Fossekallen inntaksløsning til småkraftverk

Vasskraft

D E T M I L J Ø VE NNL EGE INNTAK ET INNTAKSLØYSING TIL SMÅKRAFTVERK MED COANDAEFFEKT

NYNORSK

www.dahl.no

2

– DET MILJØVENNLEGE INNTAKET FOR ELVEKRAFTVERK Coandaeffektsilar er ein ny teknologi som gjer det mogleg å sile bor t fisk, finmateriale og anna drivgods frå vassleidningar med høg kapasitet og låg vedlikehaldsfrekvens. Konstruksjonen ny ttar ei silplate med skråstilte kilar sett inn i den skrå nedstraumsflata til ein overløpsdam .

Straumen som skal takast ut, passerer gjennom silen og går inn i ein transportkanal under damstrukturen, medan den forbiførte straumen med fisk og finmateriale held fram til botnen av silen (fig. 1). Vanlegvis er silspaltene 1,6 mm eller mindre, slik at det er mogleg å eliminere fiskeegg, larver og svært fint materiale. Silane er stort sett sjølvreinsande for dei fleste materialtypane på grunn av den høge farten til straumen nedover siloverflata (vanligvis i overkant av 2 m/s). Totalt fall på desse konstruksjonane har normalt vore om lag 1,25 til 1,5 meter, men utforming for lågare fallhøgder er også mogleg.

Fleire småkraftverk i Skottland, Nord-Amerika og mange land i Alpane har inntak med coandaeffekt, og tilgjengelege rapportar konkluderer med nesten 100% sjølvreinsande effekt for lauv og gras. Ved fleire kraftverk i området Nord-Italia/Austerrike viser all erfaring at dette fungerer svært godt også i vinterperiodar med lite vassføring. I tillegg er det ingen bevegelege delar i sjølve inntaket som treng tilsyn og vedlikehald.

Så langt er det montert 5 anlegg med coandaeffekt i Noreg. Prosjektnamn finn ein nederst på side 3.

Risttypen som blir nytta, er testa ved NTNU (Dorothee Huber / Leif Lia, 2005) med svært tilfredsstillande resultat for sjølvreinsing. Forskarar ved NTNU har følgt inntaket ved Dyrkorn gjennom første driftsåret.

Testar utført i USA og Tyrol viser at fisk og ål vil passere inntaket uskadd og blir sleppte naturleg tilbake til elva.

INNHALD: 2

3

Fossekallen – det miljøvennlege inntaket for elvekraf t verk

3 3 4

Erfaringar rundt det første inntak med coandaeffekt i Noreg, ved Dyrkorn Kraftverk Generell problemstilling for intak Teori Vinterdrift – is – snø

5 5 5 6 6

Historia til coandainntaket i Noreg Kostnadar Kapasitetar Ulemper Vedlikehald

7

Miljø (biologisk mangfald – økologisk standard)

Vasskraft

6

HMS – Helse miljø og tryggleik

8 8 9 9 10 11 12 12

Konklusjon (så langt) Produktinformasjon

1 Innleiing

2 Risttypar

3 Spesifikasjon og kapasitet

4 Teikningar

5 Utforming av inntaket

6 Installering

7 Vedlikehald

15 16

Miljøinntaket – oppsumering fra NVE Bilete

3

ERFARINGAR RUNDT NOREGS FØRSTE INNTAK MED COANDAEFFEK T:

DYRKORN KRAFTVERK

Coandaintak ved Dyrkorn. Hovudkomponentar er merkte.

Delar av tekst og informasjon er henta frå NTNU og Tafjord Kraf tproduksjon.

GENERELL PROBLEMSTILLING FOR INNTAK Inntaket er som regel den største driftsmessige utfordringa i eit småkraftverk. Tradisjonelle inntak ved norske elvekraftverk dei siste ti åra er bygde som frontal- eller sideinntak med varierande tiltak for reinsing. Grindreinsarar er ei løysing, manuell reinsing er ei anna. Dei siste åra er det bygd fleire inntak med reinsing ved hjelp av fleire kammer og luker der driftsvatn blir tappa motstraums gjennom rista (tilbakespyling – NTNU-prosjekt, Berge inntak).

Effektiviteten er varierande, investeringane varierer, og krav til manuell arbeidsinnsats varierer. Felles for alle er mindre eller større driftsavbrot ved reinsing, og lange periodar med falltap over rist før det blir teke initiativ til reinsing.

Tryggleiken ved denne typen arbeid er ei utfordring. Det same gjeld miljøomsyn, då levande organismar (ål, aure, laksesmolt) anten blir sogne gjennom turbinen og blir øydelagde, eller stoppar opp i inntaksdammen.

