నీటి ప్రవాహం యొక్క శక్తి వినియోగం, హైడ్రోఎలక్ట్రిక్ పవర్ ప్లాంట్ల (HPP) యొక్క హైడ్రాలిక్ నిర్మాణాల పరికరం

నీటి శక్తి ప్రవహిస్తుంది

నీటి ప్రవాహం కలిగి ఉన్న శక్తి (సంభావ్యత) రెండు పరిమాణాల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది: ప్రవహించే నీటి పరిమాణం మరియు నోటికి దాని పతనం యొక్క ఎత్తు.

సహజ స్థితిలో, నది ప్రవాహం యొక్క శక్తి ఛానెల్ యొక్క కోత, నేల కణాల బదిలీ, ఒడ్డున మరియు దిగువన ఘర్షణపై ఖర్చు చేయబడుతుంది.

ఈ విధంగా, నీటి ప్రవాహం యొక్క శక్తి ప్రవాహం అంతటా పంపిణీ చేయబడుతుంది, అసమానంగా ఉన్నప్పటికీ - దిగువ వాలులు మరియు నీటి ద్వితీయ ప్రవాహం రేటుపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఒక నిర్దిష్ట ప్రాంతంలోని ప్రవాహం యొక్క శక్తిని ఉపయోగించడానికి, దానిని ఒక విభాగంలో - ఒక అమరికలో కేంద్రీకరించడం అవసరం.

కొన్నిసార్లు అలాంటి ఏకాగ్రత జలపాతాల రూపంలో ప్రకృతిచే సృష్టించబడుతుంది, కానీ చాలా సందర్భాలలో అది కృత్రిమంగా సృష్టించబడాలి, సహాయంతో హైడ్రాలిక్ నిర్మాణాలు.

ఇటాయిపు జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ విద్యుత్ ఉత్పత్తికి ప్రపంచంలోనే అతిపెద్ద జలవిద్యుత్ కేంద్రం.

నిర్మాణ స్థలంలో శక్తి కేంద్రీకృతమై ఉంది జలవిద్యుత్ కేంద్రాలు (HPP) రెండు దారులు:

• ఒక ఆనకట్ట నదిని అడ్డుకుంటుంది మరియు బేసిన్ అప్‌స్ట్రీమ్‌లో నీటిని పెంచుతుంది - దిగువ బేసిన్ స్థాయి నుండి అప్‌స్ట్రీమ్ N మీటర్లు - దిగువ. అప్‌స్ట్రీమ్ మరియు డౌన్‌స్ట్రీమ్ స్థాయిలు H తేడాను హెడ్ అంటారు. ఆనకట్ట ద్వారా తలను సృష్టించిన జలవిద్యుత్ ప్లాంట్లు నియర్-డ్యామ్ అని పిలుస్తారు మరియు సాధారణంగా చదునైన నదులపై నిర్మించబడతాయి;

• ప్రత్యేక బైపాస్ ఛానెల్ సహాయంతో — ఒక ఉత్పన్న ఛానెల్. డెరివేషన్ స్టేషన్లు ప్రధానంగా పర్వత ప్రాంతాలలో నిర్మించబడ్డాయి. మళ్లింపు కాలువ చాలా చిన్న వాలును కలిగి ఉంది, కాబట్టి దాని చివరలో కాలువ చుట్టూ ఉన్న నది విభాగం యొక్క మొత్తం తల దాదాపు పూర్తిగా కేంద్రీకృతమై ఉంటుంది.

నిర్మాణ అమరికలో ప్రవాహ శక్తి ఒక సెకనులో గేట్ గుండా వెళ్ళే నీటి పరిమాణం, Q మరియు హెడ్ H ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. Q m3/sec మరియు Hని మీటర్లలో కొలిస్తే, అప్పుడు విభాగంలోని ప్రవాహం రేటు దీనికి సమానంగా ఉంటుంది:

Pp = 9.81 * Q* 3 kW.

