1, ʻO ka nānā ʻana o ka hana hydropower
ʻO ka hoʻokumu ʻana i ka mana wai e hoʻololi i ka ikehu wai o nā kahawai maoli i ikehu uila no nā kānaka e hoʻohana ai. He ʻokoʻa nā kumu ikehu i hoʻohana ʻia e nā hale mana, e like me ka ikehu o ka lā, ka mana wai o nā kahawai, a me ka mana makani i hana ʻia e ka ea. He ʻuʻuku ke kumukūʻai o ka hoʻohana ʻana i ka hydropower, a hiki ke hoʻohui pū ʻia ke kūkulu ʻana i nā kikowaena wai wai me nā hana mālama wai ʻē aʻe. He waiwai ʻo Kina i ka wai a he kūlana maikaʻi loa. He kuleana koʻikoʻi ka Hydropower i ke kūkulu ʻana i ka ʻāina.
ʻOi aku ka kiʻekiʻe o ka wai o luna o ka muliwai ma mua o kona pae wai o lalo. Ma muli o ka ʻokoʻa ma waena o ka pae wai o ka muliwai, ua hoʻokumu ʻia ka ikehu wai. Kapa ʻia kēia ikehu ka ikehu a i ʻole ka ikehu. ʻO ka ʻokoʻa ma waena o ke kiʻekiʻe o ka ʻili wai o ka muliwai ua kapa ʻia ʻo kulu, ʻo ia hoʻi ka ʻokoʻa o ka pae wai a i ʻole ke poʻo. ʻO kēia hāʻule kahi kūlana kumu no ka mana hydraulic. Eia kekahi, ʻo ka nui o ka mana wai e pili ana i ka nui o ke kahe o ka wai i loko o ka muliwai, ʻo ia kekahi ʻano kumu nui e like me ka hāʻule. Hoʻopili pololei nā hāʻule a me ka hoʻokuʻu ʻana i ka nui o ka mana hydraulic; ʻOi aku ka nui o ka hāʻule ʻana o ka wai, ʻoi aku ka nui o ka mana hydraulic; Inā liʻiliʻi ka hāʻule a me ka nui o ka wai, ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka hoʻopuka ʻana o ke kahua wai.
Hōʻike ʻia ka hāʻule ma nā mika. ʻO ka gradient ili wai ka ratio o ka hāʻule a me ka mamao, hiki ke hōʻike i ke kiʻekiʻe o ka neʻe ʻana o ka hāʻule. Inā paʻa ka hāʻule, ʻoi aku ka maʻalahi o ka hoʻohana ʻana i ka mana wai. ʻO ka hāʻule i hoʻohana ʻia e kahi kahua wai wai ka ʻokoʻa ma waena o ka ʻili wai o luna o ke kahua wai wai a me ka ʻili wai o lalo ma hope o ka hele ʻana i ka turbine hydraulic.
ʻO ke kahe ka nui o ka wai e kahe ana i loko o ka muliwai i hoʻokahi manawa, i hōʻike ʻia ma nā mika cubic i kekona. ʻO ka mika cubic o ka wai hoʻokahi tona. Hoʻololi ke kahe o ka muliwai i kēlā me kēia manawa a i kēlā me kēia wahi, no laila ke kamaʻilio mākou e pili ana i ke kahe, pono mākou e wehewehe i ka manawa o kahi kikoʻī e kahe ai. Hoʻololi nui ke kahe i ka manawa. Ma keʻano laulā, nui ke kahe o nā muliwai ma Kina i ke kauwela, ke kau a me ka ua, akā liʻiliʻi ke kahe i ka hoʻoilo a me ka puna. He ʻokoʻa ke kahe ʻana i kēlā me kēia mahina, a ʻokoʻa ka nui o ka wai i kēlā me kēia makahiki. He liʻiliʻi ke kahe o nā kahawai ma uka; I ka hui ʻana o nā ʻauwaʻa, piʻi mālie ke kahe o lalo. No laila, ʻoiai ʻo ka hāʻule ʻana i luna, he liʻiliʻi ke kahe; ʻOiai he nui ke kahe o lalo, ua hoʻopuehu ʻia ka hāʻule. No laila, ʻoi aku ka maikaʻi o ka hoʻohana ʻana i ka mana wai ma waena o ka muliwai.
I ka ʻike ʻana i ka hāʻule a me ke kahe i hoʻohana ʻia e kahi kikowaena hydropower, hiki ke helu ʻia kāna huahana me kēia ʻano:
N= GQH
I ke kumu, N - hoʻopuka, ʻāpana: kW, i kapa ʻia hoʻi ka mana;
Q - kahe, ma cubic mika no kekona;
H - Hoʻokuʻu, i nā mika;
G=9.8, oia ka hooikaika o ka umekaumaha, ma Newton/kg
Ua helu ʻia ka mana theoretical e like me ke ʻano o luna, a ʻaʻohe poho i unuhi ʻia. ʻO ka ʻoiaʻiʻo, i ke kaʻina hana o ka hydropower, nā turbine wai, nā mea hoʻoili, nā mea hana, a me nā mea ʻē aʻe i hiki ʻole ke nalowale i ka mana. No laila, pono e hoʻemi ʻia ka mana manaʻo, ʻo ia hoʻi, e hoʻonui ʻia ka mana maoli e hiki ai iā mākou ke hoʻohana me ka coefficient efficiency (hōʻailona: K).
ʻO ka mana i hoʻolālā ʻia o ka generator i loko o ka hydropower station ua kapa ʻia ka mana helu, a ʻo ka mana maoli i kapa ʻia ʻo ka mana maoli. I ke kaʻina o ka hoʻololi ʻana i ka ikehu, ʻaʻole hiki ke nalowale i kekahi ikehu. I ke kaʻina hana o ka hydropower generation, aia ka nui o nā poho o nā turbines hydraulic a me nā mea hana (me ka nalowale o nā pipelines). Ma nā wahi micro hydropower kuaʻāina, ʻo nā poho like ʻole no ka 40 ~ 50% o ka mana theoretical holoʻokoʻa, no laila hiki ke hoʻohana ʻia ka hoʻopuka ʻana o nā kikowaena hydropower i 50 ~ 60% o ka mana theoretical, ʻo ia hoʻi, ʻo ka pono e pili ana i 0.5 ~ 0.60 (me ka turbine pono o 0.70 ~ 0.85, ka mīkini hana a me ka pono o ka paipu ~ 0.9.85, ka mīkini hana a me ka pono o ka paipu ~ 0.9.85. 0.80~0.85). No laila, hiki ke helu ʻia ka mana maoli (output) o ke kikowaena hydropower penei:
K - ka pono o ka hydropower station, (0.5 ~ 0.6) ua aponoia no ka helu ko'iko'i o ka micro hydropower station; Hiki ke maʻalahi ka ʻōlelo ma luna e like me:
N=(0.5 ～ 0.6) QHG mana maoli=kūpono × kahe × hāʻule × ʻeiwa helu ʻewalu
ʻO ka hoʻohana ʻana i ka hydropower ka hoʻohana ʻana i ka wai e hoʻokele i kahi ʻano mīkini, i kapa ʻia ʻo wai turbine. ʻO kahi laʻana, ʻo ka huila wai kahiko ma Kina he ʻenekini wai maʻalahi loa. Hoʻololi ʻia nā ʻano turbines hydraulic i hoʻohana ʻia i kēia manawa i nā kūlana hydraulic kūikawā, i hiki iā lākou ke hoʻololi maikaʻi a hoʻololi i ka ikehu wai i ka ikehu mechanical. Hoʻopili ʻia kekahi mīkini ʻē aʻe, ʻo ka generator, i ka turbine wai e hoʻohuli i ka rotor o ka generator me ka turbine wai, a laila hiki ke hana ʻia ka uila. Hiki ke hoʻokaʻawale ʻia ka mīkini hana i ʻelua ʻāpana: ʻo ka ʻāpana e hoʻololi pū me ka turbine hydraulic a me ka ʻāpana paʻa o ka generator. ʻO ka ʻāpana e hoʻololi pū me ka turbine hydraulic i kapa ʻia ʻo ka rotor o ka mea hana, a he nui nā pou magnetic a puni ka rotor; ʻO ka pōʻai a puni ka rotor ka ʻāpana paʻa o ka generator, i kapa ʻia ʻo stator o ka generator. Hoʻopili ʻia ka stator me nā wili keleawe he nui. Ke hoʻohuli ʻia nā pole he nui o ka rotor ma waena o ka coil coil stator, e hana ʻia kēia manawa ma ka uea keleawe, a ʻo ka mea hana e hoʻololi i ka ikehu mechanical i ka ikehu uila.
