ජල විදුලි පද්ධතිවල ජල ගබඩා කිරීම සඳහා කාර්යක්ෂම ජලාශ නිර්මාණය
ජල විදුලි බලාගාර (PLTA) ඔවුන්ගේ ප්‍රාථමික "ඉන්ධන" ලෙස ජලය මත රඳා පවතී. කෙසේ වෙතත්, ගබඩාවේ ගබඩා කළ හැකි පොසිල ඉන්ධන මෙන් නොව, ජල විදුලි බලාගාරයක ශක්තිය නිශ්චිත උන්නතාංශයක රඳවා තබා ගන්නා විභව ශක්තියේ ස්වරූපයෙන් ගබඩා වේ. එබැවින්, ජලාශය ඉතා වැදගත් අංගයකි: එය හුදෙක් රඳවා ගැනීමේ පොකුණක් නොව, විදුලි සැපයුමේ විශ්වසනීයත්වය, ටර්බයින ක්‍රියාකාරිත්වයේ කාර්යක්ෂමතාව සහ නියඟයට සහ ගංවතුරට පද්ධතියේ ඔරොත්තු දීමේ හැකියාව තීරණය කරන බලශක්ති ගබඩා පද්ධතියකි. ජල විද්‍යාත්මක අංශවල සිට මෙහෙයුම් සහ පාරිසරික බලපෑම් දක්වා ජල විදුලි බලාගාර පද්ධතියක ජලය ගබඩා කිරීම සඳහා කාර්යක්ෂම ජලාශ නිර්මාණයේ මූලධර්ම මෙම ලිපියෙන් සාකච්ඡා කෙරේ.
1. ජල විදුලි බල කාර්යක්ෂමතාවයේ ජලාශවල කාර්යභාරය
ජල විදුලි බලාගාරවල කාර්යක්ෂමතාව තීරණය වන්නේ ටර්බයිනය සහ උත්පාදක යන්ත්‍රය මගින් පමණක් නොව, ජලාශයට විසර්ජනය සහ විසර්ජන හිස නියාමනය කිරීමේ හැකියාව මගිනි. ජලාශයේ ජල මට්ටම වඩාත් ස්ථායී වන තරමට, ටර්බයිනයට ඇතුළු වන හිස වඩාත් ස්ථායී වන අතර එමඟින් වඩාත් ස්ථාවර උත්පාදන කාර්ය සාධනයක් ඇති වේ. ජලාශ බලශක්ති "මාරු කිරීම" ද සක්‍රීය කරයි: ජලය ඉහළ ගංගා ප්‍රවාහයන්හිදී ගබඩා කර පසුව උපරිම විදුලි බරකදී හෝ ගංගා ප්‍රවාහයන් අඩු වන විට මුදා හරිනු ලැබේ. හොඳ ජලාශ සැලසුමක් ජල හානිය අඩු කරයි, අවසාදිත වීම අවම කරයි, වාන් මාර්ග මෙහෙයුම් ප්‍රශස්ත කරයි, සහ උපකරණ සහ පරිසර පද්ධතිවලට බාධා නොකිරීමට ජලයේ ගුණාත්මකභාවය පවත්වා ගනී.
2. ජල විද්‍යාත්මක විශ්ලේෂණය: ජලාශ ධාරිතා පදනම
මූලික සැලසුම් පියවර වන්නේ ගඟේ සහ එහි ජල පෝෂක ප්‍රදේශයේ ලක්ෂණ තේරුම් ගැනීමයි. ප්‍රාථමික දත්තවලට වර්ෂාපතනය, දෛනික/මාසික ජල බැහැර කිරීම, අවම ජල බැහැර කිරීම, සැලසුම් කළ ගංවතුර ජල බැහැර කිරීම සහ සෘතුමය වෙනස්කම් (මෝසම්, එල් නිනෝ-ලා නිනා) ඇතුළත් වේ. මෙය ඵලදායී ගබඩා ධාරිතාව, උත්පාදනය සඳහා සැබවින්ම භාවිතා කළ හැකි ජල පරිමාව තීරණය කරයි.
