υνατότητες και εφαρµογές στην Ελλάδα

Transcript

1 FUSEGATES: Θυροφράγµατα Ασφαλείας Σύστηµα αντιµετώπισης των αιχµών των πληµµυρών, µε παράλληλη αύξηση της χωρητικότητας ή ταπείνωση της ανώτατης στάθµης πληµµύρας του ταµιευτήρα υνατότητες και εφαρµογές στην Ελλάδα ΕΜΠ / Σχολή Πολ. Μηχ. Τοµ. Υδατικών Πόρων Ιωάννης Π. Στεφανάκος Λέκτορας 1

2 υνατότητα εγκατάστασης fusegates σε τέσσερα (4), από τα ήδη σε λειτουργία, Μεγάλα Υδροηλεκτρικά Έργα της ΕΗ (αύξηση της χωρητικότητας του ταµιευτήρα) N ο Έργο Τύπος Υπερχειλιστή Καστράκι (πλευρικός) Πουρνάρι II (µετωπικός) Λούρος (µετωπικός) Ταυρωπός (ελ. πτώσης) Γρατινή (πλευρικός) Ωφέλιµος Όγκος (10 6 m 3 ) Μήκος Στέψης Υπερχειλιστή (m) Ύψος Fusegate (m) Αύξηση Ωφέλιµου Όγκου (10 6 m 3 ) Αύξηση Ωφέλιµου Όγκου (%) Αύξηση Παραγωγής (GWh) 53,00 120,00 1,80 44, ,00 4,00 149,00 1,80 1, ,37 77,00 1,80 0, ,00 14,00 1,50 37, ,50 50,00 1,80 1, ,60 2,60 0,66-2

3 υνατότητα εγκατάστασης fusegates σε δύο (2) νέα, σε φάση προµελέτης, ΜικράΥδροηλεκτρικάΈργαΙδιωτών (ταπείνωση της ανώτατης στάθµης της πληµµύρας) N ο 1 2 Θέση Έργου (Ποταµός) Τύπος Υπερχειλιστή Αχελώος (µετωπικός) Αλιάκµονας (µετωπικός) Ύψος Κατασκευής (Ogee) από κοίτη Ποταµού (m) Μήκος Στέψης Υπερχει -λιστή (m) Ύψος Fusegates (m) Αιχµή Μέγιστης Πληµµύρας Σχεδιασµού (m 3 /sec) Ταπείνωση Μέγιστης Στάθµης Πληµµύρας (m) Θετική επίπτωση σε ανάντη Γέφυρα 11,50 60,00 3, ,70-1,70 m 15,25 100,00 1, ,30 όχι υπερπήδηση µέχρι 1650 m 3 /s 3

4 ΥΗΕ Καστρακίου : Αεροφωτογραφία 4

5 ΥΗΕ Καστρακίου : Γενική ιάταξη 5

6 Υπερχειλιστής: Κατά µήκος τοµή 6

7 Υπερχειλιστής: Τοµή έργουεισόδου(ogee) 7

8 Φράγµα: Τυπική διατοµή 8

9 ΥΗΕ Καστρακίου : Βασικά στοιχεία Κατασκευή πριν από 40 χρόνια Συνολικός όγκος ταµιευτήρα 785 mil.m 3 Ωφέλιµος όγκος ταµιευτήρα 53 mil.m 3 Εµβαδόν ταµιευτήρα στην Α.Σ.Λ 24,2 km 2 Ύψος φράγµατος 96 m Τύπος υπερχειλιστή: Πλευρικός Μέγιστη παροχετευτικότητα m 3 /sec Μήκοςστέψηςυπερχειλιστή120 m Εγκατεστηµένη ισχύς σταθµού 320 MW Μέση ετήσια παραγωγή 640 GWh Έργο πολλαπλού σκοπού: Υδροηλεκτρική Ενέργεια - Αρδεύσεις - Ύδρευση 9

10 Υπερχειλιστής: Αεροφωτογραφία 10

11 Προτεινόµενη εγκατάσταση fusegates πάνω στη στέψη του Υπερχειλιστή (όψη από ανάντη) (όψη από κατάντη) Είκοσι fusegates 6,00 m πλάτος / 1,80 m ύψος Μέγιστη Στάθµη Λειτουργίας από +144,20 σε +146,00 Ωφέλιµος όγκος από 53 σε 97 mil.m 3 (+83%) 11

12 Όψη του Υπερχειλιστή από ανάντη (καλλιτεχνική απεικόνιση) 12

13 Όψη του Υπερχειλιστή από κατάντη (καλλιτεχνική απεικόνιση) 13

14 ΗστέψητουΥπερχειλιστήµε τοfusegate DETAILS BASE Step 1 Step 2 14

15 Υδραυλική λειτουργία Υπερχειλιστή Μεταβολή παροχετευτικότητας - Πριν την εγκατάσταση fusegates, c = 2,114 - Για ροή πάνω από τα fusegates, c = 1,816 - Όταν τα fusegates έχουν ανατραπεί, c = 2,038 Σειρά και στάθµη ανατροπής των Fusegates Σειρά Ανατροπής Αύξων αριθµός των Fusegates που ανατρέπονται Στάθµη Ανατροπής (m) , , , , , , ,15 15

