Кафедра гидроэнергетики и использования водных ресурсов

ОРЕХОВ Генрих Васильевич Зав. кафедрой Гидроэнергетики и использования водной энергии профессор, кандидат технических наук

В 1976 году кафедру возглавлял выпускник МИСИ профессор Г.И. Кривченко, авторитетный специалист в области гидромашин, их регулирования и расчета неустановившихся режимов в напорных системах, с 1976 г. по 1997 г. выпускник МИСИ профессор В.Я. Карелин, действительный член Российской академии архитектуры и строительных наук и Российской инженерной академии и ректор Московского государственного строительного университета. С 1997 года кафедру возглавляет еще один выпускник МИСИ профессор Г.В. Орехов.

В годы Великой Отечественной войны кафедра вместе с институтом работала в условиях эвакуации в Новосибирске. После возвращения в Москву в 1944 году развернулось строительство кафедральной гидроэнергетической лаборатории на новом месте в здании на Спартаковской улице. Большой вклад в воссоздание лаборатории внесли старший лаборант В.В. Покровский и инженер И.Г. Максимов.

Значительное участие в воссоздании кабинета, учебных пособий, оборудования лаборатории приняли заведующий учебной лабораторией А.И. Архипов, старший лаборант Л.П. Карасева, учебный мастер М.И. Королев.

В 1954 году в подвале, крошечном и самом глубоком помещении здания на Спартаковской улице начала работать лаборатория исследования напряжений поляризационно-оптическим методом, которая позднее под руководством профессора Г.Л. Хесина выросла в одну из крупнейших в мире лабораторий. В 1962-1964 годах была реконструирована гидроэнергетическая лаборатория кафедры. В 1970 году при активном участии кафедры на факультете гидротехнического строительства была создана проблемная научно-исследовательская лаборатория динамики гидротехнических сооружений высоких напоров, а в 1984 году - научно-исследовательская лаборатория закрученных потоков. В 198 году группа сотрудников, занимавшихся изучением переходных процессов в гидроагрегатах и неустановившихся режимов в напорных системах, объединилась в научно-исследовательскую лабораторию.

НАУЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

За долгие годы на кафедре сформировалось несколько научных направлений. В послевоенный период основные усилия были направлены на совершенствование гидравлических свойств элементов проточного тракта реактивных гидротурбин - турбинных камер, статорных колонн и отсасывающих труб; уточнение методов гидравлического расчета энергетических сооружений деривационных гидроэлектростанций - отстойников и уравнительных резервуаров, а также энергетических водоприемников; получение и анализ натурных экспериментальных данных о переходных процессах в гидроагрегатах и неустановившихся режимах в их напорных системах. Исследованиями руководили Ф.Ф. Губин, В.А. Орлов и Г.И. Кривченко. С 1960-1970 годов эти исследования продолжались также под руководством М.Ф. Губина, И.Е. Михайлова и Е.Л. Митюрева; Н.Н. Аршеневского. Результаты работ нашли применение в проектах многих крупнейших отечественных и зарубежных гидроэлектростанций; они легли в основу шести моногра-фий, ряда кандидатских диссертаций и докторских диссертаций Г.И. Кривченко, И.Е. Михайлова и Н.Н. Аршеневского.

Теоретические разработки и предложения И.Е. Михайлова по сокращению размеров входных сечений спиральных камер без снижения КПД и очертанию статорных колонн гидротурбин включены в нормативные материалы, учебники, монографии и применены на крупнейших ГЭС нашей страны и зарубежных объектах.

По проблеме осаждения наносов в отстойниках ГЭС под руководством Ф.Ф. Губина, В.А. Орлова, Г,И. Кривченко и И.Е. Михайлова подготовлено и защищено 6 кандидатских диссертаций; И.Е. Михайловым разработан надежный аналитический метод расчета размеров отстойников на требуемую вероятность осаждения наносов.

Большое внимание уделяется совершенствованию водоприемников ГЭС и особенно ГАЭС; на кафедре подготовлено и защищено по этим вопросам 5 кандидатских диссертаций; результаты единственных в нашей стране широких методических исследований, выполненных под руководством И.Е. Михайлова, позволяют оптимизировать проточную часть водоприемников-водовыпусков в различных конкретных условиях проектирования.