ප්‍රායෝගිකව, ජල විද්‍යාත්මක විශ්ලේෂණය කරුණු දෙකකට පිළිතුරු සැපයීම අරමුණු කරයි:
1) කොපමණ ජල ප්‍රමාණයක් ලබා ගත හැකි බවට සහතික කළ හැකිද? (විශ්වසනීයත්වයේ අස්වැන්න)
2) ස්ථාවර සැපයුමක් සහතික කිරීම සඳහා කොපමණ ගබඩා ප්‍රමාණයක් අවශ්‍ය වේද?
ස්කන්ධ වක්‍ර හෝ ජල සමතුලිතතා සමාකරණ වැනි ක්‍රම මගින් ගංවතුර ආරක්ෂාවට හානියක් නොවන පරිදි වාර්ෂික බලශක්ති ඉලක්ක සහ උපරිම බලශක්ති අවශ්‍යතා සපුරාලීම සඳහා ජලාශවල ප්‍රමාණය තීරණය කිරීමට උපකාරී වේ.
3. ගබඩාව තීරණය කරන්න: මළ ගබඩාව, ක්‍රියාකාරී ගබඩාව සහ ගංවතුර ගබඩාව
ජලාශයක ජල ගබඩා කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව ජලාශ පරිමාවේ බෙදීම මත රඳා පවතී:
– මළ ගබඩා කිරීම: ටර්බයිනයට භාවිතා කළ නොහැකි අවම ජල පරිභෝජනයේ උන්නතාංශයට වඩා අඩු පරිමාව. මෙම ප්‍රදේශය බොහෝ විට අවසාදිතය "රඳවා තබා ගැනීමට" සපයා ඇති අතර එමඟින් ක්‍රියාකාරී ගබඩා ප්‍රමාණය වේගයෙන් අඩු වීම වළක්වයි.
– ක්‍රියාකාරී ගබඩා කිරීම: උත්පාදනය නියාමනය කිරීම සඳහා භාවිතා කරන මෙහෙයුම් පරිමාව. බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාවයේ සාරයයි.
- ගංවතුර ගබඩා කිරීම: උච්ච ගංවතුර අවම කිරීම, වේලි සහ පහළ ප්‍රදේශ ආරක්ෂා කිරීම සඳහා ඉඩ වෙන් කර ගන්න.
කාර්යක්ෂම නිර්මාණය යන්නෙන් අදහස් කරන්නේ මුළු පරිමාව උපරිම කිරීම නොව, අවකාශීය ව්‍යාප්තිය ප්‍රශස්ත කිරීමයි. ඉතා කුඩා ජලාශයක් වියළි කාලයේදී ජල විදුලි බලාගාර නිතර ජල හිඟයකට මුහුණ දීමට හේතු වේ. අනෙක් අතට, ඉතා විශාල ජලාශයක් පිරිවැය වැඩි කිරීමට, සමාජ-පාරිසරික බලපෑම් වැඩි කිරීමට සහ වාෂ්පීකරණය හේතුවෙන් ජල හානිය වැඩි කිරීමට හේතු විය හැක.
4. ජල හානිය අවම කිරීම: වාෂ්පීකරණය, කාන්දු වීම සහ ක්‍රියාකාරිත්වය
ජල හානිය කාර්යක්ෂමතාවයේ සතුරා වේ. ප්‍රධාන මූලාශ්‍ර වන්නේ:
1. වාෂ්පීකරණය: උණුසුම්, සුළං සහිත ප්‍රදේශවල සහ විශාල ජලාශ මතුපිට ඇති විට වැඩි වීම. වාෂ්පීකරණය මැඩපැවැත්වීම සඳහා, භූ විෂමතාවය ඉඩ දෙන්නේ නම්, සැලසුමට "පුළුල්" නොව "ගැඹුරු" ජලාශ හැඩයක් සලකා බැලිය හැකිය, මන්ද කුඩා මතුපිට ප්‍රදේශයක් එකම පරිමාව සඳහා අඩු වාෂ්පීකරණයකට හේතු වේ.
