’S e cumhachd-uisge a th’ ann an lùth uisge aibhnichean nàdarra a thionndadh gu dealan airson daoine a chleachdadh. Tha diofar thùsan lùtha ann a thathas a’ cleachdadh ann an gineadh cumhachd, leithid lùth na grèine, cumhachd uisge ann an aibhnichean, agus cumhachd na gaoithe air a chruthachadh le sruthadh adhair. Tha cosgais gineadh cumhachd-uisge a’ cleachdadh cumhachd-uisge saor, agus faodar togail stèiseanan cumhachd-uisge a chur còmhla ri pròiseactan glèidhteachais uisge eile. Tha ar dùthaich glè bheairteach ann an goireasan cumhachd-uisge agus tha na suidheachaidhean cuideachd glè mhath. Tha cumhachd-uisge a’ cluich pàirt chudromach ann an togail an eaconamaidh nàiseanta.
Tha ìre uisge suas abhainn nas àirde na ìre uisge sìos an abhainn. Air sgàth an eadar-dhealachaidh ann an ìre uisge na h-aibhne, thèid lùth uisge a chruthachadh. Canar lùth comasach no lùth comasach ris an lùth seo. Canar an boinne ris an eadar-dhealachadh eadar àirde uisge na h-aibhne, ris an canar cuideachd an diofar ìre uisge no ceann an uisge. Tha an boinne seo na chumha bhunasach airson cruthachadh cumhachd uisgeach. A bharrachd air an sin, tha meud cumhachd uisgeach cuideachd an urra ri meud sruth an uisge san abhainn, agus tha seo na chumha bhunasach eile cho cudromach ris an boinne. Bidh an dà chuid an boinne agus an t-sruthadh a’ toirt buaidh dhìreach air a’ chumhachd uisgeach; mar as motha meud an uisge anns a’ bhoinne, is ann as motha a’ chumhachd uisgeach; ma tha an boinne agus meud an uisge an ìre mhath beag, bidh toradh an stèisein cumhachd uisgeach nas lugha.
Mar as trice, tha an ìre boinne air a chur an cèill ann am meatairean. Is e an claonadh an co-mheas eadar an ìre boinne agus an astar, agus faodaidh seo ìre dùmhlachd an boinne a chomharrachadh. Tha an ìre boinne nas dùmhaile, agus tha e nas fhasa cumhachd uisgeachaidh a chleachdadh. Is e an diofar eadar uachdar an uisge suas an abhainn bhon stèisean cumhachd uisge agus uachdar an uisge sìos an abhainn às dèidh dha a dhol tron roth-uidheam an ìre boinne a bhios stèisean cumhachd uisge a’ cleachdadh.
’S e sruth an ìre uisge a tha a’ sruthadh ann an abhainn gach aonad ùine, agus tha e air a chur an cèill ann am meatairean ciùbach ann an aon diog. Is e aon tunna aon mheatair ciùbach de dh’uisge. Bidh sruth abhainn ag atharrachadh aig àm sam bith, agus mar sin nuair a bhios sinn a’ bruidhinn mun t-sruthadh, feumaidh sinn mìneachadh a dhèanamh air an àm anns a bheil e a’ sruthadh. Bidh an sruth ag atharrachadh gu mòr thar ùine. Mar as trice bidh sruth mòr aig na h-aibhnichean nar dùthaich anns an t-seusan fliuch as t-samhradh agus as t-fhoghar, agus an ìre mhath beag sa gheamhradh agus san earrach. San fharsaingeachd, tha sruth na h-aibhne an ìre mhath beag anns an abhainn suas; leis gu bheil na fo-aibhnichean a’ tighinn còmhla, bidh an sruth sìos ag àrdachadh mean air mhean. Mar sin, ged a tha an tuiteam suas an abhainn dùmhail, tha an sruth beag; tha an sruth sìos mòr, ach tha an tuiteam an ìre mhath sgapte. Mar sin, is tric as eaconomaiche cumhachd uisgeachaidh a chleachdadh ann am meadhan na h-aibhne.
