IMPIANTO HONE 1 INTEGRAZIONE ALLA DOMANDA DI VARIANTE NON SOSTANZIALE DI DERIVAZIONE AD USO IDROELETTRICO

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1 Comune di HONE IMPIANTO HONE 1 INTEGRAZIONE ALLA DOMANDA DI VARIANTE NON SOSTANZIALE DI DERIVAZIONE AD USO IDROELETTRICO I TECNICI DATA Dr. For. Enrico Ceriani Ing. Marco Fiou Marzo 2016

2 PREMESSA La presente relazione ha il fine di integrare la richiesta di variante alla subconcessione di derivazione delle acque superficiali per la produzione di energia idroelettrica nell impianto di HONE I, inoltrata alla Regione Autonoma Valle d Aosta da parte della COMPAGNIA VALDOSTANA DELLE ACQUE S.p.A. in data 03/06/2014. Per la stesura della presente relazione si è fatto riferimento alle Norme di Attuazione del vigente Piano di Tutela delle Acque della RAVA ed in particolare alla Delibera di Giunta Regionale N 1436 del 09/10/2015 punto 2 d2 e Delibera di Giunta Regionale N 189 del 12/02/2016. Richiesta di variazione di utilizzo delle portate: Portata massima concessionata 50 m 3 /s Portata massima richiesta 60 m 3 /s, Dr. Enrico Ceriani Ing. Marco Fiou - 2 -

3 1 DESCRIZIONE DELL'IMPIANTO 1.1 INQUADRAMENTO TERRITORIALE La centrale idroelettrica di Hone I è ubicata nel comune di Hone, e fa parte degli impianti del Reparto Operativo Bassa Valle. L impianto idroelettrico è una centrale a fluente che utilizza le acque del fiume Dora Baltea, con un bacino imbrifero sotteso pari a 2 483,2 km 2. L impianto di Hone I ha una doppia possibilità di derivare: direttamente dallo sbarramento sulla Dora Baltea o dallo scarico della centrale di Montjovet. Il canale derivatore a pelo libero si sviluppa interamente in galleria sino alla camera di carico, anch essa ubicata in galleria, dov è installato un rastrello sgrigliatore automatico per la pulizia della griglia all imbocco della condotta forzata. L impianto, costruito nel 1947, è stato automatizzato nel 1985 ed ha una conduzione di tipo automatica telecomandata dal Posto di Teleconduzione di Aosta. Dr. Enrico Ceriani Ing. Marco Fiou - 3 -

4 Dr. Enrico Ceriani Ing. Marco Fiou - 4 -

5 1.2 DESCRIZIONE E RAPPRESENTAZIONE DELLO SCHEMA IDRAULICO Si tratta di un impianto idroelettrico che prende le acque sia dal rilascio della centrale di Montjovet che dall opera di presa sulla Dora Baltea evidenziata in precedenza. Lo sbarramento sulla Dora Baltea è composto da una traversa in calcestruzzo con due luci principali e una luce sghiaiatrice, chiuse da paratoie a settore. La presa, sulla sponda destra della Dora Baltea, è costituita da quattro luci con paratoie piane e griglia, da cui si dipartono quattro canali di adduzione che dopo un breve tratto si raccordano a due canali dissabbiatori. Tale traversa non viene utilizzata e le paratoie vengono mantenute sempre aperte permettendo il transito dell intera portata presente in alveo. Dr. Enrico Ceriani Ing. Marco Fiou - 5 -

6 L utilizzo della derivazione con prelievo dallo scarico della centrale di Montjovet è direttamente connesso al funzionamento di tale impianto. Dall opera di scarico dell impianto di Montjovet partono due distinti canali, che si riuniscono poi in un unico canale che ha funzioni di bacino di ripartizione che alimenta il canale derivatore della centrale di Hone I. Le acque, da qui lungo un canale completamente interrato nel versante con uno sviluppo di oltre 13 Km, giungono sino alla vasca di carico anch essa in galleria, da cui si diparte, nel tratto terminale, la condotta forzata che conduce alle turbine della centrale di Hone I. Il salto utile è di 37,65 m, la producibilità media annua è di circa 95,71 GWh. Dr. Enrico Ceriani Ing. Marco Fiou - 6 -