ఈ సామర్థ్యంలో కొంత భాగం మాత్రమే, సంస్థాపన యొక్క సామర్థ్యానికి సమానంగా, జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ యొక్క విద్యుత్ జనరేటర్లలో ఉపయోగించబడుతుంది. అందువల్ల, హెడ్ H వద్ద ఉన్న పవర్ ప్లాంట్ యొక్క శక్తి మరియు టర్బైన్లు Q ద్వారా నీటి ప్రవాహం ఇలా ఉంటుంది:

P = 9.81*B* H* సామర్థ్యం kW.

జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ కోసం ఇంజిన్ గది

జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ల యొక్క నిజమైన ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులలో, కొంత నీరు టర్బైన్‌లను దాటి విడుదల చేయబడవచ్చు.

ప్రవాహాల శక్తి శతాబ్దాలుగా ఉపయోగించబడింది. నీటి శక్తిని విస్తృతంగా ఉపయోగించడం 19వ శతాబ్దం చివరిలో కనుగొనబడినప్పుడు మాత్రమే సాధ్యమైంది. విద్యుత్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ మరియు సృష్టించబడింది మూడు-దశల ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ సిస్టమ్... సుదూర దూరాలకు శక్తిని ప్రసారం చేయగల సామర్థ్యం అత్యంత శక్తివంతమైన నీటి ప్రవాహాల శక్తిని వినియోగించుకోవడం సాధ్యమైంది.

యాంగ్జీ నదిపై ఉన్న చైనా యొక్క త్రీ గోర్జెస్ జలవిద్యుత్ ప్లాంట్, వ్యవస్థాపించిన సామర్థ్యం పరంగా ప్రపంచంలోనే అతిపెద్దది.

హైడ్రోఎలక్ట్రిక్ పవర్ ప్లాంట్ల యొక్క హైడ్రోటెక్నికల్ సౌకర్యాల కూర్పు మరియు అమరిక

డ్యామ్ హైడ్రోఎలక్ట్రిక్ పవర్ ప్లాంట్ యొక్క నిర్మాణాల యూనిట్ నిర్మాణం సాధారణంగా వీటిని కలిగి ఉంటుంది:

• ఆనకట్ట తల. ఆనకట్ట ఎగువ భాగంలో, స్థలాకృతి పరిస్థితులు మరియు డ్యామ్ యొక్క ఎత్తుపై ఆధారపడి పెద్ద లేదా చిన్న వాల్యూమ్‌తో ఒక రిజర్వాయర్ ఏర్పడుతుంది, ఇది లోడ్ షెడ్యూల్‌కు అనుగుణంగా టర్బైన్‌ల ద్వారా నీటి ప్రవాహాన్ని నియంత్రిస్తుంది;

• జలవిద్యుత్ భవనం;

• కాలువలు, వేరొక ప్రయోజనం మరియు తదనుగుణంగా విభిన్న రూపకల్పన: టర్బైన్లలో ఉపయోగించని అదనపు నీటిని విడుదల చేయడానికి, ఉదాహరణకు వరదల సమయంలో (ఓవర్ ఫ్లోస్); ఓవర్ఫ్లో వాటర్స్లో నీటి హోరిజోన్ను తగ్గించడం కోసం, ఇది కొన్నిసార్లు అవసరం, ఉదాహరణకు, హైడ్రాలిక్ సౌకర్యాలను (డ్రెయినేజీ) మరమ్మతు చేసేటప్పుడు; నీటి వినియోగదారుల మధ్య నీటి పంపిణీ కోసం (నీటిని తీసుకునే సౌకర్యాలు);

• రవాణా సౌకర్యాలు - నౌకాయాన తాళాలు, నదిపై నావిగేషన్ ద్వారా అందించడం, చెక్క రాఫ్టింగ్ కోసం అల్మారాలు మరియు తెప్పలు;

• చేపల మార్గం సౌకర్యాలు.

జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ భవనంపై విభాగం

ఉత్పన్న జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ యొక్క సాధారణ నిర్మాణాలు - ఛానెల్ నుండి టర్బైన్‌లకు మళ్లింపు ఛానల్ మరియు పైపింగ్.

