpnog u turbinski raa js za svega 65 s , a iz

turbinskog u pumpni 55 s , što su najkraća vremena kod svih do sada realizovanih

Slika 20.29. Reverzibilna mašina

tipa Isogyre, sa istim smerom

rotacije u oba režima: 1- turbi-

nski aeo rotora, 2- pumpni deo,

3- vratilo, 4- sprovodno kolo

turbine, 5- zatvarači koji se

zatvaraju kao mašina radi kao

turbina, ó- zatvarači koji se

zatvaraju u pumpnom radu, 7- za-

tvarač koji se zatvara u turbin-

skom raau, 8- servomotor! koji

-5 potiskuju zatvarače, 9 i 10- do-

*<> voo komprimiranog vazduna za

pražnjenje oumonog aela (9) 1

turo ins k o g cela (101. 11 i

nivo voce і turoinskom ііі pum-

pnom traktu ori racu u cruccm

tava strana crteža: zatva-

rači u položaju za turoinski raa.

oesno: položaj za cumpni- rad.

404 -

trpova agregata. Reverzibilna mašina se sastoji od rotora na kome su spojena u

jedinstvenu-celinu dva kola - turbinsko i pumpno. Spirala je zajednička,^sa za-

jedničkim cevovodom prema gornjoj vodi, dok su dovod prema pumpi i odvod od tu-

rbine razdvojeni. Turbina ima SDrovodno kolo sa pomičnim lopaticama, dok pumpni

deo ima samo fiksne statorske lopatice. Snabdevena je sa obe strane posebnim

zatvaračima, u vidu prstena, koji izoluju turbinu u slučaju pumpnog rada (desna

strana na s l i c i ) , ili pumDU u slučaju turbinskpg rada (leva strana crteža). Iz

protočnog trakta onog dela mašine koja ne radi istisne se komprimiranim vazdu-

hom voda, što omogućavaju i mooilni zatvarači na dovodu ao pumpe i na turbin-

skem odvodu. Pošto su radna kola pumpe i turbine nezavisna, optimalno oblikova-

na, postižu se visoki k .k .d . u oba režima i pri različitim padovima.

Agregati sa reverzibilnim mašinama tipa Isogyre spadaju u veoma perspek-

tivne sheme za padove u čitavom opsegu u kome se sada koriste reverzibilne ma-

šine. Na slici 2 0 . 3 0 . prikazana je RHE Malta-Oberstufe (Austrija) na kojoj se

Ü21

rona mašina,2-reverzibilna mašina (gore-turbina,dole pumpa),3-cevovod ka gornjoj

vodi,4-cevovod ka donjoj vodi ,5-dovoa do pumpe,6 -00vod oa turoine,7-navarijski

zatvarač pre maši ne, 8-zatvarači ispred pumpe, i iza turoi ne, 9-drenažni . kolektor.

Л405

pregledno uočava koncepcija agregata .Isogyre, pratećih dovoda, odvoda i zaxvara-

Korišćenje agregata sa turbinom Isogyre još je više smanjilo visinu agre-

gata (videti sliku. 2 0 . 3 1 ) , što je vrlo važno kod nekih izvedbi reverzibiinih

postrojenja-, naročita podzemnih-,, kako-bi se ostvarile mašinske hale- racionalnih

konstrukeija.

Sirica 2 0 . 3 1 . Uooredjenje gaoarita agregata r a tromašinske-M-T-P, -

h) tromašinske T-М-Р, с) dvomašinske, d) Isogyre sheme

2 0 . 4 , IZBOR PARAMETARA R E V E R Z I B I L N I H PUMPNI H T U R B I N A

J četvoromašinsKim i tromašinskim snemarna parametri mašina se biraju prema

načelima кота važe za izoor parametara turoina і риягаі Reverzibilne -pumone t-jr-

::-.e i:na]ĺ, пеке osooenost:, <oje će se ovce razmotriti na nivou Koji omogućava

treiiminarm izoo^ parametara takvi n mašina,za potreoe niarotenničkog cela зго-

;e.<tovanj3.

Na sličan način kao što je izveaena Ojlerova jeanačina za turoine ( 1 0 . 3 6 )

-nože se izvesti i za pumpni režim i svesti na oblik

H - pîUiVj eos ai- U2VoCOSa2)/g ( 20 .12 )

'j koli ko se j j e a n . ; 1 С . 3 6 ' stave inaeksi a t " 'turoinsкi režimi za aefinisa-

•~c <olo izrazi 'J zagraaama su jeanaki , tako aa se aooije relacije

V H i = Ip'Ht: (20 .13)

"Ta^reíacfja pokazuje de radno kolo reakcijske turbine poseduje osobinu re-

verzibilnosti , ali je napor koji se razvija u pumpnom režimu manji od pada pri

turbiniranju, u odnosu n p . n t: l - Medjutim, kao što je pokazano u jedn . (20 .6 )

napor u pumpnom režimu je uvek veći od pada u turoinskom radu. Zbog toga se

pri izboru parametara reverzibilne pumpne turbine mora poéi oó napora u pum~

nom radu.

Specifični broj obrtaja reverzibilne mašine u pumpnom režimu iznosi

•-(Пз)р в "з ,б5-п/о" /^н| (20.14)

gde su: n - nominalni broj obrtaja (min Qv- protok u pumpnom režimu (m-Vs),

Hp- računski napor u pumpnom režimu.

I u ovom slučaju se može usvojiti veza ns i n c po ( 10 . 79 ) :

n s - 3,365 n q ; r\q - 0,297 n s (20.15)

Napor mašine u optimalnom pumonom režimu može se izraziti relacijom

Hp - K p .u* /2g (20.16)

gde su: uj~ oboona brzina radnog kola (u¡- Огяп/бО), KD- koeficijent napora,

koji zavisi od ( n s ) ? . Ustanovljeno je da je veza f [ ( n s ) p ] ista za pumpe i

revezibilne mašine i da se može iLidZit« empirijskom relacijom

• ("sb ЛР - 1 , 2 e 500 ( 20 . 17.)

koja važi u širokom oDsegu vrednosti ( n s ) D .

Prelazeći na jedinične parametre, shodno jedn. (^10.71), za HD = 1 i 0t-1,

a koristeći jedn . (20 . 'Z) —u «ja se jedinični broj obrtaja u pumonom režimu

(nV) 0 - n-Dt/VHp - n-0]/ /Кр(тг'П 0] /60) z /2g , odnosno sredjivanjem

(nj)p -= 84 ,3 / / Ц (20.18)

Prečni к radnog kola se može odrediti na osnovu relacije f t C T ľ . , za pumoni

režim:

Di = ( " i i p / V ' п (20.19)

Izlazni prečnik D? (on odgovara ulaznom-usi snom prečniku u pumonom-radu)

može se preliminarno dobiti na osnovu empirijske relacije [531

D 2 / D : = 0 , 4 + 0,0056-n^ (20.20)

Najzad, u analizu parametara reverzibilne mašine mora da se uvecie i potre-

bna dubina potapanja mašine, izražena preko veličine H s . Veličina sisanja H s

može se odrediti preko jedn. ( 1 0 . 1 1 6 ) . Koeficijent kavitacije se može izraču-

nati iz relacije

a - (0 ,00085 - 0 , 0 0 1 3 ) n ^ / J ( 20 . 21 )

pri čemu se u prvoj aproksimaciji može uzeti veća vrednost konstante, ona koja

odgovara približno l ini j i (2) na slici 20 . 27 .

Postupak analize i izbora parametra reverzibilne pumpne turbine u prvoj

aproksimaciji bio bi sledeči (tab. 2 0 . 1 ) .

- Defi nišu se protoci po agregatu u pumonom i turbinskom režimu i odgova-

rajući računski napor u pumpnom i računski pad u turbinskom režimu.

Imajući u vidu činjenicu da su mstalisane snage sinhrone mašine u pumpnom

i turoinskom režimu približno iste , instaiisani protoci u pumonom i turoinskom

režimu su raz l ič it i . Pumoni protok mora da bude manji od turbinskog, pri čemu

se taj oanos približno može oorediti iz jeanakosti

Qtnrr,i:p'.7j - С-Пр/П^п^ , 2 0 . 2 2 )

gee su: i -u - instalisan orotok, raani pad i k . k . d . turoine, Q n , H ? i

- instalisan protok, računski naDor i k . k . d . u pumonom režimu,п^ - k .k . d . sin-

krone mašine. Odnos insta 1isanin protoka u pumonom i turoinskem režimu krsće

se najčešće u granicama Qv/Qz - Q,7tQ,8. ¡Na primer, RHE čapljina: Qt - 112,5 m J / s , 0 D = 9o m° / s , i ta .

- Зіга se 'koeficijent smelosti" .< ( j e o n . 2 0 . 1 0 ) iz opsega 500т700, a zatim

se za njega (na primer, К ^ 650) i računski naDor u pumpnom režtmu odredj uje

prva aproksimaci ja n T ¿označeno u taceli sa n i ) . Zatim se ooreojuje oriraenom

22.151 i odgovarajuća vrednost rsT u prvoj aproksimaci ji (ni.; .

- ^rimenom relacije •20.1 - ; oarsejuje se nominalni prej oortaja, a zatim

se jsvajaju odgovarajući sinnroni projevi oortaia, na j э1 i ž i /ее i i man j i :c ra-

čunske vječnosti. како рі se analizom oounvatio izvestan ooseg тюдисіп vredno-

st: n. Pošto svakom n odgovara oa red j ena vrednost n,., a time і .< iz jean. . 20 . '.Ci

time se , ustvari , , i spi tuje odreajeni ppseg "koeficijenta smelosti11.

-Za ooaorane vrednosti n ooredjuju se tačne vrednosti n s i n q preko jean.

20 .14 • i ( 2 0 . 1 5 ) .

- Računaju se vrecnost: jecrt. 2 0 . 1 7 ^ a za ť . m se o reko .20.ІЗ", oore-

cjuju jedinični orojevi oprta,]a j pumonom režimu *"-.„.

408 -„.Izračunava se prečni k. Df radnog kala preko jedn. ( 20 .19 ) .

— OtíredjujLL.se. koeficijenti kavitacije (jeon. 20.21) i odgovarajuće vre-

drastic H s za svaku od analiziranih varijanti parametara mašine.

Ka taj način se dobijaju svi potrebni parametri za svaku od varijanti n,

odnosno гід., te se daljom tehničko-ekonomskom analizom može odaorati pri hvati j i

va varijanta parametara agregata. Zapaža se da se sa povećavanjem brzohodnosti

smanjuje Qľ , a time i površina osnove zgrade i koštanje opreme, ali se znatno

povećava H s , što dovodi do povećanja dubine potaoanja reverzibiIne mašine, a

time i do povećanja koštanja zgrade.

U tab. 20 . 1 . data je shema proračuna za sledeči primer:

Qp = 44 m 3 / s , Hp = 600 m, DV = 270 mnm, 622 m (zaokružene vredno

sti RHE Bajina Bašta):

v?q za K = 600 (min-1)

n!~ iz (20 .15) (min" 1)

n ( iz 20 .14) sinhrono (min _ i )

(n s )p (min""-1') iz 20.14

n g (min" i )

Kp ( iz 20 .17)

( n r ) p ( iz 20 .18)

Dr * ( iz 20 .19)

0 ,0013-n^ / J

H s - 10 - M ( H p ) ^ ? (mj

Koef.vsmelosti varijante

32

375 428 500

/5 8 b 100

?y 25 30

1,03 1 ,01 0 ,98

83 84 86

5,4 4 ,8 4 ,2

0,081 0,093 0 ,12

- 46 - 54 - - — 73

539 612 735

Sa odreojivanjem parametara reverzibilne mašine, poseOno prečniKa kola Di

i 0 2 , mogu se na osnovu principa koji su izloženi za klasične turoine odrediti

svi ostali elementi: spirala, difuzor, a time i elementi mašinske zarade. Zaoa

ža se-da je oitna razlika u tome što se u slučaju reverzibilne mašine mora ooe

zaediti znatno veća dupina potapanja turoine. Još jeona osooenost je u tome

sto se kod reverzibilnih mašina oooija za oko 30« veći orečnik D. nego kod kl a

sičnin turbina.

Sinhrona mašina reverzibilnih agregata menja samo smer rotacije, a nomi-

nalni broj obrtaja (n) je u ooa režima isti . Načini oslanjanja rotirajućeg

sklopa su isti kao kod klasičnih agregata.

Agregat ima tri radna stanja: pumpanje, turoiniranje i rad u us 1 ovima

4 Ш

smnronog kompenzaxora.. У torirtrecem režimiL~agregat radi sa isoražrrjerňnr turíJi-

n s кіш traictom (vooa se iz turomsKcg trasta isrisne кошрпш гапш vazaunorai,

preuzimajući manju kol ičinu aktivne snage,. a isporučujući sistemu-reaktivnu

snagu* u skladu sa potreoom za rcjonu Postoji mogućnost da»agregat iz svakog

raanog stanja preaje u- bilo koje oa drugi fcv stanja, Najduže traje (300-40СГ s J

prelaz iz turbiriskog u pumpni rad, jer se agregat mora zaustaviti, turoinski

trakt isprazniti komprimiranim vazduhom, da- bi se tek tada krenulo sa zaTeta-

njem agregata u pumpni režim. Pokretanje agregata u pumpni režim može biti

različito: a) pomoćnim elektromotorom, h) pomoćnom turbinom, c) pomoću drugog

(novog ili postojećeg) obližnjeg hidroagregata ("back to back" start), d) asi-

nnrono pokretanje priključivanjem sinnrane mašine na pun ili sveden napon mre-

že, itd. Ovde se neće ulaziti u probleme izbora načina zaletanja. Na RHE čap-

ljina primenjerr je način (d ) , dok je na RHE Bajina Bašta odaoran način (c) ta-

ko da se za zaletanje pumpi koriste agregati HE Bajina Bašta.

20.5. ASOBENOSTI DISPOZICIJA MAŠÍNSKIH ZGRADA REVERZI-

BILNIH HIDROELEKTRANA

Dispozicija mašinskin zgraaa RHE orevashodno zavisi oa usvojene sheme ma-

šina. :<od jevvovomašinskih shema u suštini postoje dva dela zgrade - aeo sa

tu ГРІ nama, koji se disooziciono razvija na način kako je to razmatrana u glavi

'9 . i aeo sa pumpama, koji sa razvija prema zahtevima pumpi. J našim uslovima

takve se aispozicije mogu javiti samo pri faznom razvoju pojeainih elektrana,

pretvaranjem klasičnih elektrana u reverzibiIne, uz dograanju pumonin agregata.

Zbog toga se te dispozicije ovae nece detaljnije razmatrati, a oareajene ideje

~ mogućnostima primene i m snema pruža slika 20 .9 . Ukoliko su zgraae sasvim

•razdvojene, što je umesno koa većin paaova, zgrada sa pumoama je smeštena aup-

âai zaštite pumpi oc kavitacije. Zgrade se mogu postaviti tako aa se sa

montažnog prostora turpinske naše kroz vertikalni šant soušta oorema na montaž-

4 - crostor riže nal e oumonih agregata.

\OG zrcmašir.skih зпєта dispozicija zgraae zavisi oa položaja vratila. ,<ca

.ertikalnin izveooi vratila aooija se veoma auooko fundirana zgraaa, .\oja pores

već razmatranin etaža ima još i sledeče etaže: ispod etaže turoinskog difuzora

rransisovih, odnosno oovoonog kanala Peltonovih turbina, nalazi se etaža vooe-

ćin ležaja i spojki (slike 10.11. i 10 .18) , ispod nje se nalazi etaža pumpi,

".a samom anu se nalazi etaža nosećin ležaja pumpi i najzad, temeljna ploča sa

Trenažnim sistemom. Razlika se najoolje uočava na slici 20 .82 . na primeru RHE

4 TD

Îta^íaapisriífe, saziva klasična Pel tonova i ¿ya re?erziói4яа tromašinska ag-

rec^tartsa Peltorrovrá turbinama. Izmedju reverzibilnih agregata, JU najdubljem

deki zgrade, smešten je drenážni sistem sa pumpama za odvodnjavanje zgrade.

Dublji deo, sa reverzibilnim agregatima, rešen je kao jedna sekcija, razdvoje-

na dilatacionim fugama od blokova sa klasičnim agregatima. Pri temeljenju naj-

dubljeg dela zgrade izvršeno je osiguranje temeljne jame zidovima koji su usi-

dreni prednaoregnutim ankerima za bolje geotehničke formacije.

Slika 2D.32. RHE Mal ta-Hauntstufe (Austrija), sa klasičnim Peltonovim.

turbinama (krajnji agregati) i-reverzibiIninr tromašinskim agregatima.

1- upravna zgrada, 2- montažni prostor^ 3- ankeri, л- drenážni sistem

Savremenije rešenje tromašinskih agregata po reaosleau T-М-Р prikazano je

na slici 2D.15. laoaža se aa taKvo rešenje omogućava sažimanje agregata i ma-

šinsKe zgrade, pre svega zoog oslanjanja nosećeg ležaja na оокіооас pumpe. U

toj izveapi je i zmenjen re aoslea etaža,, a neke (etaža vodećih ležajeva i spoj-

.<•; i su i -izostale, ta ко aa se mogu razlikovati turoinsxa etaža (neposredno u

nali> sa oavoani-m ai fuzorom iznaa turoine (slike 10.15. i 2 0 . 15 ) , etaža sinnro-

ne mašine, etaža pumoe i nosećeg ležaja, etaža difuzora i predpumonog zatvarača,

i najzad, nivo pumonog dovoda, temeljne ploče i -drenažnog sistema.

Rešenje tromašinsícog agregata sa horizontalnim vratilom omogućava nižu,

ali dužu mašinsku zgradu. Takvo rešenje je detaljno prikazano na slici 20 .20 .

Kod većih padova smeštanje turbina i pumoi na isti nivo mašinske zgraae obično

zanteva postavljanje i pomoćne pumoe, za stvaranje odredjenog pritiska na u las-

Л411 ku u glavnu рипиш, radi ajene zaštite oa kavitacije (slike 20.19. i 2 0 . 20 ) .

U našim uslovima se može očekivati aa će pri gradjenju RHE biti koriščene

uglavnom avomas-inske sheme, jer se potencijalni profili nalaze u domenu padova

koji to omogućavaju,primenom jednostepenih reverzibiInih mašina (do oko 550 m).

Mašinske zgrade reverzibiInih dvomašinskih agregata imaju slične sadržaje

kao u klasičnim izvedbama, uz sledeče osobenosti:

- znatno je veća dubina potapanja turbina (kod većih postrojenja i nekoli-

ko desetina metara ispod najmanje donje vode), zbog čega se mašinske zgrade

najčešće ne mogu realizovati kao klasična nadzemna postrojenja, već samo kao

Dodzemne ili polupodzemne elektrane;

- duboko postavljeni agregati smeštaju se po pravilu u šahtovima., kojima

se prilazi sa gornje strane;

- da bi se ooezbedio spoj sa donjom vodom difuzori su veoma izduženi i pod

znatno većim uzlaznim uglom nego što je slučaj kod klasičnih agregata;

- zatvarači sa oDe strane reverzibilne mašine moraju aa cuau orzi, raai

zaštite mašine u svim režimima rada i vrlo operativni, radi orzog prelaska iz

jednog režima u drugi, uz eventualnu brzu oavoanju turoinskog trakta. Brzi difu-

zorsKi zatvarač mora aa ouae potpuno upravljački pouzaan, jer oi njegovo sluča-

jno i neoreavidjeno zatvaranje u turbinskom režimu izazvalo navariju agregata;

- zbog velike dubine potapanja agregata u oanosu na donju voau znatno su

složeniji problemi dreniranja mašinske zgrade.

Kl jučarr oroofrem je ofcezoedjivanje potreone auoine potapanja reverzibilne

mašine~-Na RHE Sajina Bašta taj problem je vrlo uspešno resen spajanjem turpi-

пе-pumpe sa akumulacijom već postojeće HE Bajina Bašta. Sa &i se to ostvarilo

probijena je brana i dogradjena zanvatno-izlazna gradjevina (slika 20 . 33 ) , koja

je spojena sa я-izvocíno lociranonr zgradom cevovodom 0 7 r 0 aužfne 314 m. Tak-

mer rešenje je omogućilo izradu šafitne mašinske zgrade u uslovima potapanja reve-

rzibilne pumpne turbine oct čitavih- -54 m. Zgrada je rešena sa spol jaira-portal -

nim i unutrašnjim mostnim kranow (slika 20.34)- ЇЧа kravu su aemontažni poklopci

od pleksiglasa, koji služe i za osvetljenje mašinske zgrade. Kroz otvore na

krovu najteža oprema se spušta direktno u šahtove agregata, a unutrašnji mostni

kran manje nosivosti (53 t) služi za prenos i montažu lakših aelova.

O PUMPA _JLLR8.!NA D PRAVAC TEČENJA

Slika 20 .34 . RHE. Bajina Bašta: poprečni presek kroz postrojenje i presek kroz

agregat. 1- portal ni kran, 2- unutrašnji kran, 3- difuzorski zatvarač, 4- dre-

nážni sistem, 5- pumoa-turoina, 6- voaeći ležaji , 7- noseći ležaj , 3- sto gene-

rator-firatora

/ / / /

/ / // / / //

// //

//

<o C I '-Г5 C СГ> 3 ГО ==

• O O N «3 HJ <\ "O i. .t3

O O i-its a. N та

3 > •f- O M- —« i— a> «з

~ -a ím

Slika 20 . 35 . HE čapljina, b) presek kroz agregat, c) preseK kroz čitav šaht.

í- drenážni-bunar,.2- galerija za.spajanje, drenážni h Dunara, 3- kablovski iz-

vodi

Instruktivno je rešenje RHE čapljina, .koje je na slikama 20 .35 . detaljni-

je prikazano. Dubina potapanja reverzibilne mašine je oko 33 m. Zbog toga se

projektant odlučio na podzemnu mašinsku zgradu sa šahtovima za.smeštaj agrega-

ta. Pošto je minimalna kota donje vode u kompenzacionom basenu samo 2 ,3 rnnm,

pumpne turbine su postavljene na koti -30,0 mnm, dok su najdublji delovi šahto-

va, sa drenažnim bunarima, dostigli kotu -47 mnm. Prečnici šantova agregata su

20 m, a njihov osovinski razmak je 27 m. Izmedju njih je postavljen komunikaci-

oni šant, sa steoeništem i 1 i ftom (slika 2CL35 d i e ) .

-^Éi-

Slika 20 .35 : НЕ Čapljina, d) orešek kroz šahtove na nivou sinnrone mašine. 5)

poaužni orešek. l-oreatuminsKi zatvarač, 2-dovoani cevovod, 3-difuzor ,4-1 i ft ,

5- drenážni Dunari, ô- sooj arenažnin ounara, 7- oristuoni tunel, 8- montažni'

ľrcstcr, 9- Komanaa

116 Zgrada, j e oka SBQ ш u stenskom toas ivu. Pristupni tunel izlazi na montažni

prostor. U proširenju -pristupnog -tunela smešteni -su transformatori, koji se na

svoja-mesta uvoze ši nama*koje vode od montažnog prostora. Izmedju galerije tran

sformatora i proizvodnog dela zgrade izvedena je poseona galerija sabirnica

(slika 20-35-a). U podzemnoj kaverni smešteni su samo neophodni komandni sadr-

ž a j i , dok je ostali upravni i radni prostor smešten u zgradi na ulazu u pristu-

pni tunel. Drenážni sistem je rešen sa bunarima uz svaki od dva agregata, medju

sobno spojenim, sa mogućnošću i izolovanja. Bunari su opremljeni sa po tri pum-

pe (2-80 + 350 L / s ) , od kojih se pumpa za nuždu, od 350 L/s pored elektromotor-

nog pogona može pokretati i posebnom turbinom, na odvajku iz dovoda pod pritis-

kom. To je uradjeno

zbog toga što su u

ovom slučaju problemi

odvodnje zgrade veoma

delikatni. Rashladna

voda se zahvata sa 4

pumoe iz posednog bu-

nara koji je spojen

sa donjim vodostanom.