Ingen av dei tradisjonelle inntaka til no kan dokumentere miljøeigenskapar på linje med eit inntak med coandaeffekt. Det første slike inntaket vart bygt i Norden av Tafjord Kraftproduksjon AS ved Dyrkorn Kraftverk, sett i drift i april 2011. Det fungerer som ein hadde forventa. Anlegg nummer 2 vart montert av Norsk Grønnkraft i Nordland og vart sett i drift i 2013. Andre anlegg som er ferdigstilt i 2014 er Vaka kraftverk, Kvemma Kraftverk, Middøla og Gauldal kraft.

www.dahl.no

4 TEORI Coandaeffekten blir forklart med at ein stråle (væske, gass) vil henge seg på eit objekt nær ved, og prøve å følgje dette sjølv om objektet bøyer unna (Henri Marie Coanda, 1886-1972, Romania, forskar). Prøv sjølv med ein tynn vasstråle og hald fingeren bort til.

Det er viktig å merke seg at vassinntaket skjer etter at vatnet renn over dammen (sjå illustrasjonen til høgre). Dette gir ikkje noko vassinntak i dammen, lite behov for oppdemming og for kraftverkseigar å drive effektkøyring (tømme – fylle – tømme dammen), noko som er svært uheldig for miljøet i elva.

Fig. 1: Snitt og prinsipp for ei coandarist.

Dyrkorninntaket er vist på biletet på forrige side. Det består grovt sett av tre delar/funksjonar: • • •

Coandarister (screens) som vatnet blir filtrert gjennom (renn over).

Ein samlekanal under coandaristene for reinsa vatn.

Ein samlekum som turbinen regulerer mot, og som turbinrøret er kopla til.

Ein tilrår å montere tappeluke for dammen og ei spyle-/tappeluke for samlekum (begge er synlege på biletet over). I den seinere tid har vi i Brødrene Dahl designa og levert horisontalt monterte luker med hydraulisk manøvrering som blir fjernstyrte. Desse lukene har heller ingen spindel som stikk opp over damkrona og kan bli øydelagd av is og anna drivgods.

Inntaket er sjølvreinsende når det gjeld lauv, gras osv. I tillegg skal det sortere ut 70–80% av sandpartiklar større enn 0,6 mm.

Nærbilete av coandarist. Vatnet inn frå venstre og rusk samla til høgre.

A: Her blir gjeldande vassmengd sogen inn i rista.

B: «Boulder bars» som vernar dei fine ristene mot skade frå isflak eller trestokkar ved stor flaum.

På biletet over frå Dyrkorn er den sjølvreinsande effekten vist. I høgre billettkant ser vi oppsamla lauv, barnåler og bork frå grantre som er reinsa ut av vatnet før det gjekk gjennom coandarista. Denne oppsamlinga av rusk blir spylt tilbake til elva neste gong vassføringa overstig inntaket / turbinforbruket.

Vasskraft

5 VINTERDRIF T – IS – SNØ Teorien, og erfaringane frå Europa og USA, tilseier at stabil vinterdrift er uproblematisk då vatnet etablerer ein passasje under is og snø etter den første tilfrysinga.

Våre vestlandsvintrar manglar stabilitet. Vi har mange tilfrysingar i løpet av vintermånadene.

Dette var NTNU v/ professor Leif Lia på vassdragslaboratoriet interessert i å studere, og det førte til eit samarbeidsprosjekt mellom NTNU (Leif Lia, doktorgradstudent Hanne Nøvik og mastergradstudent Henrik Opaker). Vinteren 2011–2012 vart tilfrysingsproblematikken følgt av NTNU, og sommaren 2012 var Opakers rapport tilgjengeleg.

vinteren 2011–2012. Isen dannar ei kappe over ristene, og vatnet strøymer fritt mellom iskappe og rist. Dyrkorn Kraftverk hadde fleire tilfrysingar gjennom vinteren. Den praktiske konsekvensen vart periodar som varte frå frå 4-5 timar og opp til 30 timar med tett eller delvis tett inntak.

Dette var i periodar med svært låg vassføring, og produksjonstapet og det økonomiske tapet vart lite. Det vart ikkje brukt tineressursar i forsøk på reinsing. Vi let naturen ordne dette sjølv.

Tilfrysingsperiodane kan vi redusere ved å gjere ein del tiltak som vi ser etter erfaringane denne første vinteren.

Bileta under viser istilhøve ved Dyrkorn inntak Dyrkorn månedsprod og teoretisk produksjon - 2012

6. januar

9. januar kaldt, 500 kW og 50 l/s

Etablering av is- og snødekke over coandaristene.

