Глава 1. Теоретические аспекты малой гидроэнергетики 5
1.1 Историческое развитие малой гидроэнергетики 5
1.2 Природные и технические аспекты малой гидроэнергетики 8
Глава 2. Использование малой ГЭС как источника альтернативного энергоснабжения 15
2.1 Отличие малой ГЭС от других источников энергоснабжения 15
2.2 Различия МГЭС и ГЭС 19
2.3 Статистика использования малых ГЭС в России и мире 29
Глава 3. Моделирование и оценка потенциала малой ГЭС в г. Барнауле 32
3.1 Малая гидроэнергетика в Алтайском крае 32
3.2 Условия формирования водных ресурсов и объектов г. Барнаула .. 34
3.3 Водные объекты города Барнаула 38
3.4 Оценка потенциала малой гидроэнергетики в г. Барнауле 41
Заключение 48
Список использованной литературы и источников 50
Приложение 54
Реферат
Выпускная квалификационная работа посвящена оценке малой гидроэнергетике в черте города Барнаула. Работа включает введение, три главы, заключение. Во введении определены объект, предмет и цель исследования, поставлены задачи.
В первой главе рассмотрены теоретические аспекты малой гидроэнергетики.
Во второй главе рассмотрено использование малой ГЭС как источника альтернативного энергоснабжения
В третьей главе представлено моделирование и оценка потенциала малой ГЭС в г. Барнауле.
В целом работа содержит 56 страниц и включает 11 рисунков, 2 таблицы 1 приложение. Список литературы состоит из 30 источников литературы и электронных ресурсов.
Актуальность исследования. XXI век характеризуется рядом проблем, связанных с окружающей средой и истощением ресурсов. В ходе производства энергии с помощью полезных ископаемых, таких как нефть, газ, уголь при сжигании происходит загрязнение атмосферы, при добыче полезных ископаемых также идет нарушение структуры рельефа, загрязнение поверхностных и подземных вод. За 200 лет в ходе добычи многие месторождения истощились, что в дальнейшем может привести к энергетическому кризису, из-за отсутствия ресурсов. Решить эту проблему может переход экономики к альтернативным источникам энергоснабжения.
Малая гидроэнергетика является одним из источников альтернативной энергетики. Использование течения рек одно из универсальных средств обеспечения энергией, населенных пунктов, находящихся вдоль рек. В случаи невозможности полного снабжения населенного пункта электроэнергией, всегда можно снабдить определённую часть города, инфраструктуру и прочие городские сооружения. Это позволит снизить потребление угля и газа, что может положительно сказаться как на здоровье населения, так и на экологической составляющей селитебных территорий в целом.
Объект исследования - малая гидроэнергетика г. Барнаула.
Предмет исследования - оценка природного потенциала малой гидроэнергетики г. Барнаула.
Цель - оценить природный потенциал малой гидроэнергетики г. Барнаула.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
- изучит теоретические аспекты малой гидроэнергетики;
- рассмотреть использование малой ГЭС;
- выявить различия МГЭС и ГЭС;
- оценить потенциал МГЭС в г. Барнауле.
Методы исследования: библиографический, аналитический,
описательный, картографический, статистический метод, метод построения математических и геоинформационных моделей.
Новизна работы состоит в оценке потенциала малой гидроэнергетики на территории города Барнаула.
Практическая значимость - результаты выпускной квалификационной работы могут быть использованы, как дополнения к инженерным изысканиям. Для обоснования проекта МГЭС.
Создание гидротехнических сооружений наблюдается с момента появления первых государств, гидроэнергетические сооружения появились значительно позже и основное развитие начали с конца XIX века. На ход работы МГЭС оказывает влияние как природный, так и технический фактор. Что показывает связь влияния человека на окружающую среду, и обратную связь, уменьшение посевным площадей и территории суши в целом. К техническим аспектам МГЭС относятся, мощность, коррелирующая с разницей высоты верхнего и нижнего бьефа, и числом гидротурбин. К природным аспектам относят взаимосвязь человека и окружающей среды, оказываемое воздействие человеком приводит, к изменениям природных компонентов, что в свою очередь отражается на хозяйственной деятельности человека.
На сегодняшний день существует множество эффективных источников энергоснабжения. Одним из важных инструментов неистощительного использования возобновляемых источников энергии является малая гидроэнергетика. Использование МГЭС является приоритетным энергетическим источником для регионов с дефицитом электроэнергии.
МГЭС и ГЭС схожи между собой как по типу плотины, так и по процессу эксплуатации, рискам, другим факторам. Основным критерием различия является местонахождение этих гидросооружений, что влияет на их мощность. Различия в конструкции незначительные, и отличаются от специфики водного объекта, хотя суть специализации МГЭС и ГЭС одинакова.
Алтайский край нуждается в электроэнергии, основным источником которой может стать создание МГЭС. Край имеет большой потенциал для гидротехнических сооружений, что позволит начать активное социально-экономическое развитие. Некоторые ученые уже выделяют места перспективных станций, способных не только удовлетворить потребности человека, но и дать продвижение в развитие всего региона.
Основными условиями, формирующими водные ресурсы и объекты г. Барнаула, являются физико-географические факторы. Для г. Барнаула геоморфологические структуры, такие как Приобское плато и ассиметричные долины рек Оби и Барнаулки, являются основным фактором формирования водных объектов.
Город Барнаул обладает крупными водными ресурсами. Основной водный объект - это река Обь и её притоки, к основным притокам относятся р. Барнаулка и р. Пивоварка. Также широко распространены озера, пруды, пруды-накопители, находящиеся на землях садоводческих товариществ и парках культуры и отдыха. Основной тип питания водных объектов - снеговой.
Создание МГЭС возможно в акватории реки Оби на участке русла в пределах пригородной зоны г. Барнауле. К основным рекам г. Барнаула относятся Пивоварка, Барнаулка, Обь. Река Обь имеет наиболее предпочтительные показатели в отличии от других рек. В соответствии с социальными и гидрологическими показателями, отраженными в построенной модели реки, предложено наиболее эффективное расположение МГЭС. Рассматриваемое гидротехническое сооружение позволит улучшить состояние окружающей среды в городе, а также дать повсеместное развитие малой гидроэнергетики в регионе.
