СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕКИ. РАЗБИВКА РЕКИ КА СТУПЕНИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ВЫБОР СТВОРОВ СООРУЖЕНИЙ
Составление схемы использования реки требует большого опыта руководящих проектировщиков. В схеме должно быть намечено оптимальное использование водных ресурсов для удовлетворения потребностей народного хозяйства в воде и электроэнергии. В схеме проводится разбивка реки на ступени использования, намечаются створы сооружений и определяются приближенно основные параметры гидроузлов — их подпорные отметки, напоры й емкости водохранилищ, установленные мощности ГЭС. Обычно стремятся получить наименьшее число ступеней при возможно меньшем ущербе от затоплений. Такое решение ограничивается топографией речной долины, геологическими условиями выбираемых створов и, в значительной степени, размерами Ожидаемого ущерба от затоплений. На равнинных реках в обжитых районах затопления часто оказываются решающим фактором выбора подпорных отметок. Створы гидроузлов обычно выбираются несколько выше крупных городов. Так размещены большинство ГЭС Днепра, Волги и других рек. Створы речных гидроузлов должны быть геологически наивыгоднейшими, возможно более узкими, но достаточными для размещения гидротехнических сооружений. Геологические условии, как правило, превалируют над топографическими.
Подпорные отметки отдельных ступеней желательно назначать такими, чтобы каждая нижележащая ступень несколько подпирала вышележащую. Это дает известный выигрыш в напоре, а, главное, обеспечивает в эксплуатации большую свободу маневрирования мощностями ГЭС в течение суток (вплоть до полной остановки ГЭС в ночные часы) без нарушения судоходства и работы водозаборов в НБ для орошения, водоснабжения и т. п.
На горных реках ущерб от затоплений, обычно, невелик. В то же время потребность в регулирующих водохранилищах особенно велика, поскольку естественный зимний сток горных рек очень мал. Здесь необходимо выбрать наиболее удобные места для сооружения высоких плотин, т. е. узкие и глубокие створы с надежными в отношении прочности и трещиноватости основанием и бортами долины. При этом целесообразной может оказаться как приплотинная ГЭС, так и деривационная ГЭС с напорной деривацией и глубокой сработкой водохранилища.
В предгорных районах, где напорная деривация не осуществима, обычно намечаются установки с открытой деривацией в виде каналов. В таких случаях желательно выше по течению построить регулирующее водохранилище с ГЭС при нем.
Сооружения отдельных гидроузлов намечаются схематично в соответствии с наличными топографическими и геологическими данными по выбранным створам. Также схематично — по укрупненным измерителям и аналогам с уже осуществленными объектами — устанавливаются основные экономические и энергетические показатели установок — размер капиталовложений, количество и себестоимость энергии и т. д. В дальнейшем по мере освоения реки и строительства первоочередных объектов, схема может уточняться и видоизменяться.
В современных условиях может оказаться целесообразным применение на ГЭС насосного аккумулирования энергии, т. е. перекачка воды в ночные часы из НБ в ВБ для повышения мощности ГЭС в часы пик. Такого рода ГЭС — ГАЭС может потребовать включения в состав схемы небольшой плотины в НБ для создания нижнего водохранилища.