Как указывалось выше, проектное задание разрабатывается при двухстадийном и трехстадийном проектировании. Основной задачей проектного задания является определение технической возможности и экономической целесообразности намеченного строительства.
В проектном задании подробно решается следующий комплекс вопросов: выбор местоположения створа или строительной площадки электростанции, определение основных параметров ГЭС — напора, расхода воды и мощности ГЭС, обоснование отметки нормального подпорного горизонта, высоты слоя сработки водохранилища, выбор гидромеханического, электротехнического и вспомогательного оборудования. При проектировании тепловой электростанции определяется вид топлива, его характеристика, способы разработки и транспортировки и т. п. В проектном задании также должна быть решена компоновка узла сооружения, произведен выбор типов и конструкций сооружений, выбраны и обоснованы зона электрификации, конструкции распределительного устройства и повышающей подстанции, подсобные сооружения и предприятия, трасса линий электропередач и определена стоимость электростанции или электроустановки. Если имеется несколько вариантов расположения створа ГЭС и преимущества какого-либо из них не очевидны, то при составлении проектного задания должно быть произведено технико-экономическое сравнение различных вариантов с целью выбора наиболее экономичного решения, обеспечивающего минимальные затраты на строительство и эксплуатацию сооружений.
Проектное задание разрабатывают на основе имеющихся литературных и архивных материалов и полевых технических и экономических обследований и изысканий. До начала обследований и изысканий следует изучить ранее составленные схемы использования местных энергетических ресурсов для электрификации сельского хозяйства и схемы энергетического использования реки, архивные и литературные материалы, относящиеся к данному водотоку и сооружениям на нем, материалы по энергопотреблению, имеющиеся материалы изысканий в районе проектируемого объекта, ранее составленные проекты и другие источники. После анализа этих материалов и проведения рекогносцировочных обследований намеченного места строительства сооружений составляется задание на производство технических изысканий.
Полевые изыскания и лабораторные исследования являются наиболее ответственным этапом работ, в значительной мере определяющим инженерные решения, принимаемые при разработке проектного задания.
Проектное задание состоит из расчетно-пояснительной записки, сводной сметы и сметно-финансовых расчетов и чертежей. Оформляется проектное задание в трех частях: гидротехническая (для ГЭС) или теплотехническая (для ТЭС) и организация производства работ, электротехническая и сводная смета со сметно-финансовыми расчетами.
Расчетно-пояснительная записка гидротехнической части проектного задания сельскохозяйственной гидроэлектростанции включает: паспорт ГЭС, общую часть, инженерно-геологические и гидрогеологические данные, топографические данные, гидрологические данные и расчеты, обоснование выбора створа, водохозяйственную характеристику реки и водохранилища, водноэнергетические и энергоэкономические расчеты, схему узла ГЭС и описание запроектированных сооружений, обоснование принятого варианта и организацию производства работ.
Паспорт ГЭС представляет собой сводку основных техникоэкономических показателей гидроэлектростанции, устанавливаемых в проектном задании, и входит в состав пояснительной записки в качестве приложения. Содержание паспорта ГЭС приводится в приложении 1.
В общей части расчетно-пояснительной записки приводятся сведения общего характера в таком же объеме, как и в одностадийном проекте. Инженерно·геологические и гидрогеологические данные, приводимые в записке, должны подробно освещать геологическое строение района строительства сооружений и водохранилища гидростанции, характеризовать грунты и грунтовые воды, особенности геологического строения в створе ГЭС, установить наличие оползней, карстов или других явлений, существенным образом влияющих на выбор технических решений. Одновременно должны быть представлены исчерпывающие данные о качестве и количестве разведанных местных строительных материалов и заключение о возможности использования их для строительства сооружений ГЭС.
Топографические материалы в пояснительной записке получают оценку с точки зрения их полноты и подробности освещения территории гидроузла и границ затопления. В записке должны быть указаны виды проведенных топографических работ, масштабы съемок, принятая система отметок и другие сведения о проведенных изысканиях и об использованных материалах прежних съемок.
Гидрологические данные и расчеты являются одним из наиболее важных разделов расчетно-пояснительной записки проектного задания ГЭС и подлежат тщательному обоснованию.
