Primjena geologije u hidroenergetici

1. Primjena geologije u hidroenergetici • izgradnja hidroakumulacija (HA) • važna je količina voda: prosječna godišnja količina voda sliv

2. HIDROLOŠKI CIKLUS ILI KRUŽNI TOK VODE Preuzeto iz: Bačani, A. (2006): Hidrogeologija I

3. prosječna godišnja količina voda • kod izračunavanja i provjere količina vode osnovni element je: bilanca vode • voda se nalazi u neprestanom kretanju: • isparavanje • kondenzacija • formiranje padalina • otjecanje • koncentracija u rijeke, jezera • otjecanje u more putem rijeka, opet isparavanje... • ako se to promatra kao zatvoreno područje:- količina vode koja uđe, jednaka je onoj koja na bilo koji način izađe = bilanca vode U-I=±ΔW

4. hidrološki ciklus i njegove komponente najjednostavnije je pratiti na primjeru sliva neke rijeke ili potoka P=Et+O P - oborine pale na sliv Et - evapotranspiracija O - površinsko otjecanje Preuzeto iz: Bačani, A. (2006): Hidrogeologija I

5. - duži vremenski period ΔW→ 0 (npr. Kaspijsko jezero) složenija formula - sušni periodi U-I=±ΔW jednadžba bilance vode: [P+(Qo+Qpo)+U] - [Et + (Q’o+Q’po)+U’] = ±ΔW [P+(Qo+Qpo)+U] = [Et + (Q’o+Q’po)+U’] P - količina oborina pala na promatrano područje Qo- površinski dotok u promatrani prostor Qpo- podzemni dotok u promatrani prostor U - umjetni dovod vode (kanalima, vodovodima …) Et - ukupno isparavanje s promatranog područja Q’o - količina površinskog otjecanja vode Q’po - količina podzemnog otjecanja vode U’ - količina vode koja se odvodi umjetnim putem (kanalima, vodovodima) - nastoji se eliminirati što veći broj nepoznanica (npr. izabrati prostor bez površinskih objekata za odvod ili dovod) - poseban je postupak za mjerenje tih veličina (P, E, Q, U ...)

6. za određivanje sliva - razvodnica (topografska i hidrogeološka) • razvodnica - linija koja pokazuje kojim se smjerom drenira neko područje • razvodnice u vodonepropusnim naslagama • razvodnica u terenima primarne poroznosti - površinska razvodnica podudara se s podzemnom • razvodnica u krškim terenima - površinska razvodnica ne podudara se s podzemnom • podzemne strukture otkrivaju kuda će ići razvodnica

7. na osnovi geologije sliva - procjena gubitka vode iz akumulacije • prosječna godišnja količina padalina - u Hrvatskoj 1500 mm, u planinama i više • akumulacijski bazen - u geološkom pogledu određujemo i predviđamo vodopropusnost • predviđamo gdje treba izvršiti otješnjenje*

8. injekcijska zavjesa* • bentonit (glina + cement) - pod pritiskom se utiskuje u bušotinu • ponekad se stavlja i ispod brane • BRANA - betonska, nasuta • mora imati usku vezu s bokovima betonska* - lakša izrada, čvršća, ponekad teže povezati s bokovima, bokovi nisu stabilni - urušavanje (npr. u Francuskoj) nasuta* - središnja jezgra od nepropusne gline (npr. Peruča) - najčešće su lučne - podnose pritisak - sigurnije su

9. HA u vodonepropusnim terenima • - ovise o morfološkim uvjetima • - prisutne tokove treba samo pregraditi • - najčešće nasute brane • - problem! - sigurnost brane • odrediti klastične naslage u kojima se gradi brana kao primarne ili navlačne*

10. HA u terenima primarne poroznosti • podzemne vode - vodno lice (podiže se) • bočno od HA u depresijama voda izlazi na površinu - utjecaj na poljoprivredu i šumarstvo u zaleđu • npr. brana na Dravi • ex Jug. - na Dunavu kod Đerdapa

11. HA u terenima sekundarne poroznosti • - u eruptivima i na kršu HE sustav: - akumulacijski bazen - veličina ovisi o vodopropusnosti, slivu,... - dovodni tuneli - moraju imati betonsku oblogu - profil 6m - kompenzacijski bazen - uvijek pun da se čitav sustav ne isprazni - vodna komora - ima ulogu kompenziranja pri puštanju vode u tlačni cjevovod - tlačni cjevovod - prije njega se smješta tlačna komora da ne dolazi do dinamičkih stresova - čvrst - čeličan, ali i elastičan - može biti vanjski, ali sigurnije je (skuplje!) kad je pod zemljom

12. HE VINODOL www.hidroelektra-niskogradnja.hr/on01.php • akumulacijska jezera - u Gorskom Kotaru u vodonepropusnim Pz naslagama, i to kod Lokava i kod Fužina • strojarnica - u Vinodolu (Tribalj) • rijeka Lokvarka i rijeka Ličanka imaju tok u vodonepropusnim naslagama (Pz), oko njih su vapnenci (J) i dolomiti (T) - između jezera je smješten dovodni kanal • problemi s prostornim položajem i odnosom naslaga - Pz naslage u navlačnom kontaktu s Mz (J) - kota brane se spustila na kontakt Pz i J naslaga* • injekcijska zavjesa - ponekad ispod nivoa podzemnih voda da se svlada otpor tečenja i da nema podilaženja ispod zavjese

13. HE SENJ www.hidroelektra-niskogradnja.hr/on02.php brana (i jezero) Kruščica na rijeci Liki (Lipovo polje - ponori rijeke Like) - voda teče Likom - tunel - kompenzacijski bazen Gusić polje - HE Senj - osnovna ideja - sprječavanje poniranja vode - 36 km tunela - od akumulacije do radne komore

14. Velebit - nije hidrogeološka, već samo topografska razvodnica • u središnjem dijelu - nivo podzemnih voda najviši • problemi gubljenja vode • injekcijske zavjese su vrlo dugačke (10-tak m u bokovima) i nisu vezane za nepropusnu podlogu - završavale u podzemnim vodama (gubici su mali) • rijeka Lika i svi površinski tokovi • veza s vodama u podzemlju • veći dio godine u njima je niža razina voda nego u podzemlju - • priobalni izvori (izvori uz obalu rijeka)* Gusić polje - ispod glinovitih sedimenata vertikalne šupljine - ponekad su podzemne vode velike - izlaz na najslabijim mjestima - razaraju glineni pokrov - estavele*