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 поперечное сечение потока в единицу времени,например за год (Q в м3/сек);
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.
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.
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.