بخشی از مقاله
چکیده
برای استفاده از انرﮊی آب، احداث نیروگاههای برق آبی در طی نیم قرن گذشته نظر کارشناسان و متخصصان را به خود جلب کرده است. اما در مسیر طرح و راه اندازی این نیروگاهها پارامترهای مهمی باید مد نظر مهندسان قرار گیرد که با توجه به اینکه جریان آب بصورت مشخص ترین کمیت در اینگونه پروﮊه ها می باشد هیدرولیک نیروگاهها از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است.
در این مقاله به بررسی معماری و هیدرولیک حوضچه تعادل و مخزن ذخیره روزانه و نحوه تقسیم آب میان حوضچه تعادل و مخازن ذخیره، و طراحی سرریز حوضچه تعادل بر روی رودخانه سریس در استان کهکیلویه و بویراحمد می باشد پرداخته شده است.
١- مقدمه
مکان مورد انتخاب پروﮊه نیروگاه برق آبی بواسطه موقعیت جغرافیایی و توپوگرافی منطقه مربوطه تعیین کننده چگونگی و فرم کلی پروﮊه می باشد. هر مکانی دارای خصوصیات فیزیکی است که بر اساس آن میتوان اقتصادی ترین و ساده ترین فرم را برای موقعیت خاص آن محل بدست آورد و طراحان باید با در نظر گرفتن بهترین حالت اقتصادی کلیه موارد فیزیکی طرح را مورد توجه قرار دهند. در این مقاله به طراحی هیدرولیکی حوضچه تعادل - Fore bay - و مخزن ذخیره روزانه نیروگاه برق آبی سریس با توجه به خصوصیات توپوگرافی و خصوصیات فیزیکی منطقه پرداخته شده است.
٢- موقعیت جغرافیایی طرح
محدوده نیروگاه برق آبی جایگاه سریس از نظر جغرافیایی در بین طول های ٥١ درجه و ٣٠ دقیقه تا ٥١ درجه و ٣٧ دقیقه شرقی و عرضهای ٣٠ درجه و ٤٥ دقیقه تا ٣٠ درجه و ٤٨ دقیقه شمالی و در ١٦ کیلومتری جنوب غرب یاسوج واقع در استان کهگیلویه و بویراحمد و دهستان سررود شمالی واقع شده است. جمعیت اقتصادی منطقه ٢٥٣١ نفر و فعالیت اقتصادی بارز آنها دامداری است. مساحت حوزه آبریز سریس ٨/٤١ کیلومتر مربع می باشد, متوسط نزولات جوی این منطقه ١٥٢٩ میلی متر است. منبع آب رودخانه سریس چشمه ها و همچنین ناشی از ذوب آب برفهای کوه دنا می باشد و رودخانه سریس نهایتاﹰ به رودخانه خرسان متصل می گردد. اقلیم منطقه نیمه مرطوب سرد که از اوایل آذرماه تا اواخر فروردین دوره یخبندان است.
٣- مطالعات هیدروانرﮊی نیروگاه برق آبی سریس
محاسبات هیدروانرﮊی براساس منحنی تداوم جریان، بلندای کل روی نیروگاه و طول پنستاک انجام گرفته است و نهایتاﹰ منجر به تعیین دبی طرح، ظرفیت نصب نیروگاه و حجم مفید مخزن روزانه و ابعاد پنستاک گردیده است. بر اساس دبی طرح، طراحی دقیق هیدرولیکی آبگیر، کانال انتقال آب و سازه های ورودی آب به مخزن روزانه و نهایتاﹰ مخزن تعادلی انجام گرفته است و تراز دقیق آب در مخزن متعادل کننده ورودی به پنستاک محاسبه گردیده است.. جدول - ١ - خلاصه مطالعات هیدروانرﮊی را می دهد
جدول١- نتایج محاسبات هیدروانرﮊی نیروگاه برق آبی سریس
٤- ابعاد مخزن روزانه و نوع مخزن روزانه
در این نیروگاه برق آبی با توجه به کارکرد ٦-٤ ساعته با حجم دبی به مراتب بیشتر از دبی روزانه نیاز به مخزن متعادل کننده روزانه می باشد. با توجه به آنالیز هیدروانرﮊی حجم کل مورد نیاز مخزن روزانه با احتساب حجم لازم جهت راه اندازی توربین ها ٢٣٤٤٠ مترمکعب می باشد. در این راستا ٤ نوع مخزن روزانه به شرح زیر درنظر گرفته شده است :
٤-١- مخزن با جناحین شیب دار
- یک عمودی به یک و نیم افقی - حفاری شده در شیب طبیعی کوه که جنس پوشش جناحین بتن مسلح به ضخامت ١٥ سانتیمتر و جنس کف رس کوبیده شده به ضخامت حداقل نیم متر است.
٤-٢- مخزن با جناحین طولی شیب دار
- یک عمودی به یک و نیم افقی - یک جناح طولی، دیوار حائل وزنی بتنی حفاری شده در شیب طبیعی کوه که جنس پوشش جناحین شیب دار بتن مسلح به ضخامت ١٥ سانتیمتر، جنس دیوار حائل در جناح دیگر بتن وزنی و جنس کف رس کوبیده شده به ضخامت حداقل نیم متر.
٤-٣- مخزن با دیوارهای حائل قائم
بتن وزنی در چهار طرف و حفاری شده در شیب طبیعی کوه که جنس دیوارهای حائل در اطراف بتنی وزنی و جنس کف رس کوبیده شده به ضخامت حداقل نیم متر می باشد.
٤-٤- مخزن با جناحین شیب دار
- یک عمودی به دو افقی - حفاری شده در شیب طبیعی کوه که جنس پوشش جناحین و کف آسفالت با ضخامت ٢٥ سانتیمتر و در زیر آن پوشش شنی به عمق نیم متر جهت زهکشی مدنظر قرار گرفته است.
در هر چهار نوع مخزن فرم کلی مخزن بدین صورت مد نظر قرار گرفته است که در پلان یک مستطیل طویل باشد که طول آن موازی خطوط تراز در دیواره کوه و عرض آن عمود بر شیب طبیعی کوه باشد. به عبارت دیگر با تبعیت از فرم طبیعی توپوگرافی عملا سعی شده که مخزن روزانه از همان فرم کانال انتقال تبعیت کند منتهی با عرض بیشتر یعنی مخزن روزانه ادامه همان کانال انتقال است که عرض و عمقش افزایش داده شده است.
بنابراین بهینه یابی جهت مخزن روزانه از لحاظ اقتصادی با توجه به زیاد بودن یک بعد - طول مخزن - در مقایسه با دو بعد دیگر - عرض و عمق - باعث می شود که مسئله بصورت دوبعدی در مقطع درآید. در این راستا شیب زمین با زاویه α و شیب مجاز خاکبرداری با زاویه β جزﺀ اطلاعات ورودی مسئله هستند. در طرف کوه یک جاده دسترسی به عرض ٥/٣ متر مدنظر قرار گرفته است و با توجه به تجهیزات ماشین آلات حفاری عمق حداکثر در حد ٥/٤ متر از کف تمام شده درنظر گرفته شده است که با توجه به ارتفاع آزاد نیم متر عمق حداکثر آب در مخزن ٤ متر می باشد