2. කාන්දු වීම: අත්තිවාරම්, අබට්මන්ට් හෝ භූ විද්‍යාත්මක අස්ථි බිඳීම් හරහා සිදු වේ. ජලාශයේ කාර්යක්ෂමතාව සඳහා නිසි භූ තාක්ෂණික විමර්ශනය, ඇඹරීම, කැපුම් බිත්ති සහ අභ්‍යන්තර ජලාපවහනය අවශ්‍ය වේ.
3. ඵලදායී නොවන ජල මුදා හැරීම: විදුලිය ජනනය නොකර වාන් මාර්ගය හරහා ජලය කාන්දු වීම බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව අඩු කරයි. එබැවින්, ජලාශ මෙහෙයුම් උපාය මාර්ග, ගලා ඒම පුරෝකථනය සහ විදුලිබල පද්ධතිය සමඟ සම්බන්ධීකරණය ඉතා වැදගත් වේ.
5. අවසාදිත පාලනය: ජලාශවල ආයු කාලය පවත්වා ගැනීම
කාලයත් සමඟ ඵලදායී ගබඩා ධාරිතාව අඩුවීමට ප්‍රධාන හේතුව අවසාදිත වීමයි. අවම කිරීමකින් තොරව, ජලාශ හැකිලීම, බලශක්ති නිෂ්පාදනය අඩුවීමට සහ පරිභෝජනයට බාධා ඇතිවීමේ අවදානම වැඩි වීමට හේතු වේ. කාර්යක්ෂම සැලසුමට ඇතුළත් විය යුත්තේ:
– ජල පෝෂක ඛාදනය, ඉඩම් භාවිතය සහ අවසාදිත ලක්ෂණ මත පදනම්ව අවසාදිත අනුපාතය ඇස්තමේන්තු කරන්න.
– පෙන්ස්ටොක් එකට අවසාදිත ඇතුළුවීම අඩු කිරීම සඳහා ඇතුල්වීම් සහ පිටවීම් ස්ථානගත කිරීම.
- කාණු දොරටුවක් (පහළ මට්ටමේ පිටවන ස්ථානය) සහිත ඉහළ විසර්ජන කාලවලදී අවසාදිත සේදීම හෝ සොරොව් කිරීම.
– රළු අවසාදිත අල්ලා ගැනීම සඳහා ඉහළට චෙක් වේල්ලක් හෝ සබෝවක් නිර්මාණය කරන්න.
– ජල පෝෂක කළමනාකරණය: නැවත වන වගාව, ටෙරස් කිරීම සහ පාංශු සංරක්ෂණ පිළිවෙත් බොහෝ විට ජලාශවල පමණක් ඇති තාක්ෂණික විසඳුම් වලට වඩා දිගු කාලීනව වඩාත් ඵලදායී වේ.
කාර්යක්ෂම ජලාශයක් යනු ආරම්භයේ දී විශාල එකක් පමණක් නොව, දශක ගණනාවක් තිස්සේ ක්‍රියාකාරී ගබඩාවක් පවත්වා ගෙන යන එකකි.
6. වේල්ල සහ වාන් මාර්ග නිර්මාණය: ආරක්ෂිත, විශ්වාසදායක සහ ආර්ථිකමය
භූ විද්‍යාත්මක තත්ත්වයන්, ද්‍රව්‍ය ලබා ගැනීමේ හැකියාව සහ ව්‍යුහාත්මක අවශ්‍යතා මත පදනම්ව වේලි ගල් පිරවීම, පස් පිරවීම, ගුරුත්වාකර්ෂණ කොන්ක්‍රීට් හෝ ආරුක්කු කොන්ක්‍රීට් විය හැකිය. මෙහි කාර්යක්ෂමතාව යනු ප්‍රශස්ත "ජීවන චක්‍ර පිරිවැය" යන්නයි: ඉදිකිරීම්, ක්‍රියාකාරිත්වය, නඩත්තුව සහ අවදානම.