ప్రధాన విలువ, అత్యంత సాంకేతికంగా బాధ్యత వహించే మరియు జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ల బ్లాక్‌లో అత్యంత ఖరీదైన లింక్ ఆనకట్ట. నీటి మార్గంలో ఆనకట్టలు ప్రత్యేకించబడ్డాయి:

• చెవిటివాడుఇది నీటి మార్గాన్ని అనుమతించదు;

• స్పిల్ వేదీనిలో ఆనకట్ట శిఖరంపై నీరు పొంగి ప్రవహిస్తుంది;

• ప్యానెల్ బోర్డుకవచాలు (గేట్లు) తెరిచినప్పుడు నీటిని లోపలికి పంపుతుంది.

కార్నల్వో అనేది స్పెయిన్‌లోని బడాజోజ్ ప్రావిన్స్‌లోని ఒక ఆనకట్ట, ఇది దాదాపు 2,000 సంవత్సరాలుగా పని చేస్తోంది.

ఆనకట్టలు సాధారణంగా మట్టి మరియు కాంక్రీటు.

భూమి ఆనకట్ట యొక్క విలోమ ప్రొఫైల్: 1 - పంటి; 2 - ఇసుక మరియు కంకర యొక్క రక్షిత పొర; 3 - మట్టి గ్రిడ్: 4 - ఆనకట్ట శరీరం; 5 - జలనిరోధిత బేస్ పొర

తక్కువ మందం కలిగిన పారగమ్య పొరపై నిర్మించిన మట్టి ఆనకట్ట ప్రొఫైల్‌ను బొమ్మ చూపిస్తుంది. డ్యామ్ యొక్క శరీరం పెద్ద మొత్తంలో సేంద్రీయ మలినాలను మరియు నీటిలో కరిగే లవణాలను కలిగి లేని ఏదైనా నేల నుండి విడుదల చేయబడుతుంది.

పారగమ్య నేలలతో ఆనకట్టను నింపేటప్పుడు, నీటి వడపోతను నిరోధించడానికి ఆనకట్ట శరీరంలో ఒక క్లే గ్రిడ్ ఉంచబడుతుంది. ఆనకట్ట నిర్మించిన పారగమ్య పొర అదే కారణాల వల్ల జలనిరోధిత పంటి ద్వారా కత్తిరించబడుతుంది.

డ్యామ్ పూర్తిగా మట్టి లేదా ఇసుకతో నిండి ఉంటే, అప్పుడు సీపేజ్ అవరోధం అవసరం లేదు. పైన, స్క్రీన్ ఇసుక మరియు కంకరతో కూడిన రక్షిత పొరతో కప్పబడి ఉంటుంది, ఇది రాతి కాలిబాట ద్వారా తరంగ కోత నుండి రక్షించబడుతుంది (డ్యామ్ శిఖరం నుండి 0.5 - 0.7 మీటర్ల దిగువన ఉన్న నీటి హోరిజోన్ వరకు ఉంటుంది. ఎగువ నీటిలో).

మట్టి ఆనకట్టను నింపేటప్పుడు, ప్రతి పొర రోలర్లతో జాగ్రత్తగా కుదించబడుతుంది. మట్టి ఆనకట్ట శిఖరం ద్వారా నీటిని ప్రవహించడం అనుమతించబడదు, ఎందుకంటే దాని కోతకు గురయ్యే ప్రమాదం ఉంది. ఒక రహదారి సాధారణంగా మట్టి ఆనకట్ట యొక్క శిఖరం వెంట నిర్మించబడుతుంది, ఇది శిఖరం యొక్క వెడల్పును నిర్వచిస్తుంది. శిఖరం సాధారణ మార్గంలో తారు వేయబడుతుంది.

ఆనకట్ట యొక్క ఆధారం యొక్క వెడల్పు దాని ఎత్తు మరియు హోరిజోన్‌కు వాలుల ఊహపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అప్‌స్ట్రీమ్ వాలు దిగువ వాలు కంటే చదునుగా మారుతుంది.