Le fios air an tuiteam agus an t-sruthadh a bhios stèisean cumhachd uisge a’ cleachdadh, faodar an toradh aige obrachadh a-mach leis an fhoirmle a leanas:
N= GQH
Anns an fhoirmle, faodar N–toradh, ann an cileavatan, a ghairm mar chumhachd cuideachd;
Q–sruthadh, ann am meatairean ciùbach gach diog;
H – tuiteam, ann am meatairean;
G = 9.8, 's e luathachadh grabhataidh a th' ann, aonad: Newton/kg
A rèir na foirmle gu h-àrd, thèid an cumhachd teòiridheach obrachadh a-mach gun chall sam bith a thoirt air falbh. Gu dearbh, ann am pròiseas gineadh cumhachd uisge, bidh call cumhachd do-sheachanta aig roth-uidheaman, uidheam tar-chuir, gineadairean, msaa. Mar sin, bu chòir an cumhachd teòiridheach a lasachadh, is e sin, bu chòir an fhìor chumhachd as urrainn dhuinn a chleachdadh a iomadachadh leis a’ cho-èifeachd èifeachdais (samhla: K).
Canar cumhachd reataichte ris a’ chumhachd dealbhaichte den ghineadair anns an stèisean cumhachd uisge, agus canar cumhachd fhìor ris a’ chumhachd fhèin. Ann am pròiseas cruth-atharrachaidh lùtha, tha e do-sheachanta pàirt den lùth a chall. Ann am pròiseas gineadh cumhachd uisge, tha call sa mhòr-chuid de roth-uidheaman agus gineadairean (tha call ann am pìoban cuideachd). Tha na diofar chall anns an stèisean cumhachd uisge beag dùthchail a’ dèanamh suas mu 40-50% den chumhachd teòiridheach iomlan, agus mar sin chan urrainn do thoradh an stèisein cumhachd uisge ach 50-60% den chumhachd teòiridheach a chleachdadh, is e sin, tha an èifeachdas mu 0.5-0.60 (agus tha èifeachdas an roth-uidheam 0.70-0.85 dheth sin, tha èifeachdas gineadairean 0.85 gu 0.90, agus tha èifeachdas pìoban agus uidheamachd tar-chuir 0.80 gu 0.85). Mar sin, faodar cumhachd (toradh) fhìor an stèisein cumhachd uisge obrachadh a-mach mar a leanas:
K – èifeachdas an stèisein cumhachd-uisge, (0.5～0.6) air a chleachdadh ann an àireamhachadh garbh an stèisein meanbh-chumhachd-uisge; faodar an luach seo a dhèanamh nas sìmplidhe mar:
N=(0.5～0.6)QHG Cumhachd fhìor=èifeachdas×sruthadh×tuiteam×9.8
’S e cleachdadh cumhachd-uisge cumhachd uisge a chleachdadh gus inneal a ghluasad, ris an canar roth-uisge. Mar eisimpleir, ’s e roth-uisge glè shìmplidh a th’ anns an t-seann roth-uisge againn. Tha na diofar roth-uisge a thathas a’ cleachdadh an-dràsta air an atharrachadh gu diofar shuidheachaidhean uisgeachaidh sònraichte, gus an urrainn dhaibh rothladh nas èifeachdaiche agus lùth uisge a thionndadh gu lùth meacanaigeach. Tha seòrsa eile de inneal, gineadair, ceangailte ris an roth-uisge, gus am bi rotor a’ ghineadair a’ rothladh leis an roth-uisge gus dealan a ghineadh. Faodar an gineadair a roinn ann an dà phàirt: am pàirt a bhios a’ rothladh leis an roth-uisge agus am pàirt stèidhichte den ghineadair. Canar rotor a’ ghineadair ris a’ phàirt a tha ceangailte ris an roth-uisge agus a bhios a’ rothladh, agus tha mòran phòlaichean magnetach timcheall an rotor; ’s e cearcall timcheall an rotor am pàirt stèidhichte den ghineadair, ris an canar stator a’ ghineadair, agus tha an stator air a phasgadh le mòran chorailean copair. Nuair a bhios mòran phòlaichean magnetach an rotor a’ rothladh ann am meadhan nan corailean copair den stator, thèid sruth a chruthachadh air na uèirichean copair, agus bidh an gineadair ag atharrachadh lùth meacanaigeach gu lùth dealain.
