Upp í vindinn - 01.05.2005, Page 38

...upp í vindinn
Mynd 6: Bunan við 400 m3/s rennsli.
Mynd 7: Líkan af gljúfrinu, endi yfirfallsrennunnar er efst til
vinstri á myndinni.
Mynd 5. Tveggja þrepa lausn enda yfir-
faílsins með skásettum enda.
ist það takmarkaða rými sem til ráðstöfunar er
í gljúfrinu á sem bestan hátt. Líkanið staðfestir
að skásettur endi virkar vel og engin óvænt
vandamál komu upp í tengslum við slíka út-
færslu. Á mynd 6 er sýnt hvernig bunan stekk-
ur fram af efri brúninni og niður í gljúfrið við
400 m3/s án þess að lenda á neðri pallinum.
Bunan stekkur styst við hliðarveggina þar
sem hraðinn er lægstur vegna núnings frá
veggjunum og einnig vegna þess að rennan
víkkar síðustu 120 m. Á móti þessu er mikil-
vægt að vega þannig að allt rennslið sleppi á
sama tíma fram yfir neðri pallinn. Þetta verður
gert með því að setja inn fleyga við veggina til
að sá hluti rennslisins stökkvi lengra fyrir lág-
rennsli.
Rofið í gljúfrinu er háð því hversu mikil orka
á flatareiningu mun lenda á gljúfurbotninum.
Þessa orku og þær þrýstibylgjur sem hún veld-
ur er hægt að meta reiknislega. Til að staðfesta
þessa reikninga verður þrýstingur niðri í gljúfr-
inu mældur í líkaninu, bæði stöðuþrýstingur og
hreyfifræðilegur þrýstingur. Til þess að þær
mælingar gefi raunhæfa mynd þá er nauðsyn-
legt að byggja gljúfurveggina í líkaninu eins og
sýnt er á mynd 7. Þannig er hægt að skoða ná-
kvæmlega hvar í gljúfrinu og hversu nálægt
gljúfurveggjunum bunan lendir og þannig stilla
af fótspor hennar með það að markmiði að
álagið á gljúfurveggina og botninn verði sem
minnst. Einnig má með þessu skoða hversu
langt niður eftir frá lendingarstaðnum orkueyð-
ingin nær, t.d. hvar og hvort straumstökk eigi
sér stað, og þá straumfræðieiginleika sem eru
ráðandi um þær aðgerðir sem þarf að grípa til í
gljúfrinu til að verja það gegn rofi. Til að draga
úr áhrifum bununnar er ráðgert að byggja stíflu
í gljúfrinu um 150 m neðan við staðinn þar
sem bunan lendir. Stíflan ásamt dýpkun botns
gljúfursins mun tryggja um 22 m dýpi við hönn-
unarrennsli þar sem bunan lendir. Gert er ráð
fyrir að sá vatnspúði dragi nægjanlega úr rof-
mætti bununnar.
Hönnun enda yfirfallsrennunnar er sérstak-
lega snúin þar sem smáatriði í hegðun rennsl-
isins eru sérstaklega mikilvæg til að tryggja
rétta hegðun bununnar þegar hún stekkur nið-
ur í gljúfrið. Líkanið spilar því lykilhlutverk við
þessa hönnun og ekki síðurtil að meta rofmátt
bununnar þegar hún lendir í gljúfrinu og er því
leiðandi við hönnun rofvarna í gljúfrinu sjálfu.
Hegðun streymisins í gljúfrinu upp við
Kárahnjúkastíflu skiptir einnig máli. Lofthlið
stíflunnar er um 100 m ofan við staðinn þar
sem bunan lendir og sýnir líkanið að nánast
engin áhrif ná upp að stíflunni, enda fer megin-
hluti orkunnar niður eftir gljúfrinu. Einnig er
líkanið notað til að staðfesta að vatnsborð neð-
an stíflunnar sé nægjanlega lágt til að hægt sé
að nota botnrás stíflunnar án þess að bakvatn í
gljúfrinu hafi áhrif á rekstur hennar.
Lokaorð
Straumfræðilegt líkan af yfirfalli Hálslóns við
Kárahnjúkastíflu hefur í meginatriðum sann-
reynt reiknilega straumfræðilega hönnun yfir-
fallsins. Líkanið hefur einnig verið notað til að
hnika til ýmsum atriðum til að bæta virkni þess.
Erfiðasti hluti hönnunar yfirfallsins er að tryggja
að ekki verði óásættanlegt rof neðan við bun-
una þegar hún steypist ofan í Hafra-
hvammagljúfur og mun líkanið spila lykilhlut-
verk við hönnun mótvægisaðgerða vegna rofs í
gljúfrinu.
Höfundar þakka Landsvirkjun fyrir heimild
til að birta grein þessa. Áhugasömum lesend-
um er bent á að ítarlegar upplýsingar um Kára-
hnjúkavirkjun er að finna á vefsíðu Landsvirkj-
unar: www.karahnjukar.is.
ii m m MÁLMSTEYPA Þorgríms Jónssonar ehf. MIÐHRAUNI 6 - 210 GARÐARBÆR - SÍMI 544 S9CO - FAX 544 S901

38