В состав гидрологической части пояснительной записки входят следующие основные разделы: физико-географическая характеристика реки и бассейна, материалы о гидрологической изученности реки, режим уровней, нормы стока, многолетние колебания стока, внутригодовое распределение стока для характерных лет, суточные расходы различной обеспеченности, максимальные расходы талых и ливневых вод, строительные расходы, минимальные расходы, зимний режим водотока, твердый сток, зависимость расходов воды от уровней.
К гидрологической части записки прилагаются необходимые табличные и графические материалы. Их состав, а также более подробное изложение гидрологической записки в том объеме, в каком это необходимо при проектировании сельскохозяйственных гидроэлектростанций, приводятся в следующей главе.
При выборе створа должны быть обоснованы: увязка створа со схемой энергетического использования реки или схемой использования местных энергетических ресурсов для электрификации сельского хозяйства области; выбор створа и строительной площадки (стройплощадки) с учетом топографических, гидрологических, инженерногеологических, энергетических и экономических условий; требования судоходства, лесосплава, орошения, осушения, водоснабжения, рыбного хозяйства и других водопотребителей.
Водохозяйственная характеристика реки и водохранилища содержит: таблицы и графики зависимостей между уровнями, площадями, объемами и расходами; расчет потерь воды из водохранилища на испарение, фильтрацию и ледообразование; сведения о заборе воды из водохранилища для целей орошения, лесосплава и других нужд; определение регулирующей способности водохранилища.
В разделе водноэнергетических расчетов производится выбор НПГ и напора, расчетного расхода ГЭС, определение расчетной мощности ГЭС и выбор гидромеханического оборудования. В этом же разделе дается подсчет мощности ГЭС и выработки электроэнергии для годов различной обеспеченности по стоку и приводятся показатели использования мощности водотока и мощности установленного оборудования.
Энергоэкономические расчеты должны содержать подсчеты стоимости установленного киловатта мощности, стоимости 1 кВт-ч выработанной электроэнергии на шинах ГЭС и у потребителей и анализ составляющих себестоимость электроэнергии.
Раздел расчетно-пояснительной записки, посвященный схеме узла ГЭС и описанию запроектированных сооружений, содержит характеристику узла ГЭС, описание компоновки плотины, здания ГЭС, деривационных и других сооружений. В описании сооружений указывается: назначение сооружения, тип, конструкция и класс по капитальности, основные размеры и результаты расчетов на устойчивость.
При выборе наиболее выгодного варианта узла сооружений ГЭС производится анализ технико-экономических показателей рассматриваемых вариантов. К числу таких показателей относятся: установленная мощность ГЭС и стоимость сооружений, стоимость одного установленного киловатта мощности и стоимость 1 кВт-ч электроэнергии, потребность в основных строительных материалах, сроки строительства и т. п. При выборе вариантов должны быть учтены ущерб от затопления и подтопления территории, охват зоны электрификации и другие технико-экономические показатели. В результате сравнения вариантов должен быть выбран один рекомендуемый вариант.
В разделе организации производства работ рассматриваются способы и порядок строительства отдельных сооружений и всего гидроузла в целом, определяются потребности в основных строительных материалах, транспорте, механизмах, энергии, рабочей силе и т. п. При этом разрабатывается календарный план строительства, подсчитываются объемы основных работ, ориентировочная потребность в рабочей силе, составляются спецификация основных материалов и схематический строительный генеральный план (стройгенплан) с указанием объектов строительства, дается обоснование потребности в транспортных средствах. Разработка организации производства работ охватывает как основные сооружения гидроузла, так и мастерские, жилые здания, подъездные пути и подсобные предприятия.
К гидротехнической части пояснительной записки проектного задания ГЭС должны быть приложены следующие графические материалы: генеральный план узла сооружений в масштабах 1:500 или 1:1000; план долины реки на участке распространения подпора в масштабах 1:5000 или 1:10 000; продольный профиль реки с нанесенными на нем запроектированными сооружениями в масштабах 1:5000 или 1:10 000; продольный профиль деривационного канала с нанесением геологического строения и поперечных сечений канала в характерных местах; продольный профиль по оси запроектированных сооружений с геологическим разрезом; поперечные профили земляной плотины и сопрягающих дамб в масштабах 1:100 или 1:200; план гидротехнических сооружений в масштабах 1:100 или 1:200 (кроме здания ГЭС) и разрезы с геологическими данными в масштабах 1:50 или 1:100; строительный генеральный план в масштабах 1:500, 1:1000, 1:2000. План и разрезы здания ГЭС с геологическими данными составляются в масштабах 1:50 или 1:100.
