Alasvaellustyöpaja Voimalaitospadon yläpuolisen osan vaelluskalojen ohjausrakenteiden suunnittelu Teknistaloudellinen vertailu

Transkriptio

1 Alasvaellustyöpaja Voimalaitospadon yläpuolisen osan vaelluskalojen ohjausrakenteiden suunnittelu Teknistaloudellinen vertailu DI Henri Pitzén Sweco Rakennetekniikka Oy p

2 Vaelluskalat 2

3 Alasvaelluksen ongelmat Turbiinikuolleisuus Vaelluksen hidastuminen Predaatio Stressi 3

4 Ohjausrakenteet 1. Rakenteelliset ohjausmenetelmät 4

5 2. Käyttäytymiseen perustuvat ohjausmenetelmät Valo Ääni Virtausmuutokset Kuplat Sähkö 5

6 Kohde: Valajaskosken voimalaitos Keskivirtaama 571 m^3/s Putouskorkeus n. 12 m 6

7 Ohjausrakenteiden suunnittelu Lähtötietojen kartoitus Mitä kalalajeja ohjataan? Vaadittava ohjausteho Voimalaitoksen alasvaellusreitit: kalatie, juoksutusluukut, uittokourut Kohteen tiedot: uoman syvyys, virtaukset, turbiinien sijainnit yms. Sesonki käyttö vai ympärivuotinen käyttö? 7

8 Asetetut vaatimukset työssäni 8

9 Lähtötiedot Virtaus- ja lämpötilatiedot Uoman pohjan luotaus Karttoja, kuvia ja muita tietoja kohteesta 9

10 Smolttien todennäköinen alasvaellusreitti Seuraavat päävirtaa uoman syvänneuran kohdalla Uivat vedenpintakerroksissa noin 1-3 metrin syvyydessä 10

11 Smolttien todennäköinen alasvaellusreitti 11

12 Ohjausvaihtoehdot A. Kelluva ohjausaita Ohjaa hyvin veden pintakerroksissa vaeltavia smoltteja Voidaan toteuttaa kiinteistä aitaelementeistä tai verkosta Saavutetut ohjaustehokkuudet % Toteutuksesta riippuen voidaan käyttää kausittain tai ympärivuotisesti 12

13 Kelluva ohjausaita 13

14 Asemointi Tulee asemoida alle 45 asteen kulmaan suhteessa päävirran suuntaan, mutta toimii paremmin pienemmillä kulmilla (n. 15 astetta) Ohjaus kalatiehen Tuleva kalatie on suhteellisen kaukana turbiineista Kuolleisuus kalateissä ja vaelluksen hidastuminen Ohjauskulma lähes 45 astetta Ohjaus uittokouruun Mahdollisti kaksi alasvaellusreittiä: uittokouru ja kalatie Turbiinit ovat lähellä Ohjauskulma kaventuu noin 8 astetta 14

15 Asemointi 15

16 Ohjaus kalatiehen 16

17 Ohjaus uittokouruun 17

18 B. Säleikkösuuntaaja Ohjaus perustuu säleikkösuuntaajan synnyttämiin virtausmuutoksiin, joita kalat pyrkivät välttämään Kalat ohjataan virtausmuutosten avulla kohti valittua alasvaellusreittiä Koostuu sälesarjasta ja kehikosta/kiskorakenteesta, joihon säleet kiinnitetään Voidaan saavuttaa jopa 90 % ohjaustehokkuuksia Ensisijaisesti sesonkikäyttöön 18

19 Säleikkösuuntaaja 19

20 Asemointi Tulee asemoida alle 45 asteen kulmaan suhteessa päävirran suuntaan Noin 15 asteen kulmat ovat tutkimuksien perusteella yleisempiä ohjauksessa Ohjaus kalatiehen Tuleva kalatie on suhteellisen kaukana turbiineista Kuolleisuus kalateissä ja vaelluksen hidastuminen Ohjauskulma lähes 45 astetta Ohjaus uittokouruun Turbiinit ovat lähellä Ohjauskulma kaventuu noin 8 astetta 20

21 Asemointi 21

22 C. Ohjauspylväät Ohjausrakenteen yläosa ohjaa pintavirtauksia Alaosa peitetään verkkorakenteella, joka estää poikasten pääsyn turbiineihin kokonaan Ohjauskokonaisuus ripustetaan betonisten pylväiden varaan 22

23 Ohjauspylväät 23

24 Asemointi 24

25 Asemointi 25

26 Vertailua Rakenne Saavutettava FGE % Hintaluokka Kelluva ohjausaita Säleikkösuuntaaja Kiinteä ohjaus Teoreettisesti 100 % Huom. rakenteiden käyttökustannukset ja voimalaitoksen tuotantotappiot eivät sisälly kustannuksiin 26

27 DI Henri Pitzén Sweco Rakennetekniikka Oy p