Elektrownia Wodna Rożnów

Elektrownia Rożnów to zbudowana w latach 1935-1941 zapora i elektrownia wodna na Dunajcu w miejscowości Rożnów. Wchodzi w skład Zespołu Elektrowni Wodnych Rożnów Spółka z o.o.

Elektrownia Wodna Rożnów

Dane techniczne:

Parametry elektrowni:

Moc osiągalna – 56 MW (4 po 14 MW)

Moc znamionowa – 50 MW (4 po 12,5 MW)

Ilość hydrogeneratorów – 4

Przepływ przez turbiny – 240 m3/sek

Średnia roczna produkcja energii: 125 mln KWh

Parametry zapory:

Typ: betonowa ciężka

Wysokość: 49 m

Długość: 550 m

Kubatura: 450 000 m3

Spad max: 29 m

Parametry zbiornika:

Pojemność (1942 r.): 228,0 mln m3

Pojemność (2004 r.): 160,7 mln m3

Powierzchnia zalewu: 1.600 ha

Długość zbiornika: 22 km

Długość linii brzegowej: 56 km

Historia:

Projekty i programy elektryfikacji Polski.

W latach 1925 – 1927 Wydział Elektryczny Ministerstwa Robót Publicznych opracował dziesięcioletni program elektryfikacji sześciu województw. Program zakładał przede wszystkim racjonalne wykorzystanie największych elektrowni cieplnych przez połączenie ich siecią wysokiego napięcia w jeden system energetyczny, a dla zwiększenia pewności zasilania systemu, wybudowanie elektrowni wodnych na Sole, Sanie i Dunajcu w Rożnowie.

Realizacja programu została rozłożona na 10 lat (1928 – 1938). Odbiorcami energii elektrycznej miało być Zagłębie Węglowe oraz okręgi przemysłowe Łódzki i Warszawski.

W dalszym okresie wprowadzano kilkakrotnie zmiany w programie. Najbardziej kompleksowy projekt został opracowany w latach 1928 – 1929 na zlecenie Polskiego Komitetu Energetycznego. Był to organ doradczy Rządu w sprawach energetyki. Wykonawcami projektu była grupa pięciu polskich inżynierów pod kierunkiem prof. Gabriela Sokolnickiego. W roku 1930 Ministerstwo Robót Publicznych przyjęło ten projekt i uczyniło go obowiązującym programem. Podstawową ideą projektu było racjonalne wykorzystanie do celów energetycznych wszystkich źródeł energii, a więc nie tylko węgla kamiennego ale i brunatnego, a także gazu ziemnego, ropy naftowej oraz sił wodnych Podkarpacia i Pomorza połączonych siecią państwową o napięciu 60, 100 i 200kV. W projekcie podzielono Polskę na 33 okręgi elektryfikacyjne i przyjęto termin realizacji w ciągu 30 lat.

Generał Edward Rydz-Śmigły i Ministerer Spraw Zagranicznych Józef Beck

Program ten, ze względu na brak funduszów realizowany był fragmentarycznie, a dla zapory i elektrowni w Rożnowie ograniczono się do badań geologicznych i prac koncepcyjnych. Katastrofalna powódź w dolinie Dunajca w lipcu 1934 roku, która spowodowała śmierć wielu ludzi, oraz straty materialne szacowane na przeszło 100 mln zł przedwojennych, zwróciła ponownie uwagę na sprawę budowy zbiorników w Rożnowie i Czchowie i ostatecznie przyczyniła się do przyspieszenia przyznania kredytów na ten cel i rozpoczęcie robót.

Projektowanie i realizacja budowy zapory i elektrowni w Rożnowie.

Okres projektowania i realizacji budowy stopni wodnych w Rożnowie i Czchowie charakteryzowało wykorzystanie dostępnych w owym czasie nowych rozwiązań technicznych stosowanych przy podobnych budowach w krajach uprzemysłowionych Europy.

