Цимлянське водосховище створено в долині Нижнього Дону і в гирлових ділянках його переважно правих приток (річок Цимла, Чир і інших). Долина р.Дон в межах водосховища має різко асиметрична будова з високим і місцями крутим правим берегом і відносно низьким і пологим лівим берегом. Тільки в районі Нагавской тераси, від с. Жуковського до х.Веселого, лівий берег високий і стрімкий. Такий же асиметричний характер мають долини приток р.Дон і великі балки в районі водосховища.
Головними рельєфоутворюючих процесами в районі водосховища є процеси ерозійного розмиву поверхні, що відбувалися протягом тривалого часу. Велика кількість свіжих діючих ярів і промоїн по берегах водосховища свідчить про пожвавлення ерозійної діяльності за останні 100-150 років.
Цимлянське водосховище має загальну довжину понад 280 км, середню ширину - 14,9 км, глибину 8,8 м, найбільша глибина 35 м. Довжина берегової лінії складає 641 км. Площа водного дзеркала при НПУ становить 2700 км # 63 ;, повний обсяг - 23,7 км # 63 ;, корисний об'єм - 11,6 км # 63 ;.
Гідрографічна мережа водосховища представлена 34 невеликими протоками: Чир, Аксай Курмоярская, Мишкова, Цимла.
Наповнення Цимлянського водосховища відбувається, в основному, за рахунок стоку талих вод весняної повені з території басейну, розташованої вище р Калача, а також за рахунок бічної припливно. Середньорічний приплив р.Дон (у вхідному створі Цимлянського водосховища) у г.Калач за 118 років спостережень становить 19,9 км # 63 ;, для умов среднезасушлівих років 75% забезпеченості - 14,5 км # 63; і 9,5 км # 63; у вкрай маловодні роки (95%).
Цимлянське водосховище пов'язане з р.Волге Волго-Донським судноплавним каналом довжиною 101 км. Воно є основним джерелом харчування зрошувальних систем лівобережжя Дону. Подача води здійснюється за допомогою Донського магістрального каналу (ДМК) протяжністю 12 км з головним витратою 250 м # 63; в секунду, яка забезпечується при рівні води в Цимлянском водосховищі не нижче 33,2м. На ДМК покладено виконання таких функцій:
· Подача води для зрошення,
· Підживлення річки Сал,
· Підживлення і опріснення Маницька водосховищ.
До ДМК підключені Нижньо-Донська, Верхньо-Сальська, Багаєвська, Садсковская, Пролетарська зрошувальні системи і інші найбільші площі зрошення, розташовані в зоні каналів.
Загальна площа зрошення в зоні ДМК в недавньому минулому склало 270 тисяч га. Донська вода на ДМК надходить в Маницька водосховища через Садсковскій скидання вище Веселівської греблі і через Пролетарську гілка по Ельмутінскому і кінцевого скидів сумарним обсягом близько 400 млн.м # 63; на рік.
'' 'Склад споруд ГЕС:' ''
· Земляна гребля висотою 32 м;
· Бетонна водозливна гребля;
· Двокамерний судноплавний шлюз;
· Головне спорудження Донського магістрального зрошувального каналу.
Потужність ГЕС - 209 МВт, середньорічне вироблення електроенергії - 627,7 млн кВт / г. У будівлі ГЕС розміщені 5 поворотно-лопатевих гідроагрегатів - два гідроагрегати по 52,5МВт, два гідроагрегати по 50МВт і гідроагрегат рибопод'емнікі потужністю 4 МВт. Гідроагрегати працюють при напорі 17,5-24,5м.
Греблею ГЕС утворено велике Цимлянське водосховище, яке використовується в першу чергу в інтересах водного транспорту, іригації і водопостачання. Гребля Цимлянской ГЕС фактично є нижньою сходинкою Волго-Донського судноплавного каналу. По греблі ГЕС проходять магістральні залізничний і автодорожній переходи.
Цимлянская ГЕС спроектована інститутом «Гідропроект».
ГЕС входить до складу ВАТ «Південна генеруюча компанія - ТГК-8»
Гідроелектростанція (ГЕС) - електростанція, як джерело енергії використовує енергію водного потоку. Гідроелектростанції зазвичай будують на річках, споруджуючи греблі і водосховища.
Для ефективного виробництва електроенергії на ГЕС необхідні два основних фактори: гарантована забезпеченість водою круглий рік і можливо великі ухили річки, сприяють гідробудівництва каньйоноподібні види рельєфу.
§ Собівартість електроенергії на російських ГЕС більше ніж в два рази нижче, ніж на теплових електростанціях.
§ Генератори ГЕС можна досить швидко вмикати і вимикати в залежності від споживання енергії
§ Поновлюване джерело енергії
§ Значно менший вплив на повітряне середовище, ніж іншими видами електростанцій
§ Будівництво ГЕС зазвичай більш капіталомістке
§ Часто ефективні ГЕС більш віддалені від споживачів
§ Водосховища часто займають значні території
§ Греблі часто змінюють характер рибного господарства, оскільки перекривають шлях до нерестовищ прохідним рибам, проте часто сприяють збільшенню запасів риби в самому водосховищі та здійснення рибництва.
Принцип роботи ГЕС
Принцип роботи ГЕС досить простий. Ланцюг гідротехнічних споруд забезпечує необхідний напір води, що надходить на лопаті гідротурбіни, яка приводить в дію генератори, що виробляють електроенергію.
Необхідний напір води утворюється за допомогою будівництва греблі, і як наслідок концентрації річки в певному місці, або деривації - природним струмом води. У деяких випадках для отримання необхідного напору води використовують спільно і греблю, і деривації.
Безпосередньо в самій будівлі гідроелектростанції розташовується все енергетичне обладнання. Залежно від призначення, воно має своє певне поділ. У машинному залі розташовані гідроагрегати, безпосередньо перетворюють енергію струму води в електричну енергію. Є ще всіляке додаткове обладнання, пристрої управління та контролю за роботою ГЕС, трансформаторна станція, розподільні пристрої й багато іншого.
Гідроелектричним станції поділяються в залежності від вироблюваної потужності:
§ потужні - виробляють від 25 МВт до 250 МВт і вище;
§ середні - до 25 МВт;
§ малі гідроелектростанції - до 5 МВт.
Потужність ГЕС безпосередньо залежить від натиску води, а також від ККД використовуваного генератора. Через те, що за природними законами рівень води постійно змінюється, в залежності від сезону, а також ще по ряду причин, в якості вираження потужності гідроелектричної станції прийнято брати циклічну потужність. Наприклад, розрізняють річний, місячний, тижневий або добовий цикли роботи гідроелектростанції.
Гідроелектростанції також діляться в залежності від максимального використання напору води:
§ високонапорние - понад 60 м;
§ середньонапірні - від 25 м;
§ низьконапірні - від 3 до 25 м.
Залежно від напору води, в гідроелектростанціях застосовуються різні види турбін. Для високонапірних - ковшові і радіально осьові турбіни з металевими спіральними камерами. На середньонапірних ГЕС встановлюються поворотнолопастниє і радіально-осьові турбіни, на низьконапірних - поворотнолопастниє турбіни в залізобетонних камерах. Принцип роботи всіх видів турбін схожий - вода, що знаходиться під тиском (напір води) надходить на лопаті турбіни, які починають обертатися. Механічна енергія, таким чином, передається на гідрогенератор, який і виробляє електроенергію. Турбіни розрізняються деякими технічними характеристиками, а також камерами - залізними або залізобетонними, і розраховані на різний натиск води.
Гідроелектричним станції також розділяються в залежності від принципу використання природних ресурсів, і, відповідно, утворюється концентрації води. Тут можна виділити наступні ГЕС:
· Руслових і пріплотінние ГЕС. Це найбільш поширені види гідроелектричних станцій. Напір води в них створюється за допомогою установки мостом, повністю перегороджує річку, або піднімає рівень води в ній на необхідну позначку. Такі гідроелектростанції будують на багатоводних рівнинних річках, а також на гірських річках, в місцях, де русло річки вужче, стислий.
· Греблі ГЕС. Будуються при більш високих напору води. В цьому випадку річка повністю перегороджується греблею, а сама будівля ГЕС розташовується за греблею, у нижній її частині. Вода, в цьому випадку, підводиться до турбін через спеціальні напірні тунелі, а не безпосередньо, як в руслових ГЕС.
· Дериваційні гідроелектростанції. Такі електростанції будують в тих місцях, де великий ухил річки. Необхідна концентрація води в ГЕС такого типу створюється за допомогою деривації. Вода відводиться з річкового русла через спеціальні водовідведення. Останні - випрямлені, і їх ухил значно менший, ніж середній ухил річки. В результаті вода підводиться безпосередньо до будівлі ГЕС. Дериваційні ГЕС можуть бути різного виду безнапірні, або з напірної деривації. У випадку з напірної деривації, прокладається водовід з великим поздовжнім ухилом. В іншому випадку на початку деривації на річці створюється вища гребля, і створюється водосховище - така схема ще називається змішаної деривації, так як використовуються обидва методи створення необхідної концентрації води.
· Гідроакумулюючі електростанції. Такі ГАЕС здатні акумулювати вироблювану електроенергію, і пускати її в хід в моменти пікових навантажень. Принцип роботи таких електростанцій наступний: в певні моменти (часи не пікового навантаження), агрегати ГАЕС працюють як насоси, і закачують воду в спеціально обладнані верхні басейни. Коли виникає потреба, вода з них поступає в напірний трубопровід і, відповідно, приводить в дію додаткові турбіни.
У гідроелектричним станції, в залежності від їх призначення, також можуть входити додаткові споруди, такі як шлюзи або суднопідіймачі, що сприяють навігації по водоймі, рибопропускні, водозабірні споруди, що використовуються для іригації і багато іншого.
Цінність гідроелектричної станції полягає в тому, що для виробництва електричної енергії, вони використовують поновлювані природні ресурси. З огляду на те, що потреби в додатковому паливі для ГЕС немає, кінцева вартість одержуваної електроенергії значно нижче, ніж при використанні інших видів електростанцій.