Hoʻololi ʻia ka ikehu uila i hana ʻia e ka mana uila mai nā mea uila like ʻole i ka ikehu mechanical (motor or motor), ikehu māmā (kukui uila), ikehu wela (uhu uila), etc.
2、 Hoʻohui ʻia o ka hale mana wai
ʻO ke kikowaena hydropower nā hale hydraulic, nā lako mīkini a me nā mea uila.
（1） Nā hale hydraulic
Loaʻa iā ia ka weir (dam), ka puka komo, ke kahawai (a i ʻole ka tunnel), forebay (a i ʻole ka hoʻoponopono tank), penstock, ka hale mana a me ka tailrace, etc.
E kūkulu i weir (dam) ma ka muliwai e ālai i ka muliwai, e hoʻokiʻekiʻe i ka ʻili o ka wai a hana i waihona. Ma kēia ʻano, hoʻokumu ʻia kahi kulu paʻa mai ka ʻili wai o ka waihona ma ka weir (dam) a i ka ʻili wai o ka muliwai ma lalo o ka pā, a laila hoʻokomo ʻia ka wai i loko o ke kahua wai wai ma o nā paipu wai a i ʻole nā tunnels. Ma ke kahawai ki'eki'e, hiki i ka ho'ohana 'ana i nā ala ho'ohehe'e ke hana i kahi hā'ule. No ka laʻana, ʻo ka hāʻule ʻana o kahi muliwai maoli he 10 mau mika no ka kilomita. Inā wehe ʻia kahi awāwa ma ka ʻaoʻao o luna o kēia ʻāpana o ka muliwai e hoʻokomo i ka wai, e ʻeli ʻia ke kahawai ma ka muliwai, a palahalaha ke kaha o ke kahawai. Inā he 1 mika wale nō ka hāʻule o ke kahawai i kēlā me kēia kilomika, e kahe ka wai i 5 mau kilomita ma ke kahawai, a e hāʻule ka wai i 5 mau mika wale nō, aʻo ka wai e hāʻule i 50 mika ma hope o ka hele ʻana i 5 mau kilomita i ka muliwai maoli. I kēia manawa, hoʻihoʻi ʻia ka wai o ke awāwa i ka hale mana e ka muliwai me nā paipu wai a i ʻole nā tunnels, a aia kahi hāʻule 45m concentrated e hiki ke hoʻohana ʻia e hana i ka uila.
ʻO kahi hale mana wai e hoʻohana ana i nā ala hoʻololi, nā tunnels a i ʻole nā paipu wai (e like me nā paipu palaki, nā paipu kila, nā paipu paʻa, a me nā mea ʻē aʻe) e hana ai i kahi hāʻule koʻikoʻi, ua kapa ʻia ʻo ia ʻo ke kahawai diversion type hydropower station, he ʻano maʻamau o nā kikowaena wai.