Tap i perioden des-april er 1,3 % (187 MWh). 187 MWH inkluderar også mindre driftsstansar.

Stolpediagrammet viser godt produksjonsresultat for coandainntaket. Legg særlig merke til «lauvmånedene» sept.–nov.

COANDAINNTAKETS HISTORIE I NORGE

«Inntakshåndboken» (NVE, 1-2006) nemner coandainntak på side 30, men utan referanse til norske anlegg. «BEDUIN Project» (Dorotee Huber 2005) kap. 3 fortel om laboratorietest av coandainntak på NTNU. Sjølvreinsing blir dokumentert i denne testen.

Det første inntaket som vart bygd i Dyrkorn, er eigar Tafjord Kraft-produksjon AS er svært godt nøgd med.

Coandainntak har vore fagtema ved fleire høve på kurs, seminar m.m. i 2011 og 2012.

NVEs miljøavdeling og konsesjonsavdeling (hovud- og regionkontor) fekk dette konseptet presentert i august 2011. NVE er positiv til dette inntakskonseptet, og ser potensial for det akvatiske miljøet og framtidig forenkla utstyr for minstevasslepp med tilhøyrande krav til

dokumentering. NVEs konsesjonsavdeling har besøkt fleire anlegg i drift i Tyrol for å sjå på desse løysingane, og kommentarane er overveldande.

Løysninga blir forklart i NVEs publikasjon om minstevassutslepp.

KOSTNADER Alle anlegg må kalkulerast i forhold til terreng, breidde på overløp, slukevne og krav til minstevassføring.

K APASITETAR Dyrkorninntaket til Tafjord har ifølgje leverandøren ein kapasitet på 140 l/s/m. Både observasjonar ved inntaket, testar på NTNU og datautrekningar frå leverandør viser ein verkeleg kapasitet som er nesten 100% over dette.

www.dahl.no

6

Det blir levert ulike inntaksrister med oppgitt kapasitet 500 l/s/m. Spalteopninga finst i storleikar frå 0,6 mm til 3 mm. Ved å justere breidda mellom damkronene og lengda på rista ved hjelp av skreddarsaum, kan coandarista brukast på svært store kapasitetar.

ULEMPER Eit coandainntak kan «stele» om lag 1,2 m av fallhøgda. Dette er neglisjerbart i høgtrykksanlegg, men betyr noko i lågtrykksanlegg. For lågtrykksanlegg med store vassmengder kan kapasitet pr. meter og nødvendig lengd på inntaket bli ei arrangementsmessig utfordring. Eksempelvis vil 30 m med 280 l/s/m gi 8,4 m³/s.

VEDLIKEHALD Eit coandainntak har ingen bevegelege delar. Det er dokumentert at inntak tåler stor flaumvassføring utan å bli skadd. Modular kan skiftast ut enkeltvis, og total forventa levetid er vanskeleg å slå fast.

Eventuelle skadar vil truleg oppstå «litt her og litt der», og utskifting av enkeltelement pga. fysisk påkjenning (isgang, flaum) er mest truleg. I elvar med stor sedimenttransport vil overflatestrukturen i dei tynne platene i coandaristene bli sliten over tid. Dette vil påverke totalkapasiteten.

Testen «Coanda hydro intake screen, testing and evaluation» finst på: http://www.dulasltd.co.uk/media/resources/etsu.pdf

Rapporten er på 32 sider og tek for seg det meste, inkl. ei kost/nytte-vurdering.

I tillegg kan det monterast ei grov varegrind som skal leggast i overkant av rista, som også vil ha ein positiv effekt på is- og kuldeproblematikk.

Vasskraft

7 MILJØ (BIOLOGISK MANGFALD – ØKOLOGISK STANDARD) Naturmangfaldlova og Vassdirektivet gir nye krav og utfordringar når det gjeld ei miljøvennleg utnytting av vassressursar. Eit konvensjonelt vassinntak vil «suge» alle levande vassbuande organismar gjennom turbinen. For enkelte artar, som ål og utvandrande smolt av laks og aure, vil turen gjennom eit konvensjonelt vassinntak og ein turbin vere katastrofal.

I eit coandainntak vil berre organismar under 0,4 millimeter kunne ende i turbinen. Det aller meste passerer over, og vil overleve. Ein rapport frå USA har utført test på yngel og smolt av ulike lakseartar, og konklusjonen er svært positiv: Det vart ikkje påvist skadar verken på yngel (30-50 mm) eller smolt (130-260 mm).

Det må takast omsyn til allmenne interesser.

