Aksialne hidroelektrarne, običajno opremljene s Kaplanovimi turbinami, so idealne za lokacije z nizkim do srednjim padcem in velikim pretokom. Te turbine se zaradi visoke učinkovitosti in prilagodljivosti pogosto uporabljajo pri projektih pretočnih rečnih jezov in nizkopadnih jezov. Uspeh takšnih hidroelektrarn je močno odvisen od dobro zasnovanih in skrbno izvedenih gradbenih del, ki so temelj za delovanje turbin, obratovalno stabilnost in varnost.
1. Priprava lokacije in preusmeritev reke
Pred začetkom kakršne koli večje gradnje je bistvenega pomena priprava gradbišča. To vključuje čiščenje gradbišča, postavitev dostopnih cest in vzpostavitev sistema za preusmeritev vode in ustvarjanje suhega delovnega okolja. Kesoni – začasni ograjeni prostori, zgrajeni v reki ali čez njo – se pogosto uporabljajo za izolacijo gradbišča od vode.
2. Struktura vnosa
Dovodna konstrukcija nadzoruje dotok vode v elektrarno in zagotavlja stabilen pretok vode do turbine brez odpadkov. Vključuje zbiralnike odpadkov, zapornice in včasih tudi naprave za izpiranje usedlin. Pravilna hidravlična zasnova je ključnega pomena za preprečevanje nastajanja vrtincev, zmanjšanje izgub tlaka in zaščito turbine pred plavajočimi odpadki.
3. Cevni cevovod ali odprti kanal
Glede na zasnovo se voda iz dovoda do turbine dovaja preko cevovodov (zaprtih cevi) ali odprtih kanalov. V mnogih izvedbah z aksialnim tokom – zlasti v elektrarnah z nizkim tlakom – se uporablja odprt dovod, ki je neposredno povezan s turbino. V tej fazi so ključnega pomena strukturna stabilnost, enakomernost pretoka in zmanjšanje hidravličnih izgub.
4. Zmogljiva struktura
Strojnica vsebuje turbinsko-generatorsko enoto, krmilne sisteme in pomožno opremo. Pri Kaplanovih turbinah, ki so običajno nameščene navpično, mora biti strojnica zasnovana tako, da podpira velike aksialne obremenitve in dinamične sile. Vibracijska stabilnost, hidroizolacija in enostaven dostop za vzdrževanje so ključni vidiki konstrukcijske zasnove.
5. Sesalna cev in odvodni kanal
Sesalna cev igra ključno vlogo pri rekuperaciji kinetične energije vode, ki izstopa iz turbine. Dobro zasnovana sesalna cev poveča splošno učinkovitost. Izpustni kanal varno prenaša vodo nazaj v reko. Obe strukturi zahtevata natančno oblikovanje, da se zmanjšajo turbulenca in učinki povratne vode.
6. Kontrolna soba in pomožne stavbe
Poleg glavnih objektov gradbena dela vključujejo tudi gradnjo kontrolnih sob, prostorov za osebje, delavnic in drugih operativnih stavb. Ti objekti zagotavljajo zanesljivo delovanje elektrarne in dolgoročno vzdrževanje.
7. Okoljski in geotehnični vidiki
Raziskave tal, stabilizacija pobočij, nadzor erozije in varstvo okolja so bistveni deli gradbenega načrtovanja. Ustrezni drenažni sistemi, ribje steze (kjer je potrebno) in urejanje okolice pomagajo zmanjšati vpliv projekta na okolje.
Gradbeni inženirski del aksialne hidroelektrarne je bistvenega pomena za njeno splošno delovanje in dolgo življenjsko dobo. Vsaka konstrukcija – od dovoda do odvodnega kanala – mora biti skrbno zasnovana in zgrajena tako, da prenese hidrološke sile, geološke razmere in obratovalne zahteve. Tesno sodelovanje med gradbenimi inženirji, dobavitelji hidroenergetske opreme in okoljskimi strokovnjaki je ključnega pomena za zagotavljanje varne, učinkovite in trajnostne hidroenergetske rešitve.
Čas objave: 11. junij 2025
