Режимы ГЭС при регулировании стока реки гидроузлами, распределенными в ее бассейне

• Автор: Фан Вьен Фыонг
• Шифр специальности: 05.14.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 132 с. : ил

Введение

Глава 1. Анализ использования гидроэнергетических ресурсов в зонах риска наводнений.

1.1 Анализ современного состояния и перспектив использования гидроэнергетических ресурсов.
1.2 Возрастание риска наводнений и принципы управления паводковыми расходами водохранилищами ГЭС в современных условиях.

1.3 Методы и модели регулирования паводков.

1.4 Выводы по главе 1.

Глава 2. Математическое моделирование регулирования речного стока системой распределенных на водосборе гидроузлов.
2.1 Разработка математической модели регулирования паводковых расходов русловым водохранилищем с ГЭС.
2.2 Разработка математической модели регулирования паводковых расходов гидроузлами с временно затапливаемым водохранилищем.
2.3 Математическая модель режимов работы русловой ГЭС при совместном регулировании паводковых расходов с гидроузлами на боковых притоках.
2.4 Математическое моделирование режима работы русловой ГЭС годичного регулирования стока на основе диспетчерского графика.
2.5 Выводы по главе 2.
Глава 3. Исследование режимов работы русловой ГЭС при совместном роллировании паводков на водосборе гидроузлами на боковых притоках на примере р.Селемджи .
3.1 Анализ условий функционирования ГЭС при регулировании паводковых расходов.
3.2 Оценка режимов работы Селемджинской ГЭС при регулировании паводковых расходов русловым водохранилищем.
3.3 Обоснование параметров и режимов противопаводкового гидроузла на боковой притоке с учетом требований охраны окружающей среды.
3.4 Оценка эффективности совместного регулирования паводковых расходов Селемджинской ГЭС и гидроузлами на боковых притоках.
3.5 Анализ долгосрочных режимов работы Селемджинской ГЭС при совместной работе с противопаводковыми гидроузлами на боковых притоках.
3.6 Оценка режимов регулирования паводковых расходов Селемджинским гидроузлом при засорении донных отверстий Норского противопаводкового гидроузла.
3.7 Выводы по главе 3.
Глава 4. Экологические аспекты создания противопаводковых гидроузлов с временнозатапливаемым ложем водохранилища.
4.1 Вопросы охраны окружающей среды при затоплении болот и заболоченных лесов.
4.2 Оценка всплывания торфов.
4.3 Оценка качества водной среды.
4.4 Выводы по главе 4.
Заключение Список литературы Приложения
В последнее время определилась тенденция строительства низконапорных гидроузлов с малой площадью затопления земель, а следовательно, с пониженной возможностью регулирования стока.
В этих условиях целесообразно снижение риска от наводнений осуществлять путем регулирования паводковых расходов всего речного бассейна распределенной системой водохранилищ при минимальном воздействии на природную среду. Такая система включает комплексный гидроузел с гидроэлектростанцией каскад ГЭС на основной реке, с минимальной емкостью регулирования максимального стока и противопаводковые гидроузлы с временнозаполняемыми водохранилищами на боковых притоках, в которые перераспределяется противопаводковая емкость.
Схему регулирования паводков распределенной на водосборе системой водохранилищ можно рассматривать весьма перспективной для речных бассейнов Вьетнама.
Методологические основы регулирования максимальных расходов водохранилищами ГЭС заложены исследованиями, выполненными в институтах Гидропроект, Энергосетьпроект, ВНИИГ, ЛПИ, МЭИ, МИСИ, МГМИ, НЭТИ, ЭНИН, ИВП, ГГИ и др. Большой вклад в разработку гидрологических, гидравлических, водохозяйственных и экологических аспектов регулирования стока водохранилищами и управления паводками внесли Авакян А.Б., Александровский А, Арсеньев Г.С., Асарин А.Е, Арефьев Н.В., Арсеньев Г.С., Бахтиаров В.А., Бефани А.Н., Васильев Ю.С., Воробьев Б.В., Елистратов В.В., Железняк И.А., Картвелишвили , Крицкий , Менкель М.Ф., Нежиховский , Обрезков В.И., Плешков Я.Ф., Потапов М.В., Резниковский А.Ш., Федоров М.П., Хрисанов Н.И., Шарыгин , Цингер В.I I., Нэш Ж., Зоч Р., Овертон Д., Нгуэн Д. и др.
Обострение проблемы управления паводками требует поиска новых более эффективных подходов с участием ГЭС в организации борьбы с наводнениями, разработки моделей регулирования паводков речного бассейна системой
распределенных на водосборе водохранилищ, учитывающих многообразие условий их функционирования.
Актуальность


Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы. Работа изложена на 2 страницах машинописного текста, включает таблиц и рисунков. Библиография содержит 9 наименования. Автор выражает благодарность научному руководителю с. Масликову В. И, зав. ВИЭГ проф. Елистратову В. В. за ценные советы и рекомендации, зав. ГТС, проф. Андрееву А. Е. за консультации по гидравлическим расчетам противопаводковых гидроузлов, а также сотрудникам кафедры возобновляющихся источников энергии и гидроэнергетики за помощь в подготовке работы. ГЛАВА 1. Анализ современного состояния и перспектив использования гидроэнергетических ресурсов. К началу XXI века электроэнергетика заняла ведущую роль в развитии мировой экономики. Согласно 1 основными задачами электроэнергетики на ближайшую перспективу являются стабильность энергообеспечения, доступность электроэнергии, надежность и безопасность для окружающей среды. Общее мировое производство электроэнергии к концу XX века превысило 0 млрд. Втч, из них на угольных тепловых электростанциях было выработано ,5 , на жидком топливе и ,6 на газе. Доля электростанций в мировом производстве электроэнергии составила ,9, атомных электростанций ,7, нетрадиционных возобновляемых источников энергии 1,3 2, 3. Глобальное загрязнение окружающей среды в настоящее время и опасность ухудшения ситуации является основным и наиболее существенным препятствием для развития тепловой на органическом топливе и атомной энергетики. Оценивая состояние гидроэнергетики в начале XXI века можно отметить, что используется небольшая часть огромного потенциала речного стока нашей планеты, составляющего около ТВт. Так, освоено не более экономического гидропотеициала таблица 1. Ряд стран Парагвай, Норвегия, Замбия, Уругвай, Бразилия практически полностью обеспечивают свои потребности в электроэнергии за счет работы ГЭС. Высокая доля ГЭС в производстве электроэнергии во Вьетнаме , в Венесуэле ,6, в Австрии ,9 и других странах. Таблица 1. Показатели использования гидроэнергетических ресурсов в мире 4, 5, 7. Валовой, теорети ческий Техни ческий Эконо мический Всего МВт ГЭС МВт Всего ГЭС Общее, ГВтч На одного жителя в год. Примечание поданным работы 6 . Во многих промышленно развитых странах, где высока доля использования экономически целесообразного гидропотенциала в США, в Швеции, наблюдается снижение темпов роста установленной мощности, предпочтение отдается не строительству новых ГЭС, а реконструкции существующих. Модернизация оборудования действующих ГЭС позволяет с минимальными затратами получить дополнительные мощности. В промышленно развитых странах интенсивный ввод новых мощностей обеспечивается, как правило, строительством ГАЭС. В настоящее время в мире насчитывается около 0 ГАЭС, и их суммарная установленная мощность составляет примерно 0 млн. Вт 5, 7. Высокие темпы наращивания мощности наблюдаются в развивающихся странах с большими запасами гидроэнергии, прежде всего, в Бразилии, КНР, Индии и др. Ввод новых мощностей в этих странах составляет примерно мирового. По ряду показателей следует выделить Азиатский регион в качестве перспективного района гидроэнергетического строительства. Экономический гидроэнергетический потенциал стран Азии без России и СНГ оценивается примерно в мирового потенциала, при этом неосвоенный гидропотенциал составляет более . В Азии наиболее крупным экономическим гидропотенциалом обладают КНР ТВтч, Индия 0 ТВтч, Бирма 5 ТВтч, Вьетнам и Лаос 2 ТВтч, Индонезия 0 ТВтч, Япония 0 ТВтч, Пакистан 5 ТВтч. В отдельных странах Азии эксплуатируются, сооружаются и проектируются многоцелевые гидроузлы, в составе которых имеются ГЭС мощностью от до МВт 8 . Перспективным направлением развития мировой гидроэнергетики является освоение гидропотенциала малых водотоков. Лидирующая роль в развитии малой гидроэнергетики принадлежит Китаю, где установленная мощность малых ГЭС превышает млн. Вт. В ряде стран установленная мощность малых ГЭС превышает 1 млн. Вт США, Швеция, Испания, Италия, Франция, Канада 9.