RAASAKAN VOIMALAITOKSEN KALATIEN TOIMINTASELOSTUS (päivitetty 5.10.2018) Ii
RAASAKAN VOIMALAITOKSEN KALATIEN TOIMINTASELOSTUS Ii 1. YLEISTÄ Raasakan voimalaitospadon kalatie muodostuu tilan puutteen ja ympäristön topografian takia kokonaan teknisistä betonirakenteisista kalatieosista. Tekniset osuudet koostuvat suuremmista ala- ja yläaltaista ja niiden välisestä pystyrako-osuudesta, jossa on tasaisin välimatkoin hitaamman virtaaman omaavia lepoaltaita, sekä yläosalla kynnyksetön tutkimusja seuranta-allas. Kalatien alimmat altaat on suunniteltu siten että niitä voidaan haluttaessa käyttää veden varastoaltaana impulssimaisen houkutusvirtaaman aikaansaamiseksi kalatien sisäänkäynnin kohdalle. Kalatie on varustettu kalatien alaosaan sijoitetulla pumppaamolla riittävän (enintään 8 m 3 /s) houkutusvirtaaman varmistamiseksi kalatien sisäänkäynnin kohdalla. Kalatiessä on kaksi vaihtoehtoista sisäänkäyntiaukkoa, joita voidaan käyttää erikseen tai yhtäaikaisesti. Sisäänkäynnit on varustettu automaattisesti säätyvillä sulku- ja aukkoluukuilla niiden optimaalisen toimivuuden varmistamiseksi alakanavien suuresta vedenkorkeuksien vaihtelusta huolimatta. Kalatien ulosmenoaukko on varustettu automaattisilla sulkuluukuilla. Kalatiehen yläaltaasta juoksutettavia virtaamia voidaan haluttaessa säätää poistumisaukon sulkuluukuilla ja kynnyksissä käytettävillä settilevyillä.. Kalatiehen juoksutetaan yläaltaasta 0,5-2 m 3 /s suuruinen virtaama lohikalojen nousuaikana (1.5-31.10.). Lisäksi kalatien houkutusvirtaamaksi pumpataan alakanavasta enintään 8 m 3 /s. Kalatiessä ei ole lisääntymis- eikä talvehtimisalueita, jonka vuoksi talvella ei kalatiessä juoksuteta vettä. Kalatiestä on tarkoitus tehdä ns. älykalatie, jossa alakanavan kalojen seuranta- ja tarkkailulaitteiden avulla erilaisten muutos- ja säätötoimenpiteiden avulla on mahdollista ohjata mm. houkutusveden pumppausta. Voimalaitoksen turpiinien käytöllä pyritään luomaan kalatien suualueelle nousun kannalta optimi virtausolosuhteet esim. turbiinien vuorokäytöllä vesitilanteen sen salliessa.. Suunnitelman korkeustasona on käytetty N2000-tasoa. Raasakan voimalaitosluvan ja paikallisen vedenkorkeusasteikon korkeustaso on NN+, joka on lukuarvona 76 cm alempi kuin N2000. 2. HYDROLOGISET MITOITUSARVOT Raasakan voimalaitoksella luvan mukainen HW on NN+21,00 ja alaraja on NN+19,00. Havaitut vuorokausikeskiarvon minimi ja maksimi voimalaitoksella ovat jaksolla 2000 2009 olleet NN+19,45 ja +20,92. Hetkittäin vesipinta on vaihdellut vielä enemmän. Ylävedenkorkeuden vaihteluväli (vuorokausikeskiarvo) Raasakan voimalaitospadolla on vuosina 2008 2009, 1.6 31.10 välisenä aikana, ollut NN+20,87...20,55 (pysyvyysväli 2 98,0 %) ja MW NN+20,73. Hetkittäin vesipinta on vaihdellut vielä enemmän. Raasakan lyhytaikaissäännöstely on muuttunut keväällä 2013 muutettujen kalanviljelylaitoksen vedenottorakenteiden myötä. Muutetut vedenottorakenteet mahdollistavat säännöstelyn toteuttamisen lähelle luvanmukaista alarajaa NN+19,00. Alavedenkorkeus Raasakan voimalaitoksen alapuolella vaihtelee paljon, koska alaveteen vaikuttaa merkittävästi suuri virtaamavaihtelu, tulvat ja merivesi. Alavedenkorkeuden vaihte- 2
