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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。

流況曲線のグラフ。横軸は日数(日)で0から365まで,縦軸は流量(m³/s)で0から45まで。曲線は日数が増えるにつれて流量が単調に減少し,約15日で約42 m³/s,50日で約33 m³/s,100日で約23 m³/s,150日で約17 m³/s,200日で14 m³/s,250日で約11.5 m³/s,300日で約9.5 m³/s,355日で8 m³/s となる。200日と14 m³/s,355日と8 m³/s の位置に破線が引かれている。図の下に「図 流況曲線」

(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。

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

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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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