דיווערזשאן קאנאל דיזיין צו אפטימיזירן וואסער פלוס צו דער טורבין
אין ביידע הידראָעלעקטרישע קראַפט (PLTA) און מיקראָהידראָ קראַפטווערק, איינער פון די הויפּט שליסלען צו הצלחה איז ווי וואַסער קען ווערן געפֿירט צו דער טורבינע אויף אַ סטאַבילן, זיכערן און עפֿעקטיוון שטייגער. שעפעדיק וואַסער פּראָדוצירט נישט אויטאָמאַטיש מאַקסימום ענערגיע אויב זיין פֿלוס ווערט נישט ריכטיק געראטן. דאָ שפּילן דייווערזשאַן קאַנאַלן אַ קריטישע ראָלע: זיי פֿונקציאָנירן צו דייווערטירן אַ טייל פֿון די טייך אָדער הויפּט קאַנאַל'ס אַרויסגאַנג צו דער קראַפט סיסטעם, און דערנאָך צוריקגעבן עס צום טייך נאָך דורכגיין די טורבינע. דער אַרטיקל דיסקוטירט די פּרינציפּן, קאָמפּאָנענטן און טעכנישע באַטראַכטונגען אין דייווערזשאַן קאַנאַל פּלאַן צו אָפּטימיזירן וואַסער פֿלוס צו דער טורבינע.
1. דעפֿיניציע און פֿונקציע פֿון דיווערזשאַן קאַנאַלן
א דיווערדזשיישאַן קאַנאַל איז אַ הידראַולישע אינפראַסטרוקטור וואָס ריכט וואַסער פֿון אַ מקור (טייך, איריגאַציע קאַנאַל, אָדער דאַם) צו אַ דזשענערייטינג אַפּאַראַט. ניט ווי גרויסע דאַמען וואָס שאַפֿן רעזערוואַרן, דיווערדזשיישאַן סיסטעמען נוצן בכלל לויף-פון-טייך פֿלוס, דאָס הייסט, זיי נוצן נאַטירלעכן פֿלוס מיט מינימאַל סטאָרידזש. די הויפּט פֿונקציעס פֿון דיווערדזשיישאַן קאַנאַלן אַרייַננעמען:
1. כאפן די אויסלאזונג וואס איז נויטיג צו טרייבן די טורבין לויט די פלאן קאפאציטעט.
2. סטאביליזירן דעם שטראָם אַזוי אַז די טורבינע באַקומט אַ רעלאַטיוו קאָנסטאַנטע אויסלאָדן און זאָל נישט שאַרף פלוקטוירן.
3. קאנטראלירן סעדימענט און אפפאל כדי נישט צו שאטן די טורבינע אדער רעדוצירן איר עפעקטיווקייט.
4. רעדוצירן ענערגיע פארלוסט (קאפ פארלוסט) צוליב רייבונג, שאַרפע בענדס, אדער נישט פּאַסיק קאַנאַל קראָס-סעקשאַנז.
5. אויפהאלטן זיכערהייט דורך צושטעלן איבערפלוס פאסיליטיעס, דריינעדזש טירן, און פלוט שוץ.
מיט אנדערע ווערטער, דער דייווערזשאַן קאַנאַל איז אַן "ענערגיע וועג" וואָס זאָרגט אַז די וואַסער'ס פּאָטענציעל דערגרייכט טאַקע די טורבינע אין דעם בעסטן צושטאַנד.
2. שליסל פּאַראַמעטערס וואָס באַשטימען פּלאַן
איידער מען באַשטימט די פֿאָרעם און דימענסיעס פֿונעם קאַנאַל, מוזן פּלאַנערס פֿאַרשטיין עטלעכע גרונטלעכע פּאַראַמעטערס:
– פּלאַנירטע אויסלאָז (Q): די סומע פון שטראָם וואָס איז געצילט צו אַרייַן די טורבינע (מ³/s).