Sigurnost rashladnog

sistema.povećava.rezer

voar rashladne vode,

smešten u neposrednoj

blizini donjeg vodo-

stana. Brzi difuzor-

ski zatvarači su smeš-

teni na ulazu difuzora

u vooostan (slika

16.211 i opremljeni su

servouredjajima za

orzo zatvaranje, uz

višestruKo osiguranje

aa ne može da dodje

do nekontrolisanog

zatvaranja u turbinskom radu. Odvooni tunel, dužine 630 m, prečnika 0 9 ni, za-

vršava se izlazno-ulaznom gradjevinom u kompenzacionom oasenu. Pošto je u pum-

pnom režimu to ulazna gradjevina, opremljena je rešetkom i čisti li com, sa tab-

Slika 20 .36 . Izvodjenje mašinske zgrade RHE Obrovac

spuštanjem kliznog bunara

lastim zatvaračima sa servomotorninr poganom. Danji Kamoenzacioni basenizapre-

mine око 14 rmr omogućava neophodno reguli sanje protoka u ршірпо-turbtnskom

radu.

Masovnije izvodjenje reverzibilnih hidroelektrana u svetu podstaklo je

opsežna geotennička istraživanja najpovoljnijih dispozicija duboko fundiranih

podzemnih prostorija. Radi sprečavanja koncentracije napona stenske mase u zo-

ni oštrih uglova, sve više se prelazi na kružne ili eliptične oblike šahtova

za smeštaj agregata, često sa zaobljenjem i sa temeljne strane. Usavršava se i

tehnologija izvodjenja. Za realizaciju pclupodzemnih šahtnih postrojenja kori-

sti se metoda kliznog bunara. Ta metoda je odabrana za realizaciju RHE Obrovac

(slika 20 .36 ) . Klizni bunar je unutrašnjeg prečnika 0 27 m, debljine zidova

1,5 m, ukupne dubine 59,2 m, sa nešto izbačenim nožem na donjem kraju. Zazor

od oko 20 cm izmeaju zidova bunara i tla ispunjava se isplakom, koja služi za

sprečavanje zarušavanj m i smanjenje trenja. Nakon spuštanja bunara na proje-

ktovanú kotu i dovodjenja bunara u potpuno vertikalan položaj, isplaka se zame-

njuje injekcionom masom, kojom se bunar povezuje sa okolnim terenom.

SI i к a 20 .37 . RHE Ronicnauzen, NemačKa. 1- oumona turnina, 2- sinnrona

mašina, 3- motor za zalet oumoe, 4- upra ni orostor, 5- šaht zgrace

Z 27 m. 5- Komanaa, ľ- ¡caolovsKe galerije, 3 ,9 ,11,12- orostori na

nivoa sinnrone mašine і рштше-turDÍne, 10- orzi difuzorsKi zatvarač,

13- komunikacioni šaht, 14- predturbinski atvarači, 15- dilatacioni

komaa cevovoda

Slika 2 0 . 3 8 . Grozdasti raspored agregata u kružnom šahtu RHE. 1- spirala, 2-do

vodni cevovod, 3- predturbinski zatvarači, 4- difuzori

U slučaju RHE sa većim Drojem agregata sve češće se Koriste tzv . grozda

sti rasDoredi agregata u zgradama kružnih ili eiiptičnin osnova. U šantu se

veoma sažeto postavljaju agregati. Da bi se omogućio što komoaktniji raspored

agregati se mogu postavljati na različitim kotama*, како bi se omogućilo mimoila

žen,je dovodnih cevovoda ili dffuzora. Na slici 2 0 . 3 3 . prikazana je takva shema

sa po dva agregata sa različitim kotama radnog kola. kako bi se omogućilo mimo

ilaženje pojedinih elemenata orotočnog trakta u tako sažetoj snemi. ü takvim

aisDozicijama svi ostali sadržaji se Dostavljaju na višim nivoima šanta, po

njegovom ODOOU. ILI sasvim van šahta, na površini terena.

<aaa se као aonji rezervoar Koristi auolje jezero ili акитиіасюпі oasen,

mašinska zgrada se može realizovati kao kula na ooali te aonje акити1 асі j e . I

j tom slučaju je povoljno da se primeni kružna shema zgrade, sa grozdasto ili

kružno postavljenim agregatima. Na slici 2 0 . 3 9 . prikazana je takva snema na

RHE Zagorsk, SSSR (pad 114 m, instalisana snaga 6-200 MW, insta li sani protoci

Л419

g-233/6-170 ш^/s u turbinskom і ошіюпот režimu, 5a reverzibiІ літ rransisovim

mašinama). Polukružno postavljeni agregati saželi su osnovu mašinsKe zgraae,

omogućivši kružnu izvedbu osnove, što ima više funkciôna.lnih i konstruktivnih

oreanosti u odnosu na klasične dispozicije sa pravougaonim osnovama.

SI іка 20 .39 : RHE Laccrsk. 3S3R1 Igraća u viau kule па сса: і non:ее casena.

Prať. Vo j a Radakovlč, pukovnik u... penziji pročitao je ovo poglavlja, nastalo kao rezultat proširenja nastavnog programa, 1 ohrabrio те аа ga zadržim 1 u konač-no tekszu. Srdačno m u zahvaljujem na drugarskoj Dodršci. Aucor

21. HIDROELEKTRANE U USUOVIW OPŠTENARODNE ODBRANE

2 1 . 1 . OSNOVNE DOKTRINARNE POSTAVKE

Vode su, kao deo životne sredine, oduvek bile područje na kome se ratova-

lo, radi koga se ratovalo, kao i element kojim se ratovalo.

a) Teritorija na kojoj se ratuje: mora, jezera, reke. Ratovanje na vodi

je staro skoro isto toliko koliko i ratovanje na kopnu. Kod mnogih malih neza-

visnih naroda opasnost od agresora je najčešće dolazila sa mora. Kolonizacija

Afrike, Azije, obe Amerike, Okeanije, nastupala je uvek posle vojnih akcija sa

mora, ili duž velikih plovnih reka.

b) Resurs radi koga se ratuje». Na svim područjima gae je voda redak, te-

ško dostupan resurs, izbijali su brojni sukobi i ratovi, čiji je cilj bilo ovla-

davanje vodnim resursima. Poznati su sukobi oko voda Tigra, Eufrata».Jordana.

іЧекі od sadašnjih medjudržavnih'sporova nastaju upravo zbog voda: oštri sporovi

više latino-američkih zemalja oko rasoodele voda reke Parane* sporovr-pribrežnin

zemalja - oko voda теке Ganga;, jedan od ključnih-proolema .suicoba..na-Ôliskom is-

toku-je ovladavanje vodama reke Jordana (jedna od glavnih pozadinaproblema

zaoadne obale reke Jordana), slična je stvar-i u Indokini, gGe je jedan od glav-

nih motiva-Drojnih ratova ovladavanje.strateški i poljoprivredno ključnim po-

zicijama u dolini геке Mekong, ŕ ar.

c) Voda je odvajkada bila element sa kojim se ratovalo, ori čemu je ča/ек

uoravo u toj oblasti ooKazivao veliku invenci ju. Pri tom se voaa ra r H čita -kori-

3-і 1 а, zavisno od toga da ¡1 je služila naoaonim ili ccoramoemm aejstvima.

Цтроътеэа и осЬтзпг.Чойп je uvek bila ključni element svih fortifikacij-skih i drugih prepreka na koje su se naslanjali branioci. Glavne odbrambene li-

nije suse formirale na obalama reka; oko ključnih odbramoenih čvorova gradjene

su i veštačke vodene fortifikacijske prepreke, naselja su gradjena tako da ih

štite vodene površine (Dubrovnik, Trogir, itd.). Branioci su često izazivali ve-

štačke poplave da bi zaustavili naoadna-dejstva (plavljenje holandskih poldera,

i si.}.

Upovreba u napačnim áejsizHma. Napadači su se često služili rušenjem hid-

roxenničkik objekata da bi dezorganizovali protivničku oooranu i rušili moral

branilaca (rušenje orana u pozadini branioca i stvaranje veštački h ooolava , ги-

...

sen je hi croenergerski h objekata u neoriâtel j s ко j. pazaai n i, .. či me je vršen-ve 1 ж 4

pritisak na ceo voj no industrij ski kompleks,. rušenje vodovodnih sistema, kako bi

se oslabio moral i borüena sposobnost protivnika,, rušenje nasipa kako bi se pu-

tem poplava umanjila manevarska sposobnost jedinica i ratne tehnike protivnika,

itd.).

Voda je, znači, jedan od ključnih elemenata vojnih dejstava. Ovde će,me-

djutim biti detaljnije razmatrana uloga hidroelektrana i elektroenergetskog sis-

tema u ratnim uslovima. Pri tome su ključna sledeča pitanja: kako štititi hidro-

elektrane i elektroenergetski sistem (ubuduće skraćeno ££5) u uslovima opštena-

rodne odbrane (ubuduće skraćeno ONO), kako ih onesposobljavati da ne koriste ne-

prijatelju i kako ih obnavljati.

Pri ovim razmatranjima treba imati u vidu neke ključne doktrinarne stavo-

ve naše koncepcije opštenarodne odbrane.

1) Opštenarodna odbrana je jedinstven i celovit oblik organizovanja jugo-

slavenskog samoupravnog socijalističkog društva za rat i za odbranu od svih ob-

lika spoljnih opasnosti, uz sveoošte učešće naroda i svih moralnih i materijal-

nih vrednosti zemlje u borbi do konačne pobede.

2) Odbrana zemlje je ustavno pravo i obaveza celog društva, svih njegovih

struktura i svakog pojedinca, ma асе se i na kojoj dužnosti nalazio. Niko ne sme da obustavi otpor. Jugoslavija ne Driznaje kapitulaciju zemlje ili predaju bilo

ход njenog dela, ili delová i jedinica oružanih snaga agresoru; ne priznaje oku-

paciju celine ili bilo kog dela zemlje, niti bilo kaxav okuDacioni sistem. Oru-

žana boroa i svi arugi oblici otDora agresiji ne prestaju do konačne pooeae nad

agresorom.

Sitno je zapaziti da ne postoji okupirana, već samo privremenom od strane

neprijatelja zaposednuta teritorija. Ovaj stav je bitan za principe oa kojih

treoa Dolaziti ori onesposobljavanju oojekata da služe neprijatelji: treoa ih

ones DOSobi ti tako aa in neprijatelj ne može koristiti, ali voaeći računa aa će nama oiti veoma potrebni čim neprijatelja odbacimo sa teritorije, za aalje inte-

i" vi ran."je odoramoenin naoora^*

з; Niječan aeo SFRJ ne bi bio prepušten agresoru niti može ostati bez

oružane Doroe* Agresoru ne oi Dio ostavljen prazan operativni prostor koji Di

mogao da koristi za razvoj svojih dejstava. Medjutim, oabrana svakog dela naše

teritorije ne bi se vodila po svaku cenu, sa teškim posledicama za dalji usoen

oružane borbe u celini. Uporno bi se branili najvažniji pravci i strategijska i

operativna težišta zemlje. Težište borbenih dejstava je na uništavanju žive sile

: tenniKe agresora, uz sprečavanje aa se koristi našim materijalnim i drugim re-

sursima. Time se najefikasnije brani prostor SFRJ u celini i stvaraju uslovi za

422'

bržmpabedmmaćL agresorom. " Prrvrementrûb ljen j є pojedini h, pa i vsćitrdelova prostora:ne bi" znači!o ni pod kakvim uslovima poraz, jer bi seistiod rata resa-

vaa-borbom, arne držanjem bilo kog- déla* prosto ra po svaku cenu" (it "Smernica

za.odbranu SFRJ od agresije").

Svaki privremeno zaposednuti deo prostora agresor bi morao da neprekidno

bráni, suočen sa nemogućnošću da aktivira neophodne proizvodne kapaciteta i efce-

zbédi potrebne.:materi jalne resurse. Tako bi se sa porastom dubine eventualnog

prodiranja u jugoslovenski prostor i vremenom trajanja rata agresor svô više

udaljavao od postizanja osnovnih ciljeva rata i zaglavijivao u iscrpijujuće bor-

be bez perspektive na konačni uspeh.

Ovaj doktrinarni stav nameće jednu značajnu obavezu na planu hidroener-

getike:

1. Neophodno je obezbediti nesmetano funkcionisanje svih hidroenergetskih

objekata, kako bi se omogućili pojačani napori ratne i druge materijalne proiz-

vodnje za potrebe ONO.

2. U slučaju neophodnosti da se neki deo prostora privremeno napusti, ra-

di sačuvanja žive sile ili ostvarivanja viših ciljeva oružane boroe, neophodno

je sve objekte na njemu tako onesposobiti da ne mogu da posluže neprijatelju za

proizvodnju i jačanje njegove ratne mašine.

Pritom.ovo onesposobljavanje izvršiti tako da se omogući obnavljanje ovih

objekataî njihova proi^- :,'_nja u što kraćem vremenu posle izbacivanja„«agresora

sa tog. dela.*naše teritorije. Taj složeni zadatak može da reši upravo-samo-hidro-

energetičar^doDrc <I^znat..sa„suštinom konstrukcije objekata... i svih .ured ja JAL za proizvoan ju transformaciju i prenos energije. .Takav: stručnjak .bi trebalo- da.

predioži odgovarajućim vojnim koman~3m

a ri»ćin i obim onesposobijavanja pojedinih

objekata^ sa-svim pratećim ^-âma Koje je neopnoono-realizovati. da bi se potpuno

onemogućila proizvodnja za vreme dok neprijatelj zaposeda taj aeo teritorije.

2 1 . 2 , _ E L E K T H C E N B R G E T S K I S I S T E M U R A T N I M U S L O V I M A

U uslovima ONO elektroenergetski sistem ima izvanredan značaj za oošte

odbrambene napore. On predstavlja bitan preduslov za povećane naoore u-domenu

ratne proizvodnje. Zbog toga će se učiniti veliki napori da se u eventualnim ra-

tnim dejstvima elefctroprivredni-sistem (a) sačuva na našoj teritoriji kao "krvo-

tok'" bitan za sve dalje-ratne napore,-(b) onesposobi na privremeno žapošednutoj

teritoriji, kako bi se sasvim-onemogućila bilo kakva proizvodnja za rtéprtjätelja

i maksimalnonatezao njegov^transport. Pritom se ponovo naglašava irtačajpr^nčipa

da se uništavaju i onesposobi javaju vitalna postrojenja elektroenergetskog sis-

tema, polazeći od osnovnog cilja da ćemo-te objekte morati kasnije što-

brže da

423'

osoosobljavamo za dalje ratne'napore. Prilikom onesposobi javanja objekaxa EES

neopnodno jô predvideti i druge mere kojima se onemogućava neprijatelj da te ob-

jekte obnovi tokom zaposeaanja te teritorije (uništavanje prilaznih komunikaci-

ja kojima bi dovezao novu neophodnu opremu, delovanje teritorijalnih jedinica

koje bi, pored ostalog, imale zadatak da onemoguće bilo kakvu aktivnost neprija-

telja na popravci onesposobljenih objekata, itd.).

Dosadašnji lokalni ratovi pokazuju da su objekti EES bili ključni objek-

ti za koje su bila vezana napadna i odbrambena dejstva. Sve je vidljiviji napor

agresora da u neprijateljskoj pozadini bombardovanjem ili drugim dejstvima izba-

ci iz pogona ključne energetske objekte, jer time udara u najosetlj i vi je mesto

ratne mašine branioca. Tu činjenicu treba imati u vi'du i u slučaju eventualne

agresije sa radikalnim ili ograničenim ciljevima na našoj teritoriji. (Agresija

sa radikalnim ciljevima protiv SFRJ bila bi usmerena na rušenje socijalističkog

samoupravnog sistema SFRJ, posedanje čitavog prostora, uz upotrebu izrazito nad-

moćnijih snaga opremljenih vrhunskom tehnikom. Agresija sa ograničenim ciljevi-

ma bila bi, bar u početnim dejstvima, usmerena na Dokušaj zauzimanja odredjenih

celová SFRJ. Medjutim, s oDzircm na geostrateqijski položaj SFRJ, mala je verc-

vatnoća da bi se takva agresija mogla ostvariti bez širokih posledica DO mir u

ovom del u Evrope).

U ODa slučaja agresor bi nastojao da postavljene ciljeve ostvari strate-

gijom "munjevitog rata:

'. Vojnu fizionomiju agresije karakterisala bi uootreoa

jaKih oklopno-menanizovanih snaga, operativnih i većih taktičkih vazdušnih ae-

sanata, uz snažnu oooršku avijacije. Agresor Di težio da oc samog početka snaž-

nim udarima DO RV i PVO ostvari prevlast u vazouhu, a da zatim nanosi snažne ma-sovne uaare snagama vlastite avijacije po vitalnim objektima po čitavoj terito-

riji zemlje. Jedan od glavnih ciljeva ovih udara bio bi da razori industrijski.

Dri vredni i saooraćajni sistem. Zbog toga bi ključni oojekti napada bili najvi-

talniji objekti elektroenergetskog sistema.

. Imajući to u vicu može sa saldosta izvesnosti očeidvati ca bi naš elekt-

roenergetsko sistem prestao ca cei uje кас jedinstveni sistem, u Kraćim ili aužin

vremensKim intervalima, ZDoa пекоа cc sledečih razloga:

- ZDog privremenog zaooseoanja cd strane neprijatelja dela naše leritori

je na kome se nalaze ključni proizvodni ili prenosni elektroenergetski kaoacite

- zbog bombardovanja i izbacivanja iz pogona pojedinih vitalnih oelova

eleKtroenergetskog sistema, naročito na prenosu, razvodu i transformacij i siste

ла najviših naoona (uništavanje <]jučr.ih trafoa na sistemu 380 КУ i 220 ¡0/, iz-

Daći vanje iz pogona vel i kin termoei extraña, oresecanje osnovni n prenosni n prava

;a najviših naoona, i cr, .,

-„znogseveimialnim aiverzamskih ili desantrrih Леjstava^nepri jatel j a u

;,í!ašcj .pozadini»,,usmerenih protiv najvitalnijih energetskih objekata i prenos-

iti hovorová.

Ovo bi moglo da dovede do prestanka funkcionisanja EES samo kao jedinst-

venog sistema, onemogućavajući prenos energije sa kraja na kraj zemlje. Medju-

timrmi.bi morali svakako da sačuvamo i održavamo u nesmetanom funkcionisanju

pojedine zaokružene elektroenergetske podsisteme, naročito u dubini zemlje, na

području intenzivne proizvodnje za potrebe jačanja oružane borbe. Zbog toga je

yeoma važno da se već sada, prilikom modeliranja i projektovanja EES, predvide

takve tehničke mogućnosti (sekundarni prenosni i transformacioni uredjaji,itd.)

i¿Oje omogućavaju da se pri razaranju jedinstvenog elektroenergetskog sistema isti raspadne na svabilne podsisteme, koji mogu da funkaior.isu svaki za sebe. Sa stanovišta sigurnosti funkcionisanja sistema isti mora da ispunjava osobine

vitalnosti (sposobnost sistema da uspostavi stanje ravnoteže i pri poremećajima

izazvanim krupnim havarijama ključnih elemenata sistema), i invarijanvnosti na strukturne perturbacije. Drugim rečima, moramo težiti da se sistem raspada na stabilne strukture. Može se pokazati da hidroelektrane, čak i one najmanjih sna-

ga, imaju veliku ulogu za ostvarivanje neophodne stabilnosti podsistema pri na-

rušavanju jedinstvenosti EES.

U uslovima ONCLznačajno raste uloga hidroelektrana u EES.u.odnosu na ter-

moelektrane.^Gsnovni razlozi za.ovo su sledeći:

- Obično su.Jiaše hidroelektrane (osim HE Djerdap, Dravskih hidroelektra-

na i još nekih drugih) smeštene u unutrašnjosti zemlje, u brdovito-planinskim

гопапкпко jelima ju .izvanredni značaj u našem operativnom prostoru,.

- Niz većih i manjih hidroelektrana je pod zemljom. Veoma dobrozaštiće-

n£ ,od :napada.Jz_vazduhat a mogu se vrlo uspešno braniti i od specijalnih dejsta-

va neprijatelja, čak i nadzemne hidroelektrane su-najčešće veoma nepogodni ci-

ljevi za gadjanje iz vazduha, jer se nalaze.u uzanim kanjonima koji se vrlo us-

pešno mogu kontrolisati PVO (proti v vazdušnonriodb ranom). Njihova razvodna i tra-

nsformaciona čvorišta se, taKodje, nalaze na terenima koji se uspešno mogu bra-

niti od napada iz vazauna i specijalnih dejstava neprijatelja (aesanti, diver-

zantske akcije i si.).

- Naše hidroelektrane se nalaze mnogo bliže zonama и коjima je smeštena

ratna industrija.

- U slučaju raspada jedinstvenog EES na izolovane podsisteme koji su pri-

nudjeniida funkcionišu*samostalno, osnovni-proizvodni kapaciteti tih podsistema,

naročito na -zapadnom: operativnomprostoru ;SFRd,. bili bi hidroenergetski objekti.

- Naše velike termoelektrane smeštene su u ravničarskom zemljištu i pred-

stavljaju velike, lako ranjive ciljeve» Ne sme se izgubiti iz vida da se u sas-

425' tavu termoel entraña n atazi niz- veoma osetlj i vih-objeksta

r • rasooreüjenin na š і -

rem srostoru (elektrana, .ugljenokopi sa otvorenim kopovima,., komunikacije za

transport uglja*. uređjaji za ciovoci vode za h ladjen j e kondenzatora, uredjaji za

hlaajenje sa protočnim ili recirkulacionim koriščenjem vode, itd.). Izbacivanje

iz Dogona bilo kog objekta u ovom lancu dovodi do prestanka proizvodnje u kra-

ćem ili dužem periodu. Treba imati u vidu da su zbog svojih osobenosti, koje se

ne mogu maskirati (dim iz dimnjaka, velike količine vodene pare iz kula za re-

cirkulaciono hladjenje) termoelektrane lako uočljivi ciljevi. (Npr, u jednoj

našoj novoj termoenergetskoj grupi, koja će biti izgradjena za narednih 15 go-3

dina iSDaravaće na kulama za hladjenje čitavih 2,8 m /s neprekidno tokom proiz-

vodnje, što odgovara prosečnom protoku jedne manje reke. Tako veliki koncentri-

sani izvor vodene pare se ne može maskirati, što ovakve objekte čini još ranji-

vi jim) .

- Termoelektrane opslužuje neuporedivo veći broj ljudi po jedinici snage,

u oanosu na hidroelektrane. Od ugljenokopa, preko transporta i pripreme uglja,

pa ao samog postrojenja elektrane, ovakve veće objekte opslužuje ponekad i više

od car hiljada ljudi. Nasuprot njima, hidroelektrane odgovarajuće snage može da

oDsiužuje samo nekoliko desetina ljudi. Ova činjenica u uslovima ONO ima znača-

jnu težinu.

