2.4. Водохранилища как инструмент регулирования стока

Рассмотрены варианты регулирования стока при ирригационном и энергетическом режимах гидроузлов, выявлены их критерии и условия оптимизации. Автор курса: Георгий Николаевич Петров Водохранилище являются одним из основных сооружений крупных гидроузлов комплексного, ирригационно-энергетического назначения. Их объемы могут быть очень значительными. Например, объемы водохранилищ: Нурекской ГЭС – 10 куб.км, Рогунской ГЭС – 13 куб.км, Токтогульской ГЭС – 19 куб.км, Капчагайчкая ГЭС – 28 куб.км, Бухтарминская ГЭС – 52 куб.км. Все такие водохранилища являются дополнительными водными ресурсами и в то же время инструментами регулирования водного стока. В процессе функционирования гидроузлов водохранилища регулярно срабатываются и вновь наполняются (в пределах полезного объема). Такая сработка-наполнение в гидроузлах сезонного регулирования осуществляется ежегодно, а в гидроузлах многолетнего регулирования в течение более длительного периода. Этим осуществляется регулирование водного стока для одной из двух приоритетных целей – ирригации и гидроэнергетики. Для ирригации основным параметром водохранилища является его объем. Ирригационный режим предусматривает максимальное использование накопленной в водохранилище воды (вместе с бытовым речным стоком) в период вегетации и накопление ее в остальной период года. Никакое выравнивание расходов воды в реке в течение года не предусматривается. При энергетическом режиме работы гидроузла основной задачей является максимизация выработки электроэнергии. Так как речной сток определяется ее гидрологией и является независимой величиной, то единственным регулируемым параметром в этом случае является напор воды. Поэтому с точки зрения максимизации выработки электроэнергии наиболее оптимальным режимом работы ГЭС с водохранилищем, без сработки водохранилища является ее работа на бытовом стоке с максимальным напором. Сработка водохранилища на первый взгляд могла бы увеличить выработку электроэнергии, но при этом будут уменьшены напоры ГЭС. Поэтому для каждого конкретного случая нужны конкретные расчеты. Они показывают, что сработка водохранилища при энергетическом режиме выгодна только в краткосрочном периоде и при определённых значениях бытовых расходов в реке. К тому же необходимо учитывать, что после опорожнения водохранилища потребуется его новое наполнение, которое также будет осуществляться с пониженными напорами. Поэтому при энергетическом режиме работы ГЭС сработку-наполнение водохранилища целесообразно осуществлять только для целей выравнивания стока для выработки электроэнергии. глубина сработки водохранилища при этом будет зависеть от полезного объема водохранилища. Задания для самоконтроля 1. Как определяется расход и объем воды, необходимый для вегетации? 2. Что такое полезный объем водохранилища? 3. Можно ли совместить интересы ирригации и энергетики при наличии только одной ГЭС с водохранилищем? 4. Что такое интегральные кривые стока? Дополнительное задание Являются ли формулы для расчета мощности (N) и энергии (Э) ГЭС физическими, то есть выполняется ли для них принцип Фурье – соответствие размерностей правой и левой частей?