《電力》〈水力〉[H27:問5]水力発電所の構成設備に関する空欄穴埋問題

【問題】

【難易度】★★☆☆☆(やや易しい)

次の文章は,水力発電所に関する記述である。文中の\( \ \fbox{$\hskip3em\Rule{0pt}{0.8em}{0em}$} \ \)に当てはまる最も適切なものを解答群の中から選びなさい。

水路式発電所は河川の\( \ \fbox {  (1)  } \ \)を利用して落差を得る方式であり,ダム式発電所はダムの\( \ \fbox {  (2)  } \ \)を利用して落差を得る方式である。また,ダム水路式発電所は両者の特性を合わせもつ方式である。

水路式発電所の主な設備は上流から順に,取水ダム,取水口,\( \ \fbox {  (3)  } \ \),導水路,ヘッドタンク,水圧管路,発電所,放水路及び放水口で構成されている。

一方,ダム式,ダム水路式では,一般的に\( \ \fbox {  (3)  } \ \)の機能がダムに備わっていることから,\( \ \fbox {  (3)  } \ \)は不要とされている。

ダム水路式の導水路は,一般に\( \ \fbox {  (4)  } \ \)となることから,水路式のヘッドタンクに変えて,サージタンクを設置する。

ヘッドタンクには,出力変動に対する数分程度の水量供給変動を吸収する能力があり,サージタンクには,この能力とは別に,\( \ \fbox {  (5)  } \ \)を吸収する能力がある。

〔問5の解答群〕
\[
\begin{eqnarray}
&(イ)& 流込み     &(ロ)& 流域面積     &(ハ)& 流入量の変化 \\[ 5pt ] &(ニ)& 圧力トンネル     &(ホ)& 貯水量     &(ヘ)& 水撃圧 \\[ 5pt ] &(ト)& 無圧トンネル     &(チ)& 沈砂池     &(リ)& 減勢槽 \\[ 5pt ] &(ヌ)& 開きょ     &(ル)& 貯水位     &(ヲ)& ダム水位変動 \\[ 5pt ] &(ワ)& 勾 配     &(カ)& 砂捨て場     &(ヨ)& 流 量
\end{eqnarray}
\]

【ワンポイント解説】

水力発電所の構造に関する問題です。二種なので,三種よりも若干深堀りした内容になっています。水力発電所の概略の流れは描けるようにしておきましょう。

1.水路式発電所の主要設備
①取水口
 水を取り入れる設備です。
②沈砂池
 流速を下げ,流水中に含まれる土砂を沈殿させ,水車への土砂の流入を防止します。
③導水路
 取水口からヘッドタンク(水槽)までの水路で水路式では無圧水路,ダム式では圧力水路が一般的です。
④ヘッドタンクもしくはサージタンク
 水量供給変動を吸収する働きがあり,サージタンクにはさらに緊急遮断等で生じる水撃圧を吸収する働きがあります。
⑤水圧管路
 ヘッドタンクから水車へ導く管路で有圧管路となります。
⑥発電所
 水車と発電機からなる水力発電所の心臓部なる設備です。
⑦放水路及び放水口
 水車から出た水を河川に戻す水路です。


出典:東京発電株式会社HP

【解答】

(1)解答:ワ
題意より,解答候補は(イ)流込み,(ハ)流入量の変化,(ワ)勾配,(ヨ)流量,等になると思いますが,水路式発電所は河川の取水口と放水路及び放水口の勾配を利用し落差を得る方式です。

(2)解答:ル
題意より,解答候補は(ホ)貯水量,(ル)貯水位,等になると思いますが,ダム式発電所は位置エネルギーの観点から貯水位がより正しいと思います。

(3)解答:チ
ワンポイント解説「1.水力発電所の主要設備」の通り,沈砂池が題意に沿う解答となります。

(4)解答:ニ
導水路が有圧(圧力トンネル)となる場合は圧力変動を吸収する場所が必要となるため,サージタンクを設置します。

(5)解答:ヘ
ワンポイント解説「1.水力発電所の主要設備」の通り,サージタンクには水撃圧を吸収する能力があります。



記事下のシェアタイトル