Задача длительного регулирования стока — перераспределение естественного стока за период, больший одного месяца, сезона, года в соответствии с требованиями участников ВХС (см. рис. 8.1, в и г). Для этого требуются водохранилища со значительным относительным объемом, 0,1—0,5 и более, что ведет к большим затоплениям и значительному изменению естественного режима рек.
Наличие длительного регулирования стока позволяет гарантированно обеспечить народное хозяйство водой в необходимом количестве и качестве в нужный момент времени. Действительно, естественный сток рек отличается неравномерностью не только внутри года, но и между годами, что может привести к нарушению нормального функционирования отраслей народного хозяйства. Необходимость в длительном регулировании стока определяется непрерывным ростом потребностей в воде во времени, поскольку в меженный период эти потребности могут превышать 
. В отличие от краткосрочного регулирования информация, необходимая для расчетов длительного регулирования стока, обладает значительно большей неопределенностью, что необходимо учитывать при управлении ГЭС.
Длительное регулирование позволяет размещать на ГЭС разные виды резерва энергосистемы, в том числе нагрузочный и аварийный. По циклу регулирования и решаемым задачам различают два вида длительного регулирования стока — годичное (сезонное) и многолетнее.
Годичное (сезонное) регулирование стока. Если цикл регулирования равен году, то такое регулирование годичное; если меньше года, то сезонное. К этому виду регулирования относится большая часть ГЭС на Волге, Днепре, Оби, Амударье, Вахше и других реках СССР. Относительный объем подобных водохранилищ находится в пределах от 0,1 (иногда до 0,04) до 0,2—0,3. При этом чем больше изменчивость стока во времени, тем больший объем водохранилища требуется для его регулирования. Как правило, водохранилища длительного регулирования стока ведут и краткосрочное регулирование.
Рис. 8.6. Годичное (сезонное) регулирование стока
Рис. 8.7. Многолетнее регулирование стока
Режим подобных водохранилищ будет характеризоваться существенными колебаниями уровней верхнего бьефа в течение сезона, года и постоянными уровнями верхнего бьефа в течение суток — недели. Глубокая сработка водохранилищ длительного регулирования может привести к снижению напора ниже
и уменьшению располагаемой мощности станции. Особенно это характерно для низконапорных ГЭС. Для деривационных ГЭС иногда существенное значение приобретают потери напора в деривации и напорных водоводах, особенно при больших глубинах сработки водохранилищ.
Многолетнее регулирование стока. Цикл регулирования здесь может длиться несколько лет. Избыточный сток многоводных лет накапливается в водохранилище и срабатывается в маловодные годы (рис. 8.7). Средний уровень верхнего бьефа здесь относительно наименьший из всех возможных видов регулирования стока. Следствием этого являются значительные потери энергии на транзитном стоке при очень высокой обеспеченности энергетических и водохозяйственных показателей ГЭС. Достигается это большими объемами водохранилищ, для которых
=0,5 и более в зависимости от изменчивости стока по годам и в течение года.
Как правило, одновременно с многолетним регулированием осуществляются и другие виды регулирования стока — годичное (сезонное), краткосрочное. В связи с этим для многолетнего регулирования справедливы те же режимные особенности, которые были рассмотрены выше. Из-за большого диапазона сработки водохранилища возможна длительная работа ГЭС с напорами меньше HNp, и следовательно, со сниженной располагаемой мощностью.
Для водохозяйственного регулирования характерна оценка регулировочных возможностей длительного регулирования стока с помощью коэффициента регулирования
(8-7)
где Qpeг — зарегулированный расход или отдача ГЭС; Q0 — среднемноголетний расход реки в створе станции.
В водноэнергетическом регулировании подобным параметром является выработка энергии.
Энергетической особенностью длительного регулирования стока является существенная зависимость эффективности использования
за цикл регулирования от режима водохранилища. В частности, преждевременная сработка его может привести к невозможности использования полной мощности ГЭС в периоды осенне-зимнего максимума нагрузки из-за снижения напора и располагаемой мощности. Задержка сработки в многоводные годы приведет к вынужденным холостым сбросам.
Чем выше относительный объем βν, тем большее значение приобретает проблема эффективного использования энергии водохранилищ, т. е.
. Для некоторых рек страны (в Сибири, Казахстане), где почти весь годовой сток проходит в период половодья (2—4 мес), режим использования энергии, накопленной в водохранилище, приобретает решающее значение, поскольку в меженный период
практически равно пулю.
Именно эффективность длительного регулирования как первоочередная задача планирования режимов энергосистемы будет определять собой и экономичность краткосрочных режимов ГЭС. В свою очередь, особенности краткосрочных режимов будут влиять на энергетические показатели длительного регулирования. В этом одно из основных отличий использования в энергетике ТЭС и ГЭС.
Если режимы ТЭС во времени мало связаны друг с другом, то любое изменение режима ГЭС в данный момент времени может существенно повлиять на эффективность последующих режимов. Поэтому вопросы длительного управления в энергосистемах с ГЭС имеют важное значение для повышения экономичности работы ТЭС и АЭС.