Начатые в 1954 году исследования напряженного состояния конструкций ГЭС поляризационно-оптическим методом под руководством Ф.Ф. Губина и Н.А. Стрельчука, бывшего тогда ректором МИСИ, а несколько позже Г.Л. Хесина и А.И.Попова привели к созданию лаборатории исследования напряжений, одного из крупнейших в мире научно-исследовательских центров в этой области знаний. В отдельные годы в этой лаборатории трудились до 100 научных сотрудников, аспирантов, инженеров и лаборантов; тематика и методы исследований были чрезвычайно широки; оборудование - самым современным. Сотрудниками лаборатории написаны 6 монографий, защищены 132 кандидатские и 4 докторские диссертации.

Под руководством Г.И. Кривченко, Н.Н. Аршеневского, Е.В. Квятковской и В.В. Берлина проведен комплекс исследований переходных процессов в напорных систе-мах ГЭС и ГАЭС, совершенствования конструкций напорных энергетических водоводов и расширения регулировочного диапазона работы гидротурбин, разработаны рекомендации по эксплуатации гидроагрегатов в непроектных условиях. Исследования выполнялись для отечественных ГЭС и ГАЭС и для зарубежных объектов. За эту работу 9 сотрудников кафедры удостоены премии Минвуза СССР.

Исследования кавитационных явлений в гидравлических машинах и способов их защиты от кавитационной эрозии были начаты в 1969 году под руководством Г.И. Кривченко и В.Я. Карелина. Результаты исследований кавитации и их теоретическое обобщение опубликованы в четырех монографиях и легли в основу докторской диссертации В.Я. Карелина.

Изучение гидравлики закрученных потоков жидкости было начато на кафедре еще в довоенные годы под руководством Ф.Ф. Губина, вначале применительно в отсасывающим трубам гидротурбин. В 1970 годах, после получения Г.И. Кривченко авторского свидетельства на так называемый вихревой затвор для высоконапорных водосбросов, это изучение получило новый импульс, и для развития исследований на кафедре была создана научно-исследовательская лаборатория закрученных потоков. Вихревые затворы, а несколько позже - предложенные А.П. Мордасовым контрвихревые гасители энергии, отличающиеся уникальными гидравлическими свойствами, были разработаны и исследованы для проектов Рогунской, Колымской, Сарезской, Тельмамской ГЭС, ГЭС Тери в Индии. Особое место в этих исследованиях занимают испытания крупномасштабных мо-делей гасителей, выполненные при натурных значениях напора в высоконапорной гид-равлической лаборатории на Красноярской ГЭС.

В последние годы сотрудники лаборатории закрученных потоков сосредоточены на разработке вихревых устройств для систем инженерной защиты водных объектов. Контр-вихревые аэраторы установлены уже более чем на 25 предприятиях Российской Федерации - сооружениях биологической очистки сточных вод, технологических устройствах микробиологических и целлюлозных производств, фермах по искусственному разведению рыбы, донных водовыпусках плотин.

По результатам исследований закрученных потоков кафедрой опубликованы 2 монографии, защищены 9 кандидатских и докторская диссертация.

В течение последних 20 лет под руководством В.В. Волшаника ведутся исследования нетрадиционных гидроэнергетических установок, предназначенных для утилизации энергии морских ветровых волн и энергии течений в реках. Обширные модельные и натурные испытания волновых поплавковых насосных и электрических установок, выполненные Б.Е. Монаховым, позволили существенно усовершенствовать их конструкцию и рекомендовать к применению на различных объектах Азовского и Черного морей.