Rapport: «BIOLOGICAL PERFORMANCE TESTS OF EAST FORK IRRIGATION DISTRICT’S SAND TRAP AND FISH SCREEN FACILITY PHASE I – 1999».

KONKLUSJON (SÅ L ANGT ) Den sjølvreinsande effekten til eit coandainntak synest å vere udiskutabel (100%). Det forholdet åleine er eit godt motiv for å velje eit coandainntak i staden for konvensjonelle frontal- og sideinntak.

Erfaringar frå inntaket på Dyrkorn så langt stadfester dette.

HMS – HELSE, MIL JØ OG TRYGGLEIK Det er dei siste åra bygd mange kraftverk i Noreg.

Det viser seg i etterkant at anlegga kan bli betre med tanke på HMS ved inntaka. Dette kan både vere HMS i høve til driftspersonell og HMS i samband med allmenne interesser.

Det kan i enkelte tidsrom vere til dels høg risiko å besøke inntak ved elvekraftverk når vassmengdene er store, som ved flaumperiodar vår/sommar og om hausten når nedbøren er ekstra kraftig. Det er i desse periodane at kraftverket må gå for fullt, og ein må halde oppe produksjonen. I slike periodar vil det vere viktig at rista er sjøvreinsande og at tilsyn nær sagt ikkje er nødvendig.

På biletet over viser vi eit tradisjonelt inntak som ikkje har beste fokus på god HMS. Inga sikring med gjerde, ingen faste lys og heller ikkje fareskilt for allmenne interesser.

Ser ein på faren med sug frå ei vertikal rist på eit elvekraftverk, er det stor fare dersom ein tredjeperson skulle vere så uheldig å komme inn i sugesona med for eksempel kajakk/kano.

Når det gjeld is og snø, vil ein få ei kortvarig attfrysing (4–30 t), men vatnet finn vegen / etablerer passasje under eventuelle snø- og isdekke. NTNU har følgt dette gjennom vinteren 2011/2012. Tilpassing av det enkelte inntak og erfaring frå norske forhold vil redusere denne tida.

Miljømessig vil eit coandainntak vere ein «liten revolusjon» for vassbuande organismar. Med ei spalteopning på 0,6 millimeter vil sjølv insekt passere over. Dette inntaket vil heilt eliminere problemet med skade på utvandrande smolt og ål, og vil vere den einaste løysinga som har denne evna.

www.dahl.no

8 PRODUKTINFORMASJON

Utforming, spesifisering, installering og vedlikehald av coandarister (type A, AB, C og F).

1 INNLEIING Aquashear-coandaristene har ingen bevegelege delar, og er laga for å minimere vedlikehaldsbehovet for eit vassinntak. Utforminga og dei kileforma stavane som utgjer gitteret, gir ei sjølvreinsande rist med høg utskiljingskapasitet.

Ristene blir vanlegvis monterte på nedstraumssida av ein dam. Elvevatnet strøymer over rista, reint vatn og fine partiklar (< 0,6 mm) passerer gjennom rista, og store partiklar og drivgods blir skilt ut og deponert nedstraums. Ved låg vassføring kan kapasiteten til rista vere større enn den tilgjengelige vassmengda. Det kan då samle seg drivgods ved foten av rista. Dette blir vaska bort når vassføringa i elva igjen stig over kapasiteten til rista.

2 RIST T YPAR Denne utformingsvegleiinga er mynta på større installasjonar (200 l/s og meir), som eignar seg for installering av fleire rister. Det finst fire risttypar, og fleire rister kan installerast for å få ønskt kapasitet:

•

Type A:

Full høgde, med gitter som

kan takast av

•

Type AB:

Full høgde, heilsveisa

•

Type C:

Halv høgde, heilsveisa

•

Type F:

Kvart høgde, heilsveisa

•

Type CM :

Custom made / Produsert

på spesialmål etter ønske

Rista av type A vart utvikla av Aquadyne i USA for over 20 år sidan, og er den opphavelege AquaShearcoandarista. Gitteret kan fjernast frå ramma for utskifting ved slitasje eller skade. Denne risttypen eignar seg derfor spesielt godt i elvar med mykje slipande botnmateriale. Den har same storleik og kapasitet som type AB, der gitteret er sveisa til ramma for ekstra styrke. Risttypen AB kan vere eit godt alternativ der høge vasstandar ikkje er til å unngå.

Vasskraft

9 Type A og AB har same tverrsnitt og gir eit totalt falltap på 1270 mm. På stader der dette byr på problem (f.eks. kraftverk med middels fallhøgde eller der utgraving ned til fjell er problematisk), er rister av type C betre eigna. Denne typen har halvparten så stort gitter som type A og AB og dermed eit falltap på berre 700 mm.

