Энергия приливов

Предвычисление приливов

Основоположниками научного подхода к изучению приливов заслуженно считаются Ньютон и Лаплас. В их фундаментальных работах даны основы физического объяснения этого явления. Ньютон создал так называезаписи приливных колебаний должна иметь весьма сложный вид.

В то же время эти кривые в силу определенных закономерностей происхождения приливных волн могут быть представлены в виде суммы ряда простейших периодических кривых — синусоид. Амплитуды синусоид и их фазы, т. е. положение кривой по отношению к некоторой начальной точке отсчета, могут быть для каждого пункта определены на основе анализа записей колебаний уровня в данном месте. Если эти величины, называемые гармоническими постоянными, найдены, то вычисление колебания уровня на любой срок вперед может быть выполнено путем сложения синусоид. Эта операция упрощается применением так называемых приливопредсказательных машин.

Количество составляющих даже простейших волн очень велико и для их определения требуется, вообще говоря, анализ длительного цикла наблюдений — полумесячного, месячного или даже годового. Однако опыт показал, что наиболее существенны те составляющие, период которых близок к суткам или полусуткам. Поэтому для многих пунктов вполне удовлетворительные результаты предвычисления приливов получаются при использовании от 8 до 10 гармонических составляющих волн, выделенных на, основании обработки месячных или даже полумесячных циклов наблюдений.

Для ускорения обработки собранной информации стали внедряться методы, которые позволяют получать гармонические постоянные приливных явлений по упрощенной схеме, требующей всего одного или нескольких суточных циклов наблюдений. Такая возможность появилась, когда Дудсо-ном и Варбургом было предложено новое, исходное для гармонического анализа, представление приливных колебаний в виде суммы только четырех главных волн. Этот метод, называемый штурманским или адмиралтейским, позволил в относительно короткие сроки исследовать приливы дальневосточных морей Советского Союза.

Гармонический анализ приливов, конечно, нельзя считать универсальным методом. Он не дает положительных результатов при расчете приливов на мелководье, где приливная волна сильно деформируется и искажается.

Существенным шагом в совершенствовании практических методов предвычисления была разработка предложенного А. И. Дуваниным метода характеристики приливов по астрономическим признакам. В результате его применения в нашей стране с 1954 г. стали издаваться «Таблицы приливов постоянного действия». Таблицы позволяют по некоторым астрономическим признакам (время кульминации Луны и ее горизонтальный параллакс) определять основные приливные характеристики. Если прежние таблицы требовали ежегодного предвычисления и переиздания, то в новых таблицах от года к году меняются только входные астрономические данные, обычно публикуемые на несколько лет вперед.

Использование энергии приливов

Эта проблема имеет важное народнохозяйственное значение.

Приливная волна несет огромные запасы энергии. О ее использовании давно задумывались инженеры и ученые. На побережьях Франции и Англии до сих пор сохранились и работают мельницы, построенные несколько веков назад в небольших бухтах, соединенных с океаном узкими проливами. Колесо, вращающее жернова, приводится в движение напором воды, которая вытекает при отливе в океан.

Мысль о создании приливных электростанций (ПЭС) пришла много позднее. Ее вызвали к жизни «астрономические» цифры энергии приливов. Однако на пути к осуществлению многих сотен проектов, предложенных в разных странах, стояли непреодолимые трудности.

Дело в том, что у большей части побережья колебания уровня не превышают 1 — 2 м, а там, где приливы высоки, не всегда рельеф местности удобен для создания плотины, замыкающей бассейн большой вместимости.

Но даже, если найдены места, удобные для строительства приливных электростанций, возникают другие затруднения, связанные с постоянными изменениями величины приливных колебаний, сменой приливных течений на отливные, необходимостью пропускать через турбины огромные массы воды, чтобы компенсировать недостаточно большой напор и т. д. И тем не менее первые приливные электростанции, к строительству которых приступили французы (в АберВ последние годы идея использования энергии прилива снова привлекла к себе внимание на Западе. Причины здесь и во вновь открытых возможностях ПЭС, о которых сказано выше, и в росте энергетических потребностей. По данным Европейской экономической комиссии ООН, собственные энергетические ресурсы Западной Европы удовлетворят в 1975 году только 60 процентов потребности в электроэнергии.

Во Франции закончено строительство ПЭС на 320 тыс. квт, в Англии возобновлен проект Северн на 80 тыс. квт, в США — межнациональный вариант станции в бухте Кводди, в Аргентине строится ПЭС в Сан-Хосе мощностью 600 тыс. квт.

Советскому Союзу не угрожает энергетический голод. Тем не менее идея использования энергии приливов давно уже претворяется в жизнь. В институте «Гидроэнергопроект» разработаны проекты приливных электростанций в заливах Кольского полуострова и Белого моря.

Приливной потенциал одного Мезенского залива равен 65 млн. квт • ч в год на квадратный километр. Высота его прилива меньше, чем в Атлантике, но если огородить плотиной достаточно большую площадь залива, то здесь можно построить самую
мощную ПЭС в мире (14 млн. квт). Ее проект уже готов.

Читателям, которые интересуются этим вопросом, рекомендуем обратиться к содержательной книге Б. Бернштейна «Приливные электростанции в современной энергетике». Автор предлагает различные схемы комплексов энергетических систем, позволяющие эффективно регулировать энергоотдачу в соответствии с пиковыми нагрузками всей системы. Созданная по наиболее простой схеме однобассейной установки двустороннего действия приливная электростанция может использовать до 34% энергии прилива.

В Советском Союзе уже строится первая опытная приливная электростанция в губе Кислой. Предполагается сооружение Лумбовской (340 000 квт), Кулойской (500 000 квт), Мезенской устьевой (1,3 млн. квт) приливных электростанций.

До осуществления этих смелых проектов придется еще провести большой комплекс исследований по выяснению возможных изменений характера приливов, созданию способов борьбы с заилением, приостановкой размыва берегов и т. д. Но несомненно, что использование огромных запасов приливной энергии скоро станет актуальной задачей.

Оставить комментарий

Я не робот.

БЛОГ О ЗАРАБОТКЕ!
Статистика