Projekt techniczny zapory i elektrowni w Rożnowie wykonało Biuro Dróg Wodnych Ministerstwa Komunikacji. Projektantami zbiornika, zapory i elektrowni w Rożnowie byli inżynierowie: Herbich, Żmigrodzki, Smoleński, Śliwiński i Balcerski. Tempo projektowania było zadziwiająco szybkie i już na początku 1935 roku ówczesne Ministerstwo Komunikacji powierzyło budowę zapory i elektrowni w Rożnowie firmie „Zapory i Roboty Hydrauliczne Towarzystwo Polsko-Francuskie Sp. z o.o.”. Prace rozpoczęto latem 1935 roku. Pierwszy etap prac obejmował zagospodarowanie placu budowy i zaplecza i był realizowany do połowy 1936 roku.

Wybudowano w tym czasie 6 murowanych budynków mieszkalnych, pomieszczenie żywienia zbiorowego, baraki kolonii robotniczej i izbę chorych. Na zagospodarowanie zaplecza złożyła się także budowa baraku laboratorium betonowego, baraku magazynowego, warsztatu do gięcia stali zbrojeniowej, warsztatu mechanicznego, tartaku, pomieszczenia dla betoniarek i dozowników oraz wytwórni kruszywa, stacji sprężarkowych i parowozowni. Zmontowano mechaniczny dźwig linowy, wyposażono teren budowy w instalacje wodno-kanalizacyjne, elektryczne i telefoniczne. Wykonano drogi dojazdowe kołowe i tory dla kolejki wąskotorowej.

Wiosną 1936 roku rozpoczęto prace przy wykopach i wyłomach skalnych. Pracochłonne roboty ziemne były w zasadzie zmechanizowane. Zastosowano w tym celu m.in. pochylnię z wyciągiem parowym, dźwig Durika i dźwig obrotowy o napędzie elektrycznym. Za pomocą tych urządzeń wydobywano na powierzchnię terenu załadowane wózki wywrotki, skąd parowozy transportowały je na miejsce składowania.

Do transportu materiału wyłomnego z wykopu stosowano również przenośniki taśmowe z napędem elektrycznym. Dźwig Durika z napędem parowym używany był dodatkowo jako kafar do wbijania ścianek szczelnych Larsena. Do rozluźniania skał stosowano materiał wybuchowy. Otwory do ładunku o głębokości do 1,5 m wykonywano za pomocą świdrów pneumatycznych. Do kruszenia brył skalnych wykorzystywano młoty pneumatyczne. Gdy wyłomy skalne zbliżały się do warstwy położonej około 0,5 m powyżej kotwy posadowienia fundamentu przestawano używać materiałów wybuchowych w celu uniknięcia spękań warstwy na której miał się on opierać. Ze względu na zaobserwowaną dużą ilość spękań w warstwach piaskowca stosowano zastrzyki cementowe. Otwory zastrzykowe o średnicy 65 mm wykonano wzdłuż osi zapory co 5 m w dwóch szeregach w szachownicę. Stworzyły one przesłonę górną i dolną. Przesłonę dolną wykonano przed ułożeniem betonu na głębokość do 35 m poniżej stopy fundamentu zapory. Przesłonę górną na głębokość również do 35 m wykonano po zabetonowaniu dolnej części fundamentu na wysokość ok. 10 m. Oprócz tych dwóch przesłon wykonano trzecią przesłonę z dolnej galerii rewizyjnej, stosunkowo płytką mającą na celu połączenie i uzupełnienie dwóch poprzednich przesłon.

Po trzydziestu latach eksploatacji zapory przeprowadzono badanie stopnia szczelności przesłony cementowej. W tym celu wykonano z dolnej galerii wiercenia na około 45 m, wydobyto rdzenie betonów ze strefy kontaktowej oraz skał podnóża. Przy wierceniu wykonano również dokumentację wodochłonności otworów. W wyniku tych badań nie stwierdzono korodującego wpływu wód wgłębnych zarówno na betony jak i na skały podnóża, a przesłonę uznano jako bardzo szczelną.