- Termoelektrane koje su udaljene od ugljenokopa u ratu bi bile u poseb-

no delikatnom položaju i zbog otežanih uslova za transport uglja.

imajući u vidu sve ovo, može se izvući - zaključak da u mešovitom elektro-

energetskom sistemu hidroelektrane imaju niz veoma .značajni h prednosti u odnosu

na termoelektrane na fosilna i nuklearna goriva, te da kao takve predstavi jaju

Ključne objekte kojima bi se obezbedi1 о funkcioniranje pojedinih elektroenerget-

sKin podsistema -u uslovima ONO.

Iz ovoga sledi"logičan*zaključak, koji postavlja veoma ozbiljne zadatke

hi aroenergeti čarima:

- UlagaH bi velike napore oa zaštitimo- hidroelektrane iômogućimo njiho-

vu nesmetanu proizvodnju na teritorijrifcoju kontrolišemo,

- u slučaju privremenog povlačenja sa dela teritorije na kojoj se nalaze

nicroenergetski objekti trudili bi se da ih tako onesposobimo da ih- neprijatelj

ne može koristiti.

21.3. ZAŠTITA HIDROELEKTRANA U USLOVIMA OPŠTENARODNE ODBRANE

Za inženjera niorotehničara zaštita hidroelektrana i njeno pripremanje za

proizvodnju u uslovima ONO predstavlja PERMANENTAN ZADATAK} DD PROJEZTOVANJA,

IZ3ZAĽXJZ, PA DO ZKSSLGATACIcTS. Permanentna aktivnost na pripremanju ovih obje-

426'

kata za funkcije u uslovimaONO-roraш Ьшіе штати u orojektantu, graditelju

i ljudima kojima je poverená aksoloatacija ovih objekata.

Ra zli kujemo-mirnodopske i rstrs nsrs "zaštite hidroelektrana.

A) Mirnodopske mere su veoma značajne i one se sprovode a) tokom pro.jekvovanja, b) tokom gradjeruiz,z) sckcm тітгосаргкоа koriščenj a hidroelektrarn.

Aa) Mere tokom p r o j e k t o v a n j a hidroelektrana

- Izbor najpogodnije dispozicije hidroelektrane i pojedinih njenih obje-

kata da mogu da odgovore svojim zadacima u us 1 ovima ONO.

- Predvidjanje u sistemu i takvih disoozicionih elemenata kojima se po-

većava opšta sigurnost objekta.

- Konstruktersko rešavanje pojedinih elemenata oojekata da se omogući us-

pešno izbacivanje iz pogona proizvodnih kapaciteta rušenjem samo pojedinih delo-

vá postrojenja, a ne elektrane kao celine.

Dispozicija hidroelektrane so ra da bude podvrgnuta posebnoj proveri, u

fazi projektovanja, sa stanovišta sigurnosti funkcionisanja i zaštite u uslovi-

ma opštenarodne odbrane. Svaki slučaj je specifičan, i zavisi od konkretnog po-

ložaja HE, terenskih i drugih uslova, kao i uloge koju bi ta hidroelektrana ima-

la u us 1 ovima ONO.

Najmanje su ranjive protočne derivacione hidroe1 extrañe, koo kojih je

cela dovodna derivacija,., zajedno sa postrojenjem elektrane smeštena pod zemljom.

Kod takvih objekata pregrada za rermranje zanvata je dosta niska (Često, je to

manjl.,objekat;.sa ustavama), te se veosia-uspešno^može da maskira, vodotok, je ve-

oma malo usporen , tako da se ne uaćavaJz vazouiia. Gvaicve ni droe i ektrane su... ve-

oma pouzdani objekti za nesmetanu orcizvodnju u.uslovima ONO, čak i kada ..su-„iz-

iGžene aktivnim n a o a a n i m d e j s t v i m a . Slasost im je što. znog..odsustva izravnavanja

voda imaju nižu garantovanú s na «u ca insta lisane snage, tako da u malovodnim

periodima ne mogu da ostvare potresne energetske efekte. Mogu se uspešnoжатоі-

novati sa nekim.uzvodnim akumulacijama i(slučaj komoenzacionog reguiisanja voda).

U pogledu pogodnosti u ussovim.ONO slede akumuiacione nidroe1ektrane, sa

akumulacijama u ducokim kanjonima, i sa elektranom, dovodnem i odvodnom aeriva-

cijom smeštenim pod zemljom.. DUĎOK Kanjon omogućava dooru zaštitu Drane sredst-

vima PVO, dok su ostala postrojenja praktično.neranjiva. Mi imamo više takvih

oojekata, veće i Srednje instal i sane snage, koji predstavljaju primer kako tre-

ba rešavati disooziciju ovih postrojenja sa stanovišta ONO. Na jednom oď njih

je čak i zahvatna gradjevina rešena рад. zemljom (izvedena je u obliku kosih

stolni, sa kućicama zatvaračnica potí zemljom), tako da-sem-orane, koja" se usoe-

š no može maskirati u dubokom, kanalu* nema ni kavi h nadzemnih ranjivih elemenata

postrojenja.

427'

Ukoliko se mašinska zgraaa rôšava kao nadnemni objekat, tada je treoa

smesti ti tako da predstavlja što nepristupačniji cilj za osmatranje і параоб

iz vazduha.

U fazi projektovanja predvidjaju se i posebne mere koje povećavaju sigu-

rnost hidroelektrana u ratnim uslovima. Neke od najvažnijih mera se sledeće:

- Podzemni prilaz mašinskoj zgradi gradi se sa krivinom (najčešće odmah

na početku tunela, a zatim i neposredno ispred ulaza u mašinsku podzemnu halu),

čime se ublažava propagacija udarnog talasa od eksplozije bombi koje bi eventu-

alno pale ispred ulaza u pristupni tunel.

- Transformatori se smeštaju u posebne transformatorske niše pod zemljom

sa posebnim podzemnim izlazima za priključak na vod visokog napona.

- Umesto nadzemnih kula ulaznih zatvarača grade se kose zatvaračke stol-

ne pod zemljom, sa komandnim prostorijama koje su takodje smeštene pod zemljom,

- Predvidjaju se pomoćni izlazi iz podzemne mašinske hale na raznim ni-

voima i u raznim pravcima, tako da se povećava sigurnost evakuacije i prilaza

ODjektu u slučaju njegove ugroženosti.

- Grade se tajna, dobro maskirana i najmanjem broju lica poznata skrovi-

sta u koja se mogu skloniti demontirani vitalni elementi postrojenja, ukoliko

je neophodno da se taj ceo teritorije privremeno napusti. Na taj način se pos-

trojenje u izvesnim okolnostima može izoaciti iz pogona i bez većih rušenja, a

zatim brzo staviti u pogon kada povratimo taj deo teritorije.

- Tokom projektovanja Orane predvidjaju se poseone mere'za njenu zaštitu

od plivajućih torpeda, lebdečih eksplozivnih punjenja i si.

- Predvidjaju se poseona disooziciona i konstruktivna rešenja za poveća-

nje sigurnosti postrojenja. Nor. predtruoinski zatvarači se smeštaju u poseonu

galeriju, odvojenu od podzemne mašinske hale, a izmedju nje i mašinske sale se

ugradjuju vodoneorooustljiva vrata, koja mogu da izdrže najneoovcljnij i pritisak

u slučaju oštećenja dovodne-derivacije.

- VodostansKe zatvaračnice se eventual ncrsmeštaju isocd ätémlje.

- U slučaju derivacione HE s a

dugim nadzemnim cevovcoima vodi se r a č u n a

с Doložaju mašinske zgrade u odnosu na cevovoc. Zgrada se često Dostavlja nešto

izméšteno u odnosu na osu cevovoda, da ne bi bila havarisana ukoliko dodje do

oštećenja cevovoda. Iz istog razloga se u vodostartskôj zatvaračnici ugradjuju

dupli zatvarači, koji se automatski zatvaraju ukoliko usled oštećenja cevovoda

brzina predje neku brzinu V ¡nax

Kao što se vidi, ključne orooleme zaštite hidrôelektrane trena resiti

još u fazi njeno-g diSDOZicionog rešavanja i projektovanja, što je Ključni- zada-

tak nioroenergetičara - olanera sistema.

428'

Ab): Merertokomrizgradnj е -

Tokom izgradnje veoma su važne mere na^području bezbednosti i očuvanja

tajnosti pojedinih mera* zaštite objekta i bezbednosnih uredjaja postrojenja.

Gradilište se mora obezbediti od prilaza svih neslužbenih lica. Sa dispozicijom

elemenata *koj i su pd posebnog značaja za bezbednost objekta sme da bude-upoznat

samo najuži broj lica.kpja su angažovana na projektovanju i izgradnji.

Ac) Mere tokom mirnodopskog koriščenja hidroelektrane

- Priprema, obučavanje i stalna periodična provera ljudstva za dejstvo u

ratnim uslovima.

- Isprobavanje raznih varijanti delovanja hidroelektrane u raznim uslo-

vima funkcionisanja elektroenergetskog sistema. Ljudstvo na elektrani treba da

unapred zna šta će raditi u slučaju ispada pojedinih prenosnih vodova, čvorišta,

ili oštećenja pojedinih uredjaja na hidroelektrani. Uigravanje takvih varijanti

treba da bude stalna obaveza u okviru pripremaza ONO.

- čuvanje tajni о objektu, njegovim vitalnim delovima i načinu funkcioni-

sanja u izvanrednim uslovima predstavlja, takodje, stalnu meru zaštite hidroene-

rgetskih postrojenja, u uslovima-mirnodopske eksploatacije. Tu važi elementarni

princip: 'štcr m a n j i bro j n e s l u ž b e n i h lica . p o z n a j e d i s p o z i c i o n e -kara-

k t e r t st"i ke - h i d r a e n e r g e t s k o g - po s t r o j en j а u mirnodopskim." TIS lovima ,

t a će i s t i - b i t i . b e z b e d n i j i u us lovlma .opštenarodne odbrane .

- B-VMER E^2AroTE:rHmRQEl-EiCTRANAü--RATN IM" USLOVIMA

В a) Maskiranje

- Maskiranje brana i drugih nadzemnih,:objekata hidroelektrane,~sa. ciljem

da se neprijatelj.dovede tuzaoluau o mikrolokaqiji postrojenja (neke brane.se

mogu maskirati i posebnim mrežama, tako obojenim da se ne vidi stvarna granica

jezera)..

- Maskiranje mašinske zgrace, cevovoda, oovoonin vada, trafoa i drugih

objekata mrežama, priručnim materijalom, bojenjem, i si.

- Izrada maketa lažnih ODjЕКАta, ili izrada poseonin maskirnin varki, kako bi se pravi. objekat~.zašti ti o, a neprijatelju "ponudio" lažni objekat. .Da

bi ova varka.uspela, taj„lažni objekat,mora da bude na nekom logičnom mestu, na

dovoljnoj bezbednosnoj udaljenosti od pravog objekta, inače će neprijatelj da

preko svojih stručnih ljudi lako prozre...tehničku, nelogičnost naše varke...Zbog to-

ga tehničku koncepciju te varke mora da razradi hidrotennički stručnjak.

- Dimna maski ran ja šire zone opjekata.. Pojavu magli u rečnim, dolinama

429'

možemo isKoristiti za dimno maskiranje šireg poteza reke u zoni"hidroelektrane.

Ovo, naravno,, dolazi u obzir samo u periodu intenzivnih napadnih* dejstava na ob-

jekat. Ukoliko se umešno iskoristi strujanje vazduha kroz rečnu dolinu, može se

dosta uspešno stvoriti veštačka magla na širem potezu reke, čime bi se od napa-

dnih dejstava zaštitili najvažniji delovi hidroelektrane. U-nekim-meteorološkim

situacijama (period anticiklonalne aktivnosti sa stabilnim, tihim vremenom) ova

veštačka magla bi se mogla održavati i duže vreme. Ukoliko se dimni izvori lo-

gično rasporede, mogao bi se stvoriti varljiv utisak prirodne magle u rečnoj do-

lini.

B b) Zaštita brane i zahvatnih gradjevina od plivajućih bombi i torpeda:

- postavljanje uzvodnih čeličnih zaštitnih mreža,

- osmatranje i uništavanje plivajućih eksplozivnih naprava u jezeru,

pre nego što stignu do brane.

В с) Zaštita svih važnijih objekata od specijalnih dejstava neprijatelja,

pre svega od diverzanata. Ovo bi bio jedan od zadataka teritorijalnih jedinica

ONO i radnika hidroelektrane. Pored naoružanih radnika, koji bi pored svojih re-

dovnih zadataka predstavljali odbrambeno uporište na hidroelektrani, zaštitu

ovih objekata, zavisno od njihove dispozicije i značaja, vršile bi i druge stru-

kture teritorijalne.odbrane.

Naročitu pažnju posvetiti obezbedjenju sledećifr objekatar*brane sa svo-

jim oratećim ureojajima (temeljni isoust, preliv sa ustavama), zahvatne gradje-

vine (često je zahvat udaljen od brane.te je neodhddntmjegovo posebnoôbezbe—

djenje), vodostan (obezbediti vodostan da se kroz ôtvore za dvazdušenje ne može

aa uDaci eksplozivna naprava sa usporenim delovanjem, koja bi mogla da,razori

nizvodno postrojenje), voaostanska ili cevovodna zatvaračnica..(ovaj objekat je

asstljiv , а ujeono i delikatan za ODezoeojenje, jer зе nalazi .udaljen od os-

novnog oojeicta HE), cevovod (u nekim slučajevima ovo je i najtežt ob j ека t. za

cDezoeojenje, jer je dugačak, te je teš<o ostvariti neorescidno ooezbeájenje па

čitavom DOtezu;.

MašinsKa zgraoa se može У Г І О uspešno štititi od diverzantskih dejstava,

naročito ukoliko je pri projektovanju ooaorana takva dispozicija koja to omogu-

ćava (mašinske zgrade.naročitô one koje su smeštene u uzanim dolinama.mogu se

često tako locirati da im je moguć pristup samô sa jedrté strane i to putem ko-

ji se može vrlo uspešno braniti i lako razoriti, bez mogućnosti da sedatje

oroore bez izvanredno velikih gubitaka napadača).

3 a) Zaštita ključnih objekata PVO (protivavionskom artiljerijom i гаке-

tama). Ova odbrana je naročito uspešna u slučaju kaoa su objekti hidroelektrane

smeš ten i u Kanjonima, taко da ih neprijatelj može bomoardovati ili raketirati

430'

samo^CL jedroncpravcur kqji se može vrlo uspešno. zaprečiti PVO.

B e) Zaštita nizvodnih područja od rušenja brane pravovremenim

obaranjem nivoa vode u akumulaciji.

Ovo je vrlo važna mera, о kojoj treba razmišljati još u fazi izbora pa-

rametara evakuatora. Brane moraju da budu opremljene snažnim temeljnim evakua-

torima, koji omogućavaju dovoljno brzo obaranje nivoa u akumulaciji, u slučaju

da postoji opasnost od rušenja brane. Naime, neprijatelj bi svakako pokušavao

da napadajući brane i izazivajući velike poplavne talase nizvodno, stvori pani-

ku i dezorganizaciju u našoj pozadini. Mi moramo unapred opremiti naše brane

temeljnim ispustima velikih kapaciteta, kako bi se u slučaju potrebe brzo izvr-

šilo delimično pražnjenje akumualcije, a time i smanjila opasnost u slučaju ru-

šenja brane.

Ovo je veoma važna mera, jer iskustva iz II svetskog rata (rušenje ne-

kih brana u Nemačkoj), kao i novija iskustva iz više lokalnih ratova (naročito

u Vijetnamu) pokazuju da su brane čest cilj napada, sa ciljem da se slome moral

i materijalni potencijal branioca.

Neki projektanti brana u nas (srećom još neizvedenih) nisu vodili raču-

na о ovoj činjenici, te su predvideli temeljne ispuste sa kapacitetom koji je

nedovoljan za potreoe brzog pražnjenja dela akumulacije u slučaju .ONO- Te se

greške morajuôtkloniti u daljim fazama-projektovanja ovih objekata.

21.4, RUŠENJE"I"ONESPOSGBLJAVANJE HIDROELEKJRAiNA

Sledeći naš osnovni doktrinarni stav da agresoru na privremeno zaoosed-

nutoj-našoj"~teritoriji ne smemo, dopustiti da koristi naše materijalne i proiz-

vodne resurse-i da njima jača svoju ratnu mašinu, pre naouštanja dela naše te-

ritorije na kojoj *se nalaze hidroenergetski objekti iste bi ooavezno onesposo-

bili za proizvodnju.

Način onesoosooljavanja zavisi od vremena sa kojim Di se raspolagalo za

taj zadatak. No, nezavisno od toga, uvek mora da buce prisutna logika da je ne-

oohodno robjekte onesposobiti tako da.ih neprijatelj ne može da ko-

risti, ali-da ih m i kasnije, povrat^vši tu teritoriju, možemo ob-

noviti-. za-potxebe daljih ratnih napora.

Najpovoljnije je, ukoliko se raspolaže sa dovoljno vremena i transport-

nih mogućnosti , da se najvitalniji delovi postrojenja demontiraju i evakui-

šu u -našu pozadinu, ili da se negde sakriju u unaored prioreml jenim skro-

vištimaj'U principu,, potrebno je evakuisatt tne delove koje neprijatelj ne može

431'

cía improvizuje i zameni drugim: rotor generatora sa osovinom (ako je osovina

kuplovana iz dva dela dovoljno je.odneti i samo jedan deo, ukoliko se ne raspo-

laže sa dovoljno vremenskih i transportnih mogućnosti), vodeći i noseći ležaji,

vitalni delovi uljne automatike i sistema za hladjenje ležaja, turbinska kola,

ključni uredjaji komande, i si.).

Ukoliko se evakuišu vitalni delovi postrojenja, onda tu meru treba prop-

ratiti uništenjem komunikacijskih objekata prema hidroelektrani iz pravca nep-

rijatelja, kako isti ne bi mogao da dovuče drugu opremu, neophodnu za obnavlja-

nje postrojenja.

Ukoliko se hidroelektrana mora brzo da onesposobi, treba se usredsrediti

na najvitalnije delove koje neprijatelj ne može da imrovizuje ili zameni drugim:

turbine, trafo i razvodno postrojenje, ključni elementi sistema za podmazivanje

i hladjenje, ležajevi, itd.

U svakom slučaju, treoa težiti da se najvitalniji elementi postrojenja,

bez kojih ono ne može da funkcioniše, demontiraju i otpreme u pozadinu. Rušenje

treba koristiti samo kao radikalnu meru, ukoliko su iscrpljene sve mogućnosti

aa se postrojenje demontažom onesoosooi za rad.

Za vreme dok neprijatelj zaposeoa teritoriju na kojoj se nalazi evakuisa-

ni i onesposobljeni hidroenergetski objekat, jedinice TO i partizanske jedinice

bi morale da svojom aktivnošću onemoguće svaki pokušaj obnavljanja postrojenja. T

c bi se ostvarivalo napadnim dejstvima na sam objekat, kao i na transporte ko-

ji dovoze novu opremu. (Treoa imati u vidu da se kabasta oprema za hidroelekt-

ranu prevozi posebnim vučnim vozovima, koje je moguće usoešno zaustaviti promi-

šljenim rušenjem komunikacija i objekata na njima).

21 ,5 , OSNOVE IZ PRAVILA ZA RUŠENJE

¿.a inženjerijska rušenja ovakvin objekata koriste se orizantm '(raza-

rajući) eksplozivi, koji se karaktsrišu time dMsu manje osetljivi na sooljne

uticaje i. uaar, trenje, tool ota;. Osnovni predstavnici brizantmn eksploziva su

trcrii , vir ez i t, kamniktiir.

Radi što kompletnijeg osoosooljavanja hidroinženjera za delovanje u uslo

vima ONO, ovoe će se dati neki osnovni pojmovi i elementi iz tehnike rušenja.

Eksplozivno punjenje je odredjena proračunata količina eksploziva,

ootreona za rušenje oojekata, materijala, elemenata i si. Efekat rušenja eksplo

*) Brbzanvnosz - svosobnasv петг.ізкод eksploziva da ггг eksviczž.ji izvTŠi. тепапъак.г rad.

гііпгш punjenjenr zavisi od-vrste-ekspiozivaobi i ka, jačine, mesta -postavljanja

i naći na::zač e p Ї j e n j a - e ks p 1. o zi vn i h~ p u n j e n j a i-otporrrosti-materijala koji se ruši

Po obliku eksplozivna punjenja mogu da budu koncentrisana, pružna,

Oblik punjenja zavisi od vrs-

te materijala, tipa i oblika elementa

(objekta) koji se ruši, vrste eksplo-

ziva i efekta koji se želi postići

rušenjem.

Koncentrisana eksplozivna pu-

njenja su ona punjenja kod kojih je'

odnos izmed j u najkraće i najduže stra-

ne manji od 1:3. Izradjuju se u vidu

kocke, valjka, prizme, lopne i si.

Pružna eksDlozivna punjenja

su ona punjenja kod kojih je odnos

izmed j u najkraće i najduže strane ve-

ći od 1:3, a odnos- izmeaju dve kraće

strane manji od 1:3. Primenjuje se za rušenje elemenata (objekata) čija deblji-

na nije veća od 1m.

Kombi no vana eksplozivna punjenja nastaju medjusomim spajanjem koncem:-

risanih i.pruzrrii^:punjenja.:..Prii33enjuje - se za: rušenj e elemenata.: čiji poprečni

presek ima, razi i rita; debljine (železni nosači, .raznih profila i si.).

Kumi lativna-eksplozivna punjenja imaju specifičan oblika način ..dejstva i

primenu. .Mogu гід ЬітгНт кпппрггг-гіядлд i li рттпд.a zavisno od - naći ля _ i тггдгіе sta-

ndardna i. improvizovaná.

Koncentrisana.kumulativna eksplozivna punjenja se ргілнгііти z a probija-

nje (izradu otvora) čeličnih (metalnih), betonskih, arTľ±ranc-betcnskÍh i ćrugih

elsnsnaxa.i iraterijala, a pružna, za presecanje tih elemenata. Kimu ЇЇДІ±УШДІ.ри-

г.j en j ¿ira. se postižu., znatno, bol j i. rezultati u nošenju, nego primencm ostalih pu-

njenja.

Kumularivno- ekspiozivno-Lpunjenjе.. (si*21.2) sastoji se od: eksploziva sa

юiI!lIlativnІI]l....udublj enj emôbloge -kunailativnog. udubi j enj a,. cmorača nožica.

DejSTVO kiranl axivnihêkspl О Т Г І У Ш Д : punjenja:rRz] I kuje ••-se-осі dejstva obič-

nih eksplozivnih punjenja. Dok. obična eksplozivna punjenja ismijavaju dejstvo

kombinovana i kumulativna (slika 21.1

© * b:c=l:1 -t:3 R=h=l:l-V3 / l l X

а ..Л . Í I M

Ц д а

(D b:

h

61 p 8

тг^

-a- +arf" ' R c:b>!:3 h:R >1:3

(SI.21.1). Oblici eksplozivnih punjenja.

1) konoenvrisano;2) pružno; 3) kombi-novane; 4) kumulativno.

413'

vajir áejb lvü samo u j eäncnr pravcu

- po osi kuimlativnog udubljenja.

U procesu eksplozije кшаїїа-

tivnog punjenja, gasoviti produk-

ti eksplozije, odbijaju se od po-

vršine kumulativnog udubljenja i

obloge ka uzdužnoj osi toga udub-

ljenja i sudarajući se medjusobno

formiraju jako zgusnuti kumulati-

vni mlaz koji u kretanju ka do-

njoj površini kumulativnog punje-

nja dostiže brzinu od 11 km/s.

Visok pritisak, temperatura i br-

zina kumulativnog mlaza tope i

i ruše predmet (element-objekat)

koji se nalazi ispod kumulativnog

udubljenja.

