Vattenfall Sähköntuotanto Oy

Transkriptio

1 Vattenfall Sähköntuotanto Oy Venetpalon voimalaitoksen maapadon vahingonvaaraselvitys Oy Vesirakentaja Oy Vesirakentaja Puhelin Telefax Sähköposti Kotisivu Hiihtomäentie 39 A HELSINKI (09) (09) etunimi.sukunimi@vesirakentaja.fi

2 SISÄLLYSLUETTELO SISÄLLYSLUETTELO YLEISTÄ Selvityksen tarkoitus Lähtöaineisto VIRTAUSMALLI Laskentaohjelma Pyhäjoen virtausmalli Kalibrointi PADON MURTUMATAPAUKSET Murtumatapausten vertailu Laskentatilanteet Venetpalon maapadon murtumatapaukset Laskentatulokset PATOMURTUMA-AALLON LASKENTA PYHÄJOESSA PATOMURTUMAN AIHEUTTAMA VAHINGONVAARA Maapadon murtuman aiheuttama vahingonvaara ihmishengelle ja omaisuudelle Arvio Venetpalon voimalaitospadon luokituksesta YHTEENVETO LIITTEET PIIRUSTUKSET... 25

3 3 (25) DI Jukka Nieminen Ins. Aimo Lamberg 1. YLEISTÄ 1.1 Selvityksen tarkoitus Venetpalon voimalaitospato on luokiteltu vuonna 1986 laadituissa patoturvallisuusasiakirjoissa N-padoksi. Oulun vesi- ja ympäristöpiiri on hyväksynyt padon turvallisuustarkkailuohjelman Tuolloin patoturvallisuuslain 9 :n mukaista vahingonvaaraselvitystä ei pidetty tarpeellisena. Vahingonvaaraselvitys on tarpeen, jos pato onnettomuuden sattuessa saattaa aiheuttaa ilmeisen vaaran ihmishengelle tai terveydelle taikka ilmeisen huomattavan vaaran ympäristölle tai omaisuudelle. Yhteysviranomaisena toimiva Kainuun ympäristökeskus on hyväksynyt padon päivitetyn turvallisuustarkkailuohjelman Voimalaitoksen yläkanavan itäpuolen maapadon taustalla sijaitsevien rakennusten (tilat Laitila RN:o 53:00 ja Jokirinne RN:o 11:54 ) turvallisuuden varmistamiseksi mahdollisen patomurtuman varalta vuoden 2006 määräaikaistarkastuksen yhteydessä padosta määrättiin tehtäväksi vahingonvaaraselvitys. Tässä vahingonvaaraselvityksessä on määritetty itäisen maapadon eri murtumatilanteissa syntyvien tulva-aaltojen vaikutuksia padon takana olevilla piha- ja peltoalueilla sekä merkitystä alapuolisen jokiuoman virtaamiin ja vedenkorkeuksiin. Tavoitteena on ollut selvittää syntyviä riskejä ihmishengelle ja omaisuudelle. Vahingonvaaraselvityksen tulosten perusteella voidaan arvioida padon patoturvallisuuslain mukaista luokitusta. Vahingonvaaraselvityksessä on tarkasteltu erikokoisten murtuma-aukkojen ja murtuma-aikojen vaikutuksia virtaamaan mahdollisessa patomurtumatilanteessa. Murtuman aiheuttaman tulva-aallon vaikutuksia on tarkasteltu numeerisella virtausmallilla, joka käsittää vahingonvaaraselvityksen kannalta oleellisen osan Pyhäjokea joen yläjuoksulta Madetnivan pohjapadolta Venetpalon voimalaitoksen alapuolelle Kärsämäenjoen laskukohtaan (Ruutikkala) saakka. Tässä selvityksessä esitetyt korkeudet ovat N60 -korkeusjärjestelmässä. Annettujen N60 korkeuksien vastaavuudet muissa korkeusjärjestelmissä ovat NN +0,30 m ja N43+0,12 m. 1.2 Lähtöaineisto Vahingonvaaraselvityksen laatimisessa tarvittava aineisto koostuu numeerisen virtausmallin tarvitsemista lähtötiedoista, vedenkorkeus- ja virtaamahavainnoista ja padon rakenteellisista tiedoista. Murtumatilanteissa tärkeä vaikutus syntyviin tulvakorkeuksiin on myös voimalaitoksen ja tulvaluukkujen käyttötavoilla sekä sulku- ja avauslaitteilla. Lisäksi tarvitaan tietoa mahdollisista vahinkokohteista, niiden sijainnista ja lukumäärästä, jotta pystytään arvioimaan mahdollista riskiä ihmishengelle ja omaisuudelle. Numeerisen virtausmallin tarvitsema poikkileikkausaineisto on saatu Venetpalon voimalaitospadon patoturvallisuuskansioon sisältyvistä piirustuksista sekä voimalai-

