Karun-3
From Wikipedia, the free encyclopedia
Remove ads
Karun-3 (perz. سد کارون ۳) je betonska lučna brana i derivacijska velika hidroelektrana na rijeci Karun u Iranu odnosno pokrajini Huzestan[1]. Projekt je jedan u seriji velikih energetsko-vodoprivrednih planova na Karunovom porječju započetih sredinom 20. stoljeća[2], a primarna namjena mu je proizvodnja električne energije, navodnjavanje i kontrola sezonskih poplava[1].
Studije provedivosti projekta Karun-3 između 1978. i 1989. vodile su sjevernoameričke građevinske tvrtke[1], a izrada izvedbenih planova potom je povjerena iransko-kanadskom konzorciju Hatch-Mahab Kods[3]. Prilikom ove faze na geotehničkim istraživanjima projekta sudjelovali su i hrvatski stručnjaci iz tvrtke Geotehnika d.d.[4] Izgradnja brane je natječajem iz 1995. godine povjerena iranskim građevinskim tvrtkama[3], a radovi su okončani 8. studenog 2004. godine[3]. Hidroelektrana je počela isporučivati struju u veljači 2005. godine, no puni kapacitet dosegnula je godinu i pol kasnije s obzirom da se umjetno jezero punilo do 9. srpnja 2006. godine[3].
Visinom od 205 m Karun-3 nadmašila je branu Dez (203 m) koju su 1963. podigli talijanski inženjeri i postala je najvišom branom u Iranu, a taj status zadržala je do 2010. godine kada su iranski graditelji dovršili Karun-4 (230 m). Glavna tehnička karakteristika brane Karun-3 jest lučni dizajn odnosno dvostruka betonska ljuska duljine 462 m kojom se opterećenje umjetnog jezera prenosi na bočne litice planine[5]. Debljina brane na vrhu iznosi 5,5 m odnosno 29 m kod temelja, a zapremnina joj je 1,300.000 m³. Akumulacijski vodospremnik proteže se tokom Karuna oko 60 km, površina mu je 48 km² odnosno zapremnina 3,0 km³. Učestale sezonske poplave čiji istjek doseže i 27.000 m³/s[6] (~3700% više od prosječnog) kontrolira se pomoću tri različita preljeva odnosno tunelima[5].
Podzemna strojarnica smještena je oko 0,5 km od brane i u njoj se nalazi osam Francisovih turbina s instaliranom snagom od 2000 MW, a konstruktivni pad je 161 m[5]. Hidroelektrana godišnje proizvede 4172 GWh električne struje kojom se prvenstveno snabdijevaju gradovi u pokrajinama Huzestan i Čahar-Mahal i Bahtijari. Vodospremnikom se navodnjava površina od oko 100.000 ha[3], a s obzirom da ima status nacionalnog simbola brana Karun-3 je i popularno turističko odredište s nizom popratnih sadržaja[5].
Remove ads
Lokacija
Brana Karun-3 nalazi se u jugozapadnom Iranu, oko 28 km istočno od grada Iza na sjeveroistoku pokrajine Huzestan[1]. Podignuta je na najvodonosnijoj iranskoj rijeci Karun[2], približno 610 km od njenog ušća u Arvand-Rud odnosno 120 km uzvodno od brane Karun-1 (ili „Šahid Abaspur」)[1]. Zračna udaljenost od grada Ahvaza kao pokrajinskog središta jest 140 km[1]. Karunov tok u ovom se dijelu pruža u smjeru jugoistok-sjeverozapad, a njegova dolina u Zagrosu predstavlja historijsku vezu između između huzestanskih ravnica i središnje Iranske visoravni zbog čega obiluje arheološkim lokalitetima[7]. Planine koje omeđuju dolinu brane su Dehdez na sjeveru odnosno Šalu i Mongašt na jugu, koje su ujedno i zaštićena područja.
Remove ads
Prirodni uvjeti
- Topografija i geologija
Lokacija se u topografskom smislu nalazi u planinama Bahtijarija, najvišim i najsurovijim dijelovima planinskog lanca Zagrosa smještenim između ravnica Luristana i Širaza. Planine su visoke do 4000 m i pružaju se u smjeru sjeverozapad-jugoistok stvarajući pritom brojne doline prosječne visine između 1000 i 2000 m[6]. Na razini tla topografija je različita što je uvjetovano prirodnim čimbenicima poput gužvanja slojeva sedimentnih stijena i erozije[6].
Naborani antiklinalni slojevi su dugački i sastoje se od lapora i vapnenačkih stijena, a doline su V-oblika, pretežito niske tj. duboke, te izrazito strmih padina[6]. Orogenski masiv Zagros i danas je izložen primjetnoj tektonici litosfernih ploča koja rezultira godišnjim deformacijama od 5-10 mm odnosno brzom erozijom što u cjelini utječe na stvaranje surovog reljefa i brzog protjecanja strmih vodotoka poput Karuna[6]. Povoljne značajke ove rijeke za izgradnju brana jest njeno protjecanje kroz duboke doline, a nepogodna postojanje podzemnih kanala koji utječu na gubitak istjeka u njenom glavnom koritu[6].
Seizmološka istraživanja u Huzestanu pokazuju da su svi potresi zabilježeni u pokrajini bili do 6,8 stupnjeva po Richterovoj ljestvici[6], te da većina potresa nije uzrokovana površinskim gužvanjima i pukotinama u Zemljinoj kori već deformacijama u unutrašnjoj litosferi[6]. Zbog ovih čimbenika za projektiranje huzestanskih brana uzima se predviđena brzina oslobađanja od 0,2–0,3 g[6].
- Hidrologija i meteorologija
Klimu porječja rijeke Karun karakteriziraju suha ljeta i umjerene zime za vrijeme kojih su učestale oborine[6]. Na hidrološki ciklus područja djeluju oblaci iz tri različita smjera: sezonske vodne mase s Indijskog oceana koje imaju najveći utjecaj na kišovitost, hladne mase s polarnih područja koje rezultiraju niskom vlažnosti, te sredozemne mase koje povremeno uzrokuju snažne oluje[6]. Prosječna godišnja količina oborina u porječju mjerena kod Mosta Šalu iznosi 620 mm, a na vodostaj Karuna također utječu i planine prekrivene snježnim kapama (iznad 2000 m n. v.) čija područja obuhvaćaju oko 16.000 km²[6]. Površina čitavog Karunovog porječja iznosi 60.000 km² od čega na lokaciju brane Karun-3 otpada 40% odnosno 24.000 km²[1].
Karun je najvodonosnija iranska rijeka čija se duljina procjenjuje između 829[8] i 950 km[1], a njeni najveći pritoci su Abvang, Beheštabad, Vanak, Bazoft i Hersan[1]. Prema statistikama provedenim na osnovu 60-godišnjeg istraživanja kod Ahvaza, Mosta Šalu, Godar-e Landara i Gotvanda, prosječni istjek rijeke na lokaciji brane Karun-3 kreće se između 302 i 727 m³/s[6]. Tijekom sezonskih poplava protok se drastično povećava[8] (~3700%): maksimalni pretpostavljeni istjek iznosi 27.000 m³/s, a obujam poplavne vode oko 4 km³[6].
Remove ads
Historija
Planiranje
.png)
Energetski i vodoprivredni potencijali porječja rijeke Karun prepoznati su sredinom 20. stoljeća kada započinje gradnja niza velikih kanala, tunela i brana[9]. Prvi među takvim projektima bio je tunelsko-branski sistem Kuhrang (1948.-1953.) između rijeka Karun i Zajande-Rud, kojim je tunelom duljine 2,7 km dio Karunovog toka preusmjeren od sliva Arvand-Ruda odnosno Perzijskog zaljeva do unutrašnjosti endoreične Iranske visoravni[2]. Između 1961. i 1971. godine, američki Harza Engineering Company i iranski Farman Farmaeian zajedno su provodili opsežne studije o hidroenergetskim kapacitetima Karuna što je 1976. godine urodilo izgradnjom prve velike betonske lučne brane Karun-1 (ili „Šahid Abaspur」) s instaliranom snagom od 1000 MW[1].