වේල්ලේ ස්ථායිතාවයට තර්ජනයක් නොවන පරිදි වාන් දොරටුවට අතිශය සැලසුම් කළ ගංවතුරක් පසුකර යාමට හැකි විය යුතුය. වාන් දොරටුව ඉතා කුඩා නම්, එය ඉක්මවා යාමේ අවදානම වැඩි වේ (ඉතා භයානක තත්වයකි). එය ඉතා විශාල නම්, පිරිවැය වැඩි වේ. නවීන වාන් දොරටුව සැලසුම් මඟින් ව්‍යුහයට හානි කළ හැකි පහළ ඛාදනය වැළැක්වීම සඳහා ප්‍රමාණවත් ශක්ති විසුරුවා හැරීමක් ද සලකා බලයි.
7. ආහාර ගැනීම, කුණු රාක්කය සහ ටර්බයින ක්‍රියාකාරිත්වය: හිස සහ විසර්ජනය ප්‍රශස්ත කිරීම
ස්ථායී ජල ප්‍රවාහයක් සහතික කිරීම, සුළි සුළං අවම කිරීම සහ අවහිර වීමට එරෙහි වීම සඳහා ජල ආදාන සංරචක නිර්මාණය කළ යුතුය. කුණු රාක්ක සුන්බුන් සහ දැව පෙරහන් කරන අතර, රේකින් පද්ධතියක් විශ්වසනීයත්වය වැඩි දියුණු කරයි. බලශක්ති කාර්යක්ෂමතා දෘෂ්ටිකෝණයකින්, ප්‍රශස්ත පරාසය තුළ මෙහෙයුම් ජල මට්ටම පවත්වා ගැනීම ශුද්ධ හිස පවත්වා ගැනීම සඳහා ඉතා වැදගත් වේ. ජල මට්ටමේ උච්චාවචනයන් වැඩි වන තරමට, ටර්බයිනය එහි උපරිම කාර්යක්ෂමතා ලක්ෂ්‍යයෙන් ඔබ්බට ක්‍රියාත්මක වේ.
ටර්බයින වර්ගය (කැප්ලාන්, ෆ්‍රැන්සිස්, පෙල්ටන්) තෝරා ගැනීම ද ජලාශ සැලසුම සහ හිසට සම්බන්ධ වේ. සාපේක්ෂව නියත හිසක් පවත්වා ගෙන යන ජලාශ වඩාත් ස්ථායී ක්‍රියාකාරිත්වයට ඉඩ සලසන අතර, විශාල හිස වෙනස්කම් ඇති පද්ධති සඳහා සුදුසු පාලන උපාය මාර්ග සහ ටර්බයින තේරීම අවශ්‍ය වේ.
8. ජල ගුණාත්මකභාවය සහ පාරිසරික බලපෑම: පද්ධති කාර්යක්ෂමතාවයේ කොටසක්
ජලාශවල කාර්යක්ෂමතාව kWh වලින් පමණක් නොව, තිරසාර බවින් ද මනිනු ලැබේ. විශාල ජලාශ තාප ස්ථරීකරණයට හේතු විය හැක, පහළ ස්ථරවල දියවී ඇති ඔක්සිජන් අඩු කළ හැකි අතර ඇල්ගී වර්ධනය දිරිමත් කළ හැකිය. දුර්වල ජල ගුණාත්මකභාවය විඛාදනය වේගවත් කළ හැකිය, උපකරණ කඩාකප්පල් කළ හැකිය, සහ පහළ පරිසර පද්ධති සඳහා ගැටළු ඇති කළ හැකිය.