7 1.3 DATI DI CONCESSIONE ATTUALI Il Decreto del Presidente della Regione n 607 in data 20 settembre 1979 e Disciplinare della Regione Autonoma Valle d Aosta n 5400 del 31 luglio 1979 prevedono le seguenti condizioni di utilizzo: CENTRALE IDROELETTRICA HONE 1 Salto m 37,65 Portata max. m 3 /s 50 Portata media m 3 /s 37 Potenza media nominale kw ,35 Produzione annua media GWh 97,51 Le caratteristiche di utilizzazione idroelettrica sono espresse attraverso la definizione dei seguenti parametri: Salto disponibile (H espresso in m) dislivello altimetrico tra il serbatoio di accumulo e il livello di scarico a valle dell utilizzazione; Portata media annua (Q espressa in l/s) definita attraverso i dati di portata disponibili o misure relative ad una campagna di monitoraggio annuale; La potenza nominale di concessione (espressa in kw) viene così calcolata: Potenza nominale Pn = Q media x H / 102 Avendo i seguenti dati di portata media annua derivata Q media e di salto lordo H: f Portata media Q media = 37 [m 3 /s] f Salto totale utile lordo H = 37,65 [m] Dr. Enrico Ceriani Ing. Marco Fiou - 7 -

8 Si ha: P n = x 37,65 / ,35 kw La producibilità media annua è in relazione sia della portata turbinata Q i che del salto netto H i, oltre che dal rendimento η i delle apparecchiature elettromeccaniche e delle relative durate T i di funzionamento dell impianto. ( Q H E η = i i i i T ) /102 Essendo: Qi = Portata media mensile derivata [l/s] Ore di funzionamento Ti = giorni x 24 [h] Salto utile Hi = 37,65 [m] Rendimento ηi = 0,80 si ricava il seguente valore di producibilità media annua attesa: Producibilità media annua =37000 x 37,65 /102 x 0,8 x ,71 GWh/anno Dr. Enrico Ceriani Ing. Marco Fiou - 8 -

9 2 MOTIVAZIONE DELLA RICHIESTA DI VARIAZIONE 2.1 UTILIZZO OTTIMALE DELLE MACCHINE ESISTENTI Le macchine installate alla centrale di Hone I sono sottoutilizzate in relazione alle loro potenzialità. In una ottica di miglior impiego dell impianto esistente si è ritenuto opportuno richiedere la revisione della portata massima concessionata senza alterare gli altri parametri di concessione. La richiesta è in sintesi: Portata massima concessionata 50 m 3 /s Portata massima richiesta 60 m 3 /s 2.2 MODIFICHE STRUTTURALI PER L UTILIZZO DELLE PORTATE DI PICCO Al fine di ottimizzare l utilizzo delle portate di picco disponibili si è previsto di aumentare la portata massima di concessione da 50 m 3 /s a 60 m 3 /s; tale aumento di portata non implicherà alcuna modifica alla derivazione, ossia verrà garantito il mantenimento del punto di presa e di restituzione d acqua, non verranno modificate le dimensioni di alcun manufatto di adduzione alla centrale di Hone 1 e rimarrà pertanto invariato il salto nominale disponibile. Dr. Enrico Ceriani Ing. Marco Fiou - 9 -