4 24 (25) LIITTEET LÄHTÖTIEDOT Liite 1 Liite 2 Laskennan poikkileikkaukset kriittisimmissä tulostuspisteissä Venetpalon virtaamien kuukausikeskiarvot jaksolla (asteikko ) VEDENKORKEUSPROFIILIT Liite 3 Liite 4 Pyhäjoen vedenkorkeusprofiili Kärsämäenjoki Madetniva. Virtaamatilanne MQ. Itäinen maapato murtuu pl 0+20, b=20 m, t=1h. Pyhäjoen vedenkorkeusprofiili Kärsämäenjoki - Madetniva. Virtaamatilanne MHQ. Itäinen maapato murtuu pl 0+20, b=20 m, t=1h. MURTUMAHYDROGRAFIT, VIRTAAMATILANNE MQ Liite 5 Liite 6 Liite 7 Liite 8 Liite 9 Liite 10 Liite 11 Liite 12 Maapadon murtumahydrografit, maatilan navettarakennus ja konehalli, piha-alue (RN:o 53:00 Laitila) RS 457 Maapadon murtumahydrografit, maatilan asuinrakennus, piha-alue (RN:o 53:00 Laitila) RS 394 Maapadon murtumahydrografit, asuinrakennus, piha-alue (RN:o 11:54 Jokirinne) RS 368 Maapadon murtumahydrografit, loma-asunto, piha-alue (RN:o 12:73 Touhula) RS 45 (RN:o 12:75 Puistola) pl / RS 8770 (RN:o 12:24 Kotisalo) pl / RS 8170 Maapadon murtumahydrografit, Venetoja pl / RS 7170 Maapadon murtumahydrografit, Kanasenniemi pl / RS 5370

5 25 (25) Liite 13 Maapadon murtumahydrografit, Hautajoen laskukohta pl / RS 3370 Virtaamatilanne MQ, b==20 m. MURTUMAHYDROGRAFIT, VIRTAAMATILANNE MHQ Liite 14 Liite 15 Liite 16 Liite 17 Liite 18 Liite 19 Liite 20 Liite 21 Liite 22 Maapadon murtumahydrografit, maatilan navettarakennus ja konehalli, piha-alue (RN:o 53:00 Laitila) RS 457 Maapadon murtumahydrografit, maatilan asuinrakennus, piha-alue (RN:o 53:00 Laitila) RS 394 Maapadon murtumahydrografit, asuinrakennus, piha-alue (RN:o 11:54 Jokirinne) RS 368 Maapadon murtumahydrografit, loma-asunto, piha-alue (RN:o 12:73 Touhula) RS 45 (RN:o 12:75 Puistola) pl / RS 8770 (RN:o 12:24 Kotisalo) pl / RS 8170 Maapadon murtumahydrografit, Venetoja pl / RS 7170 Maapadon murtumahydrografit, Kanasenniemi pl / RS 5370 Maapadon murtumahydrografit, Hautajoen laskukohta pl / RS 3370 Virtaamatilanne MHQ, b==20 m. PIIRUSTUKSET HEC-RAS virtausmallin uomat ja laskennan poikkileikkausten sijainti padon lähialueella Padon pituusleikkaus ja lasketun murtumapaikan sijainti padossa Patomurtuman maksimivedenkorkeus Suurimman patomurtuma-aallon vedenkorkeudet, virtaamat ja virtausnopeudet valituissa poikkileikkauspisteissä.

6

7 Venetpalon maapadon murtumahydrografit, maatilan navettarakennus ja konehalli (RN:o 53:00 Laitila) RS 457 Virtaamatilanne MQ, b=20 m LIITE 5 113,60 t=0,5h/ W t=1h/ W t=1,5h/ W t=0,5h/ Q t=1h/ Q t=1,5h/ Q 113, ,20 113,00 80 Vedenkorkeus [N60+m] 112,80 112,60 112,40 112, Virtaama [m 3 /s] 112,00 111, ,60 111,40 0 0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 0: