9. Использование водной энергии. Напор и расход. Мощность водного потока. От чего зависит выработка электроэнергии?
Уровень воды в реках переменный. Они стекают в мировой океан, и уровень воды в верховьях рек выше, чем в низовьях. Перепад уровней свободной поверхности реки между двумя поперечными сечениями реки называют- напором. Если некоторое сечение реки(створ) перегородить плотиной, то напор(перепад уровней) сосредоточится в створе плотины. Поток выше плотины называют верхним бьефом(ВБ),ниже плотины- нижним бьефом(НБ). Статический напор H- это разность отметок уровней верхнего(УРВ) и нижнего(УНБ) бьефов: H=Hв-Hн
Расход воды, объём воды, протекающей через живое сечение реки в единицу времени,например за год (Q в м3/сек);
Мощность величина потока- работа, совершающая за промежуток времени.
Мощность потока(N), срабатываемого из верхнего бьефа в нижний равна: N=сgQH;
Где с- плотность воды(1000 кг\м^3);
сg- удельный вес воды равен 9,81кН/м^3(Н- Ньютон)
Использование водных ресурсов для получения энергии.
Выработка электроэнергии ГЭС зависит от водности реки.
10. Способы создания напора.
При плотинной схеме река перегораживается довольно высокой плотиной и создается водохранилище. Сила напора в этом случае напрямую зависит от высоты плотины.
При деривационной(отвод воды от главного русла реки в сторону) схеме плотина имеет небольшую высоту и создает лишь небольшой подпор, необходимый для нормального функционирования водозаборного сооружения. Сток реки с помощью каналов или тоннелей отводится к участку, расположенному ниже места водозабора, где и находится здание ГЭС.
Смешанный: плотинно-деривационный подпор создается частично плотиной и частично деривацией, которая берет начало в створе плотины.
11. Что такое деривационная гэс?
Такие электростанции строят в тех местах, где велик уклон реки. Необходимая концентрация воды в ГЭС такого типа создается посредством деривации. Вода отводится из речного русла через специальные водоотводы. Последние — спрямлены, и их уклон значительно меньший, нежели средний уклон реки. В итоге вода подводится непосредственно к зданию ГЭС. Деривационные ГЭС могут быть разного вида безнапорные, или с напорной деривацией. В случае с напорной деривацией, водовод прокладывается с большим продольным уклоном. В другом случае в начале деривации на реке создается более высокая плотина, и создается водохранилище — такая схема еще называется смешанной деривацией, так как используются оба метода создания необходимой концентрации воды.
12. Водноэнергетические ресурсы- валовой, технический и экономический потенциалы, их примерное соотношение.
Валовой(теоретический) потенциал- суммарный энергетический потенциал речного стока по отношению к уровню морей;
Технический потенциал- составляет 0.64 от валового(при современном уровне техники 0.36 от валового потенциала теряется при его освоении);
Экономический потенциал-часть технического потенциала, которую экономически выгодно использовать(при сравнение с другими видами электростанций
13. Гидроузлы- основные виды сооружений, входящих в их состав, и в чем выражается комплексный характер гидроузлов.
Гидроу́зел — комплекс или группа гидротехнических сооружений, объединённых по расположению, целям и условиям их работы.
1. Русловая-здание ГЭС, плотина,(также судоходный шлюз).
2. Приплотинная-здание ГЭС(не участвует в создании напора), гравитационная плотина, состоящая из 4-х участков-2-х глухих береговых, станционного и водосбросного, насосная станция и водоводы.
3. Деривационная- деривационные каналы или тоннели, плотина, быстроток(гидротехническое сооружение в виде открытого канала или лотка для перевода воды из верхнего участка водовода или водоёма в нижний),здание ГЭС.
Низконапорные (до 10м) гидроузлы сооружаются на равнинных реках, преимущественно в пределах ихрусла, главным образом, длятранспортныхилиэнергетическихцелей (ГЭС) и на горных реках (дляорошения);
Средненапорные (от 10 до 40) гидроузлы сооружаются для тех же целей, что и низконапорные, а также для борьбы с наводнениями;
Высоконапорные (от 40) гидроузлы обычно служат для комплексных целей.
