Гидроэнергетика барои табдил додани энергияи оби дарёҳои табиӣ ба нерӯи барқ барои истифодаи одамон мебошад. Дар истеҳсоли нерӯи барқ манбаъҳои гуногуни энергия истифода мешаванд, ба монанди энергияи офтобӣ, нерӯи об дар дарёҳо ва нерӯи бод, ки аз ҷараёни ҳаво тавлид мешавад. Арзиши истеҳсоли нерӯи барқ бо истифода аз нерӯи барқ арзон аст ва сохтмони нерӯгоҳҳои барқи обӣ низ метавонад бо дигар лоиҳаҳои ҳифзи об якҷоя карда шавад. Кишвари мо аз захираҳои барқи обӣ хеле бой аст ва шароит низ хеле хуб аст. Гидроэнергетика дар сохтмони иқтисоди миллӣ нақши муҳим мебозад.
Сатҳи оби дарё дар болооб аз сатҳи оби поёноб баландтар аст. Аз сабаби фарқияти сатҳи оби дарё, энергияи об тавлид мешавад. Ин энергия энергияи потенсиалӣ ё энергияи потенсиалӣ номида мешавад. Фарқи байни баландии оби дарё пастшавӣ номида мешавад, ки онро инчунин фарқияти сатҳи об ё сатҳи об меноманд. Ин пастшавӣ шарти асосии ташаккули қувваи гидравликӣ мебошад. Ғайр аз ин, бузургии қувваи гидравликӣ инчунин аз бузургии ҷараёни об дар дарё вобаста аст, ки шарти дигари асосӣ ба мисли пастшавӣ муҳим аст. Ҳам пастшавӣ ва ҳам ҷараён мустақиман ба қувваи гидравликӣ таъсир мерасонанд; ҳар қадар ҳаҷми оби пастшавӣ калонтар бошад, ҳамон қадар қувваи гидравликӣ зиёдтар мешавад; агар пастшавӣ ва ҳаҷми об нисбатан хурд бошанд, истеҳсоли нерӯгоҳи барқи обӣ камтар хоҳад буд.
Афтидан одатан бо метр ифода карда мешавад. Градиент таносуби афтидан ва масофа аст, ки метавонад дараҷаи консентратсияи афтиданро нишон диҳад. Афтидан бештар консентратсия шудааст ва истифодаи қувваи гидравликӣ қулайтар аст. Афтидане, ки аз ҷониби нерӯгоҳи барқи обӣ истифода мешавад, фарқи байни сатҳи оби болооби нерӯгоҳи барқи обӣ ва сатҳи оби поёноб пас аз гузаштан аз турбина мебошад.
Ҷараён миқдори обест, ки дар дарё дар як воҳиди вақт ҷорӣ мешавад ва он бо метри мукааб дар як сония ифода карда мешавад. Як метри мукааби об як тонна аст. Ҷараёни дарё дар ҳар вақт тағйир меёбад, аз ин рӯ, вақте ки мо дар бораи ҷараён сухан меронем, мо бояд вақти макони мушаххаси ҷоришавии онро шарҳ диҳем. Ҷараён дар тӯли вақт хеле ба таври назаррас тағйир меёбад. Дарёҳои кишвари мо одатан дар мавсими боронгариҳо дар тобистон ва тирамоҳ ҷараёни калон ва дар зимистон ва баҳор нисбатан кам доранд. Умуман, ҷараёни дарё дар болооб нисбатан хурд аст; азбаски шохобҳо якҷоя мешаванд, ҷараёни поёноб тадриҷан меафзояд. Аз ин рӯ, гарчанде ки пастшавии болооб мутамарказ аст, ҷараён хурд аст; ҷараёни поёноб калон аст, аммо пастшавӣ нисбатан пароканда аст. Аз ин рӯ, аксар вақт истифодаи нерӯи гидравликӣ дар ҷараёни миёнаи дарё аз ҷиҳати иқтисодӣ самараноктар аст.
