Научная статья на тему 'Подземная гидравлика'

Подземная гидравлика Текст научной статьи по специальности «Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук»

CC BY
3
0
Поделиться
Ключевые слова
ГИДРАВЛИКА / ГИДРОТЕХНИКА / СООРУЖЕНИЕ / ЗДАНИЕ / КАЧЕСТВО / СТРОИТЕЛЬСТВО

Аннотация научной статьи по общим и комплексным проблемам естественных и точных наук, автор научной работы — Карбулацкая Светлана Вячеславовна, Попов Алексей Станиславович

В статье анализируются темпы развития современной промышленности. Подземная гидравлика наука, применяемая не только для решения вопросов рациональной разработки нефтяных и газовых залежей. Область использования ее в различных отраслях народного хозяйства обширна. Гидротехнические сооружения (плотины, каналы, шлюзы, водоспуски и др.) проектируют на основе законов движения воды в грунтах. Вода просачивается под основаниями этих сооружений, а иногда подземный поток вымывает грунт под ними, что может вызвать аварию. Важно предусмотреть возможности такого вымывания и найти меры борьбы с ними. Законы подземной гидравлики лежат в основе расчетов, относящихся к водоснабжению, ирригации, подземной газификации угля и др.

Похожие темы научных работ по общим и комплексным проблемам естественных и точных наук , автор научной работы — Карбулацкая Светлана Вячеславовна, Попов Алексей Станиславович,

Не можете найти то что вам нужно? Попробуйте наш сервис подбора литературы.

Текст научной работы на тему «Подземная гидравлика»

своевременная корректировка графика производства электроэнергии с увеличением её до максимально возможной в период от начала половодья и до его спада принесёт большую дополнительную прибыль. Учёт многих обстоятельств в период наполнения водохранилища, в особенности в многоводные годы, относится к своего рода искусству эксплуатационного персонала. Интенсивность наполнения водохранилища может ограничиваться предельными возможностями гидротехнических сооружений Сброс излишней воды (холостые сбросы) определяется также возможностями ГТС и условиями водопользователей на прибрежных территориях. Стремление к максимальной загрузке агрегатов должно ограничиваться их физическими возможностями, определяемыми характеристиками, а кроме того, необходимо организовать так ремонтно-профилактическую кампанию, чтобы быть уверенным, что в период половодья не возникнет дефектов, требующих остановки агрегатов. Преждевременные холостые сбросы создают риск не заполнить водохранилище, поскольку предсказуемость половодий очень низкая. Опоздание с началом холостых сбросов увеличивает риск, связанный в последующем не только с большим объёмом сброса воды, но и с тем, что сброс воды будет происходить при более высоких напорах, т.е. с большими удельными нагрузками на водосбросные сооружения и возможными их повреждениями, а также с резким увеличением уровней в нижнем бьефе по сравнению с бытовыми. Стремление наполнить водохранилище до максимально возможного уровня в половодье может не позволить принять в водохранилище летне-осенние дождевые паводки, которые вообще не прогнозируются, и тогда вновь может возникнуть необходимость в холостых сбросах. Всё это показывает насколько сложным и ответственным является выбор режима водохранилища [2].

Так как нефть обычно добывается в крупных размерах, и нефтедобывающие предприятия работают многие годы, то суммарный ущерб окружающей среде сложно оценить в полном масштабе. В тоже время нефтедобывающая промышленность крайне важна для экономики нашей страны, поэтому очень важно решать данные проблемы, не закрывая на них глаза. Необходимо объективно оценивать негативные следствия добычи нефти, и ставить конкретные задачи для ученых инженеров, экологов, химиков и биологов, для их решения.

Список литературы

1. Бекаев Л.С., Марченко О.В., Пинегин С.П. и др. Мировая энергетика и переход к устойчивому развитию. Новосибирск: Наука, 2000.

2. Михайлов Л.П. Малая гидроэнергетика М.: Энергоатомиздат,1989.

ПОДЗЕМНАЯ ГИДРАВЛИКА Карбулацкая С.В.1, Попов А.С.2

'Карбулацкая Светлана Вячеславовна — студент; 2Попов Алексей Станиславович — студент, кафедра гидравлики и гидротехнического строительства, факультет гидротехнического и специального строительства, Московский государственный строительный университет, г. Москва

Аннотация: в статье анализируются темпы развития современной промышленности. Подземная гидравлика - наука, применяемая не только для решения вопросов рациональной разработки нефтяных и газовых залежей. Область использования ее в различных отраслях народного хозяйства обширна. Гидротехнические сооружения (плотины, каналы, шлюзы, водоспуски и др.) проектируют на основе законов движения воды в грунтах. Вода просачивается под основаниями этих сооружений, а иногда подземный поток вымывает грунт под ними, что может вызвать аварию. Важно предусмотреть возможности такого вымывания и найти меры борьбы с ними. Законы подземной гидравлики лежат в основе расчетов, относящихся к водоснабжению, ирригации, подземной газификации угля и др. Ключевые слова: гидравлика, гидротехника, сооружение, здание, качество, строительство.

