• Uvod
• O spodnje savski verigi
• Hidravlične modelne raziskave
• Potek gladin čez prelivno polje
• Pretočne krivulje prelivnih polj
• Vpliv višine spodnje vode
• Primerjava geometrije prelivnih polj
• Relativna višina spodnje vode na HE
• Graf Froudovega števila
• Različen vpliv višine sp.v. na elektrarne
• O težavah HE Vrhovo
• Zaključki
HE VRHOVO
HE BOŠTANJ
HE ARTO-BLANCA
HE KRŠKO
HE BREŽICE
HE MOKRICE
HE Vrhovo
HE Boštanj
HE Arto –
Blanca
HE Krško
HE Brežice
HE Mokrice
HE Vrhovo
št. prelivnih polj
HE Boštanj HE Arto-Blanca HE Krško
HE Brežice
HE Mokrice
5
5
5
5
5
6
širina prelivnega polja
16.5 m
15 m
15 m
15 m
15 m
15 m
višina prelivnega praga
2m
1.7 m
1.7 m
1.7 m
1.7 m
1.7 m
8.45 m
10.93 m
17.60 m
15.46 m
12.80 m
191,0 m n.m.
182,2 m n.m.
17.60 m
174,2 m n.m.
164.0 m n.m.
153.0 m n.m.
141,5 m n.m.
180,5 m
171.7 m n.m.
163.5 m
153.3 m .n.m.
142.3 m n.m.
131.8 m n.m.
Creagerjev
Creagerjev
izboljšana-a
izboljšana-a
izboljšana-b
izboljšana-b
176.2 m n.m.
164.92 m n.m.
155.29 m n.m.
145.15 m n.m.
130.99 m n.m.
123.15 m n.m.
dolžina podslapja
21.00 m
25.67 m
25.30 m
25.3 m
26.87 m
29.57 m
globina podslapja
2.30 m
3.28
3.21 m
3.15 m
2.94 m
3.64 m
višina razbijačev
brez
2m
3m
3m
3m
2m
178.5 m n.m.
170.0 m n.m.
160.5 m n.m.
150.3 m n.m.
136.4 m n.m.
130.0 m n.m.
161.8 m n.m.
151.6 m n.m.
140.60 m n.m.
dolžina prelivnega praga
nazivna kota zajezitve
kota preliva
oblika prelivnega hrbta
kota dna podslapja
kota dna spodnje struge
kota dna akumulacije
178.5 m n.m.
170.0 m n.m.
130.11 m n.m.
srednji letni pretok
229 m3/s
209 m3/s
215 m3/s
218 m3/s
231 m3/s
273 m3/s
Q100
3102 m3/s
3650 m3/s
3650 m3/s
3750 m3/s
3750 m3/s
4000 m3/s
inštaliran pretok
500 m3/s
500 m3/s
500 m3/s
500 m3/s
500 m3/s
500 m3/s
3
3
3
3
3
3
cevna
cevna
Kaplanova
Kaplanova
Kaplanova
cevna
166.7 m3/s
166,7 m3/s
166,7 m3/s
166,7 m3/s
166,7 m3/s
166,7 m3/s
10.5 m
8.2 m
10.7 m
9.9 m
10.4 m
7.6 m
116 GWh
115 GWh
144 GWh
144 GWh
168 GWh
133,19 GWh
št. agregatov
tip turbine
nazivni pretok skozi turbino
višina padca
srednja letna proizvodnja
Potek gladin čez prelivno polje
zajezba
Q10000=4125 m3/s
Q1000=3680 m3/s
Q100=3125 m3/s
Hzg.v.
akumulacija
Hsp.v.