Mesto na kojem je kumulativni: mlaz najtanji i naj gušći., naziva se žiža

Kumulativnog mlaza. Ona se kod koncentrisanih kumulativnih punjenja javlja u ob-

liku kruga sa relativne ТУ 1 im. prećnikan, а kod pružnih u vidu dubokog pravoiini-

jskeg reza relativno male širine.

<ягід- -gft' т* 7Д kí ira ті РґН vnnpr -ml дуд -пя-1 д ті пд površini objekta koji se ruši -

(зі.2: .2), kumulativno punjenje ina najveću probojnu:moć.

Poluprečrtik rušenja (v) eksDlozivnog punjenja je odstojanje, od središta Dunjenja do one površine u materijalu (elementu.,..objektu.) do koje eksplozivno

ounjenje vrši razaranje. Poluorečnik rušenja neposredno zavisi od količine eKs-

oloziva i vrste, materi jala koji se ruši i ukoliko je količina eksploziva veća i

r K s D I O z I v ima jače br.izantno dejstvo i polupasečnik rušenja je veći i obrnuto.

Pačimska iir.~L.ja avp-ara (h) je odstojanje od središta eksoťozivnog punje-nja со one tačke na elementu (materijalu, oojektu) do koga element treba poru-

šiti .

Činilac jačine eksplozivnog тачеща (n) je odnos* poluprečnika rušenja (r) i računske linije otpora (h): n = r/h. Može~ bitf marrji, veći od jedan i

jeonax broju jedan.

Po meavu voszcrjl.jan.ja eksolozivna Dunjenja mogu biti spoljna, užljeblje-

ra ' unutrašnja (slika 21.2'..

Plavni 1Л ti SKI- U SVUd. UJLCLVL

'SI .2'.2).Položaj kumulativnog

punjenja na objektu.

2. objekat; 2. nožice punjenja; Z.žiža; 4. ozvoT kumulativnog udubljenja.

434-

(sl.21.3). Punjenje po nestu postavljanja: 1. spoljnje; 2. uži jebijeno;

5. unutrašnje.

Spoljna eksplozivna punjenja postavljaju ss na objekat koji se ruši за

spoljne strane, ali tako ča najtsnje jednom svojem stranom dobro prijanjaju uz

element objekta koji se rusi. r rimer, juj u se onda kaca nema uslova za primenu

užljebljenih i unutrašnjih eksplozivnih punjenja. Kada se objekti ruše spolj-

njim eksplozivnih punjenjima, skraćuje se vreme potrebno za pripremu objekata

za rušenje, ali se znatno povećava utrošak exspicziva za postizanje istih efe-

ката u rušenju. Kod spoijnih eksplozivnih punjenja računska, lini j a otpora (h)

je jednaka debljini elementa Cd) koji se rusi (h=d).

Uži jebi jena eksplozivna punjenja su one. punjenja koja se nalaze„u objek-

tu (elementu) koji se ruši. ali su postavljena tako da. im jedna strana.bude po-

ravnatasa spcijnom površinom côjekta ( elementa) koji se ruši. Kod ovih. eksplo-

zivnih punjenja računska.. linij a ..ntpora je jednaka, debljini elementa.: koji. se ru-

ši. Ovim-puni enj ima se postižu--znatno telji rezultati u rušenju od,; rušenj a sa

spolinim eksplozivnim- tunjenjes»

Unutrašnja ekSDiozivna ouwjenja* su ona punjenja koja se nalaze u unutra

šnjosti objekta koji se ruši. Hinske. komore za smeštaj punjenja obično se nala-

ze na 1/3 ili 1/2 debljine objekta (elementa) koji se-ruši. Ovim puni enrima se

postižu-najbolj i rezultati u rušenju uz: najmanj i utrošak eksploziva. Kod cvih

eksplozivnih punjenja računska linija otpora iznesi 1/2 do 2/3 debljine elemen-

ta koji se ruši.

unutrašnja, eksplozivna punjenja postavljaju se u minske komore. Prokoui

kojima..se dolazi, .do minskih kaaora mogu se izradjivati u vidu:. minskih-.bunara,

minskih hodnika (galerija) i minskih..bušotina.

Minske komore su prostori (mesta) u koja se postavljaju eksplozivna pu-

njenja.

Minski bunari su vertikalni.prokopi (otvori) pomoću kojih se dolazi dc

minskih komora.

I f і 435'

Minski hodnici (galerije яті ппгіппт-я-н ртідтгі kojima se dolazi do

minskih komora.

(si .21 .4).Minska komora, hodnik i bušotina. 1. Minska komora;

2. Minski bunar; 5. Minski hodnik; 4. bušotina.

Minske bušotine su vertikalni, horizontalni ili kosi kanali u zemlji, ka~

menu , betonu i dr. prednika 3,5-60 cm, u koje se postavljaju eksplozivna pu-

njenja.

Po jačini punjenja eksplozivna punjenja mogu biti: normalna, jaka i sla-

ba (vidi siiku (21.5).

a) normalna eksplozivna punjenja su ona kod kojih je r = h,

b) jaka eksplozivna punjenja su ona kod kojih je r > h,

c) slaba eksplozivna punjenja su ona kod kojih je r < n

/ /

/

- n -

WWUW.W/WW.V'.V

1 — '

! / Í / i \ D

! V 'r

i ^ У

\ < b)

\ ai--

'SI .21 .2) • ?oaeia eicsotozi vn i n ounjeaja. po jačini; a/ normalno;

Po načinu začepljenja minska punjenja mogu piti: a i nezačepijena, b) s 1

bo začepi jena і с) začepi jena.

U izrazima za izračunavanje količine eksploziva faktor začepljenja se

uzima u obzir, a daje se tablično.

Nezačepi jena punjenja su cna punjenja na keja, bez obzira na mesto post,

za. začeDljenie.

Slaoo začeol jena punjenja su cna punjenja na keja je postavljen sloj :rза-

416'

TgrrýT'«* (Tf rf j^j 'preka д кятпрттд л ЯІ . 1 .тдп j i od-1 ,-S-dužine Га<ЧіПЯкЄ- .linije OtpO-

ra.

hMl-1,5)h H>1,5h

a) Nezačepljeno b) Slabo začepLjeno c)Začepljeno {SI .21.6}.Vrste začepljenja minskih puлjenja

Začepi jena punjenja su ona punjenja na koja je postavljen sloj materija-

la (zemlje, peska, kamena i si.) deblji od 1,5 dužine računske linije otpora.

Začepi j enim. eksplozivnim puni enj i m postižu se znatno bolji rezultati u

rušenju, a utrošak eksploziva je manji.

Mesto postavljanja i način začepljenja eksplozivnih punjenja odred juj u -

vrednost činioca začepljenja 'T za svaki slučaj posebno (tabela 21.1).

Tabela (21.1)

Mesto postavljanja i

eksplozivnog punjen ja

i vrsta začepljenja

Vrsta'elementa koji se ruši Mesto postavljanja i



Slobodni ztdovi i stubovi

Prislonjeni zidovi І stubovi

Svodovi tpioče

i g rede

Mesto postavljanja i



_ Vrednost-činioca "Z" - — -

Unutrašnj е-.eksoí ozivno punjenje na polovini debi j i ne elementa koj i se ruši

Z

H

1 1,5

1 1,5

1 1,5

Unutrašnje eksplozivno punjenje na trećini ceblj i ne elementa koj i

i se ruši

Z

H 1,5 I 1,5 í 1,5 2 j 2 ! .2

Užljealjeno eRsotozivno Z j 1,5 punjenje j N j 2

1,5 i 4 ,5 2 ; 5

Spoljnje eksplozivno punjenje pozad i teme 1 ja | ili zida

z N

2

2 ,5 1 1,5

1 1,5

Spal j n j e -eksp i oz i vno punjenje

z 1 ž sz 4 , 5 H j 5

5 ,5 6

2 4,5 6

Sápomena: Z - začepljenc; SZ - slabo sačevl.jeno; H = nezaaspl.jenc

437'

Qupovnosz •mczĽsrigciui koji se rusi. Priodredjivanju količine eksploziva

za rušenje vodi se^računa a otpornosti materijala. Taj faktor-se-.uzima, u oozir

preko činioca otpornosti materijala (*Wtt

) i ulazi u sve jednačine za odredjiva-

nje količine potrebnog eksploziva za rušenje (tabela 2T.2).

Tabela 21.2- Vrednost činioca otpornosti materijala "M"

V r s t a m a t e r i j a l a Dužina računske linije otpora u m

V r s t a m a t e r i j a l a do 0,51 0,5-11

1-1,51 1,5-21 preko 2 V r s t a m a t e r i j a l a V r e d n o s t č i n i o c a "M"

Elem

enti od ope-

ke .ka

mena

,bet

ona

i ar

mi ran

og

beto

na

Opeka u krečnom ma 1teru

neopterećen ODtereĆeni

1,5 ! 1,5 ; 1,5 1 1 2 ! 2 •• 2 1,5 1,5

Elem

enti od ope-

ke .ka

mena

,bet

ona

i ar

mi ran

og

beto

na

Opeka u cementnom i kamen u krečrrom ma Í"L

neopterećen ODtereĆen

3 : 3 3 j 3 . I 2 4 ¡ 3,5 3,5

!

3 1

3

Elem

enti od ope-

ke .ka

mena

,bet

ona

i ar

mi ran

og

beto

na Kamen u cementnom

ma i teru i beton neopterećen) 5 5 4 i 3,5 ! 3 opterećeni 7 1 6 5 ! 5 í 4

Elem

enti od ope-

ke .ka

mena

,bet

ona

i ar

mi ran

og

beto

na

Armirani beton sa armaturom do 5%

neopterećeni 8 8 . 8 j 7 | 6 opterećeni 10 НО 8 1-7 i 6

ПЗ

ä ô rsj Kategorija tla

! II i III IV jv ivi i VI1

1 1,5 2 2,5

' 3,5

leut

i od

če

li

fine

ta la) і

Inap

regr

tu tog

)na

čelični elementi debi i i ne do 40 mm

па suvom 1 25 u vodi ! do 75

leut

i od

če

li

fine

ta la) і

Inap

regr

tu tog

)na

čelični elementi debi j.preko 40 mm

па suvom j 50 u vodi ! do 150

leut

i od

če

li

fine

ta la) і

Inap

regr

tu tog

)na čelično uže pred- ina suvom j 50

n i ka do 40 mm I u vod і ! do 150 I <y . . <ü 1 — ro і- 0) j üJ O—Q

Č e і. i Čno-užer p r eč -піка preko 40 ran

па suvom д 100 u vodi ; 300

j Suvo meko'drvo I і 1 0 do 40 cm

1

І пз

í

Suvo tvrdo drvo 0do 1 40 cm,suvo meko arvoi ! 2 0 ргеко 40 cm i s і -¡ ¡

j rovo meko 0 do 40 cm i j ú ъ

> |Suvo tvrdo drvo 0 í

!

jo reko 4o cm, stro- ! ' , ^ ivo tvrdo arvo 0 do s

, 5 -з j40 cm i sirovo reeko І 5 " ¡0 o reko 40 cm

{

ш i Si rovo tvrao arvo ! ¡ л. i ¡0 preko 40 crn í 1 t

j Vrednost činioca u

Hn

za j kumulativna eksplozivna [ Dun j en j a

j če i i k j jbeton 1 1 kamen jopeka i

1 ,1 5 6 8

¡glina j Q 1 arvo j 10

438

Rušeaje~neKijrgra£tjevinskih el emenata

Rušenje čeličnih elemenata.

Za rušenje se upotrebij avaj u samo eksplozivi sa jakim brizantnim. dejst-

vom (trotil-ili n j e m slični po jačini).

PotrebnaJcicličina.. eksploziva, zavisi... od ..debljine elementa, od čelika.

Približni proračun potrebne količine eksploziva:

a) Za čelični element do 4- om: na svaki 1 cm debljine uzima se po jedan

red trotilskih metaka cd 2oo gr. (npr. za čelični element debljine 3 cm potreb-

na su tri reda trotilskih metaka od 200 gr. Ovo treba uvećati za 25%).

b) Za. čelične elemente čija je debljina-veća od U cm. količina..eksploziva

se odrecjuj e. • na • isti ra±L¿ xao a d a ) , s tim"'što se na svaki 1 oír debijine ele-

menta, umesto jednog reda eksplozivnih metaka-troti3 a .uzimaju dva;reda. metaka..od..

200 gr.

c) Proračun prorzvoiinog čeličnog elementa se vrši po sledečem.obrascu:

r - F • M (21.1)

P- količina eksploziva (kg), F - površina poprečnog preseka (cm2

) na

mestu;postavljenog: eksploziva. M — činiІде:-otpornosti ziHxerilala (tab.2, npr.

za čelični element debljine со -о тпп : na suvcm M -25 . u vedi M = do 75, za

čeoijinu preko 4G тли: na suvcm И-50, u '/odi M = do 150).

d) pored ova dva načina preračuna, dovoljno taćne količine eksploziva za

rušenje čeličnih elemenata...mogu se odrediti, po već sračunatim гяrv>i дта

(taoela 2.1.3). Ь

Na primer, za profil ~[~Tn , h = 4-5 cm, b = 30 cm, iz..tabele 3. se nala-

zi da je potrebno 5,3 kg eksploziva.

51.21.3. Rušenje čeličnih 51. 21.3. Rušenje S t .21 .10.. Učvrši vanje cevi: čeličnog stuoa. eksolozivnih punjenja ľ. vruznim eksplozivnim viazje- uz nosač oomoću ume-njem; 2 .koncenvrisanim eksplo- taka od d rve ta i ka-zivnim punjenjem. naoa.

a) Način postavljanja eksploziva.

Navode se samo neka pravila za postavljanje eksploziva:

- Svako eksplozivno punjenje mera da bude posebno proračunato za sigurno

rušenje onog dela nosača na koji je postavljeno;

- 3va eksplozivna punjenja moraju, jednom svojom površinom, da nálezu

uz nosač koji se priprema za rušenje;

- Eksplozivna punjenja ne srne ju da budu postavljena jedno naspram drugog,

već smaknuto u stranu, najmanje za debljinu nosača koji se preseca;

- Sva punjenja se meajusocno povezuju električnom ili štapinskom mrežom

radi jednovremenog paljenja;

- Eksplozivna punjenja na cevi J 102 mm stavljaju se pružne. tako ¿a

seunvate 2/3 do 3/~ obira, ostavljajući jedan deo slobodan.

.ľa slie~ se saje više primera sestavljanja eksplozivnih punjenja r.a neke

čelične elemente.

Rušenje elemenata oa ооеке, кашепа i betona

Proračun potrebne količine eksploziva za rušenje elemenata od орехе, ka-

siena i betona vrši se po obrascu

? - >Мт,3

sa sva .ceneentrisana punjer.ja 2". 2'

- z M. 7 . n j . i z a

-ružna tuns en- a _. . 1:

22'

Ovčie je:

P - рстзгеша kol тглг,л ekspj-oz¿var (kg)

M - činilac otpornosti materijala., Cusvaja. se iz tablica),

Z - činilac začepljenja (usvaja se iz tablice),

h - računska linija otpora, (m)

l - dužina elementa koji se ruši, (m)

Broj kcncentrisanih eksplozivnih punjenja za rušenje elemenata od opeke,

kamena i betona račina se DO izrazu В = ¿r

(21 А

В - broi ekspiozivnm punjenja,

l - dužina elementa na mestu rušenja,

г - тюіизгеспік rušenia ( u m ) (r-n)

h= d = r

• 2h-

S

2h

L

^ -N N \

У и X a i Уч. /

í.2;.11. Rušenje sloDodnih_zidova i stuhova; I. Spol.jnim eksplo-zivnim punjenjima, 2. UnzizrczŠTzjžrn eksplozivnim punjenjima na 1/2

debljine.

1/4-1/2 h

í а ; і а; ¡ a Í t a ¡ ;a (; a ¡ i a ¡! ä

• а

у ну» у у Ч

і і ; • г) • п • ( )•( )• nа Q o j

SI.2!.12. Rušenje elemenata

kada se poluorečnici rušećeg

dejstva presecaju.

zidova potresne з е ca se exspxozivna pun^srrja тзге-

'X", те se broj punjenja povećava i proračunava po obrascu

x i В a

2r-x (21.5)

x - dužina presecanja poluprečnika rušenja

x = С 1/4 do 1/25Г ; gde je r= h

Rušenje armiranog betona

a) Slučaj kada je procenat armature do 5%, 0<2Q mm, a rastojanje

šipki d> 5 cm.

Količina eksploziva sračunata po (21.1. i 2) rusi samo beton, a armatura

ostaje nepresedená. Ľa bi se presekla i armatura, količinu eksploziva treba u/e-

ćati za onu količinu koja je potrebna za rušenje čelične armature.

b) Slučaj kada je procenat armature veći cd 5%, 2>2G mm, a d< 5 cm.

~ZZZ~ / / / A

SI .21.12. Rušenje armirano-oe-

tcnskih stuDova

21 .1 - . Rušenje armi rano-betonsK i h greca:

I. jednostainia greda; 2. kcnzimialna greda; 5. postavljanje imuzrašnjih eksviozivnžh punjenja.

U ovom slučaju za izračunavanje potrebne količine eksploziva koriste se odredbe

koje se odnose na čelične elemente (jednačina 21.1).

Eksploziv se stavlja uvek ,sa one strane gde se nalazi.armatura, pri čemu

se preporučuje, ukoliko ima dovoljno vremena za pripremu, ča. se skine sloj be-

tona i eksploziv pcstavi neposredno na armaturu, ali tako ca pokriva celu širi-

nu grede. rano Detcjisid nosači se mosu rušiti unutrašnjim ekstilczivnim

i\i

443'

tun jen j ima (slučaj 3), kada. se eksploziv/no puni eni e • takođ j e stavlja šxo bliže

amaxuri.

Armirano tetonski stubovi se ruše sa dva koncentrisana punjenja, smaknu-

to za debljinu štaba d (slika).

c) Elementi od prednapregnutog betona ruše se po odredbama za rušenje

čeličnih elemenata debljine preko 4 cm Cjedn, 21.1 ), pri čemu se pri raspore-

djivanju eksploziva vodi računa о položaju kablova, te se tamo stavlja veći deo

eksploziva.

Način rušenja nekih inženjeri j s k i h objekata

Voze se desiti da se u cilju zaštite hidroenergetskih objekata ili spre-čavanja njihovog obnavljanja moraju da sruše neki objekti na prilaznim komuni-

kacijam (propusti, mostovi, put u zaseku ili nasipu i si.).

Ko ličina eksploziva se računa prema već navedenim relacijama, za svaki

elemenat konstrukcije pojedinačno. Ovde se navode samo neka pravila rušenja

ovakvih objekata.

ČELIČNI MOSTOVI

Pastcni dužine do 20 m ruše se u jedndm. preseku, načelno u sredini ras-

-"3 1

pena. Eksolozivna cunj en j a se

postavljaju na sve elemente и

mestu presecanja (glavne nosače,

dijagonale, spregove protiv "'/et-

ra, nosače pešačke staze i si.).

u" nedostatku vremena čelič-

ni mostovi sistema proste grece

mogu aa se onesposoce i sa cva

koncentrisana eksplozivna punje-

nja od DO паіпнпіе 25 kz, ccsta-

=SL

Slika £1,15. Rušenje čeličnog mosta sa

r/a Končen tri sana eksoiozivna ounienia.

nj. mesu

ispee giavnig nosača _. . . з

no od vrste statičkog sistema. Na si..21 .16. su prikazane neke mogućnosti ruše-

nja čeličnih mostova različitih sistema.

ARMIRAN0-3ET0NSKI MOSTOVI

rano—cetcnsKi. r^cstcvt se L'/IL3nC ОС КОП

ж -ŕ-

4} Є

SI.21.16 . Rušenje celičnih mostova

1 .uklješteni luk; kolovoz доге; 2.ukljesten lukj kolovoz dole; Z. luk na zglob; 4.luani most sa obesením nosačem :; 5.viseći most; 6.rámov ski sis vem.

Kod lučnih mostova mesza~vreseka raspona su na udaljenosti od potpore (1/6 do 1/10)1.

f

S1.21.17. Rušenj e а ГШ ŕ rano-betonsk i h mostova raz іі č i t i h s f stemai

1-2, ukuj est eni lukovi; 3- luk па zglob; 4- ram; 5 -kontinuirana greda.

445'

_sl'21 .17-ттг

sistema. Lklješteni. lukovi ss ruše~ presecanjem Іигчші nosača і kolovozne konST-

rukcije u_dva preseka.- .Eksnlozlvna punjenja ~ za~rušenje lučnih nosača postavlja-

ju se na udaljenosti od potpore za 1/М- do 1/6 dužine raspona. Lučni most sa

zglobovima ircže se srušiti i samo u jednom preseku, pri čemu se i ovde eksplo-

zivna punjenja postavljaju na (l/M- do 1/6H. Ram tipa "gazele" ruši se na pri-

kazan način. Kod rušenja kontinuiranog nosača vodi se računa da presečene pot-

core ne ostanu u istoj ravni. Obalske potpore se ruše koncentrisanim eksploziv-

nim ounjenjima koja se postavljaju u specijalno uradjenim minskim bunarima ne-

to srečr.o uz portera, Pri eroračunu potrebne količine eksploziva za računsku li-

niju etpera (h) uzima se 1,5 d (d - debljina potpore).

RUŠENJE PROPUSTA

Prepusti ramovskog ili zasvcajenog preseka, sa površinom otvora ргеко

2 гг~ ruše se postavljanjem koncentrisanih eksplozivnih punjenja u minske buna-

re, kao ra s 1.-21 .18. Minski bunari se izradjuju neposredno uz obalne potpore,

ili tako da poluprečnik rušečeg dejstva zahvati svod propusta.

Preračun potrebne količine eksploziva za jedno eksplozivno punjenje se

vrši po obrascu (21.2. a broj koncentrisanih punjenja po (21.5) gde je: ši-

rina prepušta, i poluprečnik rušećeg dejstva, a x- veličina, presecanja polu-

čeg dejstva dva susedná punjenja (x =0,25r).

Prepusti otvora manjeg cd 2 m"

ruše se koncenrisanim eksplozivnim

punjenjima, koja se postavljaju ne-

posredno u propust. Eadi .nojačania

učinka propust: se sa obe strane ze-

eepijuje džakovima napunjenim pesram

ili zemljom,, debljine sloja ne manje

od po jedan-„metar.

RUŠENJE PUTEVA

Zaštita hidroelektrana i dru-

gih objekata u napadnim dejstvima

neprijatelja, .ili sprečavanje njiho-

vog obnavljanja na teritoriji keju

je neprijatelj zaposeo može se 'us-

pešno ostvariti rušenjem crilaznih

kcrriinikaci j а.

Način rušenja proDusta

. 2 ivorem огеко 2 m

rušenje xšeonics.

¡ka 21.19. Rušenje puta u zaseru

P = M'h3

(0,4+Q,6 n3

u-.Zňsexu....in, iiTvisokcm• nasŕpu, na

nssriira koja se ne.mogu: zaobi ŕ.i, tez

velikih radova. .Takvih mesta ima dos-

ta na prilaznim putevima hidroelektra-

nama, ..naročito onim koje su locirane

u dubokim kanjonima. Rušenje puta u

zaseku vrši se jakim koncentrisanim

eksplozivnim punjenjima. Potrebna ko-

ličina eksploziva za jedno punjenje

izračunava se po obrascu

( 2 1 . 6 )

gde je h ~ računska linija otpora, M - koeficijent otpornosti materijala,

et iz tabele 2, n - 'činilac jačine eksplozivnog punjenja (n = 2' do 2,5).

Potreban fcroj eksplozivnih punjenja za. rušenje deonice puta dužine L se

računava po izradu

1-х gde je x = 0,25 г (21.7

x - veličina preklapanja pcluprečnika rušenja.

Pri rušenju puta u zaseku teži se da poluprečnik rušenja zahvati celu

_rinu Dianuma. što se ostvaruje izborom dovoljno velikog ( i postavljanjem

punjenja na simetrali ugla a .

Put osiguran potpornim., zi-

dovima, ruši se kcroinavaninr pu-

njen j ііna, gornji zid se ruši po-

sebnim pirjanjima,* doic.se donji

rusi zajedno sa trupcnt:puta,

zbog čega se to punjenje pernera

bliže danjem potparnom zidu: (sli-

ka. 20) . Eksplozivna punjenja se

postavljaju u minske bunare, ko-

ji su pripremljeni još u fazi

izgradnje puta.

Na sličan, način i po

istom obrascu (21.5) obračuna s

i. količina eksploziva za ru-

Hka 21.20. Rušenje cuta sa oorpormm zidom. šenje tunela.,.. pri čamu se

447'

č±zLiac:otpcnľnosri materijala "M" (tabela 2) ocreďjuj e ~тп?ета materijalu koji je

гал otporniji, а može se i pcnderjsati.-prema.- procenti ід 1 nn j zastúpijencsrl poje-

dinih... materij ala na • računskoj liniji отрога (h). • • *

Najzad, zaključujući ovo izlaganje о načinima rušenja hidroenergetskih

i pratećih objekata, neophodno je ponoviti: pri planiranju rušenja stalno і лет i

na umu da je osnovni zahtev ca se objekat izbaci iz pogona uz što usnja razara-

nja, jer se radi о objektima koji će nam biti neophodni, čim izbacimo agresora

sa tog dela teritorije. Zbog toga maksimalno ići na demontažu i evakuaciju

ključne opreme, da se izvrši postavljeni zadatak onesposcbljavanja postrojenja.

22- NEKI SOCIOLOSKI I EKOLOŠKI-ASPEKTI PLANIRANJA I REALIZACIJE HIDROENERGETSKIH SISTEMA

...UCiniS li nešto za Sto si siguran da Ce naići na sveopste odobravanje,nekome se to ipak neće svideti. ...Predloge Ce drugi uvek proceniti druk-čije no Sto ih shvata predlagao.

(Chisholm-ovi zakoni,Murphyjev zakon,1987)

22.1. UVEĆAVAJU SE TEŠKOĆE PRI REALIZACIJI HIDROTEHNICKIH SISTEMA

Hidrotehnicki planeri u Jugoslaviji suočavaju se u novije vreme sa sve oštrijim otporima pri realizaciji projekata u domenu ísko-riSCenja voda i vodnih potencijala.Ti otpori u zadnje vreme pop-rimaju karakter pravih kampanja protiv plañera i njihovih proje-kata, pri Cemu se koriste efikasne metode:psihološka obrada neoba-vestene javnosti,unošenje zabune alarmantnim glasinama.,manipula-cija zvanicnim institucijama, itd. T im metodama je najpre efikasno oboren projekat akumulacija na Tari.,onih istih akumulacija bez kojih nema bezfaedne vodoprivredne budućnosti za Čitavo Podrinje, Maevu,Semberiju,deo sliva Bosne...To je,očigledno,bilo početno isprobavanje snaga i najpogodnije taktike * Sada se. međutim, pod udarom ove akcije našao najveći broj objekata iz domena preosta-log hidroenergestkog potencijala:kaskada hidroelektrana „ na. „„Muri-,-, neki objekti na donjoj Dravi, najveći deo akumulacija i sistema u Sloveni jiôbjekti na Krki, Z rman j i,.Citava kaskada objekata na Mo-raCi,objeJcti na srednjoj Drini,objekti u Srbiji (Studenica,PCi-nja,Rzav itd)^neki objekti u slivu ..Vardara .itd.

Počelo je sa akumulacijama„ali se-sada suprostavljanje hidroteh-n 1С kim projektima sir i, prenoseći se. na vrlo brojne vodoprivredne aktivnosti-Ćak se i is kori sca vanje velikih izvorišta podzemnih voda Zeli da zaustavi,o -Cema -recito govore Čitave "afere" stvorene око«ц|йвкогх0Сепэа -akvif era - na Mariborskom otoku,.na Velikom Ratnom ostrvu,itd.Spektar otpora je proširen : ne dozvo-ljava se izgradnja bilo kakvih uspornih objekata, derivacija, retenzija.. .Mo2e se bez preterivanja reći da je sada stvorena takva društvena klima da se za svaki od objekata za koji se obnaroduje da se projektuje i istražuje može očekivati da će se naСi pod osporavanjem neke grupacije javnosti,uz poziv da se pro-jekat spreCi-Tim osporavanjima se sve ceSće pridružuju i zvanične institucije iz., domena kulture i zaštite prirode,bez adekvatnih odgo vo raînstituc i j a koje bi trebalo da brinu о razvoju,Sto stva-ra sasvim iskrivljenu sliku о ce Ii shodnosti građenja energetskih i vodopri vrednih ob j akata. Takva praksa preti da postane jedna od velikih opasnosti za nase društvo, jer se time čitava vodopnv-redna i hidroenergetska infrastrukura stavljaju u stanje sve pot-

1Д9

puni je para 1 ize. Posebna opasnost je - u-tome^ Sto**se ta koirťirz±ľýa prenosi na.C'itav .domen pro stro m o g ; p lanxranja, te -postroji sasvim realna opasnost da hidroenergetika i vodoprivreda za dogledno vreme izgube prostore neophodne za „realizacxju-akuraulacionih ba-sena,bez kojih,kao sto je strucnjacima dobro poznato,nema pouzda-ne vodoprivredne i energetske budućnosti.

Hidroetehnicki stručnjaci se drze pasivno i neorganizovano,pre svega zbog nepoznavanja nekih vrlo va2nih socijalnih zakonitosti. U brojnim "slucajevima" koji u talasima iskrsavaju u Štampi,umes-to valjane i ubedljive argumentacije,zasnovane na strategiji vo-dopnvrednog planiranja,strucnjaci iskoriste priliku da preko novina ponovo aktiviraju "svoje varijante",iza kojih stoje poslo-vni interesi. Zatim se sa varijantama jave i amateri, koje niko stručno i argumentovano ne pobija,usled Čega se u javnosti stvara sve opasnija konfuzija,коja se najrecitije ogleda u tome Sto se počinje da "projektuje" na sastancima,okruglim stolovima,u novi-nama i meditacijama laika.Val ja nam shvatiti da je time ugro2ena ne samo struka,vec i budućnost naSe zemlje.Jer,ukoliko izgubimo bitku za vodu i energiju (a sa ovakvom praksom ćemo je svakako izgubiti),izgubicemo i bitku za budućnost dostojnu civilizovanog društva i

Posto se ovi procesi ne odigravaju slucajnofniti su karakteristi-

čni samo za nasu zemlju,neophodno je utvrditi njihove uzroke i naci prave odgovore na pitanje:kako obezbediti da se neophodni hidrotehnicki projekti realizuju bez sadašnjih konfrontiranja koja odnose mnogo energije i društvenih, sredstava. I,Sto je joS važnije,treba iz svih dosadašnjih - sučeljavanja izvući- mudre pouke, sa uvažavanjem slušajući brojne dobronamerne oponenate iz drugih struka,.sto bi pomoglo da se hidrotelmicki projekti poboljšavaju interdisciplinarnim~ naporom timova stručnjaka različitih profila i u č m e celovitijim^prxmerenijim ljudima i n j i hov im s veko 1 lkim materijalnim potrebama..!, duhovnim težnjama.

22. 2 . OTKUD PROTXVbJÄNJA PROJEKTIMA KOJI SD ІЛШ>ІМА?

NEOPHODNI?

Hidro teh m z k i stručnjaci, mora }u da utvrde prave uzroke sve jaćih protivljenja izgradnji vodoprivrednih objekata, jer—se -samo na osnovu toga mogu naći pravilna reženja u, domenu ¿planiranja inter-pretacije projekata i pripremanja javnosti, da te projekte prihva-te bez sadašnjih ostrih sučel javanja .Ovde će. bi.ti„ izneti. samo ne-ki razlozi,prema videnju autora. —

A) Reakcija na nekadašnju političku i teimolofiku . isključivost. C m i se da ni]e, sporno da je u proslosti„i kod nas i u svetu dominirala tehnološka i politička isključivost u razvoju,ne retko praćena bezobzimoscu prema. Životno j sredini »Odluke о građenju su donošene na političkim i privrednim nivoima

rbez konsultovanja

najvitalnije zainteresovanih,a.Cesto i bez stvarnog napora da se izbegnu nepovoljne posledice po .životnu sredinu i socijalno* okru-žen ja.Promašaji u izboru lokacija i tehnologija privrednih obje-kata (valja se setiti Ivangrada

rDrvara^Loznice,Obilićaitd) prav-

dani su neophodnoSću "plaćanja cene razvoja",a prostor za razvoj ;e obezbedivan državnim mehanizmom,uz prinudu,ako je to bilo

potrebne .Tx> j e—Jnio« peauxi кадА aeâvftkoi i ka. valjanost: ljudskih poduhvata юегіїа iskl jxicxvo krxterxjumima ekonomske dohiti i mi-nimizacije troskova~pr©xzvodn je, pri лети nisu u obzir uzimani aspekti nepovratnog рі ja£ka.n ja neobnovljivih .resursa

f problemi ot-

padaka i drastična.opadanje kvaliteta Življenja u sve . zagađenijoj i unakaženijoj životnoj »ređini.Čitav tehnološki razvoj,kojim se jedino i m e n o civilizacijski pomak napred, bazirao se na dve velike zablude:zablude о neiscrpnom bogatstvu prirode..i.zablude о njenoj bezgraničnoj sposobnosti samoregeneracije.Koncepcija raz-voja zasnovana na tim zabludama i demografska eksplozija naneli su 2ivotnoj sredini neiziecive o2iljke:sarao dve poslednje genera-cije vise su opljackaie i zagadile planetu nego zajedno sve gene-racije ljudi pre nas. Iakustva jos nisu izvučena,te se kao primer тоге navesti da se i danas, pri vrednovanju energetskih reSenja ne uzimaju u obzir aspekti obnovijivosti resursa,te se hidroener-getska reSenja porede за alternativnim termoelektranama isključi-vo cenom kW i kWh,bez uzimanja u obzir činjenice da se u jednom slučaju radi о obnovijivoia,a u drugom о neobnovljivom resursu i ne vodeći računa da au posledice termoelektrana na životnu sredinu neuporedivo nepovoljnije u odnosu na Cistu i obnovljivu proizvodnju hidroenergi^je.

Normalna reakcija na ovakav dugotrajan destruktivan odnos prema 2ivotnoj sredini "tehnologa" je pokret "antitehnologa" (nazivi su sasvim us lovni),C i j e se osnovne filozofske odrednice mogu sažeti u sledeća polazišta:

(a) Neodrživo je vrednovanje proizvodnje isključivo uzanim ekonomskim merilima,ko ja n "cenu progresa" ne uračunavaju i trajne gubitkertrajno osironasenje prirodnih resursa,destrukciju odnosa i veza na -relacijx Covek - Priroda-,sve veće otuđenje ljudi i jačanje sindroma straha x nesigurnosti ljudi u-toj za. život sve manje ugodnoj sredini.

(b> Tehnološka civilizacija napredak vrednuje isključivo materi-jalnim razvojem te je sklona da izmišl ja potrebe

fda bi mogla da

ih novom proizvodnjom zaôovo i java .^povećava juci na taj naCm pritisak-na resurse i na okolinu.

ic) Kriterijumima zasnovanim na ekonomskoj racionalnosti valja suprostaviti drugeÍnematerijalne kritenjume vrednovanja dostig-nuća ljudskog rada,a pre svega u domenu socijalne,kulturne i humane- nadgradnje 1 judskog društva .

íd) U svira ijudsJcŠBMftdeiatnovtima mora se minimizirati antropogeni uticaj na Prirodu,Sto proistiće iz poznatog postulata екоіо-gije: "Priroda to zna najbolje*.

Nesumnjivo je da će se ovako definisanim polazištima ^rado pridružiti svaki mudar covek koji je svestan opasnosti koja se nadvija nad našom planetom.Međutim,upravo se tu javlja i radi-kalna krajnjost zbog koje smo i započeli ovo razmatranje: ekstremisti iz redova "antitehnologa

л

ove mudre principe tumače sa punom iskl jucivoscu, svodeći ih na zahtev da se odustane . od bilo kakvih akcija koji izazivaju promene u životnoj sredini.Ne veruje se u bilo kakve inženjerske proračune, te se frontalno ,а и

zadnje vreme i-sa sve većom.organizovanascu .zeli zaustaviti svaki razvoj.Ocxgleano je da je nekadašnja tehnološka isključivost shodno _ di jaiektxci„izazvala _reakciju

rko ja je, na2alost, takode,

vrlo iskljuciva,te kao takva opasna za društvo.

B) Neobaveatenoet ljudi о realnoj situaciji u domenu energije i vode.Jedan od glavnih uzročnika nesporazuma na relaciji "javnost-

hidroenergetika/vodoprireda je zabrinjavajuća neobavestenost javnosti о realnoj situaciji u domenu vode i energije i o resenj-lma koja se moraju realizovati kako hi se izbegla ozbiljna kriza u tim za ljude najvitalnijim delatnostima.Diskusija vodena oko Stuđenice pokazala je da сак i najugledniji intelektualci huma-nističkih i prirodnih struka imaju potpuno pogrešne predstave о našem energetskom i vodnom bogatstvu,pri cemu su te njihove predstave vrlo optimističke. Sada plaćamo za potpuno pogrešno obrazovanje u tom domenurod osnovackih ud2benika,na nadalje svuda se govori о velikim bogatstvima Jugoslavije u vodi, energiji i drugim resursima,Cime se stvara iluzija kod ljudi da se uvek moze naći neka druga alternativa za objekte na koje se stavlja embargo.Upravo se to ćulo nebrojana puta u raspravama о Tari , Drini, Studemci: "Nađite neko drugo reSenjeMeđutim,upravo u tora domenu ne bi smeli da krivicu prebacujemo isključivo na druge. Hidroenergetski i vodoprivredni planeri,zagledam u svoje proračune i kompjuterske monitore nisu shvatali da je njihov zadatak dvojak: 1) da sagledaju dugoročne perspektive razvoja i iznađu resenja kojima se obezbeduje kontinuitet u snabdevanju vodom i enerijom u budućnosti, 2) da sa tim sumornim perspektiva-ma upoznaju narod, pripremajući ga da shvati da se opskrba vodom i energijom u budućnosti nože ostvariti samo vrlo složenim,skupim i sa gledište Životne sredine ne uvek bezbolnim ređenjima .Moramo samokritiCki priznati da smo do sada uspeSno. resavali samo prvi zadatak,dok smo. potpuno zanemarili drugi,ma da je to bila nasa onaveza,zbog ćega je javnost,Сак i ona najobrazovanija,коja bitno utiče na xormxranje javnog mnjenja (netehnićka inteligencija, no-vinari) potpuno neobavestena o pravom stanju stvari u oblasi vode i energije,sto je jedan od uzročnika odbojnosti prema svim plani-ranim sistemima.

C) Kasno r ajcljacivan je u projekata zainteresovanih korisnika izvan eneretike i vodoprivrede».Znamo da vodoprivredni i hidroenergetski sistemi imaju integralni karakter, posto pored brojnih vodopriv-rednih i energetskih potreoe reSavaju i mnoge druge probleme u prostoru u коше se reaiizuju.Kao "lokomotive razvoja" energetika i vodoprivreda reSavaju saobraćajne probleme u zoni svojih ооіекаса, po cenu Koja ie ne retKo istog reda veličine kao i cena giavnog ooiexta t primer za ovo je HE ViSegrad, KOJim se resava čitav jedan magistralni putni pravac); poboljšavaju uroanizaciju naselja;doprinose revitalizaciji i zaštiti ranije ugroženih spomenika kulture;oživijavaû privrednu strukturu i infrastru-kturu u sirim zonama građenja velikih sistema,doprinose razvoju turizma u Čitavim Sirim regijama,itd. Nažalost, vodoprivredni planeri sve te brojne pozitivne razvojne efekte ne tretiraju adekvatno u svojim projektima,ne ukljucujuci ih na vreme u ciljeve projekta, već ih uključuju a posteriori u neke prateće efekte,dok u svim komuniciranjima sa javnošću projekti i dalie ostaju označavani Kao USKO hidroenergetsKi ili vodoprivredni• Da

452' *it** « *u sxeri"rz3Stite - і

rev±fcai±za.cdbje —spomenika kulture-^ne tretiraju kao cilj projekta r pa< ime i ve i ika. neeaterijalnar dobit od njega;već se najčešće ' tumače obrnuto, kao negativna strana projekta. < Već je zaboravijeno,nadom nespremnoscu za sistematsko komuniciranje sa javnošću,da je Lepenski Vir- otkriven upravo organizovanom akcijom tokom građenja HE Đerdap). Jedna od ključnih metodoloških manj-kavosti svih naših projekata je Sto 'jasno ne razgraničavaju od samog početka projektovanja sistema njihov viseciljni, integralni značaj za Čitavu-regiju u kojoj se grade, već se njihovi osnovni ciljevi i značaj su2avaju samo na energetiku i/ііi vodopriv-redu,dok se svi ostali efekti ne samo da ne iskazuju jasno,već se Cesto umesto pozitivnih efekata tretiraju kao "cena" po kojoj drugi sistemi nevoljno prihvataju da nam dozvole da "nase sisteme" sagradimo u "njihovom" prostoru.Tu kljucnu metodološku manjkavost svih naSih planiranja i prezentacije projekata moramo Sto hitnije izmeniti,o Cemu će biti vise reći u tacki 3 ove glave.

D) Neadekvatna obrada delova projekta koji se odnose na okru2e-nje.2elimo li da iz dosadašnjih sučeljavanja izvučemo valjana is-kustva za buduće projekte,prvo i najvažnije iskustvo je da su na-si projekti po pravilu rađeni sa dobrim namerama u pogledu zaštite 2ivotne sredine,ali sa nedovoljno profesionalne ekološke umesnosti.HidrotehniCki strucnjaci,osim Časnih izuzetaka,ne poz-naju dovoljno ekološke zakonitosti,mnogi ne vladaju сак ni osnov-nim recnikom koji je nu2an za sporazumevanje sa ekolozima,a valja nam priznati da ima i onih koji jos nikako da shvate da ekološke kategorije moraju da postanu nerazdvojni deo svakog hidrotehnic-kog projekta.Kao posledica toga-svega^nasi projekti su,ne retko, bili nepotpuni, pa i dosta povrSni sa-ekološkog stanovista,Sto je poodavno izazivalo opravdane-reakcije-ekoloških profesionalaca: najpre neorganizovane,a u novije vrerne* vrlo* organizovano ,u, skladu sa narastan jem - ekološke svesti i etike u svetu i kod nas .Zbog toga je jedno od najvažnijih iskustava da u budućim projektima deo koji se-odnosi na ekoloekeêpektc^>plaR±ranihr:sis±^ma^mora^^ da bude*razraden~ sa isto toliko b čitljivost i i prof esionalnosti kao ôto su urađeni i obrazloženi, -hidraulički^statički ili hidro-energetski -delovi e lebo r a ta. Da bi to postigli moramo najpre sam:wkao-struka»ovladati osnovnim zakonitostima te izuzetno lepe i - zanimi j ive nauke „moramo ovladati o s novnom^t erra x no logij om ¿ spo ra -zumevanja profesionalaca iz domena zaštite životne sredine,i Sto je posebno: važno

r moramo od samog poćetka uvesti u ciljnu struk-

turu^ r odgovarajuće ekološke/ ciljeve uključujući u - radne 'timove ekologe^kao potpuno ravnopravne iaeegnike u kreiranju i razradi projekata.To se ne sme*shvatiti kao taktički manevar da bi nasi projekti prošli,niti kao pomodni trend,već kao zaista realna nužnost da se sva tehnička reSenja blagovremeno i valjano ekološki: sagledaju,da se najbolje usaglase sa Čitavom okolinom i da se za sve odluke nade valjana, ekološka argumentad ja. Ko liko- su neki -, nasi sistemi, nespretno^ ekološki- < ne)obrazloženi vidi se iz Činjenice da сак ni. nesumnjivi.ekološki: pozitivni efekti (opleme-njavanje malih voda

rpoboljšanje - kvaliteta vode na. nizvodnim

deonicama, uređenje vodnih, -režima;uređenjerpriobalja, itd) nisu, ni jasno ni ekološki adekvatno objašnjeni i interpretirani kao smišljena akcija hidrotehnickih. plañera; kojom ^se ostvaruje značajan bo 1 j itak za životnu sredinu.

53

Neadekvatna obrada i izvestan. tehnokrata ki-pri \ az. pored ekološke karakterise i neke -druge komponente ;žxvotaog= okruženja,često su pri projektovanju .«objekata u urbanim sredinama izostajali napori da se.nadu estetski, najskladnija reSenja,te smo dobíjali objekte koji odbijaju ljude svojom estetskom rogobatnoSCu.Mora se shvatiti da se pored funkcionalnih zahteva moraju poštovati i zahtevi najskladnijeg uklapanja u 2ivotno okruženje,te da krite-rijum takve valjanosti projekta postaje isto toliko važan kao i kriterijum vrednovanja ostvarenja funkcija hidrotehnickih objeka-ta i sistema.

E) Potpuni amaterizam pri prikazivanju i obrazloženje projekata javnosti. Hidrotehnicki inženjeri su jedna od redih struka u kojoj se smatra da valjan projekta,kao "dobra roba" sam govori za sebe,te ga nije potrebno posebno obrazlagati i popularisati u javnosti. Inženjeri su skloni da veoma pogrešno smatraju da je ono sto je njima jasno u vezi sa projektom,naročito dobrobit koju on donosi ljudima u nizu delatnosti,jasno i svim ljudima kojima će taj sistem služiti i čije će vitalne probleme resavati.To je veoma pogrešan stav,koji nam se sada skupo sveti.Jer,niti je lju-dima sve odmah jasno sto je planeru jasno, niti su ljudi spremni da a p n o n prihvate dobrobiti koje im nisu objašnjene. A nisu ni imuni na drukčije uticaje koji će se u vezi sa projektom odmah javiti.Zbog toga je apsolutno nužno smišljeno,pravovremeno i profesionalno pripremanje javnosti da prihvati projekat,na osnovu soiidno i profesionalno vodene akcije,коja se zasniva na poznava-nju psiholoških,socijalnih i marketmskih-zakonitosti .Mi to sada uopste ne radimo,a.ukoliko nekada nastupom u javnosti i pokušamo da objasnimo i obrazložimo vodoprivredne projekte Činimo to toli-ko neumesno i neprofesionalno da takva neorganizovana istupanja imaju cesto karakter antxpropagande naših projekata.Ü toj oblas-ti naSim stručnjacima nedostaje osnovno poznavanje određenih za-konitosti. .socijalne psihologije,zbog cega-nisu u stanju Сак ni da sagledaju znaCaj ovog problema,a kamo li da ga i reSavaju uz po-moć profesionalaca za pripremu i obradu javnosti.Imajući to u vi-du u tac.5.-učinjen je pokušaj da se sistematizuju neke zakonitos-ti iz te. oblasti—Radi. paralele treba odmah -istaći da u svim timo-vima ko ji..na-¿Zapadu rade na velikim vodprivrednim i hidroenerget-3Kim projektima ..postoje profesionalci - soci jalni psiholozi,koj і orare projekat,.odnose u timu,pozitivne i negativne efekte proje-kta , aktivno pomažući da se uspešno rese svi socijalni problemi koie projекаt otvara i,Sto je posebno važno ¿blagovremeno pripre-naiuci javnost.da takav projekat prihvati.Mi u našim projektima eventualno angažujerao nekog sociologa da uradi neki deo elaborata ,npr. о socijalnim aspektima raseljavanja naselja),ali autor jos ruie ćuo da je u nekom timu postojao takav profesionalac sa zadacima aa poboljša socijalnu sferu projekta i pripremi javnost da isti prihvati.Ü tom cilju elektroprivrede niza~zemalja prire-đuju u pristupačnim hidroelektranama veoma dobro zamišljene izlo-ZDe,iz kojih i najmanje tehnički obrazovan-građanin može da stek-ne uvid kakorse proizvodi energije i kakva

s

je -realna energetska situacija u zemiji.Organizuju se pósete građana, posebno Školske omladine i predstavnika sredstava javnog informisanja, kako bi se

okviru tih izložbi kroz najpopularniji edukacioni proces ljudi •:iao/.n«n і i за planiranim razvojem hidrotehnickih sistema,neophod-

454

nih -sdaibi se savladale -energetske teškoće »Sličnu akcijirikod -nas je sa vrlo velikim uspehom organxzovao Beogradski vodovod,koji je veliku grupu građana,pre svega aktivista u mesnim zajedincama proveo kroz Čitav svoj sistem,od bunara do svih uređaja za preči-šćavanje ,nakon Čega se kroz razgovore sa njima mogao steci utisak da je ta akcija bila izvanredno korisna.