（2） Mea mīkini a me ka uila
Ma waho aʻe o nā hana hydraulic i luna (weir, canal, forebay, penstock a me ka hale mana), pono pū ka hydropower station i nā mea hana penei:
(1) Mea hana mīkini
Aia nā turbine hydraulic, nā kia'āina, nā ʻīpuka puka, nā lako hoʻoili a me nā mea hana mana ʻole.
(2) Nā lako uila
Aia nā mea hana, nā panela hoʻokaʻawale, nā transformers, nā laina hoʻouna, etc.
Eia nō naʻe, ʻaʻole i loaʻa i nā kikowaena hydropower liʻiliʻi nā hale hydraulic ma luna aʻe a me nā lako mīkini a me nā uila. Inā hoʻohana ke kahua wai wai haʻahaʻa me ke poʻo wai ma lalo o 6 mau mika i ke ala o ke ala hoʻoheheʻe a me ke keʻena hoʻoheheʻe ala ākea, ʻaʻohe forebay a me penstock. ʻO ka mana mana me ka liʻiliʻi o ka mana lako a me ka mamao hoʻouna pōkole e lawe pololei i ka hoʻoili ʻole ʻana me ka ʻole o ka transformer. ʻAʻole pono ke kūkulu ʻana i nā pā wai me nā pūnāwai wai. Hoʻokomo ʻia ka ʻīpuka wai hohonu, a ʻaʻole pono ka paipu i loko (a i ʻole ka tunnel) a me ke kahe ʻana o ka wai e hoʻohana i nā hale hydraulic e like me ka weir, ka puka komo, ke kahawai a me ka forebay.
No ke kūkulu ʻana i hale mana wai, pono e hana mua ʻia ka nānā pono a me ka hoʻolālā. ʻEkolu mau pae hoʻolālā i ka hoʻolālā: hoʻolālā mua, hoʻolālā ʻenehana a me nā kikoʻī kūkulu. I mea e hana maikaʻi ai i ka hoʻolālā ʻana, pono mākou e hoʻokō mua i ka nānā ʻana, ʻo ia hoʻi, e hoʻomaopopo pono i nā kūlana kūlohelohe a me ka hoʻokele waiwai - ʻo ia hoʻi, topography, geology, hydrology, capital, etc.
Loaʻa nā ʻano like ʻole o nā ʻāpana o nā kikowaena wai liʻiliʻi e like me nā ʻano like ʻole o nā kikowaena hydropower.
3、 Ka nānā 'āina
He hopena nui ka maikaʻi o ka anana topographic i ka hoʻolālā papahana a me ka helu ʻana i nā nui.
ʻO ka ʻimi ʻana i ka honua (ka hoʻomaopopo ʻana i nā kūlana geological) ʻaʻole pono wale ka ʻike ākea a me ka noiʻi ʻana i ka geology a me ka ʻaoʻao o ka muliwai, akā ʻo ka hoʻomaopopo ʻana inā paʻa ke kahua o ka lumi mīkini, e pili pono ana i ka palekana o ka hale mana ponoʻī. I ka wā e luku ʻia ai ka pahu me kahi puʻu wai, ʻaʻole ia e hōʻino wale i ke kahua wai wai ponoʻī, akā e hoʻopau nui i ke ola a me nā waiwai i lalo. No laila, hoʻokomo mua ʻia ke koho geological o ka forebay.
4、 Hydrometry
No nā hale mana wai, ʻo ka ʻikepili hydrological koʻikoʻi ka moʻolelo o ke kiʻekiʻe o ka wai o ka muliwai, ka kahe, ka hoʻopaʻa ʻana i ka sediment, ka hau, ka ʻikepili meteorological a me ka ʻikepili anana wai. ʻO ka nui o ke kahe ʻana o ka muliwai e pili ana i ka hoʻolālā ʻana o ke kahe wai o ke kahua wai wai, a ʻaʻole i manaʻo ʻia ka paʻakikī o ke kahe ʻana, e alakaʻi ana i ka luku ʻana i ka wai; Hiki i ka sediment i lawe ʻia e ka muliwai ke hoʻopiha koke i ka waihona i ka hihia ʻino loa. No ka laʻana, ʻo ke komo ʻana i loko o ke kahawai e hoʻoheheʻe ʻia ke kahawai, a e hele ka sediment koʻikoʻi i loko o ka turbine hydraulic a hoʻopau i ka turbine hydraulic. No laila, ʻo ke kūkulu ʻana i nā kikowaena hydropower pono e loaʻa i ka ʻikepili hydrological lawa.