ప్రస్తుతం, పెద్ద మట్టి ఆనకట్టల నిర్మాణంలో హైడ్రోమెకనైజేషన్ పద్ధతి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

విల్లో క్రీక్ డ్యామ్, ఒరెగాన్, USA, కాంక్రీటుతో చేసిన గ్రావిటీ-టైప్ డ్యామ్

బ్లైండ్ కాంక్రీట్ డ్యామ్ యొక్క పథకం: 1 - ఆనకట్ట యొక్క పారుదల; 2 - వీక్షణ గ్యాలరీ; 3 - కలెక్టర్; 4 - ఫౌండేషన్ యొక్క పారుదల

చిత్రం పైన ట్రాఫిక్ లేన్‌తో సాధారణ ప్రొఫైల్‌తో ఖాళీ కాంక్రీట్ డ్యామ్‌ను చూపుతుంది. మట్టి మరియు బ్యాంకులతో ఆనకట్ట యొక్క మరింత విశ్వసనీయ కనెక్షన్ కోసం, ఆనకట్ట యొక్క పునాది అనేక ledges రూపంలో తయారు చేయబడింది. 0.05 — 1.0 Z లోతుతో ఒక పంటి ఒత్తిడి వైపు ఉంది.

వడపోతను ఎదుర్కోవడానికి, యాంటీ-ఫిల్ట్రేషన్ కర్టెన్లు దంతాల క్రింద ఉంచబడతాయి, దీని కోసం, 5 - 15 సెంటీమీటర్ల వ్యాసం కలిగిన బోర్‌హోల్స్ వ్యవస్థ ద్వారా, సిమెంట్ ద్రావణం బేస్ (నేల) యొక్క పగుళ్లలోకి ఇంజెక్ట్ చేయబడుతుంది.

డ్యామ్ యొక్క శరీరం ఘన కాంక్రీటుతో తయారు చేయబడినప్పటికీ, నీరు ఎల్లప్పుడూ దాని గుండా ప్రవహిస్తుంది. ఈ నీటిని దిగువకు ప్రవహించటానికి, ఆనకట్టలో ప్రతి 1.5 - 3 మీటర్లకు డ్యామ్ శరీరంలో తయారు చేయబడిన నిలువు బావులు - కాలువలు (20 - 30 సెం.మీ వ్యాసంతో) డ్రైనేజీ వ్యవస్థను ఏర్పాటు చేస్తారు.

వాటి ద్వారా ప్రవహించే నీరు అబ్జర్వేషన్ గ్యాలరీ 2 యొక్క క్యూవెట్‌లలోకి ప్రవేశిస్తుంది, అక్కడ నుండి క్షితిజ సమాంతర కలెక్టర్లు 3 ద్వారా దిగువ పూల్‌కు దారి తీస్తుంది. కాంక్రీటు మరియు నీటి వడపోత యొక్క పరిస్థితిని పర్యవేక్షించడానికి డ్యామ్ యొక్క మొత్తం పొడవుతో పాటుగా ఉండే పరిశీలన గ్యాలరీ తయారు చేయబడింది.

ఉత్పన్నమైన నీటి సరఫరా నిర్మాణాలు చాలా తరచుగా ఓపెన్ ఛానల్ రూపంలో అమలు చేయబడతాయి. మృదువైన నేలల్లో, ఛానల్ విభాగం సాధారణంగా ట్రాపజోయిడల్గా ఉంటుంది. వడపోత తగ్గించడానికి, కోతను నిరోధించడానికి, కరుకుదనం మరియు సంబంధిత ఒత్తిడి నష్టాలను తగ్గించడానికి ఛానల్ యొక్క గోడలు మరియు దిగువన కాంక్రీటు లేదా తారుతో కప్పబడి ఉంటాయి. కొబ్లెస్టోన్ క్లాడింగ్ కూడా ఉపయోగించబడుతుంది.

రాతి నేలల్లోని డైవర్షన్ ఛానెల్‌లు దీర్ఘచతురస్రాకార విభాగాన్ని కలిగి ఉంటాయి, ఓపెన్ ఛానల్‌ను నిర్వహించడం సాధ్యం కాకపోతే, దీర్ఘచతురస్రాకార లేదా వృత్తాకార క్రాస్-సెక్షన్‌తో విరామాలు ఉపయోగించబడతాయి. మళ్లింపు ఛానెల్ నుండి టర్బైన్‌లకు నీరు పైప్‌లైన్ ద్వారా అందించబడుతుంది. పైప్‌లైన్‌లు మెటల్, రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీటు మరియు చెక్క.