Sava
prelivni prag
prelivni hrbet
podslapje
prag
Pretočne krivulje pri prostem prelivanju
11.0
10.0
9.0
8.0
Hpr [m]
7.0
6.0
HE Vrhovo
HE Boštanj
5.0
HE Blanca
HE Krško
4.0
HE Brežice
HE Mokrice
3.0
2.0
1.0
0.0
0
100
200
300
400
500
Q
[m3/s]
600
700
800
900
1000
Koeficient vpliva višine spodnje vode σ
1.00
0.90
HE Mokrice
HE Brežice
σ
HE Krško
Q ' = σ p ⋅Q
σ P = x1 + x2 ⋅ (
x1 – x8
x1 =
x2 =
x3 =
x4 =
x5 =
x6 =
x7 =
x8 =
Q'
Q
σp
H'
H
HE Boštanj
HE Blanca
HE Vrhovo
0.80
H'
H'
+ x4 + x5 ⋅ Y + x6 ⋅ Y 2 + x7 ⋅ H + x8 ) + x3 ⋅ ( + x4 + x5 ⋅ Y + x6 ⋅ Y 2 + x7 ⋅ H + x8 ) 2
H
H
konstante:
-0,74803
5,88400
-4,95424
0,48425
-0,17245
0,01275
0,02866
-0,14145
0.70
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
H'/H
pretok z upoštevanjem vpliva višine spodnje vode [m3/s]
pretok brez upoštevanja vpliva višine spodnje vode [m3/s]
koeficient vpliva spodnje vode
tlačna višina spodnje vode nad temenom preliva, merjena 10 m za iztokom iz strojnice [m]
tlačna višina zgornje vode nad temenom preliva, merjena 10 m pred vtokom v strojnico [m]
0.80
0.90
1.00
PRIMERJAVA GEOMETRIJE PRELIVNIH POLJ
GLEDE NA KOTO TEMENA
TEME
PRELIVA
HE Blanca in HE Krško
HE Vrhovo
HE Mokrice
HE Boštanj
HE Vrhovo
HE Boštanj HE Arto-Blanca
HE Krško
HE Brežice
HE Brežice
HE Mokrice
kota preliva
180,5 m n.m.
171.7 m n.m.
163.5 m n.m.
153.3 m .n.m.
142.3 m n.m.
131.8 m n.m.
kota dna podslapja
176.2 m n.m.
164.92 m n.m.
155.29 m n.m.
145.15 m n.m.
130.99 m n.m.
123.15 m n.m.
globina podslapja
kota dna spodnje struge
kota dna akumulacije
razlika (dno sp.struge.-teme) [m]
razlika (dno podsl.-dno sp.str.) [m]
2.30 m
3.28 m
3.21 m
3.15 m
2.94 m
3.64 m
178.5 m n.m.
170.0 m n.m.
160.5 m n.m.
150.3 m n.m.
136.4 m n.m.
130.0 m n.m.
170.0 m n.m.
161.8 m n.m.
151.6 m n.m.
140.60 m n.m.
130.11 m n.m.
1.7
3.0
3.0
5.9
1.8
5.1
5.2
5.2
5.4
6.8
178.5 m n.m.
2.0
2.3
Hsp.v.
prelivni prag
131.80
prag
Relativna višina spodnje vode za HE glede na koto preliva
10.00
9.00
8.00
7.00
Hsp.vode. [m]
6.00
5.00
4.00
HE Vrhovo [vir:IBE]
3.00
HE Boštanj [vir:IBE]
HE Blanca [vir:IBE]
2.00
HE Krško_pod.mod._BS [vir:Hidroinštitut]
HE Brežice [vir:FGG2011]
1.00
HE Mokrice (FGG)
0.00
0
1000
2000
3000
Pretok [m 3/s]
4000
5000
6000
PRIMERJAVA GEOMETRIJE PRELIVNIH POLJ
GLEDE NA KOTO SPODNJE STRUGE
ZAČETEK
PODSLAPJA
HE Vrhovo
HE Boštanj HE Brežice
HE Blanca in HE Krško
HE Vrhovo
HE Boštanj HE Arto-Blanca
HE Krško
HE Brežice
HE Mokrice
HE Mokrice
kota preliva
180,5 m n.m.
171.7 m n.m.
163.5 m n.m.
153.3 m .n.m.
142.3 m n.m.
131.8 m n.m.
kota dna podslapja
176.2 m n.m.