Neposredno nakon izgradnje ove brane počeli su planovi za izgradnju uzvodnih brana Karun-2, Karun-3 i Karun-4 na čijim su studijama provedivosti između 1978. i 1989. godine radile tvrtke Akers (Hatch[3]) iz Kanade odnosno Land and Water Resources iz Sjedinjenih Država[1]. Prilikom njihovog rada ispitivane su tehnološke i ekonomske prednosti nabijene kamene ili betonske lučne brane, a razmatrana je i mogućnost gradnje jedne kolosalne brane visine 300 m na uštrb dviju (Karuna-2 i 3)[3]. Ipak, u konačnici je odabrana varijanta s dvije betonske brane lučnog tipa, a prednost za izgradnju dobio je gornji projekt Karun-3[3].
Druga faza odnosno izrada izvedbenih projekata za branu Karun-3 godine 1989. povjerena je iransko-kanadskom konzorciju Hatch-Mahab Kods, koji je između ostalog bio zadužen i za nadzor dodatnih geotehničkih istraživanja na lokaciji Karun-2, te pripremu završnih studija za brane Karun-2 i Karun-4[3]. Godinu dana kasnije konzorcij je bio ovlašten za pripremu međunarodne ponudbene dokumentacije koja uključuje izgradnju, montažu, pogonske sisteme, tehnološki prijenos, financiranje, obučavanje, nabavu i nadzor[3]. Konačno, u srpnju 1995. godine[1] natječaj za izvođenje radova dodijeljen je iranskim tvrtkama[3].
Najvažnija pitanja druge faze projekta bili su snaga hidroelektrane s obzirom da je razmatrano povećanje sa 2000 na 3000 MW što u konačnici nije implementirano[3], te kapacitet preljeva brane. Stručnjaci su prvotno na temlju procijenjene maksimalne poplave planirali instalaciju preljeva koji mogu obuzdati poplavni istjek od 22.350 m³/s[3], no sveobuhvatnom analizom šireg područja ustanovljeno je da će zbog izgradnje uzvodne brane Karun-4 biti dovoljan smanjeni kapacitet od 13.200 m³/s[6]. U razdoblju između 1991. i 1994. godine na planskim studijima projekta Karun-3 radila je i hrvatska tvrtka Geotehnika d.d. iz Zagreba koja je obavila više od 100 dilatometarskih ispitivanja[10] uključujući 28 pokusa pločom i 17 pokusa velikim zračnim jastucima[11].
Izgradnja
Početak gradnje brane Karun-3 nastupio je 1995. godine[3], iako je dvije godine ranije iranska tvrtka Sabir počela s kopanjem 700-metarskih tunela za preusmjeravanje Karunovog toka[1]. Glavna tehnička karakteristika brane jest lučni dizajn[12], idealan za uske stijenovite klance jer se pritisak umjetnog jezera prenosi na bočne litice planine čime se rasterećuje glavni temelj[13]. U poprečnom presjeku brana se sastoji od dvostruke betonske ljuske što je još jedna konstruktivna prednost s obzirom da je njena temeljna baza od 29,5 m debljine sedmerostruko tanja od npr. one kod Hooverove brane. Kruna brane debljine je 5,5 m i proteže se 462 m, a konačnom visinom od 205 m postala je najvišom branom u Iranu i zadržala je taj status do 2010. godine kada su iranski graditelji dovršili Karun-4 (230 m). Budući da se nalazi u seizmički aktivnom području[12], brana je projektirana da izdrži potrese do sedam stupnjeva po Richterovoj ljestvici[3].
Na strukturu brane utrošeno je 1,300.000 m³ betona, a dodatnih 530.000 m³ izliveno je za najveći betonski umirujući bazen na svijetu odnosno pripadajuću sporednu branu visine 50 m[12]. Ova nizvodna građevina ključna je za stabilnost cjelokupne konstrukcije jer spriječava eroziju uzrokovanu snažnim udarima preljevne vode koja može ugroziti meke slojeve tla, a time i temelje odnosno sidrišne upornjake brane[14]. Iz ovih razloga u strukturu 400-metarskog umirujućeg bazena ugrađeno je i 6576 šipaka armature ukupne dužine 260.000 m[14], a među glavnim snabdijevačima tog građevinskog materijala bila je njemačka tvrtka Dyckerhoff & Widmann AG Systems[15].
