ارزيابي جريان رودخانه‎ها به‌منظور تخمين توان و انرژي آبي‎جنبشي نظري با بهره‎گيري از هندسه هيدروليك

توربين‎هاي آبي‎جنبشي با قرارگيري درون رودخانه و بدون نياز به ساخت سد يا بند آبگير قادر به استحصال انرژي جنبشي آب و توليد برق هستند. يكي از موضوعاتي كه در به‎كارگيري اين فناوري بسيار حائز اهميت است موضوع پتانسيل‎سنجي و تخمين توان و انرژي نظري به‌منظور انتخاب مناطق مستعد نصب چنين تجهيزاتي است. از بين روش‎هاي متنوع پتانسيل‎سنجي، در اين پژوهش استفاده از هندسه هيدروليك و محاسبه سرعت جريان از معادله مانينگ انتخاب شد. به‌منظور پياده‎سازي اين روش يك كد كامپيوتري توسعه يافت كه طي 4 مرحله سرعت، چگالي توان و انرژي نظري سايت‎هاي موردنظر را محاسبه و در اختيار كاربر قرار مي‎دهد. براي پياده‎سازي اين روش دو ايستگاه هيدرومتري گچسر و سيرا در حوضه آبخيز سد كرج در استان البرز انتخاب شدند. ابتدا منحني تداوم جريان هر ايستگاه با توابع توزيع احتمال برازش شد و سپس با استفاده از هندسه هيدروليك و معادله مانينگ، سرعت، چگالي توان و انرژي جريان محاسبه شد. منحني تداوم جريان هر دو ايستگاه مورد ارزيابي با توزيع لوگ نرمال و ضريب تعيين 0.99 برازش شدند. چگالي توان نظري براي ايستگاه‎هاي گچسر و سيرا با احتمال 90% و بيشتر به‌ترتيب برابر 1.2 و 1.67 كيلووات بر مترمربع برآورد شد. با توجه به عمق كم جريان، استفاده از توربين‎هاي ساونيوس براي اين دو سايت پيشنهاد مي‎شود. بيشينه انرژي ماهانه توليدي توسط يك دستگاه توربين‎ با مساحت جاروب واحد در گچسر و سيرا نيز به‌ترتيب برابر 940 و 1142 كيلووات ساعت برآورد شد.