22.3- VODOPRIVREDNI PROJEKTI KAO DEO INTEGRALNOG KORIŠČENJA I UREĐENJA PROSTORA

Čitava dosadašnja praksa planiranja vodoprivrednih sistema ukazu-je na neke metodološke manjkavosti,pre svega u domenu jasnog de-finisanja ciljnih struktura i kriterijuma za izbor najpovoljnije odluke.Te manjkavosti su se neosporno odražavale i na kvalitet projekata,umanjujuci njihov integralni karakter i kompleksnost. NajCeSCe se srećemo sa sledećim slabostima:

* Ciljevi sistema koji se planira nisu definisani u okviru jasne ciljne stru-kture na vise nivoa,sa utvrđenim nivoom značaj-nosti svakog od ciljeva u okviru te strukture.

* Ne polazi.serod. cilja najvišeg ranga "Integral-no uređenje i .koriščenje prostora na slivu.-—"

rveć

se planska namera odmah granski oboji,prema®naru-ciocu.A posto- surrnarucio-ci - p ro j е kat ai. veliki h kom-pleksnih sistema.:- gotovo ізкіjućivo elektroprivre-da i/iii vodoprivreda, to

se Čitava ciljna struke^«* već odmah „na samom početku i. suzi samo na domen-koriščenja i uređenja voda,dok se svi-ostali ..korisnici prostora svrstaju u "ostale korisnike",Cime se već na samom početku.planiranja stvore usiovi za nasporazume i konfrontacije. Takav pristup,po kome hidroenergetika i vodoprivreda kao "lokomo-tive razvoja" na neki način-prve izlaze "na teren" (tj.na sliv) ranije je^moZda,donosilo x izvesne preanosti ovim granama,jer su imale prednost "vučenja prvog poteza '. -Sada to vise nije pre-dnost, vec hipoteka,коja onemogućava realizaciju projekta, zadrže li se nekadašnji odnosi koji su se svodili na .-snemu:hidro-energetika /vodoprivreda - "Ostali korisnici".

* Ne definisu se jasno i.egzaktno svi kriterijunu. sa kojima će se ući u izbor* r eSen ja^već se: kriteri j umi svode Cesto samo na ekonomske kriterijume koji odražavaju interese korisnika voda. Čitava lepeza drugih kriterijuma ne uzima se u obzir. Cime se već na samom početku otvara bresa nesuglasica sa svim ostalim koris-nicima prostora. Drugi korisnici se. ne osecaju kao ravnopravni pa-rtneri u projektu,Sto ih dosta brzo stavlja u oponentskí položaj. (Takva praksa dovodi do apsurdne situacije da se recimo, zaštita kulturno—1st orij skih spomenika javlja kao oponent projekta ,umesto

Si.22... 1 S h e m a -trukture

da kao ravnopravni učesnik u ciljnoj strukturi sa nestrpí jenjem iSCekuje njegovu realizadju

fshvatajući da samo realizacija tak-

vih velikih sistema moze da stvori uslove i za krupne zahvate u domenu trajne zaštite i revitalizacije kulturnih dobara)*

* Zaboravlja se cesto na vreme kao bitnu kategoriju u cilj-noj strukturi.A upravo vreme nužno za realizaciju veoma složenih sistema postaje sve bitnije pri izboru varijanata,naročito onda kada zakašnjenja u razvoju sistema mogu da ugroze i golu egziste-nciju nekih sredina (ne sme se zaboraviti opasan socijalan, pa i i politički naboj u sredinama koji trpe zbog oskudice vode ili energije).

* Ne uoCavaju se jasno veze između pojedinih ciljeva,kao ni svi aspekti kooperacije i/ili oponencije pojedinih učesnika u za-jedničkom koriščenju prostora u najširoj zoni sistema. Diskusije koje se vode oko nekih reSenja pokazuju da su,bez jasno definisa-m h ciljnih struktura,potpuno pogrešno tumačene neke aktivnosti u projektu.Dobar primer za to je traína zaštita manastira Moraca u okviru reSenja nidroenergetskog sistema na toj reci,коja se umesto kao pozitivan efekat (jer se trajno zaštićuje sada već ozbiljno ugrožen kulturno-istorijski i sakralni objekat) tretira kao negativna strana projekta,te se koristi kao glavni povod za njegovo onemogućavanje,о Čemu će kasnije biti vise reći«

О naCmu formiranja ciljnih struktura autor je pisao /1986. /.Ovđe samo najsažetije:ciljna struktura <Gs> se definiSe trojkom

u kojoj su: G - različiti ciljevi u ciljnoj strukturi, R - skup veza između ciljeva; ts - vremena relevantna za realizaciju poje-dinih ciljeva. Ci'ljne strukture (opsta sheraa na~sl-22.1) se .mogu realizovati na dva načina:

1) polazeći od cilja najvišeg reda,uz postepeno razvijanje ciljne strukture ka ciljevima ni2eg reda, do najkonkretnijih ciljeva (uobičajen zadatak pri planiranju integralnih sistema,u zadacima optimalne sinteze složenih sitemai;

2) polazeći od vec iskazanih parcijalnih ciljeva nižeg reda, uz njinovu postepenu agregaciju ao naiviših ciijeva (obično se lav-lja pri pareiiainom ііі faznom planiranju i pri reSavanju zada-taka analize sistema); u tom siućaiu menia se smer veza u ciljnog strukturi u oanosu na onaj pokazan u si.21.1.

Veze u ciljnoj strukturi mogu biti sa іодікот "i" коja pod-razumeva da se ciljevi viSeg reda reaiizuju ako se ispune svi ciljevi nižeg reda (si.1),ili sa logikom "ili",Sto podrazumeva postojanje alternativnih ciljeva ("ispunjava se cilj ... ili ciij...">.Taj drugi slučaj je upravljački s ložemji,jer podrazu-meva da će se optimizacijom odrediti koje ciljeve u toj strukuri ~ rsba realizovati.

ľxiievi u ciljnog strukturi se isKazuiu raznim Kateqorilama za opisivanje i vrednovanje efekata sistema.Cii jevi se mogu isxaza-

< Gs > = < G,R,ts > ;gde je R

^^ko^tJL nasledece naCme:

^êti^jl^^^kuju-se nekim količinskim, pokazateljima efekti-k^litet- V Sergija,. isporučena količina vode, red-puta,, klasa aVOd

°tokafitd).

2) Qgf •

P Uzdanogt f ser probabilistickim kategorijama т (zahtevana naseda /^cionisanja,verovatnoća pojave velike vode. od koje ]

îobalja stite,itd) .

nación^1511 s e ibategorijama efektívnosti (pove

L Poka

vode, itd) V

dohotka rrazni dimenzionalni i bezdimenzionalni

isporuc a t e

iji e

ie

ktlvnosti raznih sistema,cena energije,

no

* Potrebe usvojeno j skali vrednosti

mer

iski z a h t e v i s e

definisu vremenskim kategorijama (vre-kada se imaju ispuniti pojedini ciljni zahtevi).

ôlofij^fîSu se opisno , različitim ekološkim, socijalnim, kul-^ntiíi^,^^gim kategorijama koje se ne mogu dimenzionalno j ili ¿a ov

1 1

ôje se mogu ocenjivati prema nekoj uobicaje-

C i n i

se da

da se energetiku i vodoprivredu sada postaje presudno cil/ôvi ciljevi tretiraju sasvim ravnopravno sa svim п

гкогІ8ееічІІіа u

okviru...cilja najvišeg reda "Integralno urede-i zaštita, prostora, na području ..." Da bi se spre-oja paralise resenja neophodno je da .se jasno,, još

***ijef koope

S

â

ciljnih - struktura„sagledaju interesi, mter-tía * oponencije svih zainteresovanih. na tom pro-

^^tupna^sa^ j^-^gj-ô-»da je dinamika realizacije ciljeva -*v

a t e 4 a ć e kro z ..takav pri stup ostali zainteresovaní mogu da

, 1 nj lho v i „cilj e.vj—b iti i apunj eni^saao «u. »okviru^veli -?sistema^Ciju 'realizaciju- mo2e da '¡юкгёпвГ'еко-'

'Potaje : R a c i o n o najsnažniji sistem.U takvim okolnostima

^ je prnÛ^tlCki .1 -psihološki nepotrebno i nepoželjno nazi-S e

ľProiek^'"hidroenergetski sistem . . . " , " vodoprivredni sistem', i. zast í raoâ f ormulisati-Sirerintegraino , ured j епл e skoriš -

lik ^ P1

*0

s tara ;: s liva — • 3

^^kture-bi e s a

ovakvog metodološkog stanovišta,ciljne ^ âetit^:«^® -formirale polazeći, od cilja "uređenjer koriščenje Єіїї 'nivoú »a području. - -" a zatim bi se na sledečem:-ni-

c,ûlisaii genera-йШ ciljevi u svim oblastima: 0їг

*епц sa0br¡

V 1

' Pr i v r e ¿ n l

ciljevi, ekološki ciljevi, ciljevi u r

^s

kih (jg^^jne infrastrukture,ciljevi zaštite kulturno-isto-X

bise*' hidroenergetski ciljevi, vodoprivredni ciljevi,

prikazati shemom, kao na s 1-22.2 .

a* svaku. o<i 4

j^^ta sta

i,Svedenih, grupa ciljeva, razvijaju se odgovarajuća ^ôvarsj^ ^ciljeva, niêg: reda. Neki od tih ciljeva- slede iz , u

s Prostornih, planova i - drugih planskih dokume-

д гаіац 0tl:i

jalnim ciljevima bi: serrazxadili ciljevi u domenu , .^cije

n

r

^zvoja, zapošljavanja, migracionih procesa, urba-iz * u.sfen sličan način bi se definisali kljucni ci-

aomeija aa Privrednog razvo ja tog područja / s liva .itd. Ciljevi ^taćajne infrastrukture. takode slede.:xz , prostornog

57

piana i..drugih~dokumenata* Morali-bi veoma, brižl jivo formu ] i sati ekološke ciijeve,uzimajući u obzir sve ekološke- aspekte tog pros-tora: zahtevane klase kvaliteta vode u vodotocima „zahteve-rza oču-vanjem životne sredine u zoni naselja, uslove za očuvanje flore i faune,zone rezervata i drugih prostora posebnih ekoloških namena, itd.Međutim,ekološki ciljevi se ne bi smeli tretirati usko, samo sa stanovišta voda i vodoprivredne infrastukture» ImajuCi u vidu vrlo tesnu povezanost najšireg ekosistema (ekološki postulat: Sve je međusobno povezano!),morali bi se postaviti i svi drugi ekološki ciljevi (npr »u domenu sprečavanja aerozagaden ja ,.u domenu sprečavanja kiselih kisa,radijacionog zagađenja,poboljsanje Ži-votnih uslova u našeljima,itd),na osnovu kojih se kasnije moraju najsvestranije ocenjivati hidroenergetska reSenja i alternative u domenu drugih energetskih izvora.Sadašnja je praksa da se pri ekološkom ocenjivanju hidroenergetskih i vodoprivrednih projekata

Slika 22.2. Deo ciljne strukture integralnog ured jen ja, koriščenja i zaštita teritorije sliva...

sag ledavajursaToo «eveurcua i nir~n і і hov x ? negat i vn i efekti na sredinu r

pri eerou senajćeSće potpuno zanemaruju veliki pozitivni efekti,о Čemu 'úe bxtx vise reci u narednom poglavl ju.

Kulturološke ciijeve bi trebalo podrobno razradxti pre svega sa stanovišta trajne zaštite i revitalizacije kulturno-istorijskih spomenika, ali i sa stanovišta ostalih ciljeva u domenu razvoja čitave kulturne i obrazovne nadgradnje na - razmatranom području.Ü svetu je uobičajeno da se eksplicitno zna da su veliki sistemi mecene odredenih kuiturnxh i obrazovnih institucija; kod nas veliki sistemi pomažu institucije kulture,ali se to ne vidi jasno i eksplicitno.Autor je potpuno uveren da bi stav javnosti о nekim naSim velikim projektima bio sasvim drukčiji - blagonakloniji i kooperativniji - da se unapređ zna,nakon integralnog planiranja uređenja Čitave teritorije,da Ce se u okviru radova na tom siste-mu obnoviti ti i ti spomenici kulture,da Ce se izgraditi škola i dom kulture u tora i tom selu (to nije ni teško ni skupo obaviti pravilnim planiranjem objekata za smestaj gradilišta); da Ce se taj sistem kasnije trajno starati о održavanju tog i tog manasti-ra; da Ce se namenski sagrađeni delovi graditeljskog naselja ada-ptirati u trajne turističke objekte...Vodoprivreda i energetika sve to rade na određen паст i 3ada,ali impiícitno,apostenori, kroz fiskalna i druga davanja i razne dotacije,ali to javnost ne vidi,te zbog svega toga ne pruža podršku tim granama onda kada im je najpotrebnija.

Sadašnji način tretiranja projekata isključivo preko hidroenerge-tskih i vodoprivrednih funkcija ne iskazuje ni čitav drugi splet izvanredno važnih efekata u drugim granama,koje se formalno ne tretiraju kao- dobit od siatesa, ma da to u suštini jesu: antiero-ziona zaštita i konzervacija sliva,urbanizacija izmestenih nase-lja, radikalno poboljšanje putne mreže na svim izmestenim ili za potrebe gradilišta izgrađenim putnim ¡pravc ima, in ic i ran je p r i v red -n i h i t e r c i j a r n i h a k t i v n o s t i u z o n i g r a đ e n j a , i t d . R e d j e da se sve to eksp іі citira--i .-planski - kanalise u najranijim fazama planiranja, jer se samo tako-može obezbediti saradnja naroda na tom prostoru i van njega,kao i svih druglb zaxnteresovanih institucija.

22.4. EKOLOGIJA D PROJEKTU - ШЕ KAO MODA, VEC KAO NAS CIVILIZACIJSKI DOG I OBAVEZA

Sasvim je izvesno da je stepen razvoja ekološke svesti u društvu dostigao takav nivo da Ce se val j anos t «svih ljudskih poduhvata sve vise ocenjivati i načinom na Roji. su reseni vitalni problemi zaštite životne sredine. Hidrotennicki pianeri su se i do sada. 3taraii da objekte Sto bolje pomire^sa njihovim okruženjem,al i moramo priznati da ti napori nisu bili ni dovoljno organizovaní, ni dovoljno profesionalno vodeni, niti. su tretirani kao posao od prioritetne važnosti.Sétimo se akumulacija koje pre punjenja nisu valjano očišćene od rastinja,pa sada brinemo zbog pojava eutro-fikacxje;sétimo se da za. zaštitu.od erozije obično nije bilo dovoljno para ni razumevanja,pa su nam neki sistemi sada ozbiljno ugroženi i u ekološkom i u vodoprivrednom smislu; sétimo se kako su "održavane* neke riblje staze na branama,na kojima su kabadahijski predstavnici homo sapiens-a masakrirali nesrečne

9

ribe kada hrie-jprema zonama mresta (kasnije,zbog te divljačke prakse o dnat a de- s е і od izgradnje objekata za prelaz ribaí).Zar nisu od P rŕrodef otuđeni ljudi iz nase struke nekada projektovali Сак і 'hidroelektranu na slapu Sovice? Očigledno je da su ta vremena srećom nepovratno prosia i da sada nastupa period kada Ce mudro reševanje ključnih problema zaštite Životne sredine biti presudno pitanje za realizaciju сак i najvećih i najrentabilnijih naših hidrotehnickih projekata. Kao ilustraciju navedimo samo jedan primer,od brojnih koji su pred nama (sétimo se Krke,Une,Ko-marnice i drugih reka,na kojima ćemo polagati ispit ekološke umesnosti)к

Realizacija jedne od najvećih preostalih hidroelektrana u SFRJ HEPS Novi Sad po mišljenju autora prevashodno zavisi od toga koliko će umesno i valjano biti reSeni problemi zaštite Kopackog Rita ("poslednja oaza"),jer su svi ostali problemi tehnički standardni. Jasno je da u već pominjamm ciljnim strukturama za uređenje Dunava do mađarske granice mora da eksplicitno figuriSe i ekološki cilj "očuvanje neporemećemh ekoloških uslova u zoni Kopackog rita".Sto pre tako eksplicitiramo taj cilj i pre rešimo tehničke probleme njegove realizacije (sto se sasvim uspešno moZe ostvariti) utoliko smo blize reseniu Čitavog sistema na tom delu Dunava.

Dosadašnje rasprave о ekološkoj valjanosti naših projekata bile su i jednosmerne (Culi зи se samo protivnici,dok su hidrotehnicki planeri ćutali) i jednostrane, jer su íznoéeni samo dosta usko formulisam razlozi protiv izgradnje hidrotehnickih sistema. To cutanje plañera stvaralo je u javnosti utisak da hidrotehmcka struKa prave argumentacije u prilog ekološke opravdanosti svojih sistema i nema,Sto je proširivalo front aponenata.Zato sada valja uci u diskusiju о znatne Sirim ekološkim aspektima hidrotehnickih sistema,pri Сети se nameću sledeče grupe pitanja:

l a.) Valja razmatrati Znatno Sire ekološko okruženje hidrotehnic-kih sistemai Ü kntici hidrotehnickih sistema oponenti iz struka zaštitu prirode izdvajali su samo jedan manji prostorni detalj: zonu akumulacija i prostor oko objekata, raspravljajući samo о njihovim ekološkim aspektima. Međutim, ukoliko posraatramo aspekte zaštite Životne sredine znatno Šireg prostora na koji se prenosi uticaj hidrotehnickih sistema (ekološki postulati:"Za sve treba platiti »Sve se neJcuda kreCe.Sve je međusobno povezano"),sa svim korisnicima sistema,Сак i onim naiuda1 jenij im,tada se uticai na-ših sistema na životnu sredinu vidi u sasvim drukčijem svetlu. NaveSсето samo пеке екоіойке boiíitke оа ієапе visenamensKe axu-muiacije:

* Ljudima se ooezbeauje Cista voda,cime se zauveK eiiramisu hidrićne epidemije koje i sada,na pragu trećeg milenijuma jos uvek haraju (kako je to dragocen doprinos poboljšanju Životne sredine i).

* Povećavaju se protoci na nizvodnim potezima reka u raaio-vodnim i toplovodnim delovima godine,znaci,upravo u ono vreme kada je ugrožen opstanak biocenoza u reci kao Diotopu. (Zadnjih :ocina, за duqim ceriodima suse,naáe rехе dozivi java ju orave

ekoiofike . „fra-raafrofg^ne .zbog zagađenja* vec .zbog \jnalih protoka^ sa. рід j im saôzÄaiem.,>kiseonika u vodi -ûaied velikih temperatura voda^Prejna^». podacujna^ ko je je-autor dobio iz Slovenije„tamo ,su na nekim rekama koriSCene kiseoniCne -boce i turbulizacija vode vatrogasnim topovima,da bi se sprecio masovni pomor Čitave reCne faune. Koliko bi situacija bila. ekološki povoljnija da su uzvodno postojale akumulacije iz kojih bi se.planski ispusta cista i hia-dna «.voda^satunsana kiseonikora jer se. ispusta iz koničnih zatva-raca..sa rasprskaCem mlaza,namenski postavljenim za te potrebe).

* Ublažavaju se poplavni talasi i eliminisu se poplave na tuzvodnom toku reke,sto je izvanredan doprinos upravo u sferi za-štite životne sredine.

* Popravljaju se vodni režimi - smanjivanjem velikih i po-većanjem malih voda - Cime se bitno poboljšava Životna sredina u ivim naseljima nizvodno.Time se stvaraju uslovi za znatno povo-ljniju urbanizaciju naselja i njihov bezbedan silazak na reku,sto )e i te kako veliki doprinos upravo sa stanovišta Životne tredine.

* Navodnjavaju se poljoprivredne površine,Cime se na naj-hlagotvorniji nacm deluje na sušama ugrožene agrocenoze na zem-ljištu kao proizvodnom-biotopu i dobija bitka za hranu,sto i jes-te jedan od ciljeva ekologije,u širem smislu njenog poimanja no rtto je to sada slučaj.To je posebno značajno ukoliko se imaju u -/idu pojave uzastopnog nagomilavan ja sušnih godina, usled čega do-lazi-do dugoročne destabilizacije Čitavog prenrambenog kompleksa.

* Omogućava se .proizvodnja- -Ciste hidroenergije ,Cime se muvaju neobnovljivi energetski resursi .1 smanjuje zagađivanje vrsti,m^gasovitun. .i ..teCnua. otpacima^kao. 1 termičko .zagađenje.

Postojanje akumulacija.u gornjim delovima slivova omogu-ćava interventno ispuštanje vode 1^sprečavanje„ekoloôkih — katas-í ofaTu ..slučaju nekih.-ine íaentnih. .zagađen ja., r ека ( havarija... najure-jajima . za .: precrftćava n j e chavar 1 j e u .xabrikama. .ііі. pri transportu i pa s m h s u p stane 1 „ itd) .

I») O razmatranjeuvesti-gve-kategorije^životne sredine^.Pored toga ¿fco se êkološki. . uticaji neopravdano 'sužavaju samo na zonu ib j ekata.

r bez , uzimanja u obzir znatno šireg ekološkog prostora u

|iome se hidrotehnicki objekti vrednuje,čini se 1 druga greška,te pri razmatranju ekološke vai janosti...hidrotenn^c kih sistema ne

-olazi od svih kategorija sredine. Uvediim ах razmatranje te ji.itegori je:

(1) Tlo kao sredina i resurs (2) Voda.kao resurs 1 osnovni biotop (3) Vazđuh. kao sredina koju treba štititi ( 4) . Zagađen je Čvrstim, otpacima (5) Zagađenje sredine teCnim otpacima (6) Termičko zagađenje životne sredine (7) Buka kao zagađenje sredine {8) Radijaciono zagađenje sredine (9) Otica j na.„ biocenoze pri. promeni stanja u-biotopu (10)Estetski ugođaj kao kategorija životne sredine

4.61 ükol іко зешшаіжгшпе h±dxoelîct3ľaneâxmatxaiti прах-e diva rrjem ekoloških aspekata po svih ovih lo kategorija utxcaja na sre-dinu, dobi ja se sasvim druga slika .Pokažimo to u svetlu konačne odluke za Taru,dónete nakon veoma organizovane-akcije ekologista. Najsa2etije,ta odluka je:"Ne graditi postrojenja,a da izgubljenu energiju Crnoj Gori nadoknade ostale republike iz svojih izvora".Druge republike, to mogu da nadoknade samo iz budućih termo i nuklearnih elektrana.Uporedimo preko svih lo gornjih ka-tegorija dve alternative:1) graditi akumulacionu HE,2) ne graditi HE,već energiju nadoknaditi iz TE i NE.U prvom slučaju,od svih lo ekoloških kategorija akumulacija na Tari bi uticala samo na zadnje dverdoSlo bi do promena biocenoza na potezu reke na kome se podiže uspor i izmenio bi se estetski doživljaj time Sto je brza tekucica pretvorena u kanjonsko jezero,Sto je stvar sub-jektivnih ocena estetskih vrednosti.U svih ostalih veoma važnih osam kategorija nema negativnih uticaja.Međutim,postoji jedan izvanredno značajan pozitivan ekološki uticaj u kategorijama (2) i (5): zapremina apsolutno ciste vode od preko milijardu m3 oplemenjava male vode Drine i Save,poboljšava ekološke uslove u kritičnim hidrološkim periodima,smanjuje talase velikih voda i omogućava sve pozitivne ekološke efekte koji su nabrojani u predhodnoj tački (a).

Nasuprot,alternativno resenje,sa nadoknađivanjem energije iz TE i NE ima teške posledice po svih lo kategorija:zemi j iste se uništava u otvorenim kopovima (ekološki verovatno najdestruktiv-ni]a ljudska aktivnosti); veoma oskudni vodni resursi se troSe za hlađenje TE (ekologisti ne znaju da se gro jugoslovenskih zaliha uglja nalazi u najmalovodnijira delovima zemlje - Kosovo,Metohija, Kolubara,Spreča-Ugljevik,Sto već sada problem obezbeđenja vode za hlađenje čini dramatičnim upravo sa ekološkog stanovišta); veoma je veliko aerozagadenje iz naših ТЕ zbog visokog sadr2aja sumpora, Sto problem kiselih kisa ne Cini vise samo "uvoznim" problemom; okolina se sve drastičnije zagađuje čvrstim otpacima t s 1 j a ka", j a 1 ovina > • — kao - i otpadnim vodama - sa vrlo ozbiljnim termičkim zagađenjem reka.Posebno opasno-postaje zagađenje podze-mnih voda u zoni deponija Šljake i pepe la. Na j zađ, termoelektrane su najopasniji energetski izvor upravo- sa gledišta uticaja na biotope,jer kisele kiSe postaju najveća opasnost za nasu civili-zaciju upravo stoga Sto uništavaju najvrednije biocenoze na naj-širim prostranstvima. I na kraju, kako stoji stvar sa estetskim uaodajem? Ako kažemo da jedno mirno kanjonsko jezero,puno tokom ieta,u čijoj se vodi ogledaju strane strmog kanjona, predstavlja narusavame - estetskih vrednosri, sta onda reći za otvorene kopove •ja a , deponije Šljake i laiovine i veCito sivilo uništene priro-de u siroKoi zoni oko termoelektrana? Prema tome,ukoliko se vari-a n c e objektivno upoređuju po svih lo ekoloških karegorija, kao i po uticaju na sredinu u znatno širem prostoru životnog okruženja, varijanta sa hidroelektranama je neuporedivo ekološki "zdravija*.

( с ) Mudrim pro j ekt о van j em i upravljanjem mogu se hidrotehnicki sistemi vrlo uspešno uklopiti u ekološko okruženje. Novija praksa planiranja hidrotehnickih sistema u svetu i kod nas pokazuje da uz dobre istražne radove i mudro projektovanje ne samo da ne oosroii oponencija životne sredine i nadih sistema,već se može

i harmonična mađuzavisnost. Dobro projektovani sistemi

, яюха-іі . лЫ.. da~u konačno j sumi poboljšaju opata stan je 2ivatne hr 'i'H'*

f-pi«ma»ip«nn іх дша® ôггеяшрговт: oru i. po ... svim - -"'-'-ekološkim

kategorijama.Ovae val ja*,pomenuti neke -od mera koje treba preduzi-jaatxikako -ibi ae- poanxgїх . pavo I jni ji. ef ektx:

- Sve objekte sistema (brane,zatvaracnicefraaômske zgrade, itd) dispoziciono tako reSavati i arhitektonski i hortikulturno tako.obrađivati da se na najskladniji naCin uklope u ambijent .Le-. po reseni^hidrotehnicki objekti mogu i moraju da »oplemene prostor.

Pozajmista materijala locirati u zonama koje Ce se naći kasnije pod usporom,ili.ako je to nemoguće,kasnije ta mesta obli-kovati i biološkim merama "zaleCiti".Moramo priznati da do sada nije о ovome vodeno mnogo računa,te su pozajmista materijala ne retko ostavljala ružne ožiljke na licu prirode.

0 sastavu brana predvideti objekte за prolaz riba,a samo tamo gde je to sasvim nemoguće obezbediti posebna mrestilista i dopremanje riblje mladi»u skladu sa podrobnim ihtioloskim istra-živan jima .Stvoriti uslove da se na pritokama,van zona uspora,omo-gući opstanak i razvoj onih vrsta koje eventualno ne mogu da opstanu u akumulaciji.

- Antierozionora zaštitom sliva obuhvatiti sve ugro2ene površine (do sada je u tom domenu vladala "Stednja"),kako bi se ne samo sprecilo zasipanje akumulacija,jer drugih prostora mi nemamo, već i da bi se na ekološki najsvrsishodnij i naCin obavila konzervacija zemljista.Posebnu pažnju posvetiti biološkoj zaštiti slivova,kao jedinom pravom i dugoročnom stabilizirajućem faktoru ne samo siiva,vec i čitavog životnog, okruženja.

- Dinamiku, prvog punjenja»akumulacija prilagoditi.ekološkim 2ahtevima. Posebno brižljivo-očistiti zonu akumulacije pre punje-nja kako-bi se xzbegii nepovoljni- efekti na kvalitet vode.

- Dispozicije temeljnih-ispusta ( kapacxtet,.dubinskihpolo-žaj, vratu .zatvarača,., itd \ uskladiti -: sa r ekološkim zahtev ima . Kapaciteti moraju -.hiti .-dovoljno snažni da- - se može obavljati predpražn j enj e radi efikasnije . transformadje talasa velikih voda,a sami zatvarači moraju-biti. regulación!,radi finog dozira-njapri ispuštanju garantovanog - protoka^Dispozicijom predvideti Sto bolju aeraciju mlaza.

- Promene režima» podzemnih voda u zoni niskih .priobalja kontroli sati zastxtnim sistemima,-.za odvodnjavanje-iste resiti tako da se tim s i s t emima ma 2 e. up r а vlj а tx .Sis r emeaisodvo d n j e na naj-prikladniji način uklopiti u okruženje,prilagodavajuCi ih,Sto je viôe moguće i drugim vodoprivrednim i ekološkim ciljevima í dobar primer takvog reSenja je Srebrno jezero na Đuna.vu,.u oicviru zašti-te priobalja HE Đerdap,коje je preraslo u izvanredan rekreaciono--turistički centar).

Kod akumuiacionih elektrana na kojima je .to ekološki i turistički poželjno održavati kote blizu normalnog .úspora u toplijem delu godine <u novije vreme.se to poklapa i_ sa zahtevima elektroenergetskog sistema

rkoji .akumulacije čuva za pozni jesenji

i zimski kritičan period >.

- Sve biološke intervene! j e u sistemu (posumi javan ja ,-porib-1javanja,itd) raditi samo nakon brxzi jivihrekoioskih studija, kako se nespretnim intervencijama ne bi narušila neka poželjna vec uspostavljena ekološka ravnoteža.

- Ü velikim sistemima predvideti šumske zaštitne koridore koje životinje koriste prilikom svojih migracija i silazaka do vode.Kod dužih kanalskih derivacija predvideti šumske oaze sa obe strane kanala za nesmetano prelaženje prepreke,a na tim mestima obezbediti i povoljnije nagibe kosina za silazak Životinja do vode.

- Sve hidrotehnicke objekte u zoni naselja posebno brižlji-vo planirati,sa stanovišta najskladnijeg funkcionalnog i estets-kog uklapanja u urbano tkivo.Izbegavati konstrucije sa mnogo betona,vec ići na estetski ugodnija rešenja.koja se skladno ukla-paju u zelene površine kraj akvatorije.Voditi raCuna o tome da u svakom coveku tinja 2eija da side na neke lepo uređene obale.

- Najzad,naš veliki civilizacijski dug: preduzmimo sve Sto je u ljudskoj moći da se našim radovima ne ugrozi opstanak ni je-dne endemične vrste.Ako neke vrste ne mogu opstati u novoj akva-tori j i ispitajmo brižljivo sve parametre ekološke valence takvih vrsta,коje obično spadaju u kategoriju stenoeka (imaju dosta uzane granice izdržljivosti) i stvorimo im odgovarajuće uslove negđe uzvodno,nizvodno,na nekim pritokama,u brižljivo odbranim rezervatima.Pretvaranjem reke u jezero stvara se novi biotop,koji je,po pravilu,u stanju da pruzi uslove za Život Širem spektru novih vrsta,u okviru sukcesija koje će dovesti do formiranja nove klimaksne biocenoze.Takvo saznanje teši,ali još vise ohrabruje c m j e m c a da ta ista akumulacija spasava Život brojnim populaci-jama nizvodno,popravijaiući kritične hidroliske režime.Međutim,to neće biti uteha ako nemamo kao planeri još i potpuno mirnu savest da smo sve učinili da na području naših sistema ne izumre ni jedna endemična vrsta,bilo 12 florističkog ili faunistiCkog sastava " biocenoze na Čitavom prostoru -na kome- -se--- sistem realizuje.

Završavajući ovaj pregled obaveza plañera sa stanovišta usklađi-vanja projekata sa ekološkim zahtevima,treba istaći da je jedini alternativa za nase društvo:akcija - razvoj, koji se mudro ukiapa i u ciljeve zaštite i revitalizacije sve ugroženije sredine, a ne ne reakcija - zaustavljanje razvoja radi tobožnje zaštite oko-line.Svet je shvatio da zaustavljanje razvoja ne doprinosi zašti-ti Covekove okoline,vec naprotiv.ubrzava ekološku destrukciju, jer,kao što je zaključila Svetská komisija GUN za окоіїпи 1 raz-voj í Štokholm,maja 1987.) - "nema razvoja bez očuvanja okoline, niti se zaštita sredine može ostvariti u siromastvu".Shvatimo іі to svi,a pre svega planeri tehničkih sistema 1 humanistička inte-ligenci ja,nestaće razlozi za sadašnju neprirodnu konfrontaciju.

-

¿elimo li da budemo objektivni moramo priznati da smo potpuno za-pustili«,nasu~obavezu-.da^biagovremeno -pripremamo javno mnjenje da prihvati naSe projekte kao nužne za.razvoj i valjane sa stano-višta interesa ljudi u najširem životnom okruženju.Nasa eventual-na retka istupanja ohicno su bila tako amaterski pripremljena, neinteresantna i bez pravih argumenata,da su najčešće izazivala sasvim suprotan efekt od Zeljenog.(Kakav efekat na auditorijum ima jedna tabela od stotine. cifara,koja se u vidu slajda prikaze nekoliko sekundi,sa napomenom da su to potrebe za vodom te i te godine,bez ikakvih komentara Sta to znaci? IIi,ako se prikaze po-dužni profil- sistema u veoma karikiranoj razmeri,sa mnogostruko uvećanom razmerom za visine,a jako sabijenim duzinama,na osnovu koga lajik zaključuje da se brana zaista stravično nadvila nad njegovim gradom ili nekim manastirom; ako planer tokom prikaza projekta najveći deo vremena utroši na nevažne ili poznate detalje, ne iznoseći jasnu ideju sta oni koji ga slušaju dobijaju tim sistemom,itd).Zbog toga je nužno da se u Čitavu sferu naSeg komuniciranja sa javnošću unese Sto vise profesionalne umesnosti. Ovde Ce se dodirnuti samo neke sociološke kategorije, koje su od najvećeg značaja za hidrotehniCke plañere (neke zakonitosti u ve-zi sa javnim mnjenjem,formiranje i uticaj neformalnih grupa i,sto je najvažnije,neki principi umesnog komuniciranja sa javnošću).

(a) Blagovremenim obavesta van jem javnosti о problemima vode i energije uveriti je u neophodnost realizacije hidrotehnickih sis-tema.

Valja poći od osnovne mudrosti:vodoprivredni objekti nisu sami po sebi dobri ili 1osi,već to postaju tek kada se posmatraju kroz prizmu 1 judskih.potreba i interesa^Radeci sa ljudima i za ljude moramo imati u vidu.upravo tu Činjenicu da će njihov odnos prema našim projektima, odlučujuće zavisiti, od toga u kojoj meri im plastično i na vreme.-dočaramo pro j ekat sa stanovišta svekolikih ljudskih, potreba (materijalnih, i spiritualnih). Moramo shvatiti da "nije dovoljno da covek Čini. dobro potrebno je da i oni za koje to cini budu u to uvereni".A možemo ih uveriti samo umeSnim i strpi j ivim-komuniciranj em i obrazovanjem-, vodeCi- računa o izves— nim zakonitostima.pri formiranju javnog mnjenja.

Ma da poseduje vlastitu otpornost i spol j ne uticaje prima sa rezervom i kriticnoscu,pre svega zbog- delovanja uvreženih načina mis ljenja, javno -mnjenje se ne svodi na rezu! tantoižndividua Inih mi a ljenja r niti na mišljenje većine u pogledu nekog dogadaja,te se se na njega može uticati informacijama i drugim merama javnog ko-municiranja .Slikovito opisano,"javno - mnjenje ima osobinu da se Siri kao mrlja ulja",Sto je veoma bitno sa stanovišta shvatanja važnosti pravovremenog komuniciranja sa javnošću.

ü javnom .mnjenju razlikujemo trajnija mišljenja i dinamički manje postojana misi jenja, na koja se može delovati.Sto je Covek о nekom problemu л manje * obavesten,utoliko mu je* mišljenje o tome-- manje postojano,, te je podložni ji da potpađnerpod uticaj stavova ko ji: mu se po odredenim propagandnim zakonitost ima prvi serviraju.

nicom odigravala su se po u sociologiji poznato j shemi t dovoljno je organizovaním nastupomsmanje grupe formirati jLzvesnu "krxtxCnu masu" negativnih-ocena. nekih pro jekata ko jima javnost malo ііі nista ne zna,nakon Седа Се nastupiti lančana reakcija,koja se može vesto kanalisati poznavanjem odredenih zakonitosti delovanja na javno mnjenje. Valja znati:javno mnjenje deluje kao filtar, ko j i propuôta -samo < one elemente ko j i odgovara j u već posto j ecem raspoloženju.Zbog toga treba blagovremeno stvarati u javnosti od-govarajuće raspoloženje, za vodoprivredne i energetske projekte, isključivo dobro argumentovaním i pravovremeno saopstenim infor-m a d jama,Cime se formiraju stavovi ljudi o značaju i neophodnosti građenja ljudima neophodnih objekata.

Stavovi ljudi imaju spoznajnu,emocionaInu i voljnu komponentu. To je važno znati,jer se pri delovanju na coveka da zauzme ili izme-ni neki stav deluje po sve te tri komponete:spoznajno - kroz pro-ces predočavanja Činjenica,delovanjem na emocije (u diskusiji oko Studenice i Moraće protivnici tih projekata su,u nedostatku či-njenica posebno forsirali tu komponentu stava) i mobilizatorskim delovanjem na volju.Pri formiranju stava pored poznavanja Činje-nica i osobina ličnosti utiče bitno još i pripadnost grupi. Ta poznata sociološka zakonitost bila je vrlo vidljiva u dosadašnjim slučajevima. Ljudi su skloni da jednostavno preuzimaju stavove svoje okoline,posebno grupe kojoj pripadaju ili kojoj žele da pripadaju.To je utoliko izraženije ukoliko su lošije informisani. Skloni su da svoj stav prilagodavaju stavu autoriteta koji lično njima imponuje.I ta je povodijivost izraženija ukoliko je infor-miranost manja.

Na spoznajnu komponentu stava se deluje informacijama,pri čemu je to delovanje efikasnije-ukoliko je^blagovremenije,pre stvaranja predrasuda,delovanjem "druge strane" na remocionalnu komponentu. Emocionalnu komponentu karakteriSe dosta velika postojanost.I na nju se-može-, delo vat i* a li ne predočavan jem і hladnih cín jenica , već nastupom -koji je upravo usmeren na menjanje-postojećih i buđenje novih emocija.Oîtomt domenu'wodopirkvrednii -planeri su potpuni amateri r dok oponenti-vodopri vrednih *proj ekata u -nedostatku.argu-menata retoričkim-parabolama sa emocionalnim nabojima . najšireg spektra usmeravaju emocije ljudi protiv sistema.koji treba,da im služe, planeri se najčešće služe suvoparnim ciframa i nejasnom terminologijom ¿Cime se samo još vise produbljuje stereotip o in-2еп7епиалкао 1 judima 1 isenib emocija До jima je sve nevažno osim niihovih Čudovišta od betona i Čelika.Takav pristup je posebno los kada se~ sučeljava sa predrasudama. Predrasude su stavovi koji nemaiu logičnu zasnovanost na c m jemcama

fvec su praćeni prevas-

nodno emocijama.Za njih je karakteristično .da se dugo održavaju, ia nisu mnogo osetljive na Činjenice,te da se mogu menjati drukčije usmerenim snažnijim emocionalnim delovanjem. Treba znati i sledećnzakonitostrda bi smanjio vrednosti informacija koje su u suprotnostivsa-njegovim već-postojećim-stavovima Covek nesvesno uključuje odbrambene- mehanizme t pristrasne-^ filtracije^ f činjenica koje mu-.se predočavaju. Srećom

r to delovan je-ni je

4

vremenski «neogra-ničeno: сак i ljudi sa snažnim odbrarabenim mehanizmima menjaju vremenom svoje neosnovane stavove pod navalom-sve novih i novih ^mjenica predočavanih informacijama i drukčije usmerenih emocija

Stavovi ее-menia ju delovairjem viae, utica ja nneđusobno neuravnote-ženi^ stavovi teže da se uravnoteže;deluj e-smer~i zmenjenih inte-resa ( i najekstremniji protivnik akumulacija će drukčije postupa-ti onda kada shvati da su one jedina alternativa za najvitalnije potrebe njegovih najbllžih)i pri pobuđivanju drukčijih emocija i novih cmjenica;pri promeni društvene klime u kojoj je predhodni stav nastao... O značaju blagovremenosti delovanja na javnost govore i sledeče zakonitosti socijalne p s i h o l o g i j e :

- Covek tezi da f o r m i r a kompletnu impresiju о Čitavom prob-lemu ,ćak i kada mu za to nedontaju ćmjenice.Zbog toga valja Sto blagovremeni je delovati ínformacijama,da se ne bi u njihovom od-sustvu stvorila kriva p r e d o d ž b a ,sa eventualnim predrasudama koje je potom vrlo teško i s p r a v l j a t i .

- Prvi utisci f o r m i r a j u impresiju,drugi tu impresiju produ-be, treći je konačno podrže,te postaje dosta stabilna,pretvaraju-či se u stav,a kasnije s a z n a t « Činjenice imaju težnju da se pri-lagodavaju tora s t a v u .Zato,pri delovanju na javnost zaista važi načelo "izađi sa Cinjenica»a«prvi

e

. Veoma su instruktivni socio-loški eksperimenti koji ukazuju na veliki značaj redosleda saop-Stavanja informacija .Jednoj grupi ispitanika opisivani su njima nepoznati fenomen ili ličnosti redosledom od najafirmativnijih osobina, prema manje afirmativnim, završavajući opis negativnim osobinama.Drugoj grupi ispitanika su predočeni potpuno isti atri-buti / osobine, samo obrnutim redosledom - pocev od negativnih, a završavajući sa naipozitivnijim-bPriiikom testiranja obe grupe,da bi-se videlo kakav su utieak^nfcekli i kakav-stav zauzeli u odnosu na opisivanu ličnost ili ćenomen uvek-se pokazuje da su to dva sasvim različita s t a v a . Ü prvoj errupi, kojoj je predočavanje Činje-nica, , započeto poz iti vnxro-o««binama r zauzet je pozitivan stav u odnosu«na opisivanu iícnoet/íenomen^dok je-u drugoj grupi rezul-tat bio -¿obrnut,posto su prve - negativne-osobine "ima ie • odlučujući značaj na~ .formiran je stava. To rečitije od~svega govori koliko je važno da se sa CmjenicamavO pozitivnim performansama sistema izađe blagovremeno.

- Pri ocenama nekih pojava- i stvari del uju ehalo*e£ekat" i tendencija logične greškerna osnovu opste impresije -donosi se ocena x о nekoj drugoj o s o b m i ž o e e n a : jedne osoome. izjednačava se sa ocenom druge osobine.Sa tam zakonitošću pianeri moraju da računaju: ukoliko je nepovoljan sud о ekološkoj valjanosti nekog projekta, tom sudu ее se obaveano prilagoditi sud о korisnosti sistema,itd.

(b) Voditi računa о zakonitostima izoblieavanja činjenica u javnosti.Već je naglašeno da javnost-delu je kao svojevrsni filter koj i - propusta informacije na nacm koji odgovara postojećem raspoloženju i stavu o tom problemu ..Zato onaj ko želi .da utiče na javnost mora da vodi računa o izvesnim zakonitostima u tom procemsprenosa i defonoaci ie informacija u; javnosti:

d 5?

t Kada su u pxraniu ekonomski i socijalni interesi ljudi izvrtanje smisla biće uvek u smislu ili smeru koji najbolje odgovara zaštiti socijalnih i materijalnih interesa ljudi. Npr. problemi-i štete koje ljudi .trpe zbog neke gradnje biće uvek preuveličanima koristi,ako ih treba platiti,biće preumanjene. Ta-kode,svi štetni uticaji na objekte za koje su ljudi emotivno ve-zani biće uvek i mnogostruko preuveličavani.

# Kada su u pitanju ljudske strasti, emocije ili navike tada će izvrtanje smisla uvek biti u smeru koji opravdava te strasti ili osećanja. Planer koji saopStava neke Činjenice о pro-jektu aelu javnosti kod koje je stav već prerastao u predrasudu, за jakim emocionalnim komponentama,mora da računa sa tim da će se njegove reći istrzati iz konteksta i krivo tumačiti.

# Socijalna grupa (formalna ili neformalna) uvek će menjati smisao informacija na naćm koji odgovara interesima grupe i na liniji je solidarnosti medu Članovima iste grupe.Diskusije koje su vodene u novije vreme potvrđuju veoma taćno zapažanje da poje-dine društvene grupe,pojedina stručna udruženja,profesionalna i politička,sklona su da vide dogadaje u onom svetlu koje pridonosi jačanju pozicija ili ugleda njihove grupe.

# Pojedinci izvitoperuju razne Činjenice nesvesno,spontano i nehotice u svim onim situacijama kada bi to činili i svesno,ho- • timice,kada su u pitanju interesi moralne,socijalne i materijalne prirode.

Neutralizacija efekata izoblićavanja informacija može se postići racionalnom argumentacijom koja je blagovremena i koja se kasnije ponavija u raznim vidovima,poštujući odredene principe Komuniciranja sa javnošću,о сети ce biti reći u stavu (d).