Бо назардошти пастшавӣ ва ҷараён, қувваи барқи нерӯгоҳи барқи обӣ (НБО)-ро бо истифода аз формулаи зерин ҳисоб кардан мумкин аст:
N= GQH
Дар формула, N–баромад, ки бо киловаттҳо ҳисоб карда мешавад, инчунин метавонад қудрат номида шавад;
Q–ҷараён, бо метри мукааб дар як сония;
H – тарки, бо метр;
G = 9.8 , шитоби қувваи ҷозиба аст, воҳид: Нютон/кг
Мувофиқи формулаи дар боло зикршуда, қувваи назариявӣ бидуни тарҳ кардани ягон талафот ҳисоб карда мешавад. Дар асл, дар раванди истеҳсоли нерӯи барқ, турбинаҳо, таҷҳизоти интиқолдиҳанда, генераторҳо ва ғайра ҳама талафоти ногузир доранд. Аз ин рӯ, қувваи назариявӣ бояд кам карда шавад, яъне қувваи воқеии мо бояд ба коэффитсиенти самаранокӣ зарб карда шавад (аломат: K).
Қувваи тарҳрезишудаи генератор дар нерӯгоҳи барқи обӣ қувваи номиналӣ ва қувваи воқеӣ қувваи воқеӣ номида мешавад. Дар раванди табдили энергия, аз даст додани як қисми энергия ногузир аст. Дар раванди истеҳсоли нерӯи барқи обӣ, асосан талафоти турбинаҳо ва генераторҳо ба амал меояд (инчунин талафот дар лӯлаҳо низ ба амал меоянд). Талафоти гуногун дар нерӯгоҳи хурди барқи деҳот тақрибан 40-50% қувваи назариявии умумиро ташкил медиҳанд, аз ин рӯ, истеҳсоли нерӯгоҳи барқи обӣ дар асл танҳо 50-60% қувваи назариявиро истифода бурда метавонад, яъне самаранокӣ тақрибан 0,5-0,60 аст (аз он ҷумла самаранокии турбина 0,70-0,85, самаранокии генераторҳо аз 0,85 то 0,90 ва самаранокии лӯлаҳо ва таҷҳизоти интиқол аз 0,80 то 0,85 аст). Аз ин рӯ, қувваи (маҳсулоти) воқеии нерӯгоҳи барқи обиро метавон чунин ҳисоб кард:
K – самаранокии нерӯгоҳи барқи обӣ, (0.5～0.6) дар ҳисоби тақрибии нерӯгоҳи барқи обии хурд истифода мешавад; ин арзишро метавон чунин содда кард:
N=(0.5～0.6)QHG Қувваи воқеӣ=самаранокӣ×ҷараён×тарафшавӣ×9.8
Истифодаи нерӯгоҳҳои барқӣ истифодаи нерӯи об барои ҳаракат додани мошин аст, ки онро турбинаи обӣ меноманд. Масалан, чархи обии қадимӣ дар кишвари мо турбинаи хеле соддаи обӣ аст. Турбинаҳои гуногуни гидравликӣ, ки айни замон истифода мешаванд, ба шароити гуногуни мушаххаси гидравликӣ мутобиқ карда шудаанд, то онҳо самараноктар гардиш кунанд ва энергияи обро ба энергияи механикӣ табдил диҳанд. Навъи дигари мошинсозӣ, генератор, ба турбина пайваст карда шудааст, то ротори генератор бо турбина гардиш кунад ва барқ тавлид кунад. Генераторро метавон ба ду қисм тақсим кард: қисме, ки бо турбина гардиш мекунад ва қисми собити генератор. Қисме, ки ба турбина пайваст аст ва гардиш мекунад, ротори генератор номида мешавад ва дар атрофи ротор қутбҳои зиёди магнитӣ мавҷуданд; доираи атрофи ротор қисми собити генератор аст, ки статори генератор номида мешавад ва статор бо бисёр печҳои мисӣ печонида шудааст. Вақте ки бисёр қутбҳои магнитии ротор дар мобайни печҳои мисии статор гардиш мекунанд, дар симҳои мисӣ ҷараён пайдо мешавад ва генератор энергияи механикиро ба энергияи барқӣ табдил медиҳад.