For låge fallhøgder har Dulas utvikla ei rist med kvart høgde (type F) med eit falltap på 400 mm.

3 SPESIFIK ASJON OG K APASITET Alle ristene og rammene blir laga av rustfritt 304stål som standard, og blir syrereinsa før levering.

Ein kan få marinestål av type 316 på førespurnad.

Standardlysopninga mellom stavane er 1,0 mm.

Finare rister er leverte i enkelte høve, men desse har ikkje alltid vist seg å fungere godt. Dersom ein ønskjer å skilje ut partiklar som er finare enn 1 mm, tilrår vi rister av type A for å gjere ei seinare utskifting av gitteret mogleg om det er behov for det.

Laboratorie- og felttestar har vist at ristene kan ha opp til 50 % større kapasitet enn dei nominelle verdiane. Den nominelle kapasiteten blir garantert på installeringstidspunktet, og den ekstra kapasiteten gir slingringsmonn for nedsett yting på grunn av slitasje over tid (sjå nedanfor).

•

ei ramme som består av ei bøygd akselerasjonsplate, støtteribber og fotkonsoll

•

gitter med festekrokar

•

klemplate som held gitteret på plass (blir levert med rustfrie M10-skruar og skiver som blir skrudde inn i mutterar på fotkonsollen

3.1 RISTER AV T YPE A Desse ristene har også ein utskiljingskapasitet på 140 l/s pr. breiddemeter, og eit falltap på 1270 mm. Type ABristene finst i to breidder: Type

3.1 RISTER AV T YPE A Desse ristene har ein utskiljingskapasitet på 140 l/s pr. breiddemeter, og eit falltap på 1270 mm.

Type A-ristene kan fåast i tre breidder: Type A-1534 (full breidde) A-1010 (2/3 breidde) A-510 (1/3 breidde)

Breidde Nom. (mm) kap. (l/s)

Rammevekt (kg)

Ristvekt (kg)

1534

210

108

47

1010

140

72

31

510

70

44

16

Nom. kap. (l/s)

Ristvekt (kg)

1534

210

47

500

70

35 (ca)

A-1000 (full breidde) AB-500 (halv bredde)

Desse ristene er heilsveisa.

3. 3 RISTER AV T YPE C Desse ristene har ein utskiljingskapasitet på 65 l/s pr. breiddemeter, og eit falltap på 700 mm. Type C-ristene finst i to breidder: Type C-1500 (full breidde)

Ristene blir vanlegvis leverte med tettingar av EPDM- eller nitrilgummi. Desse tettar opningane mellom ristene, og jamnar ut om det er ujamt mellom betongen og ristene. Betongfeste blir ikkje levert (sjå nedanfor). Rustfrie mutterar, skruar og skiver til å montere saman rammer side mot side kan leverast på førespurnad, men dette er M10x30-skruar med skiver og låsemutterar av vanleg handelskvalitet, som er lett tilgjengelege.

Breidde (mm)

C-750 (halv breidde)

Breidde (mm)

Nom. kap. (l/s)

Vekt (kg)

1500

100

50

750

50

27

Desse ristene er også heilsveisa.

Ein kan få dei med to typar fotkonsollar – horisontal eller vertikal (med nemninga H eller V).

Den horisontale versjonen har i stor grad erstatta den eldre vertikale typen ettersom han er enklare å installere. Vertikale fotkonsollar kan ein få på førespurnad.

3. 4 RISTER AV T YPE F Desse ristene har ein utskiljingskapasitet på 35 l/s pr. breiddemeter og eit falltap på berre 400 mm. Dei er heilsveisa, finst med ei breidde på 1000 mm og veg om lag 27 kg.

Rister av type A består av tre hovuddelar, som gjer det muleg å skifte ut gitteret: www.dahl.no

10 3.5 RISTER AV T YPE CM Desse ristene har en utskiljingskapasitet på inntil 500 l/s pr. seksjon på 112 cm, og kan byggjast breie eller høge – alt etter kundens ønske. Dei blir leverte med 2 stk. vengjer i stål for innstøyping, samt innfestning av ristene. Punkt nr. 2 og 5.

B-B (1:50)

A=1266

C=1354

2

max water level

F

B=1385

E 5

CM-rister kan leverast som komplett prefabrikkert løysing med integrert reguleringskammer, stengeventil, tappe-luker og anna utstyr ein ønskjer.