luväli (vuorokausikeskiarvo) Raasakan voimalaitoksella on vuosina 2000 2009, 1.6 31.10 välisenä aikana, ollut NN-0,71 NN+0,84 (pysyvyysväli 1,0 98,5 %). Vuorokausikeskiarvon minimi ja maksimi ovat vuosina 2000 2009 olleet NN-0,81 ja NN+2,6. Hetkittäin vesipinta on vaihdellut vielä enemmän. Raasakan voimalaitoksen alavesi 1.6.-31.10. jaksolta 2000-2009 1,5 1 0,5 Toimintaväli NN-0,71 (98,5 %) NN+0,84 (1%) NN+ 0 MW = NN-0,12 MW50% = NN-0,17-0,5-1 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Pysyvyys %. Jakson 2000-2009 Raasakan 1.6. - 31.10. keskivirtaama on 133 m 3 /s ja MQ50% on 113 m 3 /s. Käyttöhistorian minimi- ja maksimivuorokausivirtaamat ovat olleet 14 ja 1429 m 3 /s. Virtaama voi olla 0 m 3 /s useita tunteja peräkkäin lähinnä yöaikaan. Voimalaitoksen rakennusvirtaama on 375 m 3 /s. Pysyvyyskäyrän mukaan ohijuoksutusta on noin 13 % ajasta eli keskimäärin 24 vrk kalannousuajasta (1.5.-31.10) jaksolla 2000-2012. 2. HYDROLOGINEN JA HYDRAULINEN MITOITUS Hydrologiset olosuhteet eivät aseta esteitä kalateiden toiminnalle. Kalatien vesitiet on mitoitettu siten, että kalat voivat edetä uimalla niiden kautta. Kalatien poistumisaukkoina (kalatien vedenottoaukkona) on kaksi 0,45 m leveää aukkoa. Kummassakin aukossa aukon yläpuolella vesisyvyys on kalatien toiminta-aikana 1,9 2,9 m ja putousero joen ja kalatien ylimmän altaan välillä on 0,2 m. Poistumisaukon 1 raon kynnys on tasolla N2000+18,73. Poistumisaukon 2 raon kynnys on tasolla N2000+17,73. Poistumisaukkojen sulkuluukkuja säädetään automaattisesti, jolloin kalatiehen voidaan ylävedenpinnasta riippumatta juoksuttaa aina tasainen 2 m 3 /s virtaama, tai käytettäessä raoissa 1 m korkuisia settejä tasainen 1,28 m 3 /s virtaama. Jos sulkuluukkuja ei käytetä virtaaman säätöön, tulee kalatiehen painovoimaisesti alla olevan taulukon mukainen virtaama. Poistumisaukon 1 Vedenkorkeus virtaama toimintavälillä N2000+ ilman settilevyä m 3 /s HW 21,63 2,0 1,28 MW 21,48 1,86 1,14 NW 20,63 1,28 0,56 Poistumisaukon 2 Vedenkorkeus virtaama toimintavälillä N2000+ ilman settilevyä m 3 /s 3 Virtaama 1 m korkealla settilevyillä m 3 /s Virtaama 1 m korkealla settilevyillä m 3 /s
HW 20,63 2,0 1,28 NW 19,63 1,28 0,56 Kalatien alapäässä sisäänkäyntiaukkoina on kaksi 2 m leveää ylös asti avointa settiurilla varustettua rakoa. Rakojen kiinteät betonikynnykset ovat tasolla N2000-2,37. Kalatien sisäänkäyntiaukkoihin voidaan johtaa kalatien kautta tulevan virtaaman lisäksi pumppaustilan ja ritiläseinän kautta 0 8 m 3 /s lisävirtaama. Sisäänkäyntiaukkojen kynnyskorkeutta säädetään altaan sisäpuolisilla säätöluukuilla pumpattavan virtaaman mukaisesti niin että alaaltaan ja joen alakanavan vesipinnan ero pidetään haluttuna vakiona. 