Poza przesłonami głównymi wykonano dodatkowo uszczelnienie złączowe dla związania podłoża z korpusem zapory. Głębokość tych otworów wynosiła od 1 do 1,5 m poniżej fundamentów zapory. Szwy dylatacyjne poszczególnych sekcji zapory uszczelniono zakładając od strony zbiornika wkładki z blachy miedzianej w kształcie litery U wpuszczone w sąsiadujące sekcje. W miejscu załamania profilu zapory założono sznury konopne asfaltowane o średnicy 35 mm. Następnie w odległości około 0,34 m od blachy miedzianej, w kierunku strony odpowietrznej sekcji wykonano szyb pionowy o przekroju 0,20 m´0,20 m wypełniony następnie asfaltem.

Zgodnie z projektem zapora w dolnym swym ustroju niosącym jest dozbrajana, ze wzgędu na niejednostajną sprężystość podłoża. W fundamentach poszczególnych sekcji zastosowano specjalną konstrukcję żelbetową, dostatecznie sztywną, mogącą pracować na zginanie i zgniatanie. W sekcjach siłowni zbudowano zabezpieczenie przeciwślizgowe w postaci 7 studni o średnicy 1,5 m sięgających do 7 m poniżej stopy fundamentu zapory. Studnie te uzbrojono w pionie dziewięcioma szynami kolejowymi, których górna część wystająca ponad stopę fundamentu została zabetonowana w korpusie zapory.

Duża kubatura zaplanowanych do wykonania robót betonowych wynosząca około 450.000 m3 oraz specjalne wymagania stawiane betonom, spowodowały konieczność szybkiego uruchomienia laboratorium przystosowanego przede wszystkim do badań wytrzymałości szczególnie na ściskanie i przepuszczalność wykonywanego betonu. Laboratorium wyposażono m.in. w prasę hydrauliczną „Amstlera” o nacisku do 200 ton, zespoły przyrządów do badań przesiąkliwości, pompy, mieszadła i ubijaki, przyrząd do wyznaczania skurczu betonu, komplety sit i wagi, stół „Sraffa”, formy do walców i krążków oraz iglicę Vicata. Przy doborze cementu w celu uniknięcia dodatkowych naprężeń przy dużych blokach betonowych, a w ich następstwie powstania spękań, kierowano się zasadą by cement był niskotermiczny, wolnowiążący oraz o małej zawartości wapnia i gipsu. Zagęszczanie betonu prowadzono za pomocą wibratorów igłowych, które przekazują betonowi drgania jednakowo we wszystkich kierunkach, wykazują dużą sprawność i są łatwe w użyciu z powodu prostej konstrukcji. Laboratorium betonów kontrolowało jakość wytwarzanego betonu oraz prowadziło badania szczelności i wytrzymałości wykonywanych już bloków. W tym celu w blokach tych wiercono otwory w odległości 75 cm od powierzchni zewnętrznej, a następnie pod ciśnieniem 8 atm. Tłoczono wodę obserwując spadek ciśnienia i przesiąkanie wody. Z wywierconych rdzeni o średnicy 14 cm odpiłowano walce oraz krążki i poddano je próbom wytrzymałości i przesiąkania. Do wytwarzania betonu wybudowano bardzo nowoczesną na ówczesne czasy fabrykę betonu, w skład której wchodziły:

– stacja przygotowania kruszywa,

– silosy i dozowniki średniego i grubego kruszywa,

– dwie betoniarki o pojemności po 1800 litrów wraz z silosami cementu i piasku,

– dwie automatyczne wagi do cementu z dwoma dozownikami piasku i wody.

Stację przygotowania kruszywa obsługiwały dwa zsypy rozmieszczone symetrycznie z obu jej stron, do nich doprowadzone były tory kolejki. Poszczególne elementy fabryki betonu połączone były siecią przenośników taśmowych, magazyn cementu natomiast połączony był z silosem za pomocą przenośnika ślimakowego.

Do wydobywania pospółki ze żwirowiska, położonego nad Dunajcem w odległości 2 km od budowanej zapory służyła koparka czerpakowa z napędem parowym, która ładowała również pospółkę do wagoników.