3.6 HØGK APASITETSRISTER For anlegg der den høge utskiljingsevna til coandarista er mindre viktig (f.eks. kraftverk med låg fallhøgde), eller der anna utskiljingsutstyr er installert, har Dulas utvikla ei høgkapasitetsrist. Denne rista er forma slik at nesten dobbelt så mykje vatn og større partiklar (< 2 mm) kan passere gjennom rista, men rista hindrar likevel effektivt fisk og andre elveorganismar, drivgods og grove botnmateriale frå å treng inn i systemet.

3.7 VERNERIBBER Ein kan få alle ristene unnateke type A og CM med påsveisa verneribber på gitteret for å hindre flaumskadar.

Desse er laga av 5 mm tjukt profilert flatstål og sørgjer for at drivgods rullar over rista utan å skade gitteret. Avhengig av talet på ribber vil kapasiteten bli redusert med 3–5%. Ribbene gjer det også vanskelegere å børste ristene. Bruk av denne løysinga bør derfor vurderast nøye. Nemninga «-X100» for ein risttype gir verneribber med ein avstand på 100 mm.

Vasskraft

11 Eit anna alternativ er å montere separate grovrister i dammen over rista. Desse avleier større drivgods og gjer normal reingjering av ristene muleg. Brødrene Dahl AS kan gi råd om ulike alternativ for grov filtrering.

Likevel er den beste løysinga vanlegvis å plassere ristene utanfor hovudvassløpet.

4 TEIKNINGAR Følgjande teikningar gir ei detaljert framstilling av ristene og installasjonskrava: •

AQS-001 «Mål for type A»

•

AQS-002 «Installasjonskrav for type A»

•

AQS-005 «Mål og installasjonskrav for type AB»

•

AQS-010 «Mål og installasjonskrav for type C»

•

AQS-040 «Mål og installasjonskrav for type F»

•

CM

5 UTFORMING AV INNTAKET Teikningane viser vanlege tverrsnitt og høgder, samt forslag til arrangement. I tillegg bør det takast omsyn til punkta nedanfor ved utforming av inntaket. Dulas kan om ønskeleg gi råd i utformingsfasen.

1. Dersom staden er utsett for store flaumar som riv med seg store steinar (f.eks. fjellområde), tilrår ein å plassere ristene utanfor hovudelveløpet for å unngå skadar. Dei kan plasserast i ein eigen konstruksjon bak ein vengemur eller i enden av ein sidekanal. Dersom dette ikkje er muleg, kan ein få rister med verneribber på førespurnad.

2. Inntakskammeret må vere djupt/breitt nok for den kapasiteten som det er krav om. Golvet i kammeret kan halle mot utløpet for å auke tverrsnittsflata, eller damveggene kan vere overhengande for å gi ekstra breidde. Merk at tilkomst til dette kammeret er nødvendig for å montere saman rammene bakfrå for alle rister bortsett frå type A. 3. På stader med trykksystem (f.eks. kraftverk) må utløpsrøret plasserast djupt nok i kammeret, slik at ein kan unngå luftinnblanding, og det må installerast eit trompetforma luftinntak (eller liknande).

4. Inntakskammeret under ristene bør vere ventilert for å unngå luftlommer og la vatnet strøyme fritt gjennom ristene.

5. Det bør installerast eit stengeorgan/luke eller liknande i dammen for å gjere det muleg å senke vasstanden i dambassenget, slik at ristene kan tømast for vatn ved vedlikehald eller inspeksjon.

6. Det må vere ein sikker tilkomst til foten av ristene for vedlikehald (børsting eller utskifting). Ei 500 mm brei betonghylle om lag 500-700 mm under foten av ristene er eigna. Vaierar eller handlister kan også vere hensiktsmessig i enkelte tilfelle.

7. Armeringa i damveggene må utformast slik at ho ikkje er i vegen for ristskruane.

8. Det må vere litt klaring i breidda mellom vengjemurane for å ta omsyn til produksjonsvariasjonar og forskaling – sjå nedanfor.

5.1 BETONGFESTE Eigna betongfeste er mellom anna hylse- eller kileanker, ekspansjonsboltar, kjemiske anker og innstøypingshylser. Rustfritt stål bør brukast der det er muleg for å unngå rust og galvanisk reaksjon med rammene.

Valet av feste er avhengig av dei lokale forholda og arbeidsmåtane, og installasjonsmetoden vil variere noko frå stad til stad. Ekspansjonshylser med rundhovudboltar gir ei fin overflate med lite metall som stikk ut i elveløpet. Dei kan likevel fange opp slam og kan måtte spylast for å unngå skadar på gjengane. Gjengestenger er blitt brukt nokre stader, men desse kan fange opp drivgods som gras og

www.dahl.no

12 lauv. Rammehola har ein diameter på 13 mm, eigna for M10- eller M12-feste. M8-feste er også brukt i enkelte høve (f.eks. på ujamn betong eller der utjamning er vanskeleg).

