Дипломная работа: Разработка системы оперативно-диспетчерского контроля и управления канала

8 августа 2000г. «Канал Иртыш – Караганда» был преобразован в РГП «Канал им. К. Сатпаева».

В зависимости от географического расположения канала и НС, предприятие разбито на два филиала: Павлодарский филиал с центром в п. Шидерты и Карагандинский филиал с центром в п. Молодежный. Общая длина канала около 458 км. Общее число объектов: НС – 24, НСП – 2, НА – 82, ПС – 3, В/в – 3, В/с – 1, Д – 1 [8].

1.1 Технологические процессы насосных станций

Основные сооружения: Павлодарский филиал – НС-1, НС-2, НС-3, НС-4, НС-5, НС-6, НС-7, НС-8, НС-9, НС-10, НС-11, НС-12, НСП-3, НСП-4, В/в-106, ПС-101, ПС-102, ПС-103; КФ – НС-13, НС-14, НС-15, НС-16, НС-17, НС-18, НС-19, НС-1 г. Астана, НС-2 г. Астана, НС-20, НС-21, НС-22, В/с-28, В/в-29, В/в-126, Д-127.

Ведомственные объекты: Павлодарский филиал – фильтрационная станция г. Аксу, НС 1 подъема, фильтрационная станция и НС 2 подъема г. Экибастуз, фильтрационная станция питьевой воды и Котельная (п. Шидерты); КФ – Котельная (п. Молодежный), В/з Святой ключ, ХВО МиталлСтил, НС-1 КарагандыСу.

Расположение основных сооружений и ведомственных объектов карагандинского и павлодарского филиалов РГП «Канал им. К. Сатпаева» показано на рисунке 1.1.

РГП «Канал им. К. Сатпаева» представляет собой систему водоснабжения районного (группового) вида.

РГП «Канал им. К. Сатпаева» осуществляет перекачку воды из р. Белая (приток р. Иртыш) до Карагандинской области через Павлодарскую область с ответвлением на г. Астана. На р. Белая находится НС-1, которая осуществляет забор воды из реки. Регулирование горизонта воды в нижнем бьефе НС-1 осуществляется с помощью В/в-106. Откаченная НА НС-1 вода поступает по напорному металлическому трубопроводу в приемный бассейн НС-1, а затем в канал, потом из канала вода откачивается НА НС-2 и по напорному металлическому трубопроводу поступает в приемный бассейн НС-2, а затем в канал и так далее до конечной насосной станции (НС-1 КарагандыСу).

Это говорит о том, что канал является системой водоснабжения напорного вида.

Для того чтобы давление воды не падало при перекачивании от одной НС к другой, необходимо чтобы НС были выше друг относительно друга (последующая выше предыдущей) на 20 – 22 м (образуются пороги). Из-за особенностей рельефа, для выполнения данного условия, расстояния между НС могут колебаться приблизительно от 800 м до 102 км.

ПС предназначены для того, чтобы в случае выхода из строя НС перекачиваемая вода не обрушилась бы на нее. Они строятся только между НС расстояние между которыми значительное. Для того чтобы канал продолжал функционировать, при выходе из строя хотя бы одной НС, на РГП «Канал им. К. Сатпаева» существуют водохранилища и гидроузлы.

1.1.1 Водовыпуски, водосбросы и дюкер

На РГП «Канал им. К. Сатпаева» запроектированы 3 В/в, 1 В/с, 1 Д, как элементы магистрального канала и для подачи воды потребителям.

Назначение В/в и В/с указано в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Состав и основные характеристики оборудования сооружений

Наименование сооружения	Пикет сооружения по оси канала, см	Назначение сооружения
В/в-106	0	Регулирование горизонта воды в нижнем бьефе НС-1
В/в-29	4372+22,40	Пропуск и регулирование расхода воды из Туздинского водохранилища в канал 63
В/в-126	4450+45,00	Подача воды в р. Нуру
В/с-28 1 перепад 2перепад	4249+37,00 4281+64,00	Сопряжение горизонтов воды водораздельного участка канала и Туздинского резервного водохранилища
Аварийный В/с на канале 63а	4572+20	Сброс воды из канала 63а во время аварийного отключения НС Карагандинского водопровода и аварии на Д-127

В/с-28 и В/в-126 все время должны работать в режиме поддержания постоянного уровня в верхнем бьефе, а Д-127 – в нижнем бьефе независимо от изменения расхода воды по каналу. Для этой цели на данных сооружениях устанавливаются регуляторы уровня. Схемой управления предусматривается возможность изменения количества автоматически работающих затворов.

Что касается В/в-29, то его функция – обеспечение заданного расхода воды из водохранилища в канал. Это осуществляется установкой затворов в заданное положение, которое при необходимости может быть изменено.

Имеется возможность управления затворами всех сооружений с места и с диспетчерского пункта. С диспетчерского пункта возможно поднять или опустить затвор полностью, или поставить его в любое промежуточное рабочее положение. Управление затворами с диспетчерского пункта, как правило, используется только при неполадках в схеме регулирования или авариях. Поэтому при управлении затвором с диспетчерского пункта автоматически отключается схема регулирования. После устранения неполадок диспетчер вновь может подключить схему регулирования. На каждом сооружении измеряются и передаются диспетчеру значения уровней бьефов и положений затворов. Диспетчеру также передается сигнал о неисправности на сооружении.

Аварийный В/с канала 63а врезан в правобережную дамбу канала. Сброс воды через его гребень осуществляется автоматически при превышении горизонта воды в канале в случае неувязки в работе Д-127 и НС 1 подъёма. Он рассчитан на случай полной остановки НС при максимальном расходе по каналу 13 м³ /с.

Пересечение РГП «Канал им. К. Сатпаева» с р. Нурой на пикете 4452+03 см осуществляется Д-127, имеющим общий подводящий канал В/в-126 и образующим с ним общий узел сооружений на р. Нуре.

В конструктивном отношении Д представляет из себя двухочковую железобетонную трубу, уложенную под дном реки и оборудованную входным и выходным оголовками. Длина дюкера 273,5 м между оголовками определилось пропуском паводка р. Нуры вероятностью превышения 0,1%, равного 1800 м³ /с.

В настоящем дипломном проекте будет рассмотрен только КФ РГП «Канал им. К. Сатпаева» с НС-22 [3].

1.1.2 Насосная станция