Tha an lùth dealain a ghineas an stèisean cumhachd air a thionndadh gu lùth meacanaigeach (motair dealain no motair), lùth solais (lampa dealain), lùth teirmeach (fùirneis dealain) agus mar sin air adhart le diofar uidheamachd dealain.
co-dhèanamh an stèisein cumhachd uisge
Tha structar stèisean cumhachd uisge a’ gabhail a-steach: structaran uisgeachaidh, uidheam meacanaigeach agus uidheam dealain.
(1) Structaran uisgeachaidh
Tha damaichean, geataichean in-ghabhail, seanalan (no tunailean), tancaichean toisich cuideim (no tancaichean riaghlaidh), pìoban cuideim, taighean-cumhachd agus rèisean-earbaill, msaa. ann.
Tha damba air a thogail san abhainn gus uisge na h-aibhne a bhacadh agus uachdar an uisge a thogail gus stòr-tasgaidh a chruthachadh. San dòigh seo, tha boinne dùmhail air a chruthachadh eadar uachdar uisge an stòr-tasgaidh air a’ damba agus uachdar uisge na h-aibhne fon damba, agus an uairsin tha an t-uisge air a thoirt a-steach don stèisean cumhachd uisge-uisge tro bhith a’ cleachdadh phìoban uisge no tunailean. Ann an aibhnichean car cas, faodaidh cleachdadh seanalan gluasaid boinne a chruthachadh cuideachd. Mar eisimpleir: San fharsaingeachd, tha an tuiteam gach cilemeatair de abhainn nàdarra 10 meatairean. Ma thèid seanal fhosgladh aig ceann àrd na h-earrainn seo den abhainn gus uisge na h-aibhne a thoirt a-steach, thèid an seanal a chladhach ri taobh na h-aibhne, agus bidh leathad an t-seanail nas rèidh. Ma thèid an tuiteam anns an t-seanal a dhèanamh gach cilemeatair, cha do thuit e ach 1 meatair, agus mar sin shruth an t-uisge 5 cilemeatairean anns an t-seanal, agus cha do thuit uachdar an uisge ach 5 meatairean, agus thuit an t-uisge 50 meatair às deidh dha siubhal 5 cilemeatairean anns an t-seanal nàdarra. Aig an àm seo, thèid an t-uisge bhon t-sianal a stiùireadh air ais chun an ionad cumhachd leis an abhainn le pìob uisge no tunail, agus tha boinne dùmhail de 45 meatair ann a ghabhas cleachdadh gus dealan a ghineadh. Figear 2
Canar stèisean cumhachd uisge-uisge seanail tionndaidh ri cleachdadh seanalan tionndaidh, tunailean no phìoban uisge (leithid pìoban plastaig, pìoban stàilinn, pìoban concrait, msaa.) gus stèisean cumhachd-uisge a chruthachadh le boinne dùmhail, agus is e sin cruth àbhaisteach de stèiseanan cumhachd-uisge.
(2) Uidheam meacanaigeach agus dealain
A bharrachd air na h-obraichean uisgeachaidh a chaidh ainmeachadh gu h-àrd (caolan, seanalan, cùirtean-aghaidh, pìoban cuideim, bùthan-obrach), feumaidh an stèisean cumhachd uisge an uidheamachd a leanas cuideachd:
(1) Uidheam meacanaigeach
Tha roth-uidheaman, riaghladairean, bhalbhaichean geata, uidheam tar-chuir agus uidheam neo-ghineadh ann.
