Redigerer Vannkraftverk (avsnitt)

==== Dimensjonering av reguleringsdam ====
[[File:Flow and degree of reservoir accumulation.jpg|thumb|350px|Konstruksjon av magasineringskurve for en dam til et kraftverk. Øverste kurve viser årlig hydrogram for vannføringen et gitt sted i [[elven]] der en dam planlegges. Den nederste blå horisontale streken merket r<sub>1</sub> viser høyeste konstante vannføring til kraftverket uten reguleringsdam. Blå strek merket r<sub>2</sub> viser en vannføring med magasinering. Akkumulering av vann skjer hver gang vannføringen er over r, og tapping av dammen når vannføringen er under r. På grunnlag av dette lages diagrammet under som viser nødvendig magasinvolum som funksjon av konstant vannføring til kraftverket.]]

Det vil være svært fordelaktig for kraftutbyggingen om vassdraget kan reguleres, og bestemmelse av passende størrelse for reguleringsdammen er en omfattende optimalisering. Den uthevede grafen i figuren til venstre er det vist et hydrogram for to år for et gitt sted i en elv. Vannføringen varierer en hel del og har flomtopper én eller to ganger i året. For enkelhets skyld antas det at kraftverket skal bygges og dimensjoneres for å gi jevn produksjon gjennom hele året. Med denne forutsetningen blir laveste mulige vannforbruk den rette streken merket r<sub>0</sub>.

Om det planlegges å bygge en reguleringsdam, og en ønsker å finne hvor stort volumet av dammen må være for å kunne gi et vist vannforbruk til kraftverket, kan kurvene og arealet til venstre analyseres visuelt. Flyttes kurven noe opp øker vannforbruket til kraftstasjonen, noe som også betinger at vann må samles opp i perioder der vannføringskurven er over den horisontale streken som viser forbruket. En strek høyere enn r<sub>0</sub> betyr altså at det er et magasin for å akkumulere vann. Arealet som er mellom vannføringskurven og kurven for forbruk viser perioder for oppsamling av vann i et tenkt magasin, vannet i magasinet øker i disse periodene. Omvendt vil vannbeholdningen minke i periodene der vannføringskurven er under kurven for vannforbruk. Der arealet over kurven er nøyaktig likt arealet under vil 100 % av vannvolumet i vassdraget bli utnyttet.

Reguleringskurven er til nytte ved bestemmelse av hvor stor reguleringsdammen skal være, se illustrasjonen. Tilhørende verdier for ''vannmagasin'' (''M'') og vannforbruk (r) settes opp henholdsvis langs y- og x-aksen. Videre skaleres aksene i prosent slik at 100 % vannmagasin vil si at alt vannet kan utnyttes i kraftverket. Av kurven kan en se at bare en økning fra 0 til 10 % magasin gir en fordobling av regulert vannføring til kraftstasjonen. Går en lengre opp på kurven vil tilsvarende 10 % økning av magasingraden gi stadig mindre økning av vannføring til kraftstasjonen. Dette har å gjøre med at flomtoppene er kortvarige og ligger høyt over gjennomsnittlig vannføring.

Et problem her er at vannføringen og dermed reguleringskurven er forskjellig fra år til år. Ved å legge en 30-års måleserie til grunn finnes det noen karakteristiske kurver, som gjør valget enklere:

* ''Den ugunstigste reguleringskurven'', der en legger til grunn reguleringskurven for det verste av de 30 årene. Dette vil være året der en stor reguleringsgrad er nødvendig for å dekke vannføringen til kraftstasjonen.<ref name="JE39">[[#DK|John Eie: ''Dammer og kraftverk'' side 39.]]</ref>
* ''Den bestemmende reguleringskurven'' er definert slik at kraftstasjonen får dekket sitt behov for vannføring i 90 % av året, men får for lite vann i 10 %. Denne situasjonen vil oppstå i 3 av de 30 årene. Tidligere var denne reguleringskurven i bruk for dimensjonering av dammer i Norge.<ref name="JE39" />
* ''Den mediane reguleringskurven'' er den kurven som representerer gjennomsnittsåret, men halvparten av årene i en 30-årsperiode vil ønsket vannføring til kraftverket ikke kunne holdes. Denne kurven har blitt brukt de siste årene, og tilnærmingen kan aksepteres fordi en har samkjøring med andre kraftverk og bedre kraftutveksling i Norge og i Norden.<ref name="JE39" />

I virkeligheten er behovet for vannføring til kraftstasjonen ikke konstant, men varierer mye gjennom året, både gjennom en uke og innenfor døgnet. Utbygging av et vassdrag må bygge på prognoser for fremtidig energibehov og utvikling av energipriser, samt optimalisering av investert kapital. Et annet forhold er at naturverdier skal ivaretas, dermed blir store prosjekter underlagt politisk avgjørelse.