16 Ανάσχεση της Μέγιστης Πληµµύρας Σχεδιασµού (εκροές) Εισροή, Εκροή (m 3 /sec) Εισροή στον Ταµιευτήρα Εκροή µε Fusegates Εκροή χωρίς Fusegates Χρόνος (ώρες) 16

17 Ανάσχεση της Μέγιστης Πληµµύρας Σχεδιασµού (στάθµες) Εισρ ο ή, Εκρ ο ή (m 3 /sec) Εισροή στον Ταµιευτήρα Στάθµη µε Fusegates Στάθµη χωρίς Fusegates Στάθµ η Ταµ ιευτήρα (m ) Χρόνος (ώρες) 17

18 Ανάσχεση της Πληµµύρας 100ετίας (εκροές) Εισροή, Εκροή (m 3 /sec) Εισροή στον Ταµιευτήρα Εκροή µε Fusegates Εκροή χωρίς Fusegates Χρόνος (ώρες) 18

19 Ανάσχεση της Πληµµύρας 100ετίας (στάθµες) , , ,0 Εισροή, Εκροή (m 3 /sec) Εισροή στον Ταµιευτήρα Στάθµη µε Fusegates Στάθµη χωρίς Fusegates 148,5 148,0 147,5 147,0 146,5 146,0 145,5 Στάθµ η Ταµ ιευτή ρ α (m ) , , Χρόνος (ώρες) 144,0 19

20 Λειτουργία υπερχειλιστή µε ταfusegates και έλεγχος πληµµυρών (συµπεράσµατα) Βαθµιαίες αυξήσεις των εκροών Μέγιστη Πληµµύρα Σχεδιασµού (αιχµή m 3 /sec): -µέγιστη εκροή µε fusegates m 3 /sec, έναντι m 3 /sec (+2%) χωρίς fusegates -µέγιστη στάθµη πληµµύρας µεγαλύτερη κατά 16 cm µόνο (+150,16) από την ονοµαστική (+150,00) Μη ανατροπή fusegates µέχρι παροχή m 3 /sec: (πληµµύρα περιόδου επαναφοράς ~1.500 ετών) Πληµµύρα 100ετίας (αιχµή m 3 /sec): - ηεκροήπαραµένει συνεχώς λίγο µικρότερη - ηστάθµη είναι κατά 1,80 m περίπου µεγαλύτερη 20

21 Σύγκριση µε άλλες παρόµοιες και εναλλακτικές λύσεις - Εξετάστηκαν οι εξής εναλλακτικές λύσεις: α) Επίπεδα ολισθαίνοντα θυροφράγµατα β) Τοξωτά θυροφράγµατα γ) Φουσκωτά θυροφράγµατα - Πλεονεκτήµατα των fusegates: δεν απαιτούνται ανθρώπινοι χειρισµοί και ηλεκτροµηχανολογικές εγκαταστάσεις για την λειτουργία τους - Μειονεκτήµατα των fusegates: απαιτείται ένας ελάχιστοςχρόνοςκαικόστος, µετά από κάθε ανατροπή, για επανεγκατάστασή τους - Εναλλακτικές λύσεις: απαιτούνται σηµαντικά δοµικά έργα (µεσόβαθρα, γέφυρα, ηλεκτροµηχ/κές εγκαταστάσεις) και δηµιουργείται σηµαντική επίπτωση στη λειτουργία του Έργου κατά την εγκατάστασή τους 21

22 Οφέλη στη λειτουργία του Έργου και στην παραγωγή Πρόσθετη αποθήκευση 44 mil. m 3 στο Καστράκι, (7,7 GWh), για χρήση στις κρίσιµες περιόδους αιχµής Αυξηµένη δυνατότητα για ανάσχεση και αποθήκευση πληµµυρών το χειµώνα Αυξηµένη ευελιξία στην ικανοποίηση των αρδευτικών αναγκών Βελτίωση της απόδοσης των µονάδων Αύξηση της υδροηλεκτρικής παραγωγής (µείωση προστίµου από εκποµπές CO 2 ) 22

23 Αύξηση και αναβάθµιση παραγόµενης ενέργειας Αύξηση της παραγόµενης ενέργειας κατά 41 GWh το χρόνο (26,5 GWh στο Καστράκι και 14,5 GWh από µεταφερόµενες λειτουργίες από τα Κρεµαστά στο Καστράκι) Αναβάθµιση 33,5 Gwh της παραγόµενης ενέργειας το χρόνο, από ενδιαµέσου φορτίου σε ενέργεια αιχµής (19,5 GWh στο Καστράκι και 14 GWh στα Κρεµαστά) 23

24 Συµπεράσµατα Η εγκατάσταση fusegates ύψους 1,80 m στη στέψη του υπερχειλιστή του Υδροηλεκτρικού Έργου Καστρακίου, δεν αναµένεται να δηµιουργήσει κανένα ουσιαστικό πρόβληµα στη λειτουργία του υπόψη υπερχειλιστή Το σύστηµα τωνfusegates είναι περισσότερο αξιόπιστο και πρακτικό από άλλα παρόµοια συστήµατα, µε πολλά λειτουργικά και οικονοµικά πλεονεκτήµατα 24

25 Ευχαριστώ 25