– נעץ קאָפּ (Hnet): דער עפעקטיווער הייך אונטערשייד וואָס בלייבט איבער נאָך אָפּרעכענען ענערגיע פארלוסטן.
– טייך קעראַקטעריסטיקס: סעזאָנאַלע מינימום און מאַקסימום אויספלוס, בעט שיפּוע, טייך ברייט, און מבול פּאַטערנז.
– זעצונג: די גרייס און קאנצענטראציע פון זעצונג, ספעציעל בעת דער רעגנדיקער סעזאן.
– געאלאגישע און טאפאגראפישע באדינגונגען: באשטימען קאנסטרוקציע פעסטקייט, ליינינג רעקווייערמענץ, און לאנדסלייד ריזיקעס.
– סביבה'דיגע רעקווייערמענץ: מינימום אויסגאס וואס מוז ווייטער פליסן אין טייך (סביבה'דיגע פלוס).
גוטער דיזיין באַלאַנסירט שטענדיק ענערגיע באדערפענישן, זיכערקייט, קאַנסטרוקציע קאָסטן און ענווייראָנמענטאַל סאַסטיינאַביליטי.
3. הויפּט קאָמפּאָנענטן פון דעם דיווערזשאַן קאַנאַל
א דייווערזשאַן סיסטעם באשטייט בכלל פון עטלעכע פֿאַרבונדענע טיילן:
א. אויפנאמע געביידע
דער איינגאס איז דער אָנהייב־פונקט פֿאַר וואַסער־איינגאס. זײַן אָרט איז אויסגעקליבן אַזוי אַז:
– גרינג צו דירעקטירן אריינפלוס,
– גאַנץ זיכער פֿון עראָזיע און פֿלוטן,
– מינימיזירן סעדימענט אריינגאנג.
די אויפנאמע איז געווענליך אויסגעשטאט מיט א מיסט געשטעל (גראבער פילטער) צו האלטן צווייגן, פלאסטיק, און גרויס מיסט.
ב. הויפּט-טראַנס קאַנאַל
דער קאַנווייער קאַנאַל טראָגט וואַסער פֿון דער אַרייַנגאַנג צום זעצן טאַנק אָדער פֿאָרבעי. דער קאַנאַל קען זיין:
– אפענע קאנאלן, פאסיג פאר א ווייכער טאפאגראפיע און נידעריגערע קאסטן,
– רער (ערשטע פּענסטאָק), אויב דער טעריין איז שווער אָדער איר דאַרפט מינימיזירן פארלוסטן.
דער פּלאַן פֿון דעם קאַנווייער קאַנאַל זאָל אונטערשטרייַכן דעם ריכטיקן פֿלוס ראַטע. צו לאַנגזאַם פֿאַראורזאַכט זעצונג פֿון זאַץ; צו שנעל פֿאַרגרעסערט ענערגיע פֿאַרלוסט און דעם ריזיקאָ פֿון עראָזיע.
ג. זעצן בעקן (זאַמד טראַפּ)
פֿאַר טורבינען—ספּעציעל פּעלטאָן און טורגאָ טורבינען—קען זאַמד-זעדאַמענט באַשנעלערן די אָפּנוץ פון די נאָזל און לויפֿער. זעצונג-בעקנס זענען דיזיינד צו רעדוצירן די גיכקייט פון דעם שטראָם, און דערלויבן דעם זעדאַמענט זיך צו זעצן צום דנאָ און דערנאָך ווערן אויסגעטריקנט דורך אַ דריינאַדזש-טויער.
ד. פאָרבעי און שפּילוויי
די פאָרבעי איז אַ רעזערוואַר איידער וואַסער גייט אַרײַן אין דעם פּענסטאָק. איר פֿונקציע איז צו סטאַביליזירן דעם פֿלוס און צושטעלן פּלאַץ פֿאַר איבערפֿלוס דורך דעם שפּילוועג אויב דער אויספֿלוס איז צו שטאַרק. דער שפּילוועג פֿאַרהיט איבעריקן דרוק און אומקאָנטראָלירטן איבערפֿלוס וואָס קען שאַטן דעם פּענסטאָק אָדער סטרוקטור.