(2) Uidheam dealain
Tha gineadairean, pannalan smachd cuairteachaidh, claochladairean agus loidhnichean tar-chuir ann.
Ach chan eil na structaran uisgeachaidh agus an uidheam meacanaigeach is dealain a chaidh ainmeachadh gu h-àrd aig a h-uile stèisean cumhachd uisgeachaidh beag. Ma tha ceann an uisge nas lugha na 6 meatairean anns an stèisean cumhachd uisgeachaidh ceann ìosal, mar as trice bithear a’ cleachdadh an t-sianal treòrachaidh uisge agus an t-sianal uisge seanail fosgailte, agus chan eil amar-cuideachaidh ro-làimh agus pìob uisge cuideim ann. Airson stèiseanan cumhachd le raon beag solar cumhachd agus astar tar-chuir goirid, thathas a’ cleachdadh tar-chuir cumhachd dìreach agus chan eil feum air cruth-atharrachaidh. Chan fheum stèiseanan cumhachd uisgeachaidh le lochan-tasgaidh damaichean a thogail. Tha cleachdadh in-ghabhail domhainn, pìoban a-staigh damaichean (no tunailean) agus slighean-dòrtaidh a’ cur às don fheum air structaran uisgeachaidh leithid caolan, geataichean in-ghabhail, seanalan agus linneachan-cuideim ro-làimh.
Gus stèisean cumhachd-uisge a thogail, an toiseach, feumar obair sgrùdaidh is dealbhaidh chùramach a dhèanamh. Anns an obair dhealbhaidh, tha trì ìrean dealbhaidh ann: dealbhadh tòiseachaidh, dealbhadh teicnigeach agus mion-fhiosrachadh togail. Gus obair mhath a dhèanamh san obair dhealbhaidh, feumar an toiseach obair sgrùdaidh mhionaideach a dhèanamh, is e sin, tuigse iomlan fhaighinn air na suidheachaidhean nàdarra is eaconamach ionadail – i.e. cruinn-eòlas, geòlas, uisge-eòlas, calpa agus mar sin air adhart. Chan urrainnear ceartas is earbsachd an dealbhaidh a ghealltainn ach an dèidh na suidheachaidhean sin a mhaighstireachd agus an sgrùdadh.
Tha diofar chruthan air co-phàirtean stèiseanan cumhachd-uisge beaga a rèir an seòrsa stèisean cumhachd-uisge.
3. Suirbhidh Topografach
Tha buaidh mhòr aig càileachd obair an t-suirbhidh topografach air cruth innleadaireachd agus air tuairmse na meud innleadaireachd.
A bharrachd air tuigse agus rannsachadh coitcheann air geòlas na sgìre-uisge agus ri taobh na h-aibhne, tha e riatanach cuideachd tuigsinn a bheil bunait seòmar nan innealan làidir, agus bheir sin buaidh dhìreach air sàbhailteachd an stèisein chumhachd fhèin. Cho luath ‘s a thèid am bacadh le meud sònraichte den loch-tasgaidh a sgrios, chan e a-mhàin gun dèan e cron air an stèisean cumhachd uisge fhèin, ach cuideachd gun adhbharaich e call mòr air beatha agus seilbh sìos an abhainn.
4. Deuchainn uisgeachaidh
Airson stèiseanan cumhachd-uisge, is e clàran ìre uisge na h-aibhne, sruthadh, susbaint grùide, suidheachaidhean reòite, dàta sìde agus dàta sgrùdaidh tuile an dàta uisgeachaidh as cudromaiche. Bidh meud sruth na h-aibhne a’ toirt buaidh air cruth slighe-dòrtaidh an stèisein cumhachd-uisge. Ma dh’fhaodar dì-mheas a dhèanamh air cho dona ‘s a tha an tuile, nì sin milleadh air an dam; faodaidh an grùid a bhios an abhainn a’ giùlan an loch-tasgaidh a lìonadh gu sgiobalta anns a’ chùis as miosa. Mar eisimpleir, bheir an sianal a-steach air an t-sianal gainmheach a lìonadh, agus thèid an grùid gharbh tron roth-uidheam agus adhbharaichidh e caitheamh an roth-uidheam. Mar sin, feumaidh dàta uisgeachaidh gu leòr a bhith aig togail stèiseanan cumhachd-uisge.