Энергияи электрикие, ки аз ҷониби нерӯгоҳ тавлид мешавад, бо ёрии таҷҳизоти гуногуни электрикӣ ба энергияи механикӣ (муҳаррики барқӣ ё муҳаррик), энергияи рӯшноӣ (чароғи барқӣ), энергияи гармӣ (печи барқӣ) ва ғайра табдил дода мешавад.
таркиби нерӯгоҳи барқи обӣ
Таркиби нерӯгоҳи барқи обӣ аз инҳо иборат аст: иншооти гидравликӣ, таҷҳизоти механикӣ ва таҷҳизоти барқӣ.
(1) Сохторҳои гидротехникӣ
Он дорои сарбандҳо (сарбандҳо), дарвозаҳои обгир, каналҳо (ё нақбҳо), зарфҳои пеши фишор (ё зарфҳои танзимкунанда), қубурҳои фишор, нерӯгоҳҳои барқӣ ва роҳҳои қаъри об ва ғайра мебошад.
Дар дарё сарбанд (сарбанд) сохта мешавад, то оби дарёро банд кунад ва сатҳи обро баланд бардорад ва обанборро ташкил диҳад. Бо ин роҳ, байни сатҳи оби обанбор дар сарбанд (сарбанд) ва сатҳи оби дарё дар зери сарбанд қатраи мутамарказ ба вуҷуд меояд ва сипас об тавассути истифодаи қубурҳои об ё нақбҳо ба нерӯгоҳи барқи обӣ ворид карда мешавад. Дар дарёҳои нисбатан нишеб, истифодаи каналҳои гардонанда низ метавонад қатраро ташкил диҳад. Масалан: Умуман, қатра дар як километри дарёи табиӣ 10 метр аст. Агар дар охири болоии ин қисмати дарё канале барои ворид кардани оби дарё кушода шавад, канал дар канори дарё кофта мешавад ва нишебии канал ҳамвортар хоҳад буд. Агар қатра дар канал дар як километр ба амал ояд, он танҳо 1 метр паст мешавад, то об дар канал 5 километр ҷорӣ шавад ва сатҳи об танҳо 5 метр паст мешавад, дар ҳоле ки об пас аз тай кардани 5 километр дар канали табиӣ 50 метр паст мешавад. Дар ин вақт, об аз канал тавассути дарё тавассути қубури об ё нақб ба нерӯгоҳ баргардонида мешавад ва дар он ҷо як қатраи мутамаркази 45 метр мавҷуд аст, ки метавонад барои истеҳсоли нерӯи барқ истифода шавад. Расми 2
Истифодаи каналҳои гардонанда, нақбҳо ё қубурҳои об (масалан, қубурҳои пластикӣ, қубурҳои пӯлодӣ, қубурҳои бетонӣ ва ғайра) барои ташкили нерӯгоҳи барқи обӣ бо афтиши мутамарказ нерӯгоҳи барқи обии канали гардонанда номида мешавад, ки тарҳбандии маъмулии нерӯгоҳҳои барқи обӣ мебошад.
(2) Таҷҳизоти механикӣ ва барқӣ
Илова бар иншооти гидравликии дар боло зикршуда (сарбандҳо, каналҳо, майдонҳои обгузар, қубурҳои фишор, устохонаҳо), нерӯгоҳи барқи обӣ инчунин ба таҷҳизоти зерин ниёз дорад:
(1) Таҷҳизоти механикӣ
Турбинаҳо, танзимгарон, клапанҳои дарвоза, таҷҳизоти интиқол ва таҷҳизоти ғайригенераторӣ мавҷуданд.