ה. פּענסטאָק צו טורבין
כאָטש די פּענסטאָק איז נישט טייל פֿון אַן אָפֿענעם קאַנאַל, איז עס אַ פֿאָרזעצונג פֿון דער אָפּפֿלוס־סיסטעם. דער איבערגאַנג פֿון פֿאָרהויז צום פּענסטאָק מוז זײַן גלאַט כּדי צו מינימיזירן ענערגיע־פֿאַרלוסט און פֿאַרמײַדן וואָרטעקסן וואָס קענען אַרײַנציען לופֿט.
4. הידראַולישע פּרינציפּן צו אָפּטימיזירן עפעקטיווקייט
אָפּטימיזירן דעם פלוס צום טורבינע פאָקוסירט אויף האַלטן Hnet אַזוי הויך ווי מעגלעך. ענערגיע פארלוסט (דרוק פארלוסט) פּאַסירט צוליב:
– רייַבונג פון די קאַנאַל/רער ווענט,
– ענדערונגען אין קראָס-סעקשאַן,
– דרייט זיך,
– טורבולענץ.
אין אפענע קאנאלן, ניצן פלענער אפט מענינג'ס גלייכונג צו שאצן די באציאונג צווישן שיפּוע, קאנאל ראפקייט, און שטראם גיכקייט. קאנצעפטועל, די אפטימיזאציע טריט שליסן איין:
1. באַשטימען אַן אַדעקוואַטן קאַנאַל קראָס-סעקשאַן (טראַפּעזאָידאַל אָדער קוואַדראַטיש) פֿאַר אַ סטאַבילן שטראָם.
2. קלייבט אויס ליינינג מאַטעריאַלן ווי בעטאָן, ציגל, אדער געאָמעמבראַנע צו קאָנטראָלירן ראַפנאַס און ליקס.
3. רעדוצירן שאַרפע דרייען; אויב נישט פאַרמיידלעך, נוצן גרויסע דריי ראַדיוס און קליף שוץ.
4. פֿאַרמײַדן פּלוצעמדיקע הייך־ענדערונגען וואָס פֿאַראורזאַכן טורבולענץ און מעגלעכע קאַוויטאַציע אין פֿאַרמאַכטע געביטן.
5. פאַרוואַלטן די קריטישע גיכקייט פון סעדאַמענט, אַזוי אַז פּאַרטיקלען זאָלן זיך נישט אָנזאַמלען אָבער נישט עראָדירן דעם קאַנאַל.
דער ענדגילטיקער רעזולטאַט איז אַ "רואיקער אָבער שטאַרקער" שטראָם: שנעל גענוג צו טראָגן וואַסער עפֿעקטיוו, אָבער שטאַרק גענוג צו פֿאַרמייַדן שאָדן.
5. סעדימענט און אפפאל קאנטראל: פאקטארן וואס באשטימען טורבין לעבן
פילע מיקראָ-הידראָ סיסטעמען דערגרייכן נישט זייער פּלאַנירטע לעבנסדויער צוליב סעדאַמענט פּראָבלעמען. דעריבער, זאָל אַ דיווערדזששאַן קאַנאַל פּלאַן אַרייננעמען די פאלגענדע סטראַטעגיעס:
– געשטאַפּלט מיסט געשטעל: גראָבע זיפּ בײַם אַרײַנגאַנג און אַ פֿײַנערע זיפּ לעבן דעם פֿאָרהויז.
– גענוגנדיקע זאַמד־פֿאַל: לענג און טיפֿקייט גענוג צו אָפּלייגן זאַמד פֿון אַ געוויסער גרייס (באַשטימט פֿון סעדימענט־דאַטן).