164.92 m n.m.
155.29 m n.m.
145.15 m n.m.
130.99 m n.m.
123.15 m n.m.
globina podslapja
kota dna spodnje struge
kota dna akumulacije
razlika (dno sp.struge.-teme) [m]
razlika (dno podsl.-dno sp.str.) [m]
2.30 m
3.28 m
3.21 m
3.15 m
2.94 m
3.64 m
178.5 m n.m.
170.0 m n.m.
160.5 m n.m.
150.3 m n.m.
136.4 m n.m.
130.0 m n.m.
170.0 m n.m.
161.8 m n.m.
151.6 m n.m.
140.60 m n.m.
130.11 m n.m.
1.7
3.0
3.0
5.9
1.8
5.1
5.2
5.2
5.4
6.8
178.5 m n.m.
2.0
2.3
Hsp.v.
prelivni prag
131.80
prag
Relativna višina spodnje vode za HE glede na koto dna spodnje struge
12.00
11.00
10.00
9.00
Hsp.vode. [m]
8.00
7.00
HE Vrhovo [vir:IBE]
6.00
HE Boštanj [vir:IBE]
HE Blanca [vir:IBE]
5.00
HE Krško_podaljšani
model_bodoče stanje
HE Brežice [vir:FGG2011]
4.00
HE Mokrice (FGG)
3.00
0
1000
2000
3000
Pretok [m 3/s]
4000
5000
6000
Froudovo število v spodnji strugi za podslapjem
0.50
Froudovo število
0.40
0.30
0.20
HE Vrhovo [vir:IBE]
HE Boštanj [vir:IBE]
HE Blanca [vir:IBE]
0.10
HE Krško_podaljšani
model_bodoče stanje
HE Brežice [vir:FGG2011]
HE Mokrice (vir:FGG)
0.00
0
1000
2000
3000
Pretok [m 3/s]
4000
5000
6000
Koeficient vpliva višine spodnje vode σ
1.00
0.90
HE VRHOVO
σ
HE BOŠTANJ
HE BLANCA
HE KRŠKO
HE BREŽICE
0.80
HE MOKRICE
0.70
0
1000
2000
3000
Q (m3/s)
4000
5000
Prelivna višina z vplivom višine spodnje vode
10.00
9.00
8.00
Hpr
HE VRHOVO
HE BOŠTANJ
HE BLANCA
7.00
HE KRŠKO
HE BREŽICE
6.00
HE MOKRICE
HE MOKRICE 5PP
5.00
1000
2000
3000
Q (m3 /s)
4000
5000
HE VRHOVO – primer nestabilnega delovanja podslapja
Velike količine plavja v akumulaciji
Izpiranje plavja (1200 m3/s, 1PP, Y=6 m) – nepar.
nepar. obratovanje
vodni skok izven podslapja (nest. obratovanje podslapij
podslapij))
poškodbe, erozija na dolvodni strugi in brežinah
HE VRHOVO
Povečati disipacijsko
zmogljivosti podslapij
Mejna linija stabilnega delovanja podslapja HE Vrhovo
v odvisnosti od višine spodnje vode in od odprtja
segmentne zapornice, model 1: 25
184.0
nivo gladine SV (m n. m.)
183.0
182.0
181.0
BG, stab, P2,P4
G, stab, P2,P4
180.0
2.0
3.0
4.0
5.0
a (m )
6.0
Povečati disipacijsko
zmogljivosti podslapij
Vpliv potopljenosti prelivov podoben .
Razlike nastanejo pri praktičnem obratovanju zaradi:
- specifičnosti lokacij pregrad,
- geometrije, vzd. profila in prevodnosti dolvodne struge,
- razlike v višini temena preliva in dna sp. struge,
- različne učinkovitost podslapij (s HMR optimizacija podslapij –
omogočeno radikalnejše nujno potrebno obratovanje)
- pretočnih krivulj spodnje vode.
• S HMR individualna obravnava posamezne HE nujno potrebna (skriti problemi –
značilnosti mikrolokacije in elektrarne).