4. KALATIEN OSAT Kalatie on betonirakenteinen noin 620 m pitkä pystyrakokalatie, joka koostuu ylhäältä päin lukien yläaltaasta ja padon lävistyksestä, pitkästä vaakapohjaisesta kouruosuudesta, jossa on yläosalla tutkimus/pyyntiallas ja joka alittaa Virkkulantien, sen alapuolisesta pystyrakoosuudesta sekä alimpana olevasta muita selvästi suuremmasta ala-/lisävesitysaltaasta. Kalatien sisääntuloaukot sijoitettiin voimalaitoksen alakanavan etelärannalle RKTL:n tekemien kalojen käyttäytymistutkimusten suositusten mukaisesti noin 35 ja 55 m päähän voimalaitospadon alareunasta, mahdollisimman optimaaliseen paikkaan alueelle, jossa virtausnopeus on sopiva ja kalat löytävät kalatien sisääntuloaukon mahdollisimman helposti ja mahdollisimman lyhyellä viiveellä. Tutkimusaltaassa on nielullinen pyyntilaite, jota nostetaan pylväsnosturille kalojen siirtämiseksi kuljetuskalustoon tai viereiseen välivarastoaltaaseen Kalatien rakenteet viedään maapadon/pengertien läpi yläaltaaseen betonisina rakenteina noin 125 m etäisyydellä Virkkulantiestä itään. Padon lävistyksen sulkuaukko on maapadon yläaltaan puolella yläaltaan vedenpuoleisessa seinässä. Kalatien rakenteet liitetään maapatoon tiiviisti teräsponttiseinän avulla. Padon lävistyksen kohdalle tehdään silta ylikulkua varten. Silta varustetaan tiekaiteilla ja sen kantavuus mitoitetaan yleisen tien kuormien mukaan. Kalatien rakenteet viedään Virkkulantien läpi betonisina rakenteina noin 105 m päässä voimalaitosrakennuksen reunasta. Alituksen rakenteet tulevat noin 6,5 m syvään leikkaukseen. Lävistyksen kohdalle tehdään silta ylikulkua varten. Silta varustetaan tiekaiteilla. Kalatien rakenteet viedään voimalaitostien ali betonisina rakenteina noin 85 m päässä voimalaitosrakennuksesta. Silta varustetaan tiekaiteilla. Pystyrako-osuudet koostuvat peräkkäisistä sisämitoiltaan 3,5*2,8 m (pit*lev) kokoisista altaista ja niiden välisistä pystyraoilla varustetuista betonisista kynnyksistä. Kynnyksien toiseen reunaan tehdään 0,45 m leveät pohjaan asti auki olevat settiurilla varustetut pystyrakoaukot. Pystyrakoaukkojen alapuolelle altaiden seiniin tehdään seinästä 0,225 m ulostulevat virtauksenohjauspalkit 0,45 m etäisyydellä kynnyksen alavirranpuoleisesta reunasta. Pystyaukkojen settiurissa voidaan käyttää virtauksensäätä levyä riippuen kalatiehen johdettavan virtaaman suuruudesta. Pystyrakoaltaissa ja kynnyksien raoissa vesisyvyys vaihtelee kalatien toiminta-aikana välillä 1,5 3 m ja putousero altaiden välillä on 0,2 m. Pääosa kalatiestä rakennetaan maavaraisena ja routaeristettynä. Pystyrako-osuuden alapuolella heti alakanavan vieressä rannan puolella on noin 20*10*10 m (pituus joen suunnassa * leveys * korkeus) kokoinen betoninen tasapohjainen päältä avonainen ala-allas. Altaan sisäpohja tehdään tasoon N2000-4,57 ja altaan ulkoseinien yläreunat ulotetaan tasolle N2000+4,50. Ala-altaassa on läpivirtausseinä, jonka läpi johdetaan vai- 4