Preljev brane ima kapacitet 13.200 m³/s i sastoji se od četiri elementa: glavne, sporedne i interventne ustave, te kompenzacijskih cijevi promjera 2,2 m[5]. Glavna ustava smještena je s desne (sjeverne) strane i ima dva brzotoka, a preljev se regulira pomoću četiri segmentne zapornice[5]. Sporedna ustava nalazi se na kruni brane i preljev se vrši slobodno kroz tri otvora, a interventna ustava smještena je na polovici visine i ima dva otvora s četiri zapornice[5].
Veliki građevinski radovi obavljeni su i za izradu hidroelektrane s popratnim građevinama, prilikom čega je premješteno 5,000.000 m³ zemlje i kamenja[12]. Gotovo 2,000.000 m³ iskopano je za izgradnju podzemnih postrojenja kao što su[12]:
- Podzemna strojarnica (251 x 25 x 47 m)
- Podzemni transformator (251 x 21 x 26 m)
- Hala ulaznih razvodnika (244 x 10 x 22 m)
- Hala ulaznih vrata (177 x 11,5 x 30 m)
- Provodnici vode (d = 5 km, Φ14 m)
Hidroelektrana Karun-3 je derivacijskog tipa odnosno smještena je oko 500 m od brane, a u njenoj podzemnoj strojarnici (najvećoj takve vrste u zemlji) nalazi se osam Francisovih turbina s instaliranom snagom od 2000 MW[5]. Turbine brzine 167 r/min dostavila je kineska tvrtka Harbin, a generatore napona od 15.75 kV Elin iz Austrije[5]. Jednofazni visokonaponski transformatori hlade se vodom, u sklopna postrojenja implementirana je SF6 izvedba, a na državnu električnu mrežu spojena je preko šest električnih vodova pojedinačnog napona 400 kV[12].
Osim brane i hidroelektrane, projekt Karun-3 uključivao je i izgradnju različite popratne infrastrukture u čijem se prvom redu ističu prometnice, tuneli i mostovi[1]. Najpoznatija građevina među njima je dvostruki lučni Most Šalu iznad akumulacijskog jezera, najveći takve vrste u Iranu[1].
Devetogodišnji građevinski radovi na brani koji su upošljavali 500 inženjera i 7000 radnika okončani su u rujnu 2004. godine[1], a čitav projekt bio je gotov 8. studenog 2004. godine[3]. Prve dvije turbine instalirane su još početkom 2004. godine, a ostalih šest stavljane su u funkciju u vremenskim razmacima od tri mjeseca[1]. Svečano otvorenje u ožujku 2005. godine upriličio je tadašnji iranski predsjednik Muhamed Hatami[16].
Posljedice
Financijska sredstva utrošena za projekt Karun-3 variraju ovisno o izvorima; njemačka tvrtka Dyckerhoff & Widmann AG Systems procjenjuje da je brana koštala 150 milijuna USD[15], prema iranskoj tvrtci Farab radi se o 382 milijuna USD unatoč ranijim europskim predviđanjima o 750 milijuna USD[17], a kanadska tvrtka Hatch navodi da je čitav projekt između 1989. i 2006. godine koštao 1,7 milijardi USD[3]. Financijska isplativost projekta pokazala se već nakon petogodišnjeg razdoblja kada je isporučena električna energija u vrijednosti od 637 milijuna USD[18].
Budući da je podignuta umijećem iranskih inženjera i da je visinom od 205 m premašila Dez odnosno postala najvećom branom u zemlji, Karun-3 ubrzo je postala jednim od nacionalnih simbola Irana u čiju je čast proslavljeni iranski glazbenik Madžid Entezami skladao „Karunsku simfoniju」[19]. Graditeljski podvizi Karun-3 i Karun-4 potaknuli su i niz novih projekata među koje spada i Bahtijari[2], betonska brana u izgradnji koja projektiranom visinom od 315 m nadmašuje Norak u Tadžikistanu (300 m), trenutno najvišu branu na svijetu[20].