(2) Таҷҳизоти барқӣ
Генераторҳо, панелҳои идоракунии тақсимот, трансформаторҳо ва хатҳои интиқоли барқ мавҷуданд.
Аммо на ҳама нерӯгоҳҳои хурди обӣ сохторҳои гидравликӣ ва таҷҳизоти механикӣ ва электрикии дар боло зикршударо доранд. Агар сатҳи об дар нерӯгоҳи обии пастҳаҷм камтар аз 6 метр бошад, одатан канали роҳнамои об ва канали оби кушодаи канал истифода мешаванд ва ҳавзи пеши фишор ва қубури оби фишор вуҷуд надорад. Барои нерӯгоҳҳои барқӣ бо масофаи хурди таъминоти барқ ва масофаи кӯтоҳи интиқол, интиқоли мустақими барқ қабул карда мешавад ва трансформатор лозим нест. Нерӯгоҳҳои барқии обӣ бо обанборҳо ба сохтани сарбандҳо ниёз надоранд. Истифодаи обгирҳои амиқ, қубурҳои дарунии сарбанд (ё нақбҳо) ва обрезҳо ниёз ба сохторҳои гидравликӣ ба монанди сарбандҳо, дарвозаҳои обгир, каналҳо ва ҳавзҳои пеши фишорро аз байн мебарад.
Барои сохтани нерӯгоҳи барқи обӣ, пеш аз ҳама, корҳои бодиққати тадқиқотӣ ва тарроҳӣ бояд анҷом дода шаванд. Дар корҳои тарроҳӣ се марҳилаи тарроҳӣ мавҷуданд: тарҳрезии пешакӣ, тарҳрезии техникӣ ва тафсилоти сохтмон. Барои анҷом додани кори хуб дар корҳои тарроҳӣ, аввал корҳои ҳамаҷонибаи тадқиқотӣ, яъне пурра фаҳмидани шароити табиӣ ва иқтисодии маҳаллӣ - яъне топография, геология, гидрология, сармоя ва ғайра зарур аст. Дурустии ва эътимоднокии тарҳро танҳо пас аз азхуд кардани ин вазъиятҳо ва таҳлили онҳо кафолат додан мумкин аст.
Ҷузъҳои нерӯгоҳҳои хурди барқӣ вобаста ба намуди нерӯгоҳҳои барқӣ шаклҳои гуногун доранд.
3. Тадқиқоти топографӣ
Сифати корҳои топографӣ ба тарҳбандии муҳандисӣ ва арзёбии миқдори муҳандисӣ таъсири калон мерасонад.
Кофтукови геологӣ (дарки шароити геологӣ) илова бар фаҳмиши умумӣ ва таҳқиқоти геологияи ҳавзаи об ва дар соҳили дарё, инчунин фаҳмидани он ки оё таҳкурсии утоқи мошинӣ мустаҳкам аст ё не, ки мустақиман ба бехатарии худи нерӯгоҳ таъсир мерасонад, зарур аст. Пас аз нобуд шудани сарбанди об бо ҳаҷми муайяни обанбор, он на танҳо ба худи нерӯгоҳи обӣ зарар мерасонад, балки боиси талафоти зиёди ҷонӣ ва амвол дар поёноб мегардад.
4. Санҷиши гидрологӣ
Барои нерӯгоҳҳои барқи обӣ, маълумоти муҳимтарини гидрологӣ сабтҳои сатҳи оби дарё, ҷараёни об, миқдори таҳшинҳо, шароити яхбандӣ, маълумоти метеорологӣ ва маълумоти тадқиқоти обхезӣ мебошанд. Андозаи ҷараёни дарё ба тарҳбандии роҳи рехтани нерӯгоҳи барқи обӣ таъсир мерасонад. Камбаҳодиҳии шиддати обхезӣ боиси вайрон шудани сарбанд мегардад; таҳшинҳои дарё метавонанд дар бадтарин ҳолат зуд обанборро пур кунанд. Масалан, канали ҷорӣ боиси ғарқ шудани канал мегардад ва таҳшинҳои дағал аз турбина мегузаранд ва боиси фарсудашавии турбина мешаванд. Аз ин рӯ, сохтмони нерӯгоҳҳои барқи обӣ бояд маълумоти кофии гидрологӣ дошта бошад.
