令和7年度第三種電気主任技術者上期試験　電力科目 問152 解説 問15(b) 問15

流況曲線から読み取った200日以上発生する流量と、最大使用流量による8時間の発電運転に必要な水量から、運転時間中に自然流入する分を差し引くことで、有効貯水容量520000$m^3$が導かれます。

調整池式発電所の水収支

調整池式発電所は、河川の自然流況が発電所の使用流量を下回る場合に、調整池に貯めた水を利用して発電量を補う方式です。このとき、必要な有効貯水容量は、運転期間中に消費される総水量から、その間に自然流入する水量を差し引いた差分として求められます。

この計算には、水量の時間的な収支バランスを考える「流量の積算」の考え方を用います。1日のうち、発電に使用する流量と時間、およびその間に供給される自然流入量を比較することで、調整池が最低限確保すべき容量が定まります。

有効貯水容量の算出

設問の条件に従い、以下の手順で計算を行います。

1. 流況曲線から、200日以上発生する流量を読み取ります。グラフ上で横軸の200日の位置に対応する縦軸の値を特定すると、流量は$14 \, m^3/s$となります。
2. 小問(a)で示された最大使用流量$32 \, m^3/s$で8時間運転するために必要な総水量を求めます。$32 \, [m^3/s] \times 8 \, [時間] \times 3600 \, [秒/時間]$を計算すると、$921600 \, m^3$となります。
3. 8時間の運転時間中に河川から調整池へ自然流入する水量を求めます。$14 \, [m^3/s] \times 8 \, [時間] \times 3600 \, [秒/時間]$を計算すると、$403200 \, m^3$となります。
4. 必要な有効貯水容量を算出します。総水量から自然流入量を引くと、$921600 - 403200 = 518400 \, m^3$となり、選択肢の中で最も近い$520000 \, m^3$が正答となります。

流況曲線の横軸に200日という期間を、縦軸にその期間の流量を重ねてみると、発電に必要な総水量と自然流入量の関係が見えてきます。

参考リンク

• 電気主任技術者試験の過去問解説（水力発電）
• 調整池式発電所における貯水池運用とPythonシミュレーション
• 水力発電の流況曲線と発電電力量の計算方法（電気学会）