Godine 2008. predstavljen je plan studije pod nazivom „Osovina-3」[21], sestrinski projekt Karuna-3 koji uključuje podizanje nasute kamene brane čime bi se dobio vodospremnik zapremnine 3.21 km³ odnosno hidroelektrana snage 1458 MW[21]. Uz projekte Karun-3 i Karun-4, Iran je koncem 2000-ih gradio još 135 brana[22] odnosno izrađivao studije za dodatnih 170 projekata[23] čime se pozicionirao kao treći najveći graditelj brana u svijetu[22], iza Kine i Turske. Godine 2011. u zemlji je bilo operativno 538 brana[24], a stečena iskustva poslužila su iranskim građevinskim tvrtkama dobivanje natječaja za izgradnju istih u brojnim državama uključujući Armeniju, Azerbajdžan, Tadžikistan, Afganistan, Siriju, Šri Lanku, Nikaragvu, Ekvador i afričke zemlje[25].
Uz niz energetskih, poljoprivrednih, ekonomskih i prometnih pogodnosti koje pruža projekt Karun-3[1], on za sobom povlači i niz negativnih posljedica odnosno karakterističnih problema za velike hidroelektrane kao što su preseljenje stanovništva, zaštita arheoloških nalazišta, te imovinsko-pravna i ekološka pitanja[2]. Iranska organizacija za kulturnu baštinu i turizam se neposredno prije punjenja umjetnog jezera požalila na kratko vremensko razdoblje koje im je ostavljeno za posljednja istraživanja kamenodobnih[19] i elamitskih arheoloških lokaliteta[7], a zbog povećanja vlažnosti ugroženi su i epigrafski reljefi pokraj grada Iza[7]. Neki od historijskih spomenika su nužno premješteni na drugu lokaciju, kao što je slučaj s imamzadom Šaher[1]. Sveobuhvatna znanstvena istraživanja pokrazuju da Karun-3 izaziva i zagađenje okolice, između ostalog i zbog seizmičkih valova koji nastaju zbog pritiska vodospremnika i brane na tlo[26]. Studije također pokazuju i da zbog erozije odnosno sedimentacije na površini jezera postoji uvjetovani ekološki rizik odnosno povećana koncentracija koliformnih bakterija štetnih za opskrbu pitke vode i navodnjavanje[27].
Remove ads
Upotreba
Hidroelektrana
Hidroelektrana je počela isporučivati struju u veljači 2005. godine, no puni kapacitet dosegnula je godinu i pol kasnije s obzirom da se umjetno jezero punilo do 9. srpnja 2006. godine[3]. Karun-3 godišnje proizvede 4172 GWh električne struje kojom se prvenstveno snabdijevaju gradovi u pokrajinama Huzestan i Čahar-Mahal i Bahtijari, a zajedno s obližnjim hidroelektranama Masdžid-Sulejman i Šahid Abaspur iste snage ostvaruje godišnji prihod od 200 milijuna USD[16]. Između 2004. i 2010. godine, Karun-3 proizvela je struju u vrijednosti 637 milijuna USD što je ekvivalent 2,8 milijardi kubičnih metara prirodnog plina, 341 milijuna litara benzina ili 605 milijuna litara nafte[18].
Vodoprivreda
Vodospremnikom Dehdez navodnjava se površina od oko 100.000 ha[3] što se prije svega odnosi na ravnice Huzestana, iranske pokrajine koja je jedinstvena po tome da se većina njenog tla navodnjava nadzemnim vodama[28]. Akumulacija ima veliku važnost za opskrbu Huzestana pitkom vodom s obzirom da pokrajina zbog razvijene industrije ima problema sa zagađenjem[28].
Turizam
S obzirom da ima status nacionalnog simbola, brana Karun-3 je i popularno turističko odredište s nizom popratnih sadržaja kao što su parkovi, igrališta, parkirališta i džamija[5]. Zapadno od brane nalazi se nekoliko turističkih osmatračnica i izložbeni prostor kojeg za vrijeme Novruza (novogodišnjih iranskih praznika) posjeti 62.000 ljudi[29] Koncem veljače 2011. godine uz kompleks je otvoren je zdravstveni centar [30] Akumulacijsko jezero Dehdez postalo je jednim od omiljenih izletišta u Huzestanu budući da se je omeđeno atraktivnim planinama Dehdez na sjeveru odnosno Šejvand, Šalu i Mongašt na jugu koje su ujedno i zaštićena područja. Na mostu Šalu aktivni su i ekstremni sportovi kao bungee skokovi.
Remove ads
Veze
- Popis iranskih brana
- Popis iranskih hidroelektrana
Izvori
Vanjske veze
Wikiwand - on
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Remove ads