10 3 IMPATTI DERIVANTI DALLA VARIAZIONE DEI PRELIEVI 3.1 STIMA DELLE PORTATE Per il calcolo delle portate medie mensili ci si è avvalsi della procedura di calcolo indicata nel PTA della Regione Autonoma Valle d Aosta, coerenti con i dati di produzione e di portata degli impianti. I dati delle curve di regionalizzazione, ottenuti tramite le formule sopraindicate, sono quindi stati confrontati con i dati medi di produzione dell impianto; verificata la bontà dei dati generati dalle curve di regionalizzazione, per questo settore della Valle d Aosta, si sono utilizzate le formule di regionalizzazione del Piano di Tutela delle Acque per le successive valutazioni idrologiche, come previsto dalla normativa regionale. In pratica sono state calcolate le portate medie affluenti allo sbarramento di Saint Clair applicando le formule contenute nell allegato G alle norme di attuazione del PTA, utilizzando come dato per gli afflussi medi annui il valore ottenuto dalla carta delle isoiete e mediante l utilizzo dell applicazione GIS. Dr. Enrico Ceriani Ing. Marco Fiou

11 Figura 2-3.1: Individuazione aree in esame sulla Carta delle isoiete medie annue (PTA) La metodologia indicata nel PTA prevede inizialmente il calcolo del deflusso medio annuo specifico attraverso la seguente relazione: (1) q MEDA = 0, *H+0, *A ( l/s/km 2 ) dove: H = l altezza media sul livello del mare del bacino considerato, espressa in m slm A = afflusso medio annuo sul bacino in mm Il valore ottenuto va quindi moltiplicato per la superficie del bacino alla sezione di chiusura espressa in km 2, ottenendo così un valore di portata di deflusso medio annuo in l/s. Inoltre, a partire dal valore del deflusso medio annuo specifico (1), si calcola attraverso altrettante relazioni empiriche il deflusso medio specifico riferito ad ogni mensilità, e quindi analogamente a prima i valori di portate medie mensili da utilizzare per il calcolo della portata Dr. Enrico Ceriani Ing. Marco Fiou

12 prelevabile teorica modulata su base mensile. Nella tabella seguente vengono riportati i risultati del calcolo delle portate medie mensili del bacino idrografico alla sezione di chiusura (sbarramento di Saint Clair). PORTATE derivate dall'impianto HONE 1 Parametri Area S Prec. Media A MA Quota media H [km 2] [mm] [m] Q MEDA [l/s/km 2 ] *H+0, *A 33,57 Mese q q*s q*s [-] [l/s/km 2 ] [l/s] [m 3 /s] q Gennaio * qmeda 7, ,26 15,212 q Febbraio 0, * qmeda 7, ,91 13,881 q Marzo 0, * qmeda 8, ,65 16,135 q Aprile 0, * qmeda 15, ,00 30,073 q Maggio 1, * qmeda 49, ,83 97,069 q Giugno 0, *H+1, * qmeda 91, ,40 178,865 q Luglio 0, * H 76, ,98 148,910 q Agosto 0, * H 55, ,75 109,500 q Settembre 0, *H+0, * qmeda 35, ,70 69,383 q Ottobre 0, * qmeda 23, ,98 46,224 q Novembre 0, * qmeda 14, ,27 28,557 q Dicembre 0, * qmeda 9, ,08 18,846 Q mensili ,80 772,65 n mesi Q media mensile 64,388 Tenendo conto di tali portate naturali, quelle attualmente derivabili dallo scarico della centrale di Montjovet e che si renderebbero a disposizione della sottostante centrale di Hone I sono quantificabili in: Dr. Enrico Ceriani Ing. Marco Fiou

13 mese Portate medie mensili Attuale DMV Derivabile da Montjovet Derivata da Montjovet (110 m 3 /s) e derivabile da Hone I [m 3 /s] [m 3 /s] [m 3 /s] [m 3 /s] Gennaio Febbraio Marzo Aprile Maggio Giugno Luglio Agosto Settembre Ottobre Novembre Dicembre Media Dr. Enrico Ceriani Ing. Marco Fiou