– שווענק טויער: פלאצירט ביים זאַץ אָרט, גרינג צו אָפּערירן, און זיכער פֿאַר דעם אָפּעראַטאָר.
– צוטריט פאר אויפהאלטונג: דורכקוק וועגן, ארבעטס פלעצער און רייניקונג פונקטן.
דער שליסל צו דיזיין איז נישט נאָר "אַרבעטן ווען נײַ," נאָר אויך זײַן גרינג צו וישאַלטן איבער די יאָרן.
6. סטרוקטורעלע זיכערהייט און פלאָט קעגנשטעל
דיווערזשאן קאנאלן מוזן קענען אויסהאלטן עקסטרעמע אויסלאזונגען. עטלעכע וויכטיגע טריט:
– גענוגנדיקע פרייבאָרד (אויפהאלטונגס הייך) אַזוי אַז וואַסער זאָל נישט איבערפליסן ווען כוואַליעס אָדער אויספלוס שטייגן.
– קליף שוץ מיט פארשטארקטע שטיין ציגל, גאַביאָנען, אדער וועגעטאַציע.
– אויסגוס-סטרוקטורן אין דער פאָרבעי אדער אויפנאַם צו באַזײַטיקן איבעריקן אויסגאַנג.
– קאָנטראָלירט דעם טויער און נויטפאַל-אויסשליסונג צו אָפּשטעלן דעם שטראָם צום פּענסטאָק אין פאַל פון שאָדן.
אין געביטן וואָס זענען פּראָנע צו לאַנדסליידז, מוזן דריינאַדזש קאַנאַלן ויסמיידן נישט-סטאַבילע שלעפּן. אויב דאָס איז נישט מעגלעך, זענען באָדן פארשטארקערונג, שלעפּ דריינאַדזש, און מאָניטאָרינג פארלאנגט.
7. אפעראציאנעלע און סביבה'דיגע באַטראַכטונגען
טעכנישע אָפּטימיזאַציע זאָל נישט פֿאַרלאָזן סאָציאַלע און סביבה אַספּעקטן. א גוטע דייווערזשאַן סיסטעם:
– אויפהאלטן מינימום טייך אויסגאס פארן עקאסיסטעם,
– אויסמיידן איבערגעטריבענע שטערונגען צו פיש-מיגראציע (וואו נויטיק),
– נעמען אין באַטראַכט די קהילה'ס באַוואַסערונג אָדער רוי וואַסער באדערפענישן,
– פאַרהיטן ענדערונגען אין טייך מאָרפאָלאָגיע וואָס פאַראורזאַכן אַראָפּגאַנג עראָוזיע.
אין פילע פראיעקטן, ווערט לאנג-טערמין ערפאלג באשטימט דורך קהילה'ס אקצעפטאציע און איינהאלטונג פון ענווייראמענטאלע רעגולאציעס.
8. קעסימפולאַן
די דיווערזשאן קאנאל פלאן איז א קריטישע יסוד פאר זיכער מאכן אז טורבינעס באקומען אן אפטימאלן וואסער שטראם, סיי אין טערמינען פון אויסגאס, סטאביליטעט, און קוואליטעט (פריי פון סעדימענט און דעבריס). דורך באטראכטן הידראלאגישע פאראמעטערס, טאפאגראפיע, ענערגיע פארלוסטן, סעדימענט קאנטראל, און זיכערהייט און סביבה פאקטארן, קענען דיווערזשאן סיסטעמען פארבעסערן דזשענעראציע עפעקטיווקייט בשעת זיי פארלענגערן טורבין לעבן. לעצטנס, דיווערזשאן קאנאלן זענען נישט פשוט "וואסער צושטעל גראבן," נאר גאנץ אינזשענירטע סיסטעמען וואס באשטימען ווי עפעקטיוו וואסער ענערגיע קען ווערן פארוואנדלט אין עלעקטריע פארלעסליך און נאכhaltig.