Beton z betoniarek transportowany i rozdzielany był podwójną siecią przenośników taśmowych podwieszonych na linach przerzuconych ponad doliną nad wykopem. Zamontowany dźwig linowy o rozpiętości 650 m i udźwigu 3 ton służył do przewożenia sprzętu, materiałów, szalunków, itp. Był on w owym czasie pod względem udźwigu przy tej rozpiętości największym z stosowanych w Europie. W galeriach zapory zainstalowano przyrządy do pomiaru odkształceń, naprężeń, temperatur, wyporu i filtracji zapory.

Wysoka jakość betonów i staranne wykonanie uszczelnień oraz drenów odwadniających zapewniły należytą szczelność i po 40 latach eksploatacji zapory łączna ilość przecieków waha się w granicach od 19 do 58 litrów/min, a w świetle informacji uzyskanej z IBW PAN jest to jedna z najszczelniejszych zapór w Europie.

Do ciekawszych zagadnień w zakresie organizacji robót należy:

– Budowę zasilano energią elektryczną z okręgowej elektrowni w Mościcach specjalnie zbudowaną linią 30kV. Jako rezerwę na wypadek przerwy w dostawie energii elektrycznej zainstalowano w Rożnowie prowizoryczną elektrownię z silnikiem Diesla o mocy 500KM.

– Dla uniknięcia przerw przy betonowaniu zainstalowano podwójny układ przenośników taśmowych.

– Dla uniknięcia przerw w dostawie na budowę sprężonego powietrza zainstalowano dwie sprężarki robocze oraz dwie rezerwowe.

– Prace przy betonowaniu prowadzono na dwie zmiany po 9 godzin każda, zaś pozostały czas doby przeznaczony był na przygotowanie miejsca betonowania, ustawienie przenośników taśmowych i innych urządzeń pomocniczych.

– Roboty betonowe o łącznej kubaturze około 450.000 m3 planowane były do wykonania w sezonach budowlanych 1937, 1938 i 1939 roku. Sezon budowlany praktycznie trwał około 200 dni roboczych, zaś w ciągu doby betonowano średnio około 900 m3.

W dniu wybuchu wojny objętość wykonanych robót betonowych wynosiła około 400.000 m3 co świadczyło o dobrym tempie robót.

– Kolejka wąskotorowa z Marcinkowic do Rożnowa służyła do transportu materiałów, maszyn i urządzeń. Tor był ułożony na terenie zbiornika obecnie wypełnionego wodą. Przelot tej linii kolejowej przez zaporę zapewniał pozostawiony w sekcji nr 30 tunel o wymiarach 5m´5m. Tunel ten wypadało zamknąć w ostatniej chwili tuż przed rozpocząciem piętrzenia wody. Zachodziła zatem obawa, czy uda się budowlę należycie uszczelnić i zabezpieczyć przed przeciekami. Biorąc pod uwagę możliwość powstania szczelin wskutek skurczu betonu zastosowano oryginalny sposób zapełnienia tunelu. Z wysokogatunkowej cegły klinkierowej wybudowano na zaprawie cementowej mury w postaci czterech łuków poziomych o grubości 1 m ułożonych na odpowiednio zazębionych węzgłowiach w bocznych ścianach tunelu. Następnie tunel wypełniono betonem, a od strony górnej i dolnej wody ułożono w płaszczyżnie lica zapory dwie zbrojone płyty żelbetowe. W betonie pozostawiono szereg rur do zastrzyków cementowych podawanych z galerii przepławki dla ryb do miejsca styku starego i nowego betonu. Późniejsze obserwacje wykazały, że szczelność tego korka była wystarczająca i na jego obwodzie nie zauważono większych przecieków.

źródła:

www.zewroznow.plzdjęcie: http://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=Plik:Roznow_zapora.jpg&filetimestamp=20060516181032

Udziela się zgody na kopiowanie, dystrybucję lub/i modyfikację tej grafiki na warunkach licencji GNU Free Documentation


Podziel się

Skomentuj