14 Nei mesi di maggio, giugno, luglio, agosto e settembre sarebbe dunque possibile incrementare le portate massime di derivazione da 50 m 3 /s a 60 m 3 /s in modo da poter ottimizzare l utilizzo della maggior risorsa idrica disponibile nel periodo di sfioro. 3.2 IMPATTI DEL RILASCIO DELLA NUOVA PORTATA MASSIMA SUL TORRENTE Volendo analizzare l andamento dei maggiori prelievi per avere un idea generale di cosa comporta sul corpo idrico questo incremento si è proceduto ad una analisi delle modalità di prelievo e rilascio nel tratto interessato. Come già descritto, le portate derivabili dalla centrale di Hone I (portata massima 50 m 3 /s) vengono convogliate dallo scarico delle acque turbinate dalla centrale di Montjovet (portata massima di 110 m 3 /s) e la quota parte di queste acque in surplus sono rilasciate a livello della presa di Montjovet. La tabella successiva riassume la situazione simulando il prelievo di portata massima nei mesi compresi tra maggio e settembre ( evidenziati in neretto nella tabella seguente) ovviamente i mesi con il maggior afflusso idrico. Dr. Enrico Ceriani Ing. Marco Fiou

15 mese Portate medie mensili Attuale DMV Derivabile da Montjovet Derivata da Montjovet (110mc/s) Derivata da Hone I (60mc/s) Rilasciata alla presa di Montjovet Incremento di DMV [m 3 /s] [m 3 /s] [m 3 /s] [m 3 /s] [m 3 /s] [m 3 /s] Gennaio Febbraio Marzo Aprile Maggio Giugno Luglio Agosto Settembre Ottobre Novembre Dicembre Media Dr. Enrico Ceriani Ing. Marco Fiou

16 Portate medie mensili - La colonna rappresenta le portate medie mensili ricavate dalla procedura di calcolo indicata nel PTA della Regione Autonoma Valle d Aosta, opportunamente verificate con i dati di produzione e di portata degli impianti Attuale DMV - Rappresenta la portata di DMV (valore dell attuale sperimentazione) rilasciato dall impianto di Saint Clair nella Dora Baltea (impianto prima di quello di Montjovet a cui adduce le acque) 3,08 m 3 /s -Deliberazione della Giunta regionale n 1252 in data 15 giugno 2012 Derivabile da Montjovet - Rappresenta la portata teorica derivabile da Montjovet (portate medie mensili DMV) rilasciando il DMV di 3.08 m 3 /s Derivata da Montjovet - (110 m 3 /s massima derivabile da concessione) Rappresenta la portata massima che viene attualmente derivata da Montjovet (entra a Saint Clair e si scarica nella centrale di Montjovet) Derivata da Hone I (60 m 3 /s) Rappresenta l ipotesi della domanda di subconcessione in cui si derivano 60 m 3 /s invece dei 50 m 3 /s concessionati attualmente. Rilasciata alla presa di Montjovet Incremento di DMV Rappresenta la portata rilasciata all opera di presa di Montjovet in esubero mantenendo il DMV di 3.08 m 3 /s. 3.3 VARIAZIONE DEL NUMERO DEI GIORNI DI SUPERO DEL DMV Dalla tabella del paragrafo precedente risulta evidente che solo nei mesi compresi tra maggio e settembre, (quelli con il maggior afflusso naturale) la maggiore portata prelevata determina una riduzione di portata di supero del DMV (riduzione del rilascio alla presa di Montjovet). In relazione all attività di sperimentazione del DMV, alfine di verificare gli effetti dei rilasci sperimentali in riferimento alle componenti ambientali monitorate, sono state individuate le giornate in cui in media (negli ultimi 5 anni, considerando una media tra l anno con minore morbida e maggiore morbida) si sono verificati dei superi. Tenendo conto di tale valutazione si è simulato l effetto che la nuova gestione potrebbe avere in relazioni a tali valori così come evidenziato dalla tabella successiva in cui si paragonano le due situazioni di differente Dr. Enrico Ceriani Ing. Marco Fiou