Совершенствованию гидросилового оборудования для малых ГЭС посвящены современные разработки кафедры, выполняемые под руководством В.В. Берлина и О.А. Муравьева. В 1993 году введена в эксплуатацию малая Добромыслянская ГЭС мощ-ностью 200 кВт (Витебскэнерго, Республика Беларусь) с насосами и двигателями в качестве турбин и генераторов. Проект выполнен сотрудниками кафедры ИВЭ и "Мособлгидропроекта" (В.В. Берлин, О.А. Муравьев, И.А. Полинковский и др.). После этого использование насосов в турбинных режимах прочно вошло в отечественную практику проектирования низконапорных малых ГЭС.

Начиная с первых лет своего существования, кафедра уделяла важнейшее внимание подготовке учебной и методической литературы для студентов. Громадное значение для этой работы имели обширные материалы, собранные Ф.Ф. Губиным во время его длительных зарубежных командировок в 1925-1926 годах в Германию и в 1930-1932 годах в Соединенные Штаты Америки и обобщенные в вышедшей в 1934 году книге "Современное гидроэлектростроительство США", а также в монографии 1936 года "Использование водной энергии". В течение многих лет по учебникам, написанным преподавателями кафедры по гидроэлектростанциям, гидротурбинам, насосным станциям и экономике водного хозяйства, обучались сотни студентов в Советском Союзе и многих зарубежных странах. В 1949 году вышел в свет капитальный учебник - монография Ф.Ф. Губина; эта книга, не имевшая себе равных по методичности и полноте освещения курса гидроэлектрических станций, была удостоена Государственной премии СССР. Впоследствии она была издана в четырехтомном варианте на румынском языке и в двухтомном - на китайском. В 1948 году Ф.Ф. Губин издал великолепный и единственный в своем роде "Атлас гидроэлектростанций", который в 1960 году был издан и на китайском языке. В 1972 году кафедра издает капитальный учебник по гидроэлектростанциям: второе издание этого учебника появилось в 1980 году, а в 1987 - третье, значительно переработанное и дополненное.

В 1970 году вышла в свет монография-учебник Г.И. Кривченко "Насосы и гидротурбины": на базе которой в 1978 году было издано первое, а в 1983 году - второе издание учебника "Гидравлические машины" для студентов гидротехнических специальностей.

Настольными книгами при изучении соответствующих курсов являются учебники по экономике водного хозяйства Ф.Ф. Губина, В.Л. Купермана и М.Ф. Губина, а также два издания учебника "Насосы и насосные станции", одним из авторов которых является В.Я. Карелин.

УЧЕБНЫЙ ПРОЦЕСС

Кафедра ведет обучение студентов по четырем специальностям:

• "Гидротехническое строительство" (дневное и вечерне-заочное отделения)
• "Промышленное и гражданское строительство" (вечерне-заочное отделение)
• "Комплексное использование и охрана водных ресурсов" (дневное отделение)
• "Инженерная защита окружающей среды" (дневное отделение)

По специальности "Гидротехническое строительство" основными для кафедры являются специализации "Гидроэлектрические и насосные станции, гидроэнергетические установки", "Эксплуатация и реконструкция водных объектов".

Отличительной его особенностью являлась тесная связь с практическими проблемами развития гидроэнергетики, широкое освещение опыта мирового гидроэнергетического строительства.

Кафедра преподает следующие дисциплины:

• "История гидротехники",
• "Введение в специальность",
• "Гидроэлектростанции и гидравлические машины".
• "Гидросиловое оборудование насосных и гидроаккумулирующих станций и других гидросиловых установок",
• "Энергетические сооружения ГЭС",
• "Гидроэнергетические сооружения ГАЭС и насосных станций",
• "Основы научных исследований в гидроэнергетике",
• "Вопросы математического моделирования",
• "Численные методы в гидротехнике",
• "Гидромеханические переходные процессы",
• "Электротехническое и вспомогательное оборудование",
• "Прочность, устойчивость сооружений гидроэнергетических установок",
• "Малые ГЭС и нетрадиционные способы использования водной энергии",
• "Общие проблемы энергетики и экология гидроэнергетики",
• "Инженерная экология",
• "Экономика отрасли",
• "Экономика в строительстве",
• "Сооружения и оборудование инженерно-экологической защиты",
• "Эксплуатация городских водных объектов",
• "Водные рекреации и спортивные сооружения".

e-mail: