渇水量 Q₀ = 8 m³/s の河川流量が1日中流入し,そのすべてを1日のうち6時間の運転で使い切る条件を考える。
令和7年度 上期 第三種電気主任技術者 電力 問15(a)
図の流況曲線を持つ河川の全流量を使用できる調整池式水力発電所において,発電所の使用流量[m³/s]と調整池の有効貯水容量[m³]について,次の(a)及び(b)の問に答えよ。
(a) 1日単位の調整運転を行う場合,上記流況曲線の渇水量8 m³/sにおいて,1日に6時間の運転を可能とする最大の使用流量[m³/s]と,当該時間外に調整池に流入する貯水量[m³]の組合せとして,最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
ここで,当該6時間の最大使用流量での運転以外の時間は,水車・発電機を停止して調整池に河川の全流量を貯水するものとする。

選択肢
解説
結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
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解説
結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
詳細Layer 2展開閉じる
【当該時間外(停止中)の貯水量】
停止時間は 24 − 6 = 18 時間なので,
V = 8 × 18 × 3600 = 518 400 m³
補足Layer 3展開閉じる
【最大使用流量】
1日の総流入量 = 8 × 24 × 3600 = 691 200 m³ を6時間(6 × 3600 = 21 600 s)で使用するので,
Q = 691 200 ÷ 21 600 = 32.0 m³/s
(別の見方:運転中の6時間も河川から8 m³/sが流入しており,これに停止中の貯水量518 400 m³を6時間で放出する分 518 400 ÷ 21 600 = 24 m³/s を加えて,8 + 24 = 32.0 m³/s となる。)
よって,最大使用流量 32.0 m³/s,貯水量 518 400 m³ の組合せ(5)が正しい。
各選択肢の解説
- (1)
最大使用流量 22.8 m³/s,貯水量 410 400 m³
誤り。最大使用流量・貯水量ともに計算値(32.0 m³/s,518 400 m³)と一致しない。22.8 m³/sで6時間運転すると使用水量は 22.8 × 21 600 = 492 480 m³ で,1日の流入量691 200 m³を使い切れないため「最大」の使用流量ではない。また停止中18時間の貯水量は410 400 m³ではなく518 400 m³である。
- (2)
最大使用流量 28.8 m³/s,貯水量 518 400 m³
誤り。貯水量518 400 m³は正しいが,最大使用流量が不適。28.8 m³/sで6時間運転すると使用水量は 28.8 × 21 600 = 622 080 m³ で,1日の流入量691 200 m³より69 120 m³少なく,最大の使用流量ではない。
- (3)
最大使用流量 34.8 m³/s,貯水量 518 400 m³
誤り。貯水量518 400 m³は正しいが,34.8 m³/sで6時間運転すると使用水量は 34.8 × 21 600 = 751 680 m³ となり,1日の流入量691 200 m³を上回るため,渇水量8 m³/sでは毎日6時間の運転を継続できない。
- (4)
最大使用流量 28.8 m³/s,貯水量 410 400 m³
誤り。最大使用流量28.8 m³/s(6時間の使用水量622 080 m³で1日の流入量を使い切れない)と貯水量410 400 m³のどちらも計算値と一致しない。停止中18時間の貯水量は 8 × 18 × 3600 = 518 400 m³ である。
- (5)
最大使用流量 32.0 m³/s,貯水量 518 400 m³
正しい。停止中18時間の貯水量は 8 × 18 × 3600 = 518 400 m³,1日の総流入量691 200 m³を6時間で使う最大使用流量は 691 200 ÷ 21 600 = 32.0 m³/s で,両方とも一致する。
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