При двухстадийном проектировании тепловых электростанций теплотехническая часть расчетно-пояснительной записки излагается в такой же последовательности и содержит те же разделы, что и в одностадийном проекте.
С большей степенью подробности в проектном задании представляются графические материалы и обоснование выбора рекомендуемого варианта. Графические материалы для теплотехнической части используются из типовых проектов, однако при необходимости в них вносятся соответствующие изменения и дополнительные разработки, исходя из местных условий строительства. Во всяком случае, прилагаемые графические материалы и расчеты по обоснованию выбранного варианта должны достаточно убедительно показать техническую возможность и экономическую целесообразность строительства электростанции по принятому в проектном задании варианту.
Электротехническая часть расчетно-пояснительной записки проектного задания гидроэлектростанции или теплоэлектростанции составляется в основном так же, как и в одностадийном проекте. Дополнительно проектируются воздушные линии электропередач напряжением свыше 15 кВ, масляное хозяйство и линейно-эксплуатационная связь. При этом приводятся исходные данные для проектирования линии, устанавливается ее роль в энергосистеме и даются характеристики вариантов и принятой трассы линии, пересечений и переходов. Одновременно с технико-экономическим обоснованием принятой системы и напряжения линии производится выбор марки и сечения проводов по экономической плотности тока с последующей поверкой на потерю напряжения и увязкой с расчетом отклонения напряжения у токоприемников. Помимо расчетов и описаний, приводимых в одностадийном проекте для воздушных линий электропередач напряжением до 15 кВ, для линий с напряжением свыше 15 кВ в проектном задании даются описание изоляции и линейной арматуры, мер защиты от вибрации и выбор принципиальной схемы транспозиции проводов. Здесь же приводятся соображения по организации строительства и монтажа линии, а также по эксплуатации линии, размещению монтерских и линейных пунктов.
Подробно рассматривается масляное хозяйство и линейно-эксплуатационная связь; указывается вид связи, пункты, между которыми связь необходима, и подсчитывается объем работ.
Графические материалы электротехнической части записки проектного задания по сравнению с материалами одностадийного проекта содержат дополнительно генеральный план сооружений электростанции или питательной подстанции в масштабах 1:500 или 1:1000 с указанием компоновки электротехнической части здания станции, распределительных устройств и открытой подстанции. Чертежи в полном объеме составляются для рекомендуемого варианта; для остальных сравниваемых вариантов представляются только основные чертежи или форматки в тексте.
Технический проект. Технический проект при трехстадийном проектировании является основным документом, в котором решаются все технические вопросы, связанные со строительством ГЭС, окончательно устанавливаются типы и конструкции сооружений, стоимость и сроки строительства. Разработка технического проекта производится на основе утвержденного проектного задания и материалов технико-экономических обследований и изысканий, В техническом проекте производится уточнение схемы узла и типов сооружений ГЭС, уделяется большее внимание по сравнению с проектным заданием вопросам конструирования и обоснованию элементов сооружений гидравлическими, гидротехническими и статическими расчетами. Если при разработке технического проекта возникает необходимость в изменении места расположения створа, отметки нормального подпорного горизонта или компоновки узла сооружений, установленных в проектном задании, то изменения вносятся только с разрешения инстанции, утверждающей проектное задание и технический проект.
Как и в проектном задании, проекты жилых домов, мастерских, складских и других вспомогательных помещений в техническом проекте не разрабатываются и при строительстве используются типовые проекты.
Технический проект сельской гидроэлектростанции состоит из расчетно-пояснительной записки, чертежей и сметной части, содержащей сводную смету и сметы, единичные расценки и каталог единичных расценок. Расчетно-пояснительная записка технического проекта содержит следующие части: гидротехническую, электротехническую, автоматизацию ГЭС и организацию производства работ.
Гидротехническая часть расчетно-пояснительной записки включает следующие разделы: общие сведения о гидростанции; водохозяйственные и водноэнергетические расчеты; схема узла ГЭС и описание запроектированных сооружений; гидромеханическое оборудование; вспомогательные сооружения и специальные работы; план эксплуатации ГЭС; графические приложения.
