Capitolul 6

LACUL DE ACUMULARE

Lacurile de acumulare: amenajări hidroenergetice şi/sau de gospodărirea apelor

care reţin un volum de apă ce poate fi utilizat în scopul modificării repartiţiei în timp a

debitelor cursurilor de apă.

DEFINIŢIE ŞI CLASIFICĂRI

Clasificare după tipul constructiv:

-lacuri de acumulare cu baraj frontal;

-lacuri de acumulare laterale (poldere);

-lacuri de acumulare cu diguri inelare.

Clasificare după modul de exploatare

-acumulări permanente;

-acumulările nepermanente;

-acumulările mixte.

Clasificare după ciclul de regularizare a debitelor:

-cu regularizare zilnică;

-cu regularizare săptămânală;

-cu regularizare sezonieră;

-cu regularizare anuală;

-cu regularizare multianuală.

Clasificare după poziţia în schema de amenajare:

-acumulări de regularizare directă;

-acumulări de compensare;

-acumulări de redresare (regularizare secundară sau tampon);

-acumulări mixte.S1–secţiune de control pentru

alimentarea folosinţei energetice (CHE

– centrală hidroelectrică);

S2–secţiune de control pentru

alimentarea folosinţei neenergetice,

industrială (F);

LA1– lac de regularizare principală;

controlează debitele livrate centralei

hidroelectrice (realizează o redistribuire

în timp a debitelor afluente în secţiunea

S1 în debite uzinate);

LA2– lac de compensare; controlează

debitele ce ajung în secţiunea S2 de

unde sunt preluate de folosinţa

neenergetică;

LA3– lac de redresare (tampon); preia

neuniformităţile debitelor evacuate de

centrala hidroelectrică (reţine volumele

de apă şi livrează în aval un debit

constant).

FUNCŢIUNI ALE LACURILOR DE ACUMULARE

Din punctul de vedere al modificării nivelului apei:

- asigurarea unei cote a nivelului apei pentru a permite captarea apei către folosinţă;

- realizarea unei căderi concentrate pentru folosinţa hidroelectrică sau hidromecanică;

- realizarea unei adâncimi minime pentru navigaţie;

- realizarea unui luciu de apă pentru piscicultură, agrement, navigaţie;

- asigurarea condiţiilor de desfăşurare a anumitor procese de calitate a apelor (răcirea

apelor uzate deversate unele folosinţe – iazuri de răcire; îndepărtarea anumitor

reziduuri – iazuri de decantare).

Din punctul de vedere al regimului debitelor:

- realizarea unei concordanţe între necesarul de apă pe cursul de apă respectiv şi

regimul debitelor râului (regularizarea debitelor);

- reducerea debitelor de viitură.

În plus se pot enumera o serie de funcţiuni complexe ale acestora: realizarea unor

reîmprospătări artificiale a straturilor subterane; transformarea mediului ambiant atât

prin influenţa directă asupra microclimatului cât şi prin influenţa asupra condiţiilor

hidrogeologice din zonă.

CURBE CARACTERISTICE ALE LACURILOR DE ACUMULARE

Curba suprafeţelor: este dată de legătura dintre suprafaţa oglinzii apei şi nivelul

apei în lac.

CURBA VOLUMELOR SAU CURBA DE CAPACITATE

Curba volumelor sau curba de capacitate: dependenţa dintre volumul de

acumulare şi cota suprafeţei libere sau adâncimea apei la baraj..

Niveluri caracteristice :

ZNRN – nivelul retenţiei normale = nivelul maxim la care se poate ridica apa în

lac în condiţii normale de exploatare. Acest nivel coincide de regulă cu cel la

care se găseşte amplasată creasta deversorului, astfel încât la depăşirea lui

apa este deversată peste baraj. În perioada normală de exploatare nu este

admisă depăşirea acestui nivel.

ZNME – nivelul maxim excepţional = nivelul maxim posibil în lacul de

acumulare; acest nivel se poate atinge în perioadele de viitură.