Аз ин рӯ, пеш аз қабули қарор дар бораи сохтани нерӯгоҳи барқи обӣ, мо бояд аввал самти рушди иқтисодиро дар минтақаи таъминоти барқ ва талаботи оянда ба нерӯи барқро таҳқиқ кунем. Дар айни замон, вазъи дигар манбаъҳои барқро дар минтақаи рушд арзёбӣ кунем. Танҳо пас аз таҳқиқ ва таҳлили вазъияти дар боло зикршуда, мо метавонем қарор диҳем, ки оё нерӯгоҳи барқи обӣ бояд сохта шавад ва миқёси он бояд то чӣ андоза калон бошад.
Умуман, ҳадафи корҳои тадқиқотии гидроэнергетикӣ пешниҳоди маълумоти дақиқ ва боэътимоди асосии зарурӣ барои тарҳрезӣ ва сохтмони нерӯгоҳҳои гидроэнергетикӣ мебошад.
5. Шартҳои умумӣ барои интихоби макон
Шартҳои умумии интихоби маконро аз чор ҷанбаи зерин шарҳ додан мумкин аст:
(1) Макони интихобшуда бояд қобилияти истифодаи энергияи обро бо роҳи аз ҳама иқтисодӣ сарфакорона дошта бошад ва ба принсипи сарфаи хароҷот риоя кунад, яъне пас аз анҷоми сохтмони нерӯгоҳ, камтарин маблағ сарф мешавад ва бештарин нерӯи барқ истеҳсол мешавад. Онро одатан бо ҳисоб кардани даромади солонаи истеҳсоли нерӯи барқ ва сармоягузорӣ дар сохтмони нерӯгоҳ чен кардан мумкин аст, то бубинем, ки сармояи сармоягузорӣ чӣ қадар вақт метавонад барқарор карда шавад. Аммо, шароити гидрологӣ ва топографӣ дар ҷойҳои гуногун гуногунанд ва ниёз ба нерӯи барқ низ гуногун аст, аз ин рӯ, арзиши сохтмон ва сармоягузорӣ набояд бо арзишҳои муайян маҳдуд карда шавад.
(2) Шароити топографӣ, геологӣ ва гидрологии макони интихобшуда бояд нисбатан беҳтар бошад ва дар тарҳрезӣ ва сохтмон имкониятҳо мавҷуд бошанд. Дар сохтмони нерӯгоҳҳои хурди барқӣ, истифодаи масолеҳи сохтмонӣ бояд то ҳадди имкон мувофиқи принсипи "маводҳои маҳаллӣ" сурат гирад.
(3) Барои кам кардани сармоягузории таҷҳизоти интиқоли барқ ва талафоти барқ, макони интихобшуда бояд то ҳадди имкон ба минтақаи таъминоти барқ ва коркард наздик бошад.
(4) Ҳангоми интихоби макон, бояд аз иншооти гидротехникии мавҷуда то ҳадди имкон истифода бурда шавад. Масалан, қатраи обро метавон барои сохтани нерӯгоҳи барқи обӣ дар канали обёрӣ истифода бурд, ё нерӯгоҳи барқи обӣ дар паҳлӯи обанбори обёрӣ барои истеҳсоли нерӯи барқ аз ҷараёни обёрӣ ва ғайра сохтан мумкин аст. Азбаски ин нерӯгоҳҳои барқи обӣ метавонанд ба принсипи истеҳсоли нерӯи барқ ҳангоми мавҷуд будани об ҷавобгӯ бошанд, аҳамияти иқтисодии онҳо равшантар аст.
Вақти нашр: 19 майи соли 2022