Rammene er sterke nok til å tole det statiske trykket som oppstår ved dei fleste flaumar. Under høg vassføring vil likevel vatnet som regel heller suge ristene utover enn å presse dei innover; festa må vere sterke nok til å tole denne krafta. Dersom staden er utsett for stor flaum som riv med seg store steiner, rår ein til å plassere ristene utanfor hovudelveløpet.

5. 2 DAMBREIDDE Ristene blir framstilte med ein breiddetoleranse på ± 2 mm, og kvar tetting treng 3 mm plass. Det bør også reknast litt ekstra breidde for å ta omsyn til forskaling. For store opningar kan tettast igjen, men viss dammen blir støypt for kort, kan det vere vanskeleg å fjerne betong for å få plass til ristene. Du bør rekne 5 mm per tetting (inkludert produksjonsvariasjon) og 15 mm i kvar ende for forskalingstoleranse.

Døme på utrekning av avstanden mellom vengemurar (rister + tettingar + forskaling): • •

10 rister av typen A-1534: 10x1534 mm + 9x5 mm + 2x15 mm = 15,415 mm 5 rister av typen AB-1000:5x1000 mm + 4x5 mm + 2x15 mm = 5,050 mm

Det blir rådd til å plassere alle rammene på dammen før festehola blir bora. Ei eller fleire tettingar kan då utelatast dersom breidda mellom vengemurane er utilstrekkeleg.

6 INSTALLERING Det blir utarbeidd eigne installeringstilvisingar for kvar installasjonsstad. Dei blir skrivne ut og leverte til utbyggjaren saman med ei eiga risikovurdering for staden.

• AQS-DOC020 «Installeringstilvisingar for type A» • AQS-DOC021 «Installeringstilvisingar for type AB» • AQS-DOC022 «Installeringstilvisingar for type C» • AQS-DOC023 «Installeringstilvisingar for type F» • CM. Custom made. Bilete av installasjon: sjå side 13 7 VEDLIKEHALD Ristene er laga for å minimere vedlikehaldsbehovet for eit vassinntak. Tidvis vedlikehald kan likevel vere nødvendig, avhengig av vassforholda på staden.

Ristene bør inspiserast regelmessig det første året for å slå fast vedlikehaldsbehovet. I dei fleste høve vil månadlege inspeksjonar vere tilstrekkeleg. I nokre høve kan ein slå fast at regelmessig vedlikehald ikkje er nødvendig, og det vil då berre vere nødvendig å inspisere inntaket ein gong i månaden. I andre høve, f.eks. viss det er stor algevekst eller det samlar seg mykje slam eller bestemte typar drivgods, kan det vere nødvendig å vedlikehalde og reingjere oftare. Dette vil i dei fleste tilfelle vere sesongavhengig. I Storbritannia er børsting av ristene éin gong kvar eller annakvar månad som regel nok.

Enkelte stader kan grønt slam eller algar feste seg på gitteret, særleg når det er varmt. Dette kan fjernast med ein stiv børste, ein vanlig feiekost med stiv bust kan brukast. Det meste av drivgodset kan fjernast frå utsida med ein børste. I eitt tilfelle har det vore nødvendig å reingjere undersida av rista éin til to gonger i året for å fjerne torvfiber som koagulerer på vassflata i inntakskammeret. Undersida av gitteret bør derfor inspiserast etter tre til seks månader for å slå fast om regelmessig reingjering er nødvendig.

Avfall frå vegetasjon (lauv og greiner) blir som regel vaska av ristene når vassføringa er høg. Det kan hende at enkelte typar drivgods, f.eks. furunåler eller bladstilkar, set seg fast mellom stavane. Desse kan også fjernast med ein stiv børste.

Skadar kan oppstå dersom store steinar eller tre blir ført med vatnet under flaum. Dersom det er

Vasskraft

13

Prefabrikerte løysingar: For nokre anlegg kan det vere ein god løysing å nytte eit prefabrikert Fossekallen Inntak. Her er beregningar og teikningar ferdig, dette fører til en lavare total kostnad og meir kostnadseffektiv bygging.

Byggetida og risiko blir redusert. Det prefabrierte løysingane passar på anlegg med opptil ca. 1000-1200 liter slukeevne.

www.dahl.no

14 fare for dette på staden (f.eks. tømmerhogst oppstraums for inntaket), bør inntaket inspiserast for skadar etter flaum. Der det blir ført mykje grov grus med vatnet (for eksempel i fjellområde), bør ristene plasserast utanfor hovudelveløpet eller utstyrast med verneribber.

