1 Гідравлічна енергія і основні способи її використання

1.1 Ділянки річки.

1.2 Водоспади.

1.3 Суміжні водотоки.

1.4 Високогірні озера.

1.5 Морська затока.

1.1 Ділянки річки. З давніх давен людство використовує для власних потреб енергію води під час переміщення ії з високих відміток на більш низькі. Різності рівнів водотоків можуть утворюватись природньо чи штучно. Для використання енергії водотоків на гідроелектростанції необхідно мати зосереджений перепад рівнів води. В природніх умовах найбільш часто падіння водотоків Н рівномірно розподілене по значній довжині А-К (рис. 1.1).

Рисунок 1.1

1.2 Водоспади. Лише в окремих місцях земної кулі зустрічаються зосереджені на незначних ділянках русла перепади рівнів Н – водоспади (рис. 1.2).

Рисунок 1.2

1.3 Сміжні водотоки. У деяких випадках виявляється наявність зручної для використання різниці рівнів Н між рівнями русел двох суміжних водотоків. Найбільш вдалим є випадок, коли природний водоток утворює в плані велику петлю, причому два його перерізи А і К, що знаходяться за довжиною водотоку на значній відстані, територіально розташовуються достатньо близько (рис. 1.3).

Рисунок 1.3

1.4 Високогірні озера. Досить часто зустрічаються високогірні озера, розташовані на більш високих відмітках, ніж русла річок, які течуть неподалік від озер (рис. 1.4).

Гірське озеро

Русло річки,

озеро або море

Рисунок 1.4

Різниця рівнів озера і річки Н іноді дає можливість раціонально використовувати багаторічні запаси води озера для виробництва електроенергії шляхом зниження його рівня на величину h.

У порівняно незначних випадках зустрічаються внутрішні моря і озера, рівень яких розташований нижче за рівень океану, моря, природного або штучного водотоку (рис. 1.5). Прикладом слугуватиме рівень Каспійського моря, який на декілька десятків метрів нижчий за рівень Чорного моря.

Океан, море із

значним припливом

Озеро,

внутрішнє море

із значним

випаровуванням

Рисунок 1.5

1.5 Морська затока. Іноді морська затока може бути штучно відокремлена греблею від моря, або внутрішне море цілком відокремлене від океану або моря з великим річковим витоком. За відповідних кліматичних умов випаровування буде приводити до суттєвого зниження рівня поверхні замкненої затоки або внутрішнього моря. В результаті зявляється можливість використання в гідроелектростанціях великих обемів води моря або океану (рис. 1.6).

Гребля в протоці Природний рівень

Океан,

море

Рівень внутрішнього

моря, затоки, знижений

випаровуванням

Рисунок 1.6

На узбережжях відкритих морів і океанів, за відповідних топографічних умов, спостерігаються значні припливно-відпливні коливання рівня моря, які досягають 1015м і більше. Якщо відокремити затоку на такому узбережжі від моря, то в разі приплива рівень моря буде вищим за рівень замкненої затоки, при відливі більш високим буде рівень в затоці. Перепади цих рівнів також можна використовувати для роботи гідроелектростанцій (рис. 7).