No laila, ma mua o ka hoʻoholo ʻana e kūkulu i kahi kikowaena hydropower, pono e noiʻi a noiʻi i ke kuhikuhi o ka hoʻomohala ʻana i ka hoʻokele waiwai a me ka noi e hiki mai ana no ka uila ma ka wahi mana. I ka manawa like, e hoʻohālikelike i ke kūlana o nā kumu mana ʻē aʻe ma ka wahi hoʻomohala. Ma hope wale nō o ke aʻo ʻana a me ka nānā ʻana i nā kūlana i luna aʻe e hiki ai iā mākou ke hoʻoholo inā pono ke kūkulu ʻia ke kahua wai wai a me ka nui o ka nui o ke kūkulu ʻana.
Ma keʻano laulā, ʻo ke kumu o ka loiloi hydropower e hāʻawi i ka ʻikepili kumu kūpono a hilinaʻi pono no ka hoʻolālā ʻana a me ke kūkulu ʻana i nā kikowaena hydropower.
5、 Nā kūlana maʻamau o ke kahua kikowaena i koho ʻia
Hiki ke wehewehe ʻia nā kūlana maʻamau no ke koho ʻana i ke kahua kikowaena ma nā ʻano ʻehā:
（1） E hiki i ke kahua kikowaena i koho ʻia ke hoʻohana pono i ka ikehu wai a e like me ke kumu o ka mālama ʻana i ke kumu kūʻai, ʻo ia hoʻi, ma hope o ka pau ʻana o ka hale mana, e hoʻopau ʻia ke kumu kūʻai liʻiliʻi a e hana ʻia ka mana kiʻekiʻe. ʻO ka mea maʻamau, hiki ke ana ʻia ma ke koho ʻana i ka loaʻa kālā makahiki mai ka hana mana a me ka hoʻopukapuka ʻana i ke kūkulu hale e ʻike ai i ka lōʻihi o ka loaʻa ʻana o ke kālā kālā. Eia nō naʻe, ma muli o nā kūlana hydrological a me topographic like ʻole a me nā koi like ʻole no ka mana, ʻaʻole pono e kaupalena ʻia ke kumukūʻai a me ka hoʻopukapuka e kekahi mau waiwai.
（2） Pono ke kahua hoʻokele i koho ʻia he ʻano topographic, geological a hydrological, a hiki i ka hoʻolālā a me ke kūkulu ʻana. ʻO ke kūkulu ʻana i nā kikowaena wai liʻiliʻi e hoʻokō i ke kumu o "nā mea kūloko" e like me ka hiki i nā mea kūkulu hale.
（3） Pono ka wahi kikowaena i koho ʻia i kahi kokoke i ka lako mana a me ka wahi hana e hōʻemi ai i ka hoʻopukapuka ʻana i nā lako hoʻoili a me ka nalowale o ka mana.
（4） I ke koho ʻana i ke kahua hoʻokele, e hoʻohana ʻia nā hale hydraulic e like me ka hiki. No ka laʻana, hiki ke hoʻohana ʻia ka hāʻule wai no ke kūkulu ʻana i nā kikowaena hydropower ma nā awāwa irrigation, a i ʻole hiki ke kūkulu ʻia nā kikowaena hydropower kokoke i nā waihona wai e hoʻohua ai i ka uila me ka hoʻohana ʻana i ke kahe wai, a pēlā aku.
Ka manawa hoʻouna: Oct-25-2022