Mar sin, mus co-dhùin sinn stèisean cumhachd-uisge a thogail, feumaidh sinn an toiseach sgrùdadh a dhèanamh air stiùireadh leasachadh eaconamach ann an sgìre solar cumhachd agus an t-iarrtas san àm ri teachd airson dealain. Aig an aon àm, dèan measadh air suidheachadh stòran cumhachd eile san sgìre leasachaidh. Às dèidh rannsachadh agus mion-sgrùdadh air an t-suidheachadh gu h-àrd, is ann dìreach an dèidh dhuinn co-dhùnadh a bheil feum air an stèisean cumhachd-uisge a thogail agus dè cho mòr ‘s a bu chòir an sgèile a bhith.
San fharsaingeachd, is e adhbhar obair sgrùdaidh cumhachd-uisge fiosrachadh bunaiteach ceart agus earbsach a thoirt seachad a tha riatanach airson dealbhadh is togail stèiseanan cumhachd-uisge.
5. Cumhaichean coitcheann airson taghadh làraich
Faodar na cumhaichean coitcheann airson làrach a thaghadh a mhìneachadh bho na ceithir taobhan a leanas:
(1) Bu chòir don làrach a chaidh a thaghadh a bhith comasach air lùth uisge a chleachdadh san dòigh as eaconomaiche agus cumail ri prionnsapal sàbhalaidh cosgais, is e sin, às dèidh don stèisean cumhachd a bhith deiseil, thèid an ìre as lugha de dh’airgead a chosg agus thèid an ìre as motha de dhealan a chruthachadh. Mar as trice, faodar a thomhas le bhith a’ measadh teachd-a-steach bliadhnail gineadh cumhachd agus an tasgadh ann an togail an stèisein gus faicinn dè an ùine a ghabhas an calpa a chaidh a thasgadh fhaighinn air ais. Ach, tha na suidheachaidhean uisgeachaidh agus cruinn-eòlasach eadar-dhealaichte ann an diofar àiteachan, agus tha na feumalachdan dealain eadar-dhealaichte cuideachd, agus mar sin cha bu chòir cosgais agus tasgadh togail a bhith air an cuingealachadh le luachan sònraichte.
(2) Bu chòir suidheachaidhean cruinn-eòlasach, geòlais agus uisgeach na làraich a chaidh a thaghadh a bhith an ìre mhath nas fheàrr, agus bu chòir cothroman a bhith ann an dealbhadh agus togail. Ann an togail stèiseanan cumhachd uisge beaga, bu chòir cleachdadh stuthan togail a bhith a rèir prionnsapal “stuthan ionadail” cho mòr ‘s as urrainn.
(3) Feumaidh an làrach a chaidh a thaghadh a bhith cho faisg air an t-solar cumhachd agus an raon giullachd cho mòr 's as urrainn gus tasgadh uidheamachd tar-chuir cumhachd agus call cumhachd a lughdachadh.
(4) Nuair a thathar a’ taghadh na làraich, bu chòir na structaran uisgeachaidh a tha ann mar-thà a chleachdadh cho mòr ‘s as urrainn. Mar eisimpleir, faodar an boinne uisge a chleachdadh gus stèisean cumhachd-uisge a thogail ann an seanal uisgeachaidh, no faodar stèisean cumhachd-uisge a thogail ri taobh loch-tasgaidh uisgeachaidh gus dealan a ghineadh bhon t-sruth uisgeachaidh, agus mar sin air adhart. Leis gu bheil na lusan cumhachd-uisge seo comasach air coinneachadh ri prionnsapal gineadh dealain nuair a tha uisge ann, tha an cudromachd eaconamach nas follaisiche.
Àm puist: 19 Cèitean 2022
