令和7年度上期第三種電気主任技術者試験 電力(電気技術者試験センター)問15(b)
電力
有効貯水容量に関する問題
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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。
(b) 上記流況曲線で200 日以上発生する流量において,小問(a)の最大使用流量で1 日8 時間の運転を可能とするための有効貯水容量[m³]として,最も小さいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
- 1420 000
- 2500 000
- 3440 000
- 4460 000
- 5520 000
答えと解説
✓ これが正解5520 000
解説
不足分518 400 m³を満たす最小の520 000 m³です。
小問(a)で求めた最大使用流量は、渇水量8 m³/sの1日分691 200 m³を6時間で使う32.0 m³/sです。(b)では、流況曲線で200日以上発生する流量、すなわち図の200日の位置の14 m³/sが河川から流れ込む条件で、この32.0 m³/sで1日8時間運転するために必要な調整池の容量を求めます。
運転中の8時間も、河川からは14 m³/sが流れ込み続けます。使用流量32.0 m³/sのうち流入でまかなえない分、32.0-14=18 m³/sを調整池から補う必要があり、8時間で補う量は 18×8×3 600=518 400 m³ です。これが、あらかじめ調整池にためておかなければならない水の量、つまり必要な有効貯水容量です。
ためる側も確かめておくと、停止している16時間に流れ込む量は 14×16×3 600=806 400 m³ で、518 400 m³を十分にためられます。1日の流入量 14×24×3 600=1 209 600 m³ も、1日に使う量 32.0×8×3 600=921 600 m³ を上回るので、この運転は毎日続けられます。
容量は518 400 m³以上でなければならないので、選択肢のうちこれを満たす最も小さい値は520 000 m³です。必要な容量は、ためられる量ではなく、運転中に足りない分で決まる、と考えるのが要点です。
ほかの選択肢の解説
- 1420 000:420 000 m³では、運転中の8時間に調整池から補う518 400 m³に98 400 m³足りず、8時間の途中で調整池が空になります。必要な容量を満たしていません。
- 2500 000:500 000 m³は必要量に近いものの、8時間の運転で調整池から補う518 400 m³には18 400 m³足りません。最後まで最大使用流量で運転できないので、条件を満たしません。
- 3440 000:440 000 m³は、流入14 m³/sを差し引いた不足分18 m³/sを8時間補うのに必要な518 400 m³より78 400 m³少なく、運転の途中で水が足りなくなります。
- 4460 000:460 000 m³も必要量518 400 m³を58 400 m³下回り、32.0 m³/sでの8時間運転を続けられません。必要量を超える容量のうち最も小さいものを選ぶ問なので当てはまりません。
出典:令和7年度上期第三種電気主任技術者試験 電力 問15(b)(電気技術者試験センター)。1問ずつ解ける形に加工しています(B問題の共通の文と図を小問ごとに複写・図と式を問題冊子から切り出して画像で掲載・1行で書ける式を字に書き直し)。解説は当サイト独自のもので、電気技術者試験センターとは関係ありません。
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