නිර්මාණ විසඳුම් අතරට බහු මට්ටමේ ජල පරිභෝජනය (විවිධ ගැඹුරින් ජලය ලබා ගැනීම), වාතනය සහ පහළට ගලා යන වාසස්ථාන පවත්වා ගැනීම සඳහා පාරිසරික ප්‍රවාහය නියාමනය කිරීම ඇතුළත් වේ. අතිරේකව, මාළු සංක්‍රමණය පවත්වා ගැනීම සඳහා මාළු ඉණිමං හෝ මාළු මාර්ග සලකා බැලිය හැකිය.
9. ජලාශ මෙහෙයුම් විදුලි පද්ධතිය සමඟ ඒකාබද්ධ කිරීම
ජල විදුලි ජලාශ යනු "බලශක්ති බැංකු" වන අතර, අනෙකුත් විදුලිය සහ විදුලි උත්පාදන බර (ගල් අඟුරු බලාගාර, ගෑස් බලාගාර, සූර්ය බලශක්තිය සහ සුළං බලය) සමඟ ඒකාබද්ධ ආකාරයකින් ක්‍රියාත්මක වන විට ඒවායේ වටිනාකම උපරිම වේ. කාලගුණය මත පදනම් වූ ගලා ඒමේ අනාවැකි සහ ජල විද්‍යාත්මක ආකෘති සමඟ, ක්‍රියාකරුවන්ට විශේෂයෙන් උපරිම වේලාවන්හිදී බලශක්ති අස්වැන්න උපරිම කිරීම සඳහා ජලය ගබඩා කර මුදා හැරිය යුත්තේ කවදාද යන්න කළමනාකරණය කළ හැකිය.
නවීන පද්ධති සඳහා, SCADA, ජල මට්ටමේ සංවේදක, අවසාදිත සංවේදක සහ තත්‍ය කාලීන වර්ෂාපතන අනාවැකි තීරණ ගැනීමේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කරයි. සමහර ව්‍යාපෘති වලදී, ඇල්ගොරිතම මත පදනම් වූ ප්‍රශස්තිකරණ ප්‍රවේශයක් මඟින් වඩාත් ආර්ථිකමය සහ ආරක්ෂිත ජලාශ රීති වක්‍රය තීරණය කිරීමට පවා උපකාරී වේ.
නිගමනය
ජල විදුලිබල පද්ධති සඳහා කාර්යක්ෂම ජලාශ නිර්මාණය යනු ගබඩා ධාරිතාව වැඩි කිරීමට වඩා වැඩි යමක් ඇතුළත් වේ; එය ධාරිතාව, ගංවතුර ආරක්ෂාව, ජල අලාභය, අවසාදිත පාලනය, පරිභෝජනයේ විශ්වසනීයත්වය සහ පාරිසරික බලපෑම සමතුලිත කරයි. එහි පදනම් වන්නේ ශක්තිමත් ජල විද්‍යාත්මක විශ්ලේෂණය, සුදුසු ගබඩා වෙන් කිරීම (මියගිය-ක්‍රියාකාරී-ගංවතුර) සහ වෙනස්වන දේශගුණයට සහ විදුලි බර රටා වලට අනුවර්තනය වන මෙහෙයුම් උපාය මාර්ග ය. කාර්යක්ෂමව නිර්මාණය කරන ලද ජලාශ වඩාත් ස්ථාවර විදුලිය ලබා දෙයි, දිගු සේවා කාලයක් ඇත, නඩත්තු වියදම් අඩු කරයි සහ පාරිසරික බලපෑම් කළමනාකරණය කරයි - ඒවා තිරසාර, පිරිසිදු බලශක්ති සංක්‍රාන්තියක ප්‍රධාන සංරචක බවට පත් කරයි.
ඔබ කැමති නම්, වැසි සහ වියළි කාල අවස්ථා දෙකටම අදාළව සිද්ධි අධ්‍යයන (උදා: බහුකාර්ය ජලාශ එදිරිව ජල විදුලි ජලාශ), සැලසුම් පරාමිති උදාහරණ හෝ ජලාශ මෙහෙයුම් රීති වක්‍ර රාමු එකතු කිරීමෙන් මට උදව් කළ හැකිය.
