Б. Деривационная схема

При деривационной схеме высота плотины может быть небольшой, обе­спечивающей лишь отвод воды из реки в деривацию, а сосредоточенный напор получается за счет разности уклонов воды в реке и в деривации. На рис. 5 приведена схема ГЭС с деривацией в виде открытого канала. Плотина создает небольшой подпор. Из подпертого бьефа вода по деривационному каналу по­ступает в напорный бассейн, откуда она подается по трубопроводам к турби­нам гидростанции. От турбин вода по отводящему каналу направляется в реку или деривацию следующей ГЭС или же в ирригационный ороситель­ный канал.

При пересеченном или горном рельефе местности, деривацию можно выполнить в виде трубопровода, уложенного по поверхности земли, или в виде туннеля, прорезывающего горный массив (см рис. 6). Деривация может состоять частично из канала и туннеля, из трубопровода и туннеля и т. п.

Существует два типа гидротехнических туннелей (см. рис. 7): безна­порные, заполненные водой не полностью, с атмосферным давлением над свободной поверхностью воды, и напорные, в которых вода заполняет все Сечение туннеля. В напорном туннеле гидродинамическое давление даже в самой верхней точке сечения выше атмосферного.

Деривация может быть подводящей и отводящей. При большой длине отводящая деривация часто выполняется в виде туннеля. На рис. 7 показаны схемы подземных ГЭС с туннельной деривацией. Подводящий и отводящий туннели могут быть напорными и безнапорными. В конце длинной напорной подводящей и в начале длинной напорной отводящей деривации устанавливается уравнительный резервуар для уменьшения гидравлического удара при резких изменениях расхода воды, потребляемой ГЭС. В конце под­водящей безнапорной деривации (канал, безнапорный туннель и т. п.) соору­жается напорный бассейн.

При длинной безнапорной подводящей деривации в конце ее, иногда устраивается бассейн суточного регулирования расхода и мощности ГЭС (рис. 5).

Если река несет большое количество крупных наносов (песка), попадание которых в деривацию может вызвать нежелательные последствия, то в начале подводящей деривации сооружается отстойник. Наносы, выпавшие в отстой­нике, смываются в реку через промывной канал.

Если возможно переохлаждение воды и образование внутриводного льда — шуги, то в случае надобности на головном узле, на деривационном канале или на напорном бассейне сооружают шугосбросы. В деривационной установке различают: головной узел, деривацию и станционный узел. Плотина с водосбросами, водоприемник и в случае на­добности — отстойник для задержания влекомого рекой песка и гравия и шугосброс образуют головной узел сооружений. Напорный бассейн или уравнительный резервуар, трубопроводы и здание ГЭС с примыкающим к нему началом отводящего канала образуют станционный узел сооружений.

Деривационные схемы установок оказываются выгодными в горных условиях, при больших уклонах свободной поверхности воды в реке и сравни­тельно малых используемых расходах, когда при относительно небольшой длине и малых поперечных размерах деривации можно получить большой напор и большую мощность ГЭС. При благоприятных геологических и топо­графических условиях на горной реке может быть применена и плотинная схема. Посредством плотины можно создать водохранилище для регулиро­вания стока реки.