ZNME - ZNRN = înălţimea maximă a lamei deversante a apei peste deversor.

ZNmN – nivelul minim normal (nivelul minim de exploatare) = nivelul minim la

care poate coborî apa în lac în timpul exploatării normale. Se situează deasupra

muchiei superioare a prizei de apă. Este determinat de căderea minimă

necesară turbinei astfel încât funcţionarea ei să se facă cu randamente

satisfăcătoare.

ZNmE – nivelul minim excepţional = nivelul ce poate fi obţinut în cazul

exploatării lacului în cazul unor situaţii de excepţie (secetă, avarii grave în

sistemul energetic, etc.). Acest nivel corespunde muchiei inferioare a prizei de

apă.

PARAMETRI CARACTERISTICI AI LACURILOR DE

ACUMULARE

Volume caracteristice:

Vu – volumul util al lacului de acumulare, este volumul cuprins între NmN şi

NNR, adică volumul de apă efectiv utilizat pentru satisfacerea nevoilor

consumatorilor;

Vp – volumul de protecţie, este volumul cuprins între NNR şi NME, adică cel

folosit în timpul perioadei de viitură pentru reţinerea unei cote părţi din volumul de

apă adus de viituri şi deci la protejarea în acest mod a zonei biefului aval

împotriva efectelor distrugătoare ale debitelor maxime. Este interzisă utilizarea lui

în perioadele normale de exploatare. Cu cât acest volum este mai mare, cu atât

atenuarea pe care o realizează lacul de acumulare este mai importantă.

Rf – rezerva de fier, este volumul cuprins între NmN şi NmE şi reprezintă

volumul menţinut ca o rezervă pentru a fi utilizat în situaţii excepţionale.

Vm – volumul mort al lacului de acumulare, este volumul situat sub NmE şi nu

mai poate fi utilizat pentru satisfacerea nevoilor consumatorilor (apa nu mai poate

fi prelevată cu priza de apă). El serveşte şi ca volum în care se depun aluviunile

aduse de râu în lac. Apa din acest volum poate fi utilizată în situaţii excepţionale,

fiind prelevată prin golirea de fund a barajului şi utilizată pentru irigaţii în

agricultură, alimentarea cu apă a localităţilor, a industriilor, pentru asigurarea unui

debit salubru în bieful aval, etc.

Indici tehnico-economici ai lacurilor de acumulare

• Indicele de calitate al acumulării:

• Indicele util de acumulare anual:

• Gradul de regularizare:

• Coeficientul de atenuare al viiturilor: maximafluent

Q

maximefluent

Qα

mQ

min regQ

γ

aW

utilV

aα

barajV

acumulattot V

β

Capitolul 7

CĂDEREA CENTRALELOR

HIDROELECTRICE

Energia apei depinde nu numai de volumul de apă afluent în lac, ci şi de diferenţa

între nivelul unde se captează apa şi nivelul unde apa iese din turbină. Această

diferenţă de nivel se numeşte cădere hidroenergetică.

g2

vvZZH 2211

21b

Căderea brută a unei centrale hidroelectrice:

rbTHHH Căderea totală:

rHunde pierderea de cotă (de cădere) datorată remuului suprafeţei libere

din lacul de acumulare.

ifCFdsnbrHHHHHHH Căderea brută:

= căderea netă a turbinei hidraulice;

= pierderea de cădere datorată oscilaţiilor de nivel din lacul de

acumulare în timpul exploatării (bieful amonte);

= pierderea de sarcină pe aducţiune;

= pierderea de sarcină pe conducta sau galeria forţată;

= pierderea de sarcină pe galeria sau canalul de fugă;

= pierderea de cădere datorată oscilaţiilor nivelului în bieful aval

nH

sH

dH

CFH

fH

iH

2

4

22

locaQ

D

Q0826,0

g2

vh 22

5

2

linbQQ

D

l0826,0

g2

v

D

lh

2

2

2

2

2

linbQl

K

Ql

RC

vh