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Monitoring für das Sedimentmanagement

Mit dem Ziel einer möglichen Anpassung der Betriebsart wird das Einzugsgebiet der Wasserkraftanlage an der Grande Eau mit einem Monitoring-System ausgestattet. Das multidisziplinäre Team aus Ingenieur*innen von HYDRO hat sich bereits an die Arbeit gemacht.

Sedimentablagerungen sind in Wasserkraftanlagen äusserst unwillkommene Gäste. Sie treiben nämlich die Betriebskosten in die Höhe. Entleerungen müssen durchgeführt werden, und Turbinen werden beschädigt, wenn die Sedimente über Wasserwege bis zur Anlage gelangen. Nach der Entdeckung erheblicher Ablagerungen im Inneren des Zuleitungsstollens des Wasserkraftwerkes Les Farettes wurde HYDRO Exploitation vom Eigentümer der Anlage an der Grande Eau in Aigle (Romande Energie SA) mit dem Projekt beauftragt. Nach der Untersuchungsphase wurden verschiedene Vorschläge vorgebracht. Die Wahl fiel auf eine innovative Lösung: den Aufbau eines Monitoring-Netzes, in dem Messungen der Durchflussmenge im Einzugsgebiet, der Trübung bei einer der Wassererfassungen und der Sedimentablagerungen im Inneren des Zuleitungsstollens sowie deren Veränderungen über die Zeit durchgeführt werden.

Auswirkungen verstehen, antizipieren und eingrenzen

Dank der Informationen, die durch das Monitoring erfasst werden, kann den Phänomenen, die zur Versandung führen, sowie deren Entwicklung und deren Abhängigkeit von Wetterbedingungen besser auf den Grund gegangen werden. Im Stollen von Les Farettes üben einige Bereiche des Einzugsgebiets und einige Regenereignisse wahrscheinlich tatsächlich einen entscheidenden Einfluss auf die Bildung von Ablagerungen aus. 

Durch eine Analyse der gesammelten Daten ist es zudem möglich, die Bildung von Ablagerungen zu antizipieren und deren Auswirkungen durch eine Anpassung der Betriebsart in Schach zu halten.

Erste Phase des Aufbaus des Monitoring-Systems: Definition der Position der Messstellen und der Art der für die Eigenschaften des Standorts am besten geeigneten Messinstrumente; Programmierung der Datenerfassungsmodi, Kalibrierung der Sensoren und Datenfernübertragung. 

Zu diesem Zweck wurde bei HYDRO Exploitation ein multidisziplinäres Team zusammengestellt, das aus Ingenieur*innen aus Tiefbau, Informatik, Automation & Control und Geomatik besteht. Die Messinstrumente sind bereits installiert und funktionsfähig.  


Erfassung eines gesamten hydrologischen Jahres

Die zweite Phase, die gerade im Gange ist, zielt darauf ab, eine Reihe an Messungen über ein gesamtes hydrologisches Jahr zu erhalten, die quantitative Daten abhängig von Wetterbedingungen liefern soll.  Die Messungen hängen von den Ereignissen, die den Festschwebstofftransport begünstigen, ab: verschieden starke Regenfälle und/oder Schmelzwasser. Diese Daten werden mit den Betriebsarten und den Beobachtungen unserer Bediener*innen in der Anlage korreliert. Die Verteilung der Messungen über das Einzugsgebiet wird es ermöglichen, die flussabwärts laufenden Ströme aus einer räumlich-zeitlichen Perspektive zu charakterisieren. 

Letztendlich geht es uns darum, die Phänomene zu verstehen, die kausalen Zusammenhänge zu erkennen und Lösungen vorzuschlagen, die die Auswirkungen der Ablagerungen auf die Anlage eindämmen.  


Nicht jedes Wasser sollte erfasst werden

In der dritten Phase, die Ende 2023 abgeschlossen werden soll, sollen Warnkriterien definiert und Vorschläge für Betriebsvorschriften vorgelegt werden. Hier könnte es sich insbesondere um Wetterwarnungen und vorbeugende Massnahmen an jenen Wassererfassungen handeln, die bei Extremereignissen am meisten exponiert wären. Nicht jedes Wasser sollte erfasst werden, insbesondere wenn die Nachteile eines stark sedimenthaltigen Wassers grösser wären als die Vorteile der Produktion. 

Schlussendlich stellen die Daten, die in diesem Monitoring-Projekt erfasst werden, nicht nur eine wertvolle Datenbank für das geplante Sedimentmanagement dar, sondern werden auch im Rahmen anderer Forschungsarbeiten und Projekte, die auf dieser Anlage durchgeführt werden, von grossem Nutzen sein.


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