Справочная информация

Силой, осуществляющей работу водяного потока, является вес воды. Работа потока определяется напором (Н) водотока, т.е. разностью уровней воды в начале и конце рассматриваемого участка, и величиной расхода (Q) протекающей воды.

Если падение участка реки длиной L метров составляет Н метров, то при расходе воды Q, м3/с, равном его среднему значению в начале и конце участка, работа текущей воды в 1 секунду, т.е. мощность водотока N, Вт, на рассматриваемом участке составит:

N=ρ∙g∙Q∙H=9810 Q∙H

где ρ – плотность воды, кг/ м3; g – ускорение свободного падения, м/с2.

Так как вся кинетическая энергия водного потока не может быть преобразована в электрическую энергию, то необходимо дополнить вышеописанную формулу механическим к.п.д. гидроагрегата η (находится в диапазоне от 0,6 до 0,95 в зависимости от типа гидроагрегата).
Таким образом, ориентировочная мощность, выдаваемая микро- или мини-ГЭС в Ваттах, составляет:

N=ρ∙g∙Q∙H∙ η≈8800 Q∙H

Напор – давление жидкости, выражаемое высотой столба жидкости над выбранным уровнем отсчёта, или разница уровней от забора воды в систему до гидроагрегата; измеряется в метрах.

Способ измерения (оценки) напора на выбранном участке
Поскольку напор представляет собой разность уровней, то наиболее простой способ его оценки – с помощью вертикальных уровней.
Необходимые приспособления:

• прямая палка с отметкой на уровне 1,5 м от края
• яркая ткань для маркера
• помощник для выполнения маркера

Далее следовать рисунку.

Расход – объём воды, протекающей через поперечное сечение трубы (русла) в единицу времени, измеряется в м3/с.

Способ измерения (оценки) расхода маловодного потока
Необходимые приспособления:

• труба известного внутреннего диаметра
• емкость известного объема (V)
• секундомер

Действия:

1. Направить водный поток в один из концов трубы
2. Ко второму концу трубы подставить емкость
3. Засечь время (t) заполнения емкости
4. Разделить объем емкости V (в м3) на время ее заполнения t (в сек) – получается расход Q (в м3/с)
   Q = V/t

Способ измерения (оценки) расхода среднего и крупного водного потока
Действия:

1. С помощью плавающего объекта найти скорость течения водного потока v в м/с
2. Найти ширину a и глубину b водного потока в метрах
3. Для самой простой оценки можно принять, что водный поток в сечении имеет форму прямоугольника, тогда расход Q (в м3/с)получается умножением площади сечения потока на его скорость течения
   Q = a∙b∙v