Hydropower Plants. Part I:
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- Cesare Castaldo
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1 Hydropower Plants Part I: Use of water power Typical schemes and works Barrages and Dams Other components (spillways, inlet waterways, outlets, transport,..) Intakes
2 source: ELEMENTS OF CIVIL ENGINEERING AND ENGINEERING MECHANICS Di R. V. RAIKAR Coffer dams
3 Other components Spillways: allow to evacuate flood discharge coming to the tank Bottom outlet: allow to empty the reservoir in case of need
4 Spillways dimensionati per la massima piena del bacino imbrifero a monte dello sbarramento (curve segnalatrici di possibilità climatica) attraverso la diga, con parte tracimante estesa a tutto lo sviluppo della diga o alla sola zona centrale; sfioratori separati, restituzione della portata a valle lontano dalla diga.
5 Spillways sfioratori in corpo diga
6 Spillways sfioratore separato a scivolo
7 Spillways sfioratore separato a scivolo
8 Spillways sfioratore a stramazzo con paratoie piane e soglia stramazzante rettilinea
9 Spillways sfioratore a stramazzo con paratoie piane e soglia stramazzante rettilinea
10 Spillways sfioratore a stramazzo di tipo a calice
11 Spillways sfioratore a scale di stramazzi
12 Bottom outlet situati nel punto più basso dello sbarramento; chiusi da una paratoia e da una valvola, del tutto simile alle opere di presa in pressione; consentono di svuotare l invaso in caso di necessità; rimuovono la frazione di materiale sospeso che si sedimenta a ridosso della diga; elevata putrescibilità del sedimento che, miscelato alla corrente del corso d acqua sottostante, può provocare in quest ultimo una situazione di anossia e quindi pericolo per la fauna e la flora acquatica; ausilio agli scaricatori di superficie in caso di eventi di piena eccezionalmente gravi.
13 Bottom outlet scaricatore di fondo
14 Intakes/Opere di presa Le opere di presa consistono in una serie di manufatti che consentono di derivare, a monte della centrale, la portata necessaria per alimentare le turbine; le soluzioni tecnologiche adottate in caso di derivazione da invaso differiscono da quelle adottate in caso di derivazione da corso d acqua naturale. Opere di presa da invaso; Opere di presa da corso d acqua naturale.
15 Intake from reservoir Il complesso di opere che permette di derivare la portata da un invaso è, di regola, in pressione. sviluppo attraverso lo spessore della diga; sede in prossimità di essa, sulle pendici dell invaso.
16 Intake from river piccole derivazioni: fino ad una portata massima di 5 m 3 /s, con esercizio non sorvegliato permanentemente e manovre saltuarie degli organi di regolazione e protezione, a loro volta suddivise in prese a griglie orizzontali e prese con derivazione laterale; medie derivazioni: da 5 m 3 /s fino a 15 m 3 /s, con esercizio sorvegliato con una certa continuità ma senza funzionamento permanente o automatico degli organi di regolazione e protezione, che vengono manovrati, in relazione alle necessità, da parte del personale addetto; grandi derivazioni: per portate superiori a 15 m 3 /s, con esercizio sorvegliato e funzionamento continuo degli organi di regolazione e protezione.
17 Intake small river opera di presa per piccola derivazione
18 Intake medium size opera di presa per media derivazione
19 Intake large opera di presa per grande derivazione
20 Opere di derivazione da un alveo naturale una traversa, fissa o mobile, che sbarra il corso d acqua; le opere di derivazione propriamente dette, le quali contengono anche i dispositivi di eliminazione della portata solida; tali opere sono, di regola, praticate in fregio all alveo, ma non mancano, specie nelle piccole derivazioni, configurazioni in cui è la stessa traversa, di tipo fisso, ad ospitare le opere di captazione (traversa derivante).
21 Traverse fisse e mobili La traversa di sbarramento non ha il compito di creare un invaso ma, semplicemente, di definire e mantenere una quota di derivazione elevata, in relazione agli scopi e alle necessità dell impianto. In particolare la traversa deve essere realizzata in modo da: consentire una derivazione d acqua a quota costante e con portata superiore a quella naturale di magra (fattore determinante per un corso d acqua a regime torrentizio); il dislivello della superficie della corrente fra monte e valle della traversa è inoltre richiesto da alcuni dispositivi di servizio della presa. D altra parte il maggiore livello di monte con essa ottenuto, riduce di norma gli scavi necessari per tutta o parte della successiva opera di adduzione; permettere le periodiche pulizie dai depositi solidi che si accumulano a monte dello sbarramento stesso; permettere le analoghe, periodiche pulizie degli annessi bacini di sedimentazione e chiarificazione dell acqua derivata.
22 Traverse fisse in muratura con malta; calcestruzzo armato; in muratura a secco; protezione dagli scalzamenti; ridurre la velocità di filtrazione (con taglioni o diaframmi) sotto la traversa a valori abbastanza piccoli da escludere il dilavamento del materiale che costituisce il greto (sifonamento); in tal modo si riducono anche le spinte sotto la fondazione; assicurare la stabilità dell opera di fronte alle sottopressioni, problema questo aggravato dal notevole sviluppo, con spessore relativamente modesto, della controscarpa.
23 Traverse fisse profilo tipico di traversa fissa taglioni o diaframmi per allungare il percorso del deflusso filtrante
24 Traversa derivante L ingresso dell acqua avviene a mezzo di una griglia metallica in un cavo, ricavato entro la traversa o in fregio all alveo, che adduce alle opere di sedimentazione, praticate in fregio all alveo. Ce ne sono di vari tipi, in figura una «tirolean weir»
25 Traverse mobili Nei corsi d acqua caratterizzati da forti piene, o più in generale quando non è tollerabile il rigurgito provocato da una diga fissa parte inferiore in struttura muraria parte mobile presa laterale (di solito)
26 Opere di derivazione propriamente dette derivazione con bacino di calma unico
27 Opere di derivazione propriamente dette derivazione con bacino sgrossatore e bacino di sedimentazione
28 Opere di derivazione propriamente dette dissabbiatore a tramogge
29 Opere di derivazione propriamente dette dissabbiatore Bűchi
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