Βελτιστοποίηση διαχείρισης θυροφραγμάτων υδροηλεκτρικών ταμιευτήρων – Εφαρμογή στο φράγμα Αράχθου

Χ. Ντεμίρογλου, Βελτιστοποίηση διαχείρισης θυροφραγμάτων υδροηλεκτρικών ταμιευτήρων – Εφαρμογή στο φράγμα Αράχθου, Διπλωματική εργασία, 164 pages, Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Νοέμβριος 2020.

[doc_id=2072]

[Ελληνικά]

Τα υδροηλεκτρικά έργα που φέρουν θυροφράγματα στον υπερχειλιστή τους πλεονεκτούν, καθώς επιτυγχάνεται αύξηση του υδροδυναμικού προς όφελος της παραγόμενης ενέργειας. Ωστόσο, σε περίπτωση πλημμύρας απαιτείται ο προσεκτικός χειρισμός τους, ώστε να διατηρείται η ασφάλεια του φράγματος και των κατάντη έργων. Ο χειρισμός αυτός συνήθως γίνεται βάσει κανόνων που έχουν προκύψει από την εμπειρία και όχι από κάποια συστηματική μεθοδολογία που λαμβάνει υπόψη αφενός τη δίαιτα των πλημμυρών στη περιοχή και αφετέρου τις σύνθετες διεργασίες που λαμβάνουν χώρα κατά τη διέλευση της πλημμύρας. Σκοπός της εργασίας είναι η ανάπτυξη μιας καινοτόμου προσέγγισης στοχαστικής προσομοίωσης και πολυκριτηριακής βελτιστοποίησης για τη διαχείριση θυροφραγμάτων, με εφαρμογή στο ιδιαίτερα κρίσιμο φράγμα Πουρνάριου Ι του Αράχθου. Κεντρική του συνιστώσα είναι ένα αριθμητικό σχήμα διόδευσης πλημμύρας, που υλοποιεί μια υδραυλικά συνεπή μεθοδολογία κατάρτισης της σχέσης στάθμης – παροχής εκχειλιστών τύπου Ogee, και μια διαδικασία προσομοίωσης του χειρισμού των θυροφραγμάτων και των στροβίλων, με χρήση χαρακτηριστικών τιμών στάθμης κατά την άνοδο και την ύφεση της πλημμύρας. Με εφαρμογή της παραπάνω μεθοδολογίας στο φράγμα Πουρναρίου I, προσδιορίστηκαν κανόνες λειτουργίας καταρχήν για την πλημμύρα σχεδιασμού των 10000 ετών (τοπικός κανόνας), και ακολούθως για ένα ευρύ φάσμα πλημμυρών μικρότερου μεγέθους που παρήχθησαν συνθετικά. Με αφετηρία τον τοπικό κανόνα, δώσαμε έμφαση στη διερεύνηση της ανταγωνιστικότητας μεταξύ των κριτηρίων ενέργειας και ασφάλειας, προκειμένου να καταλήξουμε σε μια πρόσφορη διατύπωση του προβλήματος βελτιστοποίησης. Στη συνέχεια, από τις στοχαστικές αναλύσεις καταλήξαμε σε έξι κανόνες λειτουργίας, που αναφέρονται σε πλημμύρες μικρής και μεγάλης περιόδου επαναφοράς και τρία σενάρια αρχικής στάθμης. Στις αναλύσεις αυτές δόθηκε περισσότερη βαρύτητα στην οικονομικότητα (ελαχιστοποίηση ενέργειας που χάνεται λόγω υπερχείλισης), σε αντίθεση με τον τοπικό κανόνα ο οποίος είναι πολύ συντηρητικός και επικεντρώνεται στην ασφάλεια της κατασκευής και των κατάντη έργων. Ο πιο αντιπροσωπευτικός ολικός κανόνας εφαρμόστηκε για το πλημμυρικό επεισόδιο του 2005, η δε επίδοσή του αποδείχθηκε πλήρως συγκρίσιμη με τον επιτυχή χειρισμό του έμπειρου προσωπικού τη ΔΕΗ.

PDF Πλήρες κείμενο: