پانی کے بہاؤ کی توانائی کا استعمال، ہائیڈرو الیکٹرک پاور پلانٹس کے ہائیڈرولک ڈھانچے کا آلہ (HPP)

پانی کی توانائی بہتی ہے۔

پانی کے بہاؤ کی توانائی (ممکنہ) کا تعین دو مقداروں سے ہوتا ہے: بہتے ہوئے پانی کی مقدار اور منہ تک اس کے گرنے کی اونچائی۔

قدرتی حالت میں، دریا کے بہاؤ کی توانائی چینل کے کٹاؤ، مٹی کے ذرات کی منتقلی، کناروں اور نیچے کی رگڑ پر خرچ ہوتی ہے۔

اس طرح، پانی کے بہاؤ کی توانائی پورے بہاؤ میں تقسیم ہوتی ہے، اگرچہ غیر مساوی طور پر - نیچے کی ڈھلوانوں اور پانی کے ثانوی بہاؤ کی شرح پر منحصر ہے۔ ایک مخصوص علاقے کے اندر بہاؤ کی توانائی کو استعمال کرنے کے لیے، اسے ایک سیکشن میں - ایک سیدھ میں مرکوز کرنا ضروری ہے۔

بعض اوقات ایسا ارتکاز فطرت کی طرف سے آبشاروں کی شکل میں پیدا کیا جاتا ہے، لیکن زیادہ تر صورتوں میں اسے مصنوعی طور پر پیدا کیا جانا چاہیے، ہائیڈرولک ڈھانچے.

Itaipu ہائیڈرو الیکٹرک پلانٹ بجلی کی پیداوار کے لیے دنیا کا سب سے بڑا پن بجلی گھر ہے۔

توانائی تعمیراتی جگہ پر مرکوز ہے۔ ہائیڈرو الیکٹرک پاور پلانٹس (HPP) دو راستے:

• ایک ڈیم جو دریا کو روکتا ہے اور بیسن میں پانی کو اوپر کی طرف بڑھاتا ہے — اوپر کی طرف N میٹر بیسن کی سطح سے نیچے کی طرف — نیچے کی طرف۔ اپ اسٹریم اور ڈاون اسٹریم لیول H میں فرق کو ہیڈ کہا جاتا ہے۔ ہائیڈرو الیکٹرک پلانٹس جہاں ہیڈ ڈیم کے ذریعہ بنائے جاتے ہیں انہیں نزدیک ڈیم کہا جاتا ہے اور عام طور پر چپٹی ندیوں پر بنائے جاتے ہیں۔

• ایک خصوصی بائی پاس چینل کی مدد سے - ایک اخذ چینل۔ ڈیریویشن اسٹیشن بنیادی طور پر پہاڑی علاقوں میں بنائے گئے ہیں۔ ڈائیورژن کینال کی ڈھلوان بہت چھوٹی ہے، اس لیے اس کے سرے پر نہر سے گھرا ہوا دریا کے حصے کا پورا سر تقریباً مکمل طور پر مرکوز ہے۔

ساخت کی سیدھ میں بہاؤ کی قوت ایک سیکنڈ، Q اور ہیڈ H میں گیٹ سے گزرنے والے پانی کی مقدار کا تعین کیا جاتا ہے۔ اگر Q کو m3/sec میں اور H کو میٹر میں ناپا جاتا ہے، تو سیکشن میں بہاؤ کی شرح اس کے برابر ہو گی:

Pp = 9.81 * Q* 3 kW۔

اس صلاحیت کا صرف ایک حصہ، تنصیب کی کارکردگی کے برابر، ہائیڈرو الیکٹرک پلانٹ کے برقی جنریٹرز میں استعمال کیا جائے گا۔ لہذا، ہیڈ H پر پاور پلانٹ کی طاقت اور ٹربائن Q کے ذریعے پانی کا بہاؤ یہ ہوگا:

P = 9.81*B*H* کارکردگی kW۔

ہائیڈرو الیکٹرک پلانٹ کے لیے انجن روم

ہائیڈرو الیکٹرک پلانٹس کے حقیقی آپریٹنگ حالات میں، کچھ پانی ٹربائنوں سے گزر سکتا ہے۔

ندیوں کی توانائی صدیوں سے استعمال ہوتی رہی ہے۔ پانی کی طاقت کا وسیع پیمانے پر استعمال صرف 19ویں صدی کے آخر میں ممکن ہوا، جب اس کی ایجاد ہوئی۔ بجلی کا ٹرانسفارمر اور پیدا کیا تین فیز متبادل موجودہ نظام... طویل فاصلے پر توانائی کی ترسیل کی صلاحیت نے پانی کے سب سے طاقتور دھاروں کی توانائی کو استعمال کرنا ممکن بنایا۔