В общей части на основе материалов проектного задания кратко излагается история вопроса и дается характеристика исходных данных, положенных в основу технического проекта. Приводятся также результаты дополнительных изысканий, проведенных в период между составлением проектного задания и технического проекта; результаты водохозяйственных и водноэнергетических расчетов приводятся в техническом проекте на основании проработок, произведенных в проектном задании.
На стадии технического проекта производится уточнение кривой связи расходов и уровней в створе ГЭС по результатам дополнительно проводимых гидрологических исследований. Уточнение водноэнергетических расчетов, приведенных в проектном задании, допускается при наличии гидрологических наблюдений и уточненных гидрологических данных в период между составлением проектного задания и технического проекта, если он превышает 3 года.
При описании схемы узла ГЭС, сооружений головного узла деривационных сооружений и напорно-станционного узла приводятся исходные данные для проектирования сооружений, дается подробное описание конструкций, приводятся результаты гидравлических расчетов, расчетов устойчивости и прочности. Расчетная часть должна быть иллюстрирована соответствующими расчетными схемами и графиками; расчеты в записке не приводятся и хранятся в архивах.
В разделе, посвященном гидромеханическому оборудованию, дается описание оборудования и схема его размещения, схема масляного хозяйства и воздухоснабжения, описание вспомогательного оборудования и системы технического водоснабжения.
В том случае, если запроектированное к установке гидромеханическое оборудование отличается от серийного, то здесь же должны быть приведены материалы о согласовании основных технических характеристик принятого оборудования с заводом-изготовителем.
В гидротехнической части проекта должны быть даны характеристики вспомогательных сооружений, разработаны вопросы планировки и благоустройства жилого поселка, сантехники зданий гидроузла, охраны, противопожарных мероприятий и т. п.
Важное место в гидротехнической части технического проекта занимает план эксплуатации ГЭС. В плане намечаются условия и порядок эксплуатации гидротехнических сооружений и гидромеханического оборудования ГЭС и разрабатываются мероприятия по профилактическому ремонту сооружений, гидромеханического и энергетического оборудования.
Графические материалы гидротехнической части содержат: генплан стройплощадки в масштабах 1 : 500 или 1 :1000; план зоны затоплений и подтоплений в масштабах 1:5000 или 1:10 000; продольный профиль реки в пределах распространения подпора; профиль плотины и план с сечениями в масштабах 1:50 или 1:100; план и разрезы сооружений и общие чертежи сооружений в масштабах 1:50 или 1:100; архитектурное оформление фасадов здания ГЭС; чертежи котлованов сооружений, совмещенные с планом свайных оснований и шпунтовых линий, в масштабах 1:100 или 1:200; установочные чертежи, чертежи размещения вспомогательного оборудования и схемы масляного и пневматического хозяйства.
Электротехническая часть расчетно-пояснительной записки технического проекта содержит основные технико-экономические показатели, общую часть, характеристику зоны электрификации и подсчет электрических нагрузок, описание электрооборудования станции и подстанции, спецификацию оборудования и материалов и графические приложения. В отличие от расчетно-пояснительной записки проектного задания и одностадийного проекта в электрической части записки технического проекта более подробно рассматриваются вопросы электрооборудования станции и подстанции. Остальные вопросы рассматриваются в сокращенном объеме. Здесь уточняется тип и мощность генераторов и трансформаторов и разрабатываются полнолинейные схемы электрических соединений генератора, трансформатора, отходящих и обменных линий, линий собственных нужд с указанием типов принятой защиты электрооборудования. Указывается способ прокладки и марки проводов и кабелей в машинном зале, дается описание компоновки электрооборудования в машинном зале и в распределительном устройстве всех напряжений.
В записке производится выбор типов и мощности и дается описание электроустановок и электрооборудования для собственных
нужд, типа и напряжения аккумуляторной батареи, выпрямительного устройства, приводится расчет и конструктивное оформление заземляющего устройства и защиты от перенапряжений.
Все остальные вопросы, относящиеся к электрооборудованию ГЭС и подстанции, также должны быть исчерпывающе освещены.