7.1 REPAR ASJON OG UTSKIF TING Dersom ei rist blir skadd, må ho skiftast ut. På stader der det er mykje slipande botnmateriale (f.eks. kvarts), blir kapasiteten til ristene gradvis redusert etter kvart som dei skarpe kantane på stavane blir avrunda. Dette reduserer ristkapasiteten og vil til slutt føre med seg at rista må skiftast ut. Erfaringar viser at det som regel tek over ti

Inntak med minstevannslipp.

Vasskraft

år før kapasiteten går ned under den nominelle kapasiteten.

Viss det er mykje slipande botnmateriale i elva, kan denne perioden bli redusert til fem år eller mindre.

Til rister av type A kan det leverast reservedelar.

For alle andre typar må heile rista skiftast ut. Vi rår derfor til å bruke rister av type A på stader der botnmaterialet er slipande.

15

MILJØINNTAK Kor t oppsumering med utdrag frå NVE.

Ei miljømessig god inntaksløysing som førebels er lite nytta i Noreg, er såkalla coandainntak, der inntaket ligg nedstraums dammen.

Her vil ein kunne ha ei god løysing for slepp av minstevassføring.

1 2012

V E I L E D E R

NVE har i sin rapport i 2012 om «Slipp og dokumentasjon av minstevannføring for små vassdragsanlegg» følgjande omtale av coandainntak:

Slipp og dokumentasjo n av minstevannføring for små vassdragsanlegg med konsesjon

NVE har vist stor interesse for coandainntak. Her er konsesjonsavdelingar på synfaring av coandainntak i Tyrol.

www.dahl.no

16

BILETE

Sjølv når inntaket er helt isdekt, strøymer vatnet framleis under ispanseret.

C B A

Her går reinsa vatn ut i elva igjen fordi kraftstasjonen ikkje er i drift.

A: Tappeluka er open, og det meste av vatnet går ut her.

B: Rusk og rask som er reinsa ut i ristene og ventar på å bli skylt ut i elva ved neste flaum.

C: Det er om lag 10 cm «overløp» til coandaristene.

D: Reint vatn frå inntaket.

Vasskraft

D

17

Biletet viser vatnet som strøymer gjennom coandaristene sett nedanfra. Biletet er teke med tomt inntakskammer.

Typisk Inntak med coandarist.

Coandarist med minstevassføringsslepp over rista ved hjelp av blendeplater.

Coandarist med vern.

Coandarist med enkelt vern og 25% slepp av minstevassføring.

Coandarist med utskiljing av fine partiklar som sand.

Installasjon av coandarist med vern.

www.dahl.no

18

Coandainntak med 400 liter.

Testing av kapasitet på coandarist i Tyrol. I midten av biletet Oddvar Helgås frå Sunnfjord Energi.

Coandainntak med 4m3 slukevne.

Vasskraft

Coandarist med horisontalt montert spyleluke.

19

Prinsippteikning.

Prinsippteikning.

Prinsippteikning.

www.dahl.no

20

Vasskraft KONTAKTPERSONAR OG PROSJEKTINGENIØRAR VASSKRAFT

Gunnar Ulvik Mobil: 908 67 577 Tlf: 57 01 99 52 gunnar.ulvik@dahl.no

Trøndelag og Nordland, Troms og Finnmark Per Gunnar Alseth Tlf: 74 90 15 05 Mobil: 915 52 588 per.gunnar.alseth@dahl.no

Ståle Haugen Mobil: 976 60 559 Tlf: 57 01 99 53 stale.haugen@dahl.no

Møre og Romsdal Nils Andreas Eikrem Tlf: 70 71 52 55 Mobil: 959 48 050 nils.andreas.eikrem@dahl.no

Frode Hellebust Mobil: 974 31 643 Tlf: 57 01 99 55 frode.hellebust@dahl.no

Dag Ove Myklebust Mobil: 473 76 173 Tlf: 22 72 55 00 dag.ove.myklebust@dahl.no Helge J. Follevåg Mobil: 934 86 113 Tlf: 22 72 55 00 helge.follevag@dahl.no Direktør Bjarte Skår Mobil: 950 40 585 Tlf: 57 01 99 56 bjarte.skar@dahl.no

Felles e-post adresse for spørsmål:

vasskraft@dahl.no www.dahl.no Tlf. 22 72 55 00 E-post: vasskraft@dahl.no Følg oss på Facebook | blogg.dahl.no

Vasskraft