دریائے یانگسی پر واقع چین کا تھری گورجز ہائیڈرو الیکٹرک پلانٹ نصب صلاحیت کے لحاظ سے دنیا کا سب سے بڑا پلانٹ ہے۔

ہائیڈرو الیکٹرک پاور پلانٹس کی ہائیڈرو ٹیکنیکل سہولیات کی تشکیل اور انتظام

ڈیم ہائیڈرو الیکٹرک پاور پلانٹ کے ڈھانچے کی اکائی کی ساخت میں عام طور پر شامل ہیں:

• ڈیم سر. ڈیم کے اوپری حصے میں، ٹپوگرافیکل حالات اور ڈیم کی اونچائی کے لحاظ سے بڑے یا چھوٹے حجم کے ساتھ ایک ذخائر بنتا ہے، جو لوڈ شیڈول کے مطابق ٹربائنوں کے ذریعے پانی کے بہاؤ کو منظم کرتا ہے۔

• ہائیڈرو الیکٹرک عمارت;

• گٹر، ایک مختلف مقصد اور اسی مناسبت سے مختلف ڈیزائن: اضافی پانی کو خارج کرنا جو ٹربائن میں استعمال نہیں ہوتا ہے، مثال کے طور پر سیلاب (اوور فلو) کے دوران؛ اوور فلو پانی میں پانی کے افق کو کم کرنے کے لیے، جو کبھی کبھی ضروری ہوتا ہے، مثال کے طور پر، ہائیڈرولک سہولیات کی مرمت کرتے وقت (نکاسی آب)؛ پانی استعمال کرنے والوں کے درمیان پانی کی تقسیم کے لیے (پانی لینے کی سہولیات)؛

• نقل و حمل کی سہولیات - بحری تالے، جو دریا پر نیویگیشن کے ذریعے فراہم کرتے ہیں، لکڑی کے رافٹنگ کے لیے شیلف اور رافٹس؛

• مچھلی کے گزرنے کی سہولیات۔

ہائیڈرو الیکٹرک پلانٹ کی عمارت پر سیکشن

اخذ کرنے والے ہائیڈرو الیکٹرک پلانٹ کے مخصوص ڈھانچے - ڈائیورژن چینل اور چینل سے ٹربائنز تک پائپنگ۔

ہائیڈرو پاور پلانٹس کے بلاک میں اہم قدر، سب سے زیادہ تکنیکی طور پر ذمہ دار اور سب سے مہنگا لنک ڈیم ہے۔ پانی کے گزرنے کے راستے پر ڈیموں کو ممتاز کیا جاتا ہے:

• بہراجو پانی کے گزرنے کی اجازت نہیں دیتے؛

• سپل وےجس میں پانی ڈیم کی چوٹی پر بہہ جاتا ہے۔

• پینل بورڈجو ڈھال (دروازے) کھولنے پر پانی کو اندر جانے دیتی ہے۔

Cornalvo سپین کا ایک ڈیم ہے، باداجوز صوبے میں، جو تقریباً 2,000 سالوں سے کام کر رہا ہے۔

ڈیم عموماً مٹی اور کنکریٹ کے ہوتے ہیں۔

ارتھ ڈیم کا ٹرانسورس پروفائل: 1 - دانت؛ 2 - ریت اور بجری کی حفاظتی تہہ؛ 3 — مٹی کا گرڈ: 4 — ڈیم باڈی؛ 5 - واٹر پروف بیس لیئر

یہ اعداد و شمار کم موٹائی کی ایک پارگمی پرت پر بنے ہوئے مٹی کے ڈیم کی پروفائل کو ظاہر کرتا ہے۔ ڈیم کے جسم کو کسی بھی مٹی سے خارج کیا جاتا ہے جس میں بڑی مقدار میں نامیاتی نجاست اور پانی میں گھلنشیل نمکیات نہیں ہوتے ہیں۔

پارگمی مٹی سے ڈیم کو بھرتے وقت، پانی کی فلٹریشن کو روکنے کے لیے ڈیم کے باڈی میں مٹی کا ایک گرڈ رکھا جاتا ہے۔ جس پارگمیبل پرت پر ڈیم بنایا گیا ہے اسے انہی وجوہات کی بنا پر واٹر پروف دانت سے کاٹا جاتا ہے۔

اگر ڈیم مکمل طور پر مٹی یا ریتلی مٹی سے بھرا ہوا ہے، تو اس میں سیپج رکاوٹ کی ضرورت نہیں ہے۔ سب سے اوپر، اسکرین ریت اور بجری کی حفاظتی تہہ سے ڈھکی ہوئی ہے، جو بدلے میں پتھر کے فرش کے ذریعے لہروں کے کٹاؤ سے محفوظ رہتی ہے (ڈیم کی چوٹی سے لے کر اس نشان تک جو پانی کے ممکنہ افق سے 0.5 - 0.7 میٹر نیچے ہے۔ اوپری پانیوں میں)۔