17 portata massima concessionata. Questa tabella è stata redatta valutando il numero annuo di giorni di supero considerando una media, derivante dal calcolo dei giorni in cui l impianto era a pieno carico dai dati di produzione nell anno idrologico più scarso rispetto a quello con più volumi d acqua, nel periodo di sperimentazione (2008/2014). Hone 50 Hone 60 gen 0 0 feb 0 0 mar 0 0 apr 4 3 mag giu lug ago set 9 1 ott 0 0 nov 0 0 dic Dalla tabella si evidenzia che nei soli mesi di Aprile, Agosto e Settembre si riducono i giorni di supero ma di entità poco significative se non trascurabili in quanto le stesse variazioni sono assimilabili o più contenute delle variazioni di afflusso interannuale. 3.4 TEMPISTICA DI VARIAZIONE DEI PRELIEVI ATTUALI L impiego della nuova portata massima, avverrà in concomitanza con il rilascio della nuova sub-concessione. L entità dell incremento di portata richiesta è del 20% rispetto a quella attualmente concessionata, pari a 10 mc/sec, tale aumento riduce la portata in alveo ma come già espresso in maniera non dissimile da quanto avviene naturalmente per effetto delle variazioni mensili e stagionali in anni successivi. Nella attuale fase di sperimentazione le misure di qualità delle acque non sono influenzate dalle variazioni di portata che avvengono già naturalmente e con Dr. Enrico Ceriani Ing. Marco Fiou

18 valori a volte molto superiori ai 10 mc/sec per effetto dell andamento metereologico che caratterizza le diverse annate. Per questa ragione si ritiene che la richiesta di maggiore portata massima non inciderà sulla sperimentazione in atto e sarà comunque considerata quantitativamente all interno del modello di analisi multicriterio utilizzato nell ambito della sperimentazione in corso, in particolare, modificando il valore del numero di giorni di supero per gli indicatori che prevedono l utilizzo di tale metrica. 3.5 MODIFICA DEL DMV Nessuna modifica è stata prevista alla portata del DMV attuale sia per effetto del rispetto della norma che prevede che: le domande di variante (sia sostanziale che non sostanziale) alle subconcessioni di derivazione d acqua ad uso idroelettrico, già rilasciate alla data di approvazione della presente deliberazione (DGR N 1436 del 09/10/2015), che non comportano un aumento della potenza nominale media annua di subconcessione; le portate di deflusso minimo vitale vanno adeguate esclusivamente nel caso in cui vi sia aumento della lunghezza del tratto derivato e in modo proporzionale a tale aumento. precedente. Sia che per gli evidenti sostanziali motivi di compatibilità ambientale espressi nel paragrafo Dr. Enrico Ceriani Ing. Marco Fiou

19 3.6 DOCUMENTI TECNICI Si evidenzia che alla presente relazione non è allegato alcun documento tecnico progettuale in quanto gli aumenti di portata richiesti non implicano alcuna variazione dello stato attuale dei manufatti e delle apparecchiature elettromeccaniche dell intero impianto. Charvensod, Marzo 2016 I Tecnici incaricati Dr. For. Enrico Ceriani Ing. Marco Fiou Dr. Enrico Ceriani Ing. Marco Fiou

20 SOMMARIO PREMESSA DESCRIZIONE DELL'IMPIANTO INQUADRAMENTO TERRITORIALE DESCRIZIONE E RAPPRESENTAZIONE DELLO SCHEMA IDRAULICO DATI DI CONCESSIONE ATTUALI MOTIVAZIONE DELLA RICHIESTA DI VARIAZIONE UTILIZZO OTTIMALE DELLE MACCHINE ESISTENTI MODIFICHE STRUTTURALI PER L UTILIZZO DELLE PORTATE DI PICCO IMPATTI DERIVANTI DALLA VARIAZIONE DEI PRELIEVI STIMA DELLE PORTATE IMPATTI DEL RILASCIO DELLA NUOVA PORTATA MASSIMA SUL TORRENTE VARIAZIONE DEL NUMERO DEI GIORNI DI SUPERO DEL DMV TEMPISTICA DI VARIAZIONE DEI PRELIEVI ATTUALI MODIFICA DEL DMV DOCUMENTI TECNICI SOMMARIO Dr. Enrico Ceriani Ing. Marco Fiou