Upp í vindinn - 01.05.2004, Page 28

...upp í vindinn
Rennslislengd (m)
Mesta mogulega flóð (PMF) — - Q = 100 m3/s
Hönnunarflóð — Q = 50 m3/s
Q = 200 m3/s
Mynd 4: Áætlaður straumhraði í hliðarskurði og rennu.
unarflóöum og stífluhasðum eins og aö
ofan er rakið. Yfirfallsskurðurinn beygir
neðst svo að rennslið stefni eftir stefnu
rennunnar þegar það rennur að henni.
• Neðan við yfirfallsskurðinn tekur við bein
renna, um 500 m löng, niður að brún
gljúfursins. Halli rennunnar er umtals-
verður þar sem efri endi hennar er í um
600 m y.s. hæð, en neðri endinn í um
540 m y.s. Streymið breytist fer því frá
að vera lygnt í hliðarskurðinum yfir í stríð-
an straum (e. super-critical) í rennunni.
Við mikið rennsli getur straumhraðinn
orðið allt að 30 m/s, sem er mjög hár
straumhraði. Við slíka straumhraða verð-
ur veruleg hætta á slittæringu (e. cavita-
tion). Það er þvf líklegt að lofta þurfi
rennslið til að koma í veg fyrir slittær-
ingu. Frá enda rennunnar mun vatnið
steypast í tilkomumiklum fossi um 100
m niður í gljúfurbotninn.
Straumhraðar í hliðarskurðinum og renn-
unni fyrir mismunandi rennsli eru sýndir á
mynd 4. Eins og sjá má verður hraðinn mjög
hár við mikið rennsli, sem gerir hönnunina
tæknilega krefjandi. Öll rennslisleiðin verð-
ur steinsteypt og huga þarf sérstaklega að
slittæringu.
Rof í Hafrahvammagljúfri
Þegar rennunni sleppir á gljúfurbarmin-
um fellur vatnið í fossi niður í gljúfrið. Rof-
kraftur slíkrar vatnsbunu er geysimikill og
huga þarf vandlega að eiginleikum bununn-
ar, hvert hún stefnir, hversu djúp og breið
hún er, o.s.frv. Sérstaklega þarf að huga að
því hvort beygja þurfi bununa neðst í renn-
unni og einnig hvort ástæða sé til að beina
henni upp á við með stökkpalli (e. flip buck-
et) við enda rennunnar og/eða brjóta hana
upptil aö minnka rofkraft hennar. Umfangs-
mikil skoðun hefur verið farið fram á styrk
bergveggjanna og gljúfurbotnsins til að
kanna rofþol þeirra. Mynd 5 sýnir bergvegg-
inn í grennd við neðri enda yfirfallsrennunn-
ar.
Líkangerð
Hönnun yfirfallsins er langt á veg komin.
Lokaáfanginn stendur nú yfir, en hann felst
í byggingu líkans af yfirfallinu í mælikvarð-
anum 1:45. Tilraunastofa ETH háskólans í
Zurich í Sviss annast líkangerðina. í til-
raunastofunni er hæð líkansins frá gljúfur-
botni upp að vatnsborði lónsins rúmlega 4
m og lengd líkansins frá hliðarskurði niður
að enda yfirfallsrennunnar um 15 m. Hér er
því um talsvert mannvirki að ræða. Til að
líkja eftir hönnunarflóði (1300 m3/s) munu
renna um 100 l/s af vatni um líkanið í til-
raunastofunni og til að líkja eftir aftakaflóði
(2300 m3/s) um 170 l/s.
Öll straumfræðileg hönnun yfirfallsins
verður staðfest í líkaninu og fínpússuð til að
tryggja að mannvirkið muni virka eins og til
er ætlast yfir allt rennslissviðið. f líkaninu
verða til dæmis skoðuð áhrif loftunar, dýpk-
unar rennslisins vegna loftblöndunar, og
hvort og hvernig lyrirkomulag stökkpalls (e.
flip bucket) við enda rennunnar eigi að vera
til að sem minnst rof muni eiga sér stað í
Hafrahvammagljúfri.
Lokaorð
Lokahönnun yfirfallsins er í fullum gangi.
Líkangerðin spilar þar stórt hlutverk og
huga þarf vel að því hvernig koma á vatninu
niður í gljúfrið þegar yfirfallsrennunni slepp-
ir án þess að rofið ógni mannvirkjum virkj-
unarinnar og umhverfi yfirfallsins. Gert er
ráð fyrir að bygging yfirfallsins hefjist á
seinni hluta þessa árs.
Höfundar þakka Landsvirkjun fyrir aðstoð
við skrif greinarinnar. Áhugasömum lesend-
um er bent á aö ýtarlegar upplýsingar um
Kárahnjúkavirkjun er að finna á vefsíðu
Landsvirkjunar: www.karahnjukar.is.
Heimildir
Elíasson, 1, 1995, Aftakarigning á ísiandi II.
Verkfræðistofnun H.í.
Mynd 5. Bergveggur Hafrahvammagljúfurs nálægt neðri enda yfirfallsrennunnar.
28