(c) Poznavati zakonitosti delovanja neformalnih grupa i ne pot-ci enj iva t i njihov uticaj.U teoriji socijalne psihologije detaljno su analizirane zakonitosti formiranja i delovanja grupa.Sa stano-višta vodopnvrednih projekata posebno je interesantno delovanje neformalnih grupa <NFG),jer su se one javljale i bile inicijatori zaustavljanja niza projekata.

Neformalne grupe nastaju spontano,aii se njihovo nastajanje ves-tom propagandnom axcijom može podstaći i kanaiisati adekvatnim formiranjem "kritićne-mase* početnog javnog delovanja.Tu "kri-tičnu masu" najcešce aKtivira (pre bi valjalo reći "detonira") klika, ü зоспато"

1

psihologiji ood klikom se podrazumeva zat-vorena NFG S i n su lični interesi ugroženi пекіт novim događajima, te se počinje grčevito,svim sredstvima da b o n za пеке svoje lič-ne interese í status quo,iii promene koje njoj odgovaraju;. Klike KOJe su do sada zaustavile pojedine projekte Cine zaista ljudi sa sasvim ličnim motivima:uticajni vlasnici kuća za odmor u zoni sistema, stručnjaci različitih profila koji se osecaju povredenim zbog toga Sto nisu konsultovani tokom projekta,itd. Zadatak klike je da "detonira kritičnu masu" početnog delovanja na emocije javnosti,nakon čega nastupa formiranje Sire neformalne grupe,Ciji ~e zadatak da svoj stav nametne kao stav javnog mnjenja.

7. л П АГЧ Ч un inn .дидиі je karakteristično -s lede C е:

í, - NFG se .formxra da bi se- realizovali neki ciijevi.Za ¿ NFG -je karakteristično da^se cesto okuplja oko marginalnih

r kratko ro-

čnih ciijeva,koji su najćeSće u oponenciji sa dugoročnim i vital-nijim ciljevima pojedinih delová neformalne grupe.

Formira se na bazi trenutnih dominantnih zajedničkih ciljeva;kada se ti ciljevi realizujuNFG se raspada^dotadaSnja savezništva se rasturaju,te se iz kooperacije mo2e preci u kon-fliktnu skladu sa novim ciljevima.

ÜCesnici NFG nisu ni svesni da je grupa struktuirana, da su uloge podeljene bez ikakvog dogovora,da su сак utvrđena pravi-la ponašanja i domen zadataka pojedinih učesnika u NFG.

- NFG nema formalnog vodu,ali se ubrzo izdvajaju privremeni lideri.

Pri formiranju i struktuiranju NFG veliku ulogu imaju profesionalni prestiž i socijalni status.Planen velikih sistema moraju da znaju da ce se sve profesije r koje smatraju da su potpuno ..zanemarene i zaobidenetokom planiranja sistema naCi na odredenrnaCin u neformalnoj grupi oponenata projekta»

Najzad,posto se NFG okuplja.radi realizacije kratkoročnih pragmatičnih interesa,u njoj se mogu naći predstavnici veoma udal jenih^cak i. sasvim oprečnih-interesa,sa. stanovišta dugoroCni-j ih cilj e va .Takose protiv- h i dxo elektrana i a kumu lacxja u istim nexo rmalnim grupama nadu i-radikalni, i ekolog isti i nuklearni lohiiTrenutni:;ciij:.xm. je^risti-—;spreC±tx -gradnju HE,ali: sa sasvim drukčijim da i j im c іі j e vima pravo na toj Činjenici valja graditi strategiju razbijanja uticaja NFG, otkrivajući svu apsurdnost njihovih:¿; kratkotrajni h ~saveznififeava—sa - ~ sta по vista: .r.dugor oč n i h interesa^najsire. sredine^.

(d) Rrožeaionalno prezentiranjeînfomarija i priprema javnosti da prihvativprojekte ., Saoostavan j e—j avnostx odredenih informaci j a u cilju ..delovanja na .javno mnjenje je veoma suptilan, interaktivni C m , koji„.zahteva profesionalno umeće.Inženjeri će morati ubuduće da se za. prezentiranje projekata sve vise-Koriste uslugama:profe-sionalaca

f.pri ćemu bi . nxlo vrlo, korisno da poznaju х.. пека,_ i pravi-

la, od kojih::Ce "ovde biti sažeta-.samo ona., koja su bitna zarisane--r е hidrotehnickih.. s xs tema.

(1) Delovati pravovremeno .Pravilo: blagovremenim informaс і -jama ; ti formiraj &tavrtimesto..da. ga Jcasnije. ispravi jaô, kada se formirao kao suprotan

f preSavSi_Cak u predrasudu! Ljudi-radi je

prihvataju informacije іі sugestije-.u-odnosu.-sa njima ¿nejasne i neodr edene - stvar x, no ,u,.sxtnacijama І kada »su već izgradili stav. Zbog ^:togaje važno-,da^ hidro tehnički planer bude jedan , od prvih in£ormatoxa,rtonaj tko j l..formira.stavove o-jieophodnosti,razvoja Či-tave hidrotehnicke infrastrukture. Ovo se lepo-može objasniti na primeru

wprojektaÂndrijevo »»ипаг MoraCi..Proti vnici projekta- su

kao kljucnx motxv za zaustavljanje projekta istakli.opasnost po manastir Могаса.Međutim,taj izvanredno v reda n ku1turno—xstorij ski

69

i sakralni ob jeka t-up ra vo jeteada ozbiljno ugrožen-QStetio bi ga ozbil jni j i zemljotres, sa tri strane ga kvasripotrok koj i formira podzemne vode коje su ozbil jno-oštetile freske, a potresaju ga i teška vozila koja tutnje putem tik uz portu.I umesto da . planeri morackog sistema jos pre dosta godina započnu sa obaveStavanjem javnosti da je manastir ugrožen i da je potreban veoma radikalan graditeljski zahvat (izgradnja konstrukcije koja će da podupre čitavu rećnu terasu na kojoj se nalazi manastir, izmeStanje puta, regulacija toka, zaštita temelja,itd),formirajući u javnosti stav da se to mora uraditi,oni su sve te zaštitne mere veoma savesno predvideli u okviru projekta HE Andrijevo,ali bez neophodne prip-reme javnosti.To je dovelo do paradoksalne situacije:te izvanred-no skupe i već sada nužne mere zaštite manastira ne tretiraju se kao dobit od hidroenergetskog sistema,već se tretiraju kao ugrožavanje manastira!?! Krenemo li sada u objašnjavanje istina о sadašnjoj ugroženosti manastira niko nam neće verovati.A ko dru-gi može da zaStoti i spase manastir no samo energetika,tokom rea-lizacije moraCke kaskade hidroelektrana? Iz ovog primera se jasno vidi sta znaci blagovremeno delovanje na javnost informacijama koje formiraju početni stav.

(2) Informacije sažimati tako da deluju udarno. Vecina istupanja u javnosti vodoprivrednih stručnjaka deluje neubedljivo i najasno.Ti nepovoljni efekti su pre svega zbog rasplinutosti pri prezentiranju mformacija,kao i zbog koriščenja teminologije koja nije narodu poznata• Zato se planeri moraju naučiti da svoje informacije mudro sažimaju,jednostavno grafički vizueliziraju i saopstavaju svima.-razumi j iv im jezikom. Na j no v i ja „istraživan ja po-kazuju da je sa gledišta formiranja nekog stava u javnosti važnija udarna,mudro rezimirana informacija u trajanju od par mi-nuta, nego desetine minuta nezanimljivih izlaganja,коja stvaraju potpuno suprotan efekat.

ГЗ) Mora se shvatiti, da je komuniciranje sa ljudima veoma del ikatna aktivnost r za ко j u s e val ja ¿ o zbi Ij no pripremati . I z va n -redan inženjer i planer ne mora da bude i sposoban komunikato r í nažalost,Cesto to i nije).Zato ne treba po svaku cenu insistira-li da projekat narodu treba da obrazloži bas glavni kreatorûko-iiko mu to umeće komuniciranja sa ljudima ne leži bas najbolje.Mi

cesto g resimo.. Govorno obraćanje ljudima na čije stavove-želimo la utičemo mora da ima vesto isprepletena dva delaikomnnikacloni, коiim se pobuđuje pažnja slusalaca i informacioni,kojim-.

sae saop-

stavaju činjenice kojima se želi da utiče na formiranje ili pro-menu sta va. Vest komunikator ce neprekidno mudro dozirati: nešto u a a r m h informacija,jasnih i bez koriščenja usko stručne termino-ioqije,a zatim nešto komunikacijskih pasaža,da se sluSaoci ponovo zainteresuju za informacije koje slede. Jedno je sigurno:informa-cor KOJI je svoje slusaoce zasuo lavinom cifara i činjenica izlo-ženih nejasnim stručnim recnikom stvoriće odbojan stav prema svemu onome sto zastupa.

(4) Opasno je zadržavati se dugo u pasivnoj odbrani i Poz-nato те načelo socijalne psihologije:na javno istupanje oponenta mora se sto pre odgovoriti sa mnogo uverIjivijom argumentacijom. Іконко se na napade о po ne na ta ne odgovori brzo i sa kontraargu-mentiraa > a vodoprivredni pianeri najčešće pasivno ćute,smatrajući

-na;i v n o c d a s d a b r a * • • temi*ска r r e S e n ^ a ^ n e o p h a d n a 1 j u d i r a a . ^ o v o r e saiaa> ¿za

-sebcrb i s t e c i :ce ser "ixtLJtsak . o - a e a L g m n i o a t i i коleb i j i v o a t . i . A t o • j e

v e o m a o p a s n o ŕ j e r ć e e d o v e s t i d o f o r m i r a n j a s t a v o v a k o j e j e p o s l e

t e š k o m e n jaxx..

(5) OveJcrunositi nove eleeente u veC poznate stvari, povezu-jući ib u logičnu celinu,jer to ljudi lakše prihvata ju.Primer: ljudi znaju da je hidroenergija obnovljiv,a termoenergija neobno-vljiv resurs,ali manje znaju za druge nevolje sa termoenergijom (problem hladenja,otvoreni kopovi,kisele kise,itd).Spajajući u celinu te poznate i nepoznate Činjenice stvara se blagonakloniji odnos prema hidroelektranama, kao cistom i obnovljivom izvoru energije.Ili:1judi znaju da ribe stradaju zbog nedostatka kiseo-nika,ali ne znaju da njegov sadržaj opada sa porastom temperatu-re. Ukazavši im na planirano ispuštanje vode iz uzvodnih akumula-cija i mogućnost upravljanja sadržajem kiseonika aeracijom na specijalno za to predvidenim zatvaračima, temeljnih ispusta, komu-nikator pokazuje blagotvorno delovanje hidrotehnickog sistema upravo na reCnu faunu i floru u kritičnim periodima godine.

<6) Mudro odabrati redosled izlaganja*Uvek imati na umu već istaknutu istinu da prve primljene informacije formiraju stav,a da se sve ostale kasnije informacije prilagodavaju tom stavu.Zato je veoma los informator onaj koji krene od marginalnih stvari, koje Cine ljude ravnodušnim.Prikaz valja početi udarnim izlaga-njem na j spektakularnijih r nesumnjiv ih koristi sistema, jasnim pre-dočavanjem dobrobiti koje nikoga na mogu da ostave ravnodušnim,pa tek kasnije,kada ljudi steknu odreden stav o tom sistemu mogu se navesti probleme koji su uspešno rešeni;tokom planiranja.Najveći broj naših inženjera krene od teškoća«коje je trebalo savladati (nedovoljne hidrološke,geotehnicke i druge-podloge,kratko vreme za izradu dokumentacije,...) sto je potpuno pogrešno - kao metod obavestavanja javnosti.

17> Lakše se -prihvata ju informacije i sugestije koje se dovode * u -vezusa mišljenjem veČine. I>juae smiruje ukazivanje na slične već realizovane sisteme koji funkcionišu bez problema u drugim ,-razvi jeni jim. І zeml jama «Navodeci;;takve primere voditi strogo računa о stereotipu.sredine na koju se pozivate:lose odabran pri-mer , u zemlji .ili sredini koja ne uživa visok ugled može da izazo-ve podsmen.

( 8) Valja se prilagodi sistemu vrednosti audítorijuma. In-formacije i ob jasnjerija dati u skali vrednosti siusaoca ,u roernim jedinicama .koje oni razume ju i u skladu sa njihovim meri lima is-krit eriiumima .Nasi komunikato ri nikako da shvate da jedan obican eovek ne razume sta su aigavatčasovi ,pa mu Сак ni ranioni KWh nisu bliski,jer ne oseca koliko je to mnogo.Zato se moraju davati i opisna -uporedenja ("ta hidroelektrana je dovoljna da snabdeva tri grada veličine Kraguêvca (Maribora) sa svom mdustrijim", zavisno da li se obraćamo Žiteljima Sumadije ili Slovenije). Zem-ljoradnicima efekte, sprečavanja poplava ilidobiti od navodnjava-nja «dočaravati tonama-kukuruze ili pšenice,a ne dolarima ili procentima rasta, zdravstvene radnike pored ostalog podsetiti na podatke о ranijim hidrienim epidemijama zbog lošeg vodosnabdeva-nja, ribolovcima obavezno govoriti о opiemenjavanju malih voda i

Д7Г

zastxtx... ihtxofaune ¿u novom з xsnernu.. ,.om tadxn x. predoCxti sportsko— rekreaciane pogodnosti novih-vodenih akvatorijaîtd.Valja biti veoma selektivan i uvek voditi racima kojoj se sredim predočava-ju pozitivne osobine i performanse hidrotehnickog sistema,

<9) Informacije su utoliko delotvornije ukoliko se prezen-tiraju u vreme nepodmirenih ljudskih potreba. Mudro je udarne ak-cije obavestavanja javnosti i prezentacije novih sistema sinhro-nizovati sa nekim kritičnim periodima sa stanovišta ljudskih pot-reba za vodom,energijom...Novi hidroenergetski 3istem će najbolje biti prihvaćen ako se objašnjava u vreme redukcije energije, kom-pleksni vodoprivredni sistem će najbolje biti prihvaćen ako se njegovi efekti u sferi snabdevanja vodom objašnjavaju u vreme vodne oskudice,efekti odbrane od poplava biće ljudima najjasniji nakon poplava,1jubiteljima prirode ulogu sistema u zaštiti ekosistema objašnjavati u periodima kada zbog nedostatka kise-опіка reke preživljavaju pravu ekološku dramu,itd.

(lo) Računati na selektivnu percepciju 1 judi.Komunikator mo-ra da zna za fenomen selektivne percepcije:u svim stvarima ljudi najpre i najbolje zapazaju "ono sto 2ele da vide",u skladu sa stavom koji već imaju o tome.Zato se mora vagati svaki argument, jer se mo2e pretvoriti u bumerang.Ako se pred okupljenim ljubite-ljima prirode samo jednom umetnutom rečenicom podceni značaj neke endemične vrste koju planer nije ni pokušao da spase "jer nije značajna",moze da bude siguran da će svi ostali argumenti biti uzaludni - doćekaće ga zid otpora i opravdanog negodovanja.Takode treba računati da će na karti planiranog sistema ljudi najpre tra2iti kako je "prosio" neko mesto na kome se rado okupi jaju,itd,

ill) Pokazati suprotnosti ciljeva pojedinih delová neformal-ne grupe oponenata.Rećeno je da su dugoročniji ciljevi pojedinih deiova NFG vrlo heterogeni,Cesto i sasvim oprećni. Zato je NFG nestabilna formacija,koja se raspada cim se realizuju kratkoročni zajednički interesi. Ukoliko- se pažljivo prati nastanak i razvoj NFG njena nestabilnost se гаоге uvećavati umesnim i odmerenim uka-zivanjem na svu apsurdnost te formacije,imajući u vidu dugoročne ciljeve pojedinih ućesniKa.I jo3 nestorposto klika uvek nastaje radi zadovoljenja nekih vrlo uskih interesa,najćeSće ličnih.nu2no le javno sučeliti takve uske interese sa gorućim potrebama velike vecme ljudi cija budućnost zavisi od hidroenergetkih objekata i vodoprivredne infrastrukture. Pravi efekat se postxže ako se sa taKvom akcijom krene u пекот kritičnom periodu,kada ljudi pate :boa oskudice vode i energije. Tada sebičnost i usKogrudost klike :oiďzi do pravog izra2aia.

Iz aosadasnjih sučeljavanja oko niza hidroenergetskih i vodopri-vrednih projekata treba izvući iskustva koja će povećati kvalitet planiranih resenja,pre svega sa stanovišta boljeg uklapanja u oKruZenje.Kljucni zaključci bi bili sledeći:

- U planiranje se mora uvesti vise interdisciplinarnosti,pre svega u domenu mnogo bnžljivijeg razmatranja procesa u socijai-r.om, e ko i o s кот i drugom okruženju hidrotehnickih sistema.

~tup~vQdoprivrede i ¿ energetike. U .budućnosti .-se :hidrotehnj-Ck pro— ; jekfci:3raxû-JL.-sustinskx i ¿po n a z i v u t r e t i r a n i kao deo i n t e g r a l — nog uređenja: ¿proetora. , P r i t o m : s e mora j u " jasno d e f i n i s a t i s v i c i -l j e v i t o g u r e đ e n j a — od s o c i j a l n i h , e k o l o s k i h , u r b a n i h , k u l t u r o l o s -k i h r pa do v o d o p r i v r e d n i h i e n e r g e t s k i h . Mora b i t i j asno iskazano k o j e od s v i h t i h c i l j e v a r e a l i z u j u v o d o p r i v r e d a i e n e r e t i k a , k a o " l p k o m o t i v e r a z v o j a " r a k o j i se r e s a v a j u drugim s r e d s t v i m a , i l i . o s -t a v l j a j u za k a s n i j e .

M u d r i m - p r o j e k t ovan j em mogu se i mora ju h i d r o t e h n i c k i s i s -temi uspešno uklopiti u čitavo svoje okruženje,sto je ostvari ji-vo samo uz aktivno i blagovremeno angažovanje stručnjaka različi-tih profila.SadaSnja sučeljavanja pojedinih struka je potpuno ne-prirodno i može se smatrati recidivom dosadašnje izolovanosti i nedovoljnog međusobnog komuniciranja i saradnje.

I najzad,samo strapljivim i blagovremenim obavestavanjem javnosti ista se može uveriti u nužnost realizacije i valjanost vodoprivrednih sistema,kao i njihov značaj za realizaciju i niza drugih za ljude važnih ciljeva.

L I T E R A T U R A

1. Požar,H: Snaga i energija u elektroenergetskim sistemima, ZJE, 1966.

2.. Požar:,H: Osnovi energetike Г i II, školska knjiga, Zagreb, 1976.

3~.Morozov,A.A.: Koriščenje vodnih snaga, Gradjevinski fakultet u Beog-radu prevod izdat 1954.

4.ľ

Djordjevid,B-: Tehničko-energetska i ekonomska ocena"raspoloživog hidroenergetskog potencijala SFRJ kao baza za dalji razvoj proizvodnje hidroenergija,-.ZJ£, 1979.

" ST Šćavelev .Lspaízavanie.. vodno jênergi iEnergij a, „Leningrad,.! 9 76.

6.!6uhin ,EvF.: G i droe 1 ektričeski erstHnci iEnergija, Moskva, 1972.

7, M o s o n y i W a t e r - power development I,»Budapest, 1957.

8...Brown,G.:. Hidro-electric engineerrng-practice, I-III, London, 1958.

9.. Kravcenfca,~G.. I GidravHčeskie,mašiniEnergija, Moskva, 1978.

10..Potapov,V.M. i dr.; IsDolkovanie vodnoj energiі, "Kolos", Moskva,1972.

1trSlisskij,S.M.: Gidravlika zaanij GES, "Energi ja:

', Moskva 1970.

¡2. Kovalev,N.N.: Gidroturoiny, "Masinostrojenie1

, MosKva, 197!.

13. Vodne snage Jugoslavije, I aeov JNKSKE i Institut "J.černi", 1956.

14. Požar,H. i ar.: Optimalni volumen akumulacije i optimalne veličine izgradnje-hidroelektrana». Institut za elektroprivredu, Zag-reb,. 1971.

15. Požar,H. i dr.: Utjecaj instalirane snage na energetsku vrijednost hidroe*ektrar\a,-.Zagreo, .1971.

16. Djordjević^B Jxtudijajuiegrtzbora': obj ekata i . mera-7za~ uređjenje sliva

Save^Knjiga., I П. , Hidroenergetika,; Koordinacioni odbor~za Savu,.-Л978.-

17. Radni dokumenti Komiteta za energiju Evropske ekonomske komisije, Že-neva, period 1969-1979.

18. Ivošević,N.M.; Elektroenergetika, INTDIBeograd, 1970.

19. Variet,H.: Usines de retenue. Usines de plane, Paris, 1962» Eyrolles.

20. Variet,H.: Usines de derivation, 1-І I, Paris, 1959," Eyrolies.

21. Variet,H.: Barrages. Reservoirs, I-II, Paris, 1966,. Eyrolles.

22. Variet,H.: Turbines hydrauliques et groupes hydroelectriquesParis

23. Mainardis,M.: Centrali-electtriche, Milano, U.Hoeply, 1957.

24. Obradović,N.N.: Osnove turbomašina, Gradjevinska knjiga, Beograd,1973.

25. Denisov,I .P.: Osnovy ispol 'zovanija vodnoj energii, Energija, Moskva, 1974.

26. šćavelev,D.S.: Zdanija gidroenergetičeskih ustanovok, Energija, Lenin-grad, 1967.

27. Kvjatkovskij,V.S~: Diagonal'nije gidroturbiny, "Mašinostrojenije",

Moskva, 1971.

28. Materijal sa savetovanja o cevninragregatima, Nova Gorica, 1978.

29. Gubin,M.F.: Otsasyvajuščie ..trúby GES^ Energija, Moskva, 1970.

30. Uputstvanza odredjivanje osnovnifr-đimenztja i -gabarita hidrauličkih turbi naEnergoprojekt, 1964..

31. Pa rađja a m Raci о т Ы о * koHšćernjeênergtj e^' referat: naLiistai me-

nom naiLcnomis kupu, 1975.

32. Požar,H.^Ôpskrba...energijom u-budaćnosti,«.£nergija,. .1974.

33. LjubišaJ Ênergetski izvori™ т nj-ihovo-koriščenje u Jugoslav! j i ,

El e ktropri vrecia,,» 1975 . br.7-8.

34. Altunin,S-T.: Vodozabornve uzly i vadotrranilišća, "Kolo , 1974

35. Kuj undž tć,B.. - Mehani ka .stena Gradjevinski^pri ručni k:,Beoarad, 1974

36. Pavlović,M.; Izbor-obloge "tunela u sulfatna-agresivnim sreúxnama,,.. Energoinvest,4,1972...

37. Radosav+jevičMinimalna visina brdskog^nadsloja:kod-.ft idratehro~

čkih tunela i cevovoda Doa visokim-unutrašnjim pritiscima, IV Simpozijum о mehanici stena, K.Mitrovica,1977.

33. Kuj undžlć„3 . i dr. : Sade j stvo stenske- mase-, betona i 1 ima u - tune 1 ima i oknima pod pritiskom, Institut "J.černi", posedná izdanja, knjiga 23, 1980.

39. Aronovič,£~B. i dr. : Gidravličeskfj udar i uravnite 15nye rezervoary,

M. "Nauka% 1968.

40. čertousov,M.D.; Gidravlika specially j kurs. Gosenergoizaat^l 972..

Documents

Djordjevic-Koriscenje Vodnih Snaga II(1989)