مٹی کے ڈیم کو بھرتے وقت، ہر پرت کو رولرس کے ساتھ احتیاط سے کمپیکٹ کیا جاتا ہے۔ مٹی کے ڈیم کی چوٹی سے پانی نکالنا ناقابل قبول ہے، کیونکہ اس کے کٹاؤ کا خطرہ ہے۔ ایک سڑک عام طور پر مٹی کے ڈیم کی چوڑائی کے ساتھ بنائی جاتی ہے، جو کرسٹ کی چوڑائی کا تعین کرتی ہے۔ رج کو معمول کے مطابق اسفالٹ کیا گیا ہے۔

ڈیم کی بنیاد کی چوڑائی اس کی اونچائی اور افق کی طرف ڈھلوانوں کے فرض کیے گئے جھکاؤ پر منحصر ہے۔ اوپر کی ڈھلوان نیچے کی طرف کی ڈھلوان سے چپٹی ہو جاتی ہے۔

فی الحال، ہائیڈرو مکینائزیشن کا طریقہ بڑے پیمانے پر مٹی کے بڑے ڈیموں کی تعمیر میں استعمال ہوتا ہے۔

ولو کریک ڈیم، اوریگون، USA، کنکریٹ سے بنا کشش ثقل کی قسم کا ڈیم

بلائنڈ کنکریٹ ڈیم کی اسکیم: 1 - ڈیم کی نکاسی؛ 2 - گیلری دیکھنے؛ 3 - جمع کرنے والا؛ 4 - فاؤنڈیشن کی نکاسی

اعداد و شمار میں ایک خالی کنکریٹ ڈیم دکھایا گیا ہے جس کے اوپر ایک ٹریفک لین کے ساتھ باقاعدہ پروفائل ہے۔ ڈیم کے مٹی اور کناروں کے ساتھ زیادہ قابل اعتماد کنکشن کے لیے، ڈیم کی بنیاد کئی کناروں کی شکل میں بنائی جاتی ہے۔ 0.05 - 1.0 Z کی گہرائی کے ساتھ ایک دانت دباؤ کی طرف واقع ہے۔

فلٹریشن کا مقابلہ کرنے کے لیے، اینٹی فلٹریشن پردے دانتوں کے نیچے رکھے جاتے ہیں، جس کے لیے، 5-15 سینٹی میٹر قطر والے بورہول کے نظام کے ذریعے، سیمنٹ کا محلول بیس (مٹی) کی دراڑوں میں داخل کیا جاتا ہے۔

اگرچہ ڈیم کا جسم ٹھوس کنکریٹ سے بنا ہے، پانی ہمیشہ اس میں سے گزرتا ہے۔ اس پانی کو نیچے کی طرف نکالنے کے لیے، ڈیم میں ایک نکاسی کا نظام ترتیب دیا گیا ہے، جو عمودی کنوؤں پر مشتمل ہے - نالے (20 - 30 سینٹی میٹر قطر کے ساتھ) ہر 1.5 - 3 میٹر کے بعد ڈیم کے جسم میں بنائے جاتے ہیں۔

ان کے ذریعے نکالا جانے والا پانی آبزرویشن گیلری 2 کے کیویٹ میں داخل ہوتا ہے، جہاں سے اسے افقی جمع کرنے والے 3 کے ذریعے نچلے تالاب کی طرف لے جایا جاتا ہے۔ آبزرویشن گیلری، جو ڈیم کے جسم میں اس کی پوری لمبائی کے ساتھ چلتی ہے، کنکریٹ اور پانی کی فلٹریشن کی حالت کی نگرانی کے لیے بنائی گئی ہے۔

اخذ کردہ پانی کی فراہمی کے ڈھانچے کو اکثر کھلے چینل کی شکل میں لاگو کیا جاتا ہے۔ نرم مٹی میں، چینل سیکشن عام طور پر trapezoidal ہے. فلٹریشن کو کم کرنے، کٹاؤ کو روکنے، کھردری اور متعلقہ دباؤ کے نقصانات کو کم کرنے کے لیے چینل کی دیواریں اور نیچے کنکریٹ یا اسفالٹ کے ساتھ قطار میں لگائے گئے ہیں۔ کوبل اسٹون کلڈنگ بھی استعمال ہوتی ہے۔

چٹانی مٹی میں ڈائیورژن چینلز کا ایک مستطیل حصہ ہوتا ہے۔ اگر کھلے راستے کو چلانا ممکن نہ ہو تو مستطیل یا سرکلر کراس سیکشن والی رسیس استعمال کی جاتی ہیں۔ ڈائیورژن چینل سے ٹربائنوں تک پانی پائپ لائنوں کے ذریعے فراہم کیا جاتا ہے۔ دھات، مضبوط کنکریٹ اور لکڑی.