Нефтяная подземная гидравлика - сравнительно молодая отрасль науки. Она создана и в последующем развивалась благодаря бурному развитию нефтедобывающей промышленности в СССР и за рубежом. Первые исследования проблемы движения нефти и газа в пластах,

базировавшиеся на известных законах гидромеханики, появились в начале двадцатых годов нашего столетия. В настоящее время проектирование разработки нового месторождения нефти и газа, а также эксплуатация скважин не мыслятся без широкого применения законов подземной гидравлики. Как правильно расставить скважины в данном пласте; сколько скважин и в какой последовательности надо вводить в пласт; какой режим работы в них поддерживать; какой рабочий агент - воду или газ - следует нагнетать в пласт для поддержания давления и в каком количестве; как регулировать и направлять движение жидкости или газа в пласте - эти и многие другие вопросы решаются сейчас на основе подземной гидравлики.

От правильного разрешения этих вопросов зависит производственный и экономический эффект добычи нефти и газа на отдельных промыслах и в целых нефтедобывающих районах. При этом необходимо знать закономерности подземных потоков в нефтегазоносных пластах. Проблемам гидродинамики пласта посвящаются из года в год труды ряда исследовательских и учебных институтов Москвы, Азербайджана Башкирии, Западной Сибири, Северного Кавказа, Татарии, Украины и др. [1].

Сколько существует гидроэлектростанций, столько и разнообразия в структурах их главных схем. Каждая схема, прежде всего, определяется требованиями энергосистемы исходя из основных принципов не только обеспечения надёжности (безотказность, долговечность, ремонтопригодность), а также живучести схемы (сохранение и восстановление повреждённых элементов).

Вырабатываемая генераторами электроэнергия после повышения напряжения главными трансформаторами поступает на сборные шины распределительного устройства (РУ). Распределительное устройство выполняет функции приёма электроэнергии от электростанции и распределения её по направлениям через линии электропередачи на каком-либо одном напряжении (без трансформации).

Подобное устройство приёма и распределения электроэнергии, но имеющее трансформаторы для повышения или понижения напряжения носит название соответственно повысительная подстанция (питающая) или понизительная подстанция (приёмная). Распределительные устройства могут располагаться внутри помещений или в специальных камерах, такие устройства называются закрытыми распределительными устройствами (ЗРУ), а распределительные устройства, расположенные на открытых площадках называются открытыми распредустройствами (ОРУ). Схема электроснабжения собственных нужд ГЭС делится на схему агрегатных нужд и общестанционных нужд. Собственные нужды определяются потребностью в электроэнергии для приведения в действие систем и механизмов, рассредоточенных на всём гидроэнергетическом узле, чтобы обеспечить бесперебойную его работу.

К общестанционным собственным нуждам относятся все другие потребители, обеспечивающие тот или иной технологический процесс при работе ГЭС (освещение, масляное хозяйство, пневматическое хозяйство, вентиляционные установки, разного рода грузоподъёмные механизмы, система осушения проточной части, ремонтные мастерские и др.). Общестанционные СН могут питаться от внешней электрической сети.

Наибольшие потери плодородных земель характерны для низко- и средне напорных гидроузлов равнинных рек европейской части страны. В условиях Сибири и Дальнего Востока потери (в основном леса) в результате затоплений существенно ниже. В горных условиях (Кавказ, Памир, Тянь-Шань, Алтай, Саяны) эти потери наименее ощутимы.

Не можете найти то что вам нужно? Попробуйте наш сервис подбора литературы.

Потеря земель от затоплений водохранилищами - неизбежное следствие общего технико-экономического развития, так как экономический эффект от затоплений положительный: стоимость энергии, полученной от создания ГЭС, на один-два порядка выше стоимости сельскохозяйственной продукции (или леса), которая может быть получена с затопленных земель. В таких развитых странах, как США и Канада, водохранилищами ГЭС затоплено приблизительно 0,8-0,9% суши. Площади земель, изымаемых на несельскохозяйственные нужды (промышленное и гражданское строительство, разработка минерального сырья открытым способом, дороги, аэродромы), во всем мире неуклонно растут, и площади затоплений водохранилищами ГЭС в общей площади изъятых земель в настоящее время составляют примерно 5%.

Тем не менее, потери плодородных земель, затопляемых водохранилищами, есть и не считаться с этим нельзя. При строительстве новых гидроэлектростанций необходимо предусматривать меры по снижению этих потерь - обвалование мелководий, укрепление берегов и т.д.

Режимы водохранилищ суточного и многолетнего регулирования также имеют свои особенности. В каждом конкретном случае они должны тщательно прорабатываться проектной организацией. Организация режима водохранилища должна учитывать все сезонные природные явления, присущие району гидроузла, т.е. всё, что связано, например, с ледоставом, ледоходом, миграцией сора и воздействием их на решётки турбин, на затворы и т.п. [2].

Список литературы

1. Бекаев Л.С., Марченко О.В., Пинегин С.П. и др. Мировая энергетика и переход к устойчивому развитию. Новосибирск: Наука, 2000.

2. Ушаков В.Я. История и современные проблемы электроэнергетики и высоковольтной электрофизики. Томск: Изд-во ТПУ, 2003.