mennettuna pumpattava lisävesivirtaama. Läpivirtausseinän takana on lisävesipumppauksen vaimennustila. Lisävettä pumpataan alakanavasta viidellä takaiskullisella vaaka-akselisella potkuripumpulla portaattomasti 0 8 m 3 /s. Pumput nostetaan talveksi pois. Ala- ja yläpään automatiikkakeskukset sijaitsee sisätiloissa läheisissä huoltorakennuksissa. Pintaroskan joutumista kalatiehen voidaan vähentää ottopään pystyraon ylävirran puolelle kiinnitettävällä syväpuomilla. Vedenkorkeuksia seurataan kalatien toiminta-aikana kolmesta paikasta automaattisilla mittalaitteilla, joista tieto menee kalatien ohjausyksikköön. Mittauspaikat ovat voimalaitoksen alavesi, ala-altaan vesipinta, ja ala-altaan yläpuoleisen kynnyksen takana oleva vesipinta. Tieto vedenkorkeuksista kulkee ohjausyksikköön, joka sijaitsee huoltorakennuksessa. Siltojen kohdat valaistaan, joka varustetaan myös käsikäyttömahdollisuudella. Kalatiealue yleisvalaistaan, mutta alapään alue tulee olla nahkiaisten nousun aikana pimeä. 5. KALATIEN KÄYTTÖ JA TOIMINTA 5.1 Käyttö Keväällä jäiden lähdettyä ja veden lämpötilan noustua lähelle 10 astetta kalatien kunto tarkistetaan ja pumput, niiden asennustangot sekä älykalatiejärjestelmän laitteet asennetaan paikoilleen. Kalatien laitteet koekäytetään ja yläpään sulkuluukku avataan. Syksyllä kalatien yläpään sulkuluukku suljetaan vesitiiviisti. Pumput laitteineen ja älykaltiejärjestelmän laitteet nostetaan pois ja viedään talvisäilöön. Alapään luukut nostetaan talveksi ylös, talvisäilytysasentoon. Pumput nostetaan ylös ensisijaisesti autonostimella. Alaaltaan reunalle tehdään varaus mahdollisesti myöhemmin asennettavaa nostinlaitetta varten. Älykalatiejärjestelmässä on kameroita ainakin alakanavan suulla, kummankin sisäänuintiaukon suualueella sekä yläpäässä ulosmenoaukoilla. Kameroiden avulla seurataan mm. kalojen lukumäärää, mikä ohjaa houkutusvirtaaman pumppauksen määrää. Teknisesti kalatietä voidaan käyttää aina, kun voimalaitoksen yläallas on sula eli kalatie voidaan ottaa käyttöön keväällä heti jäiden sulettua ja pitää toiminnassa siihen saakka, kunnes yläallas syksyllä jäätyy kalatien vedenottoaukon vieressä. Käytännössä veden lämpötila määrää ajan, jolloin kalateitä kannattaa pitää auki keväällä ja syksyllä. Veden lämpötilan ollessa alle 7 astetta kaloja nousee enää satunnaisesti. Ala-altaan huoltotöitä / puhdistusta varten allas voidaan sulkea luukuilla ja tyhjentää pumppaamalla. 5.2 Toiminta Alussa pumppujen käyttö tapahtuu osittain käsin kameroiden kalahavaintojen perusteella. Tavoitteena on kokemusten perusteella saada houkutusveden pumppaus toimimaan automaattisesti kameroiden havaintojen perusteella. Kaikki hälytykset lähtevät Iin kunnan palolaitokselle ja/tai PVO-Vesivoima Oy:lle. 5
6. SEURANTA Kalatien toimintaa seurataan. Varsinainen kalojen lukumäärän, lajin, mittojen ym. nousukaloihin liittyvien asioiden seuranta on ensisijainen tapa. Kalatiehen tulee kalalaskuri. Kalatien yläpäässä on tutkimusallas, jota voidaan käyttää ylisiirtokalojen pyydystämiseen. Yleisöä varten kalateihin tulee katselupaikka, jossa kaloja tarkkaillaan ikkunan läpi. Oulussa 5.10.2018 Hannu Alatalo dipl.ins. Maveplan Oy Kiilakiventie 1 90250 Oulu puh. 040-5161504 6