Графические приложения к пояснительной записке должны в большей степени, чем в проектном задании, представлять электрооборудование здания ГЭС. К числу графических приложений относятся: принципиальная однолинейная схема главных электрических соединений; полнолинейные схемы управления и защиты генератора, трансформатора и других элементов, схемы; план и разрезы здания ГЭС с компоновкой электрооборудования в машинном зале и распределительных устройств всех напряжений. Планы представляются в масштабе 1:50 или 1:100, разрезы закрытых распределительных устройств (распредустройств) — 1:50, разрезы открытых распредустройств 1:100, 1:200; открытая часть повышающей подстанции изображается в масштабе 1 :50 или 1:100. План здания ГЭС и других помещений с нанесением осветительной проводки и силового электрооборудования представляется в масштабе 1:50 или 1:100. В числе графических приложений приводятся также фасады щитов управления, релейной защиты, автоматики и собственных нужд в масштабе 1:20 и план электрического освещения территории электростанции и подстанции.
В расчетно-пояснительной записке по автоматизации должна быть определена требуемая степень автоматизации, разработаны схемы автоматического управления оборудованием и сигнализация, а также произведены выбор и размещение аппаратуры автоматизации. Записка дополняется спецификацией аппаратуры и материалов и графическими приложениями.
Одним из наиболее важных разделов технического проекта ГЭС является раздел организации производства работ.
В расчетно-пояснительной записке по организации производства работ должна быть дана производственно-экономическая характеристика района строительства с указанием местоположения строительной площадки ГЭС и расстояний от ближайших населенных пунктов, путей сообщения и источников энергоснабжения. Должны быть приведены в записке сводные ведомости объемов работ по основным сооружениям и сведения об имеющихся местных строительных материалах: виды материалов, их качество, количество и способы разработки и транспортировки. При разработке схемы производства работ необходимо дать обоснование принятым расчетным величинам строительных расходов, привести схему и расчеты по пропуску строительных расходов, обосновать принятые типы и конструкции перемычек, определить приток воды в котлован и дать расчет потребной мощности водоотливных установок.
Существенное место в записке по организации производства работ занимает выбор и обоснование методов производства работ по строительству основных сооружений. При этом производится выбор типов и расчет потребности в механизмах и транспортных средствах и дается описание способов производства основных видов работ. При выборе временных сооружений и подсобных предприятий должны быть обоснованы количество, типы и объемы временных сооружений, жилых зданий и подсобных предприятий на стройплощадках и в карьерах, определена потребность строительства в силовой и осветительной электроэнергии и выявлены источники ее покрытия, установлена потребность в питьевой и технической воде, найдены источники водоснабжения и произведен расчет насосных установок. Особо должен быть рассмотрен вопрос о производстве работ в зимних условиях; в этом случае следует произвести расчет потребности и выбор типов тепляков, способов обогрева конструкций и подогрева инертных и воды для бетона.
Для определения необходимого количества транспортных средств и складского хозяйства производится подсчет требуемых основных строительных материалов и стандартных деталей. На основании вычисленных в проекте объемов работ определяется потребность в рабочей силе и намечаются источники ее покрытия.
Раздел пояснительной записки по организации производства -строительных работ содержит ряд графических материалов, к числу которых относятся: схема района строительства; планы и разрезы котлованов и перемычек по очередям строительства; схемы разработки котлованов, каналов и возведения насыпей; схемы забивки свай и шпунтов; схемы транспорта и укладки бетона в сооружения с учетом очередности их возведения; графики интенсивности основных видов работ; график или ведомость грузооборота; календарный план работ; генеральный план строительной площадки с нанесением временных, подсобных предприятий и пр.; типовые проекты временных и подсобных предприятий.
Рабочие чертежи. Рабочие чертежи разрабатываются, как указывалось выше, при двухстадийном и трехстадийном проектировании, на основе утвержденного проектного задания или технического проекта.
При составлении рабочих чертежей производится окончательная увязка генплана участка строительства и размещения гидротехнических и других сооружений и зданий, дорог и т. п. Однако при этом не разрешается вносить изменения в технические решения, принятые в утвержденной предыдущей стадии проектирования, если эти изменения вызывают снижение мощности ГЭС, капитальности сооружений или удорожание строительства. Рабочие чертежи должны разрабатываться детально и с такой подробностью, чтобы при производстве строительных работ не возникало никаких неясностей в отношении взаимной привязки сооружений или в части конструкций и их деталей. Чертежи на стройплощадку должны выдаваться комплектно по объектам, очередям строительства и видам работ в сроки, согласованные с планом строительных работ.
