В статье авторы предлагают новую конструкцию наплавного блока для Пенжинской ПЭС.
Ключевые слова: наплавной блок, Пенжинская губа, южный створ, наплавной метод строительства.
Пенжинская приливная электростанция — проектируемая приливная электростанция в Пенжинской губе, в заливе Шелихова, в Охотском море. Территориально должна располагаться в Магаданской области и Камчатском крае России [1]. Губа является одним из самых перспективных мест для строительства приливной электростанции по нескольким причинам:
— высота прилива достигает 13,4 м., что является наибольшим показателем в Охотском море;
— очертание в плане самой губы, позволяет перекрыть её плотиной и создать большой бассейн.
В настоящий момент существует 2 перспективных проекта: южный створ и северный створ (см. рис. 1). Основные характеристики 2-х створов приведены в таблице 1.
![Пенжинская губа и створы ПЭС [2, с. 264]](https://moluch.ru/blmcbn/81806/img_81806_1.webp)
Рис. 1. Пенжинская губа и створы ПЭС [2, с. 264]
Таблица 1
Основные характеристики створов
|
Наименование |
Северный створ |
Южный створ |
|
Месторасположение |
Между мысами Средний и Водопадный |
Между мысами Поворотный-Дальний |
|
Мощность ( N, ГВт) |
21,4 |
87,4 |
|
Годовая отдача (ТВт*ч) |
71,4 |
191,2 |
|
Длина ( L, км) |
32,2 |
72 |
|
Краткая описание |
На участках с глубинами 26 м можно расположить 568 гидроагрегатов с D 1 = 10 м мощностью по 19,8 МВт каждый, а на участке меньших глубин (21 м) 920 агрегатов с D 1 = 7,5 м мощностью по 11 МВт каждый. |
Здесь может быть расположено 519 восьмиагрегатных блоков размером 103х98 и высотой от 90 до 78 м. |
При устройстве ПЭС как правило используют наплавной метод строительства.
Преимущество наплавного метода строительства перед другими методами в том, что строительство проходит на специально оборудованной территории, например, в сухом доке или котловане. Здесь изготавливают наплавные блоки, представляющие собой железобетонные конструкции, которые после изготовления перемещают буксировкой к месту установки.
Примером успешной реализации наплавного метода строительства является единственная в России Кислогубская ПЭС, построенная в 1968 году в губе Кислая Баренцева моря, вблизи поселка Ура-Губа Мурманской области [3]. Именно на этом объекте впервые применен наплавной метод строительства.
Блок Кислогубской ПЭС представляет собой тонкостенную железобетонную коробку докового типа и имеет размеры 36х18,3 м в плане и 15,35 м по высоте (см. рис. 2) [2].
![Продольный разрез наплавного блока по оси агрегата [2, с. 244]](https://moluch.ru/blmcbn/81806/img_81806_2.webp)
Рис. 2. Продольный разрез наплавного блока по оси агрегата [2, с. 244]
Разработкой наплавного блока Пенжинской ПЭС занимались в 80-х годах прошлого века. На данный момент существует лишь один экспериментальный проект конструкции наплавного блока, описанный в трудах Л. Б. Бернштейна [2] в учебнике «Приливные электростанции», и он представлен на рисунке 3.
![Многоярусная наплавная конструкция Пенжинской ПЭС [2, c. 134]](https://moluch.ru/blmcbn/81806/img_81806_3.webp)
Рис. 3. Многоярусная наплавная конструкция Пенжинской ПЭС [2, c. 134]
В Пенжинской губе очень суровая ледовая обстановка. В ней образуются как неподвижные льды — припай, так и плавучие льды [4]. Представленная конструкция (рисунок 3) предусматривает переброску льда через верх плотины, что снижает ледовую нагрузку на блок. Недостатком этой конструкции является сложность переброски льда из бассейна обратно в море.
Автор настоящей статьи в рамках магистерской диссертации занимается разработкой конструкции наплавного блока для южного створа Пенжинской ПЭС. На рисунке 4 представлен вариант разрабатываемого проекта. Предлагается Т-образное сечение блока, которое уменьшает влияние ледовых воздействий на работоспособность станции.
Рис. 4. Разрабатываемый проект наплавного блока Пенжинской ПЭС
При разработке конструкции было принято решение вынести водопропускные отверстия перед напорной гранью по причине того, что в Пенжинской губе из-за сильного приливного течения образуется дрейфующий лед, скопление которого перед сооружением будет забивать водопропускные отверстия.
Отметка гребня была посчитана согласно СП 38.13330.2018 [5] и приняты габаритные размеры блока, а именно: высота блока — 86 м; ширина понизу — 146 м; ширина гребня — 47,5 м; длина 136,5 м. В одном блоке планируется установить 3 гидроагрегата на одном уровне, с диаметром рабочего колеса 10 метров.
Перед входными отверстиями предлагается уложить плиты, чтобы предотвратить возможный размыв грунта. Входные отверстия защитить решетками для предотвращения попадания крупных масс в водовод.
Предложенная конструкция имеет своё право на реализацию. Расчеты показали прочность и устойчивость предлагаемой конструкции. Но поскольку она является абсолютно новой, требует более детальной проработки разных её элементов и оценки её работоспособности в суровых ледовых условиях. Не исключено внесение поправок и изменений.
Литература:
- Пенжинская ПЭС. — Текст: электронный // aftershock.news: [сайт]. — URL: https://aftershock.news/?q=node/944683&full (дата обращения: 23.05.2021);
- Приливные электростанции / Л. Б. Берштейн, П76 В. Н. Силаков, С. Л. Гельфер и др.; Под ред. д-ра техн. наук Л. Б. Берштейна. — М.: Энергоатомиздат, 1987. — 296 с.: ил;
- Кислогубская ПЭС. — Текст: электронный // ru.wikipedia.org: [сайт]. — URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Кислогубская_ПЭС (дата обращения: 23.05.2021);
- Охотское море. — Текст: электронный // proznania.ru: [сайт]. — URL: http://proznania.ru/?page_id=2383 (дата обращения: 20.01.2021);
- СП 38.13330.2018 Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов).
