Схема Лохаберской гидроэлектростанции

Схема Лохаберской гидроэлектростанции
Схема Лохаберской гидроэлектростанции
	Викимедиа \| © OpenStreetMap
Страна	Великобритания ;
Расположение	Форт-Уильям, Шотландия, Великобритания
Координаты	56 ° 49'47 "N 5 ° 04'13" W / 56,8296 ° N 5,0702 ° W
Статус	Оперативный
Строительство началось	1924
Дата комиссии	1929 г. (восстановлен в 2008-2012 гг.)
Производство электроэнергии
Единицы в рабочем состоянии	5 × 17,3 МВт
Марка и модель	Andritz Hydro France Турбины
Паспортная мощность	88 МВт ;
Внешние ссылки
Коммонс	Соответствующие СМИ на сайте Commons
	[ править в Викиданных ]

Гидроэлектростанция Лочабер — это проект по производству гидроэлектроэнергии, построенный в районе Лочабер на западе Шотландского нагорья после Первой мировой войны . Как и его предшественники в Кинлохлевене и Фойерсе , он был спроектирован для обеспечения электроэнергией производства алюминия , на этот раз в Форт-Уильяме .

Вода собирается из водосборного бассейна реки Спин , а также из истоков реки Спей и некоторых более мелких водотоков. Он содержит два основных водоема Лох-Трейг и водохранилище Лагган , а также туннели длиной 18 миль (29 км), выкопанные на склоне холма.

Схема была первоначально построена между 1924 и 1943 годами Британской алюминиевой компанией . Эта компания была куплена канадской компанией Alcan в 1982 году, которая впоследствии была куплена Rio Tinto в 2008 году. Затем Rio Tinto Alcan продала эту схему GFG Alliance в ноябре 2016 года. ^{[ 1 ]}

Гидроэлектростанция и алюминиевый завод продолжают работать.

Схема расположения

Гидросистема имеет водосборную площадь 303 квадратных миль (780 км²). ²), ^{[ 2 ]} включая верховья рек Спей , рек Спин и Трейг , а также северные склоны рек Грей-Коррис и Бен-Невис . Есть два основных водохранилища, Лох-Трейг и Лох-Лагган (которое было расширено до водохранилища Лагган), оба с верхним уровнем воды около 820 футов (250 м) над уровнем моря. Эти резервуары соединены туннелем низкого давления длиной 2¾ мили (4,4 км) и диаметром 15 футов (4,6 м). ^{[ 2 ]} который собирает воду из трех промежуточных потоков.

был проложен главный туннель под давлением длиной 15 миль (24 км) От Лох-Трейга вокруг массива Бен-Невис . Он имеет поперечное сечение в форме подковы с эквивалентным диаметром 15 футов 2 дюйма (4,6 м) и облицовано бетоном для уменьшения трения. Этот туннель также собирает воду из еще одиннадцати очагов возгорания по пути. До 1970 года это был самый длинный водоносный туннель в мире. ^{[ нужна ссылка ]} Затем стальные водоводы транспортируют воду по западному склону Бен-Невиса к расположенной ниже электростанции.

Турбины электростанции вырабатывают электроэнергию для питания близлежащего алюминиевого завода . Электростанция и плавильный завод расположены к северо-востоку от Форт-Уильяма , на восточном берегу реки Лочи , в которую впадает отводящий канал.

Схема была расширена с целью увеличения производства для удовлетворения спроса на алюминий во время Второй мировой войны . ^{[ 3 ]} Паводковые воды Спей улавливаются плотиной Спей и отводятся через открытый разрез в Лох-Круначдан, а затем через туннель в Лох-Лагган. ^{[ 3 ]} Кроме того, река Маши (приток Спей) отводится через акведук и туннель в реку Паттак, впадающую в озеро Лох-Лагган.

Строительство

Первоначально схема была разработана инженером Чарльзом Мейком , но после его смерти в 1923 году реализация схемы была передана Уильяму Халкроу , к тому времени партнеру фирмы, основанной отцом Мейка Томасом Мейком .

Проект был окончательно одобрен парламентом в 1921 году, но строительство началось только в 1924 году. Учитывая масштабы строительства, оно проводилось в три основных этапа: ^{[ 2 ]}^{[ 4 ]}

Работы к западу от Лох-Трейга, включая напорный туннель, водозабор, электростанцию и плавильный завод.
Плотины Трейг и Лагган, а также соединительный туннель и водозаборы.
Плотина Спей, разрез Крунахдан и туннель, а также отвод реки Маши и туннель Стратмаши.

В разгар строительства было занято более 3000 человек. ^{[ 5 ]}

, узкоколейная железная дорога При строительстве и последующем обслуживании этапов 1 и 2 использовалась см. в разделе «Узкоколейная железная дорога Лохабер» подробности .

Этап 1 – ниже по течению от озера Лох-Трейг.

Первый этап строительства длился пять лет, с 1924 по 1930 год, и стоил около 3 миллионов фунтов стерлингов. ^{[ 5 ]}

Главной задачей было строительство туннеля под давлением от озера Лох-Трейг под массивом Бен-Невис, строительство которого началось летом 1926 года. Туннель был прорыт вручную через твердую породу с помощью буров со сжатым воздухом, используемых для бурения отверстий для зарядов взрывчатого вещества. Первоначально жидкого кислорода использовались взрывчатые вещества на основе гелигнит , но, несмотря на то, что они были более безопасными, их использование было сложным, поэтому вместо них использовался . Заключительный этап строительства заключался в том, чтобы соединить туннель с озером Лох-Трейг, прокопав его до точки примерно в 20 футов (6 м) от дна озера и на глубине 100 футов (30 м) ниже поверхности. 3 января 1930 года был взорван заряд в 1,5 тонны специально приготовленного гелигнита, чтобы взорвать оставшуюся часть породы. ^{[ 6 ]}

Чтобы облегчить строительство, работы велись в обоих направлениях из 11 промежуточных точек: четырех вертикальных стволов и семи горизонтальных штольней, в результате чего в общей сложности получилось 23 рабочих забоя, включая западный портал над Форт-Уильямом. Эти промежуточные точки располагались недалеко от водотоков, которые позже были захвачены серией плотин и давали около 16% общего объема воды для системы. ^{[ 7 ]}

Электростанция и плавильный завод были завершены к концу 1929 года и первоначально были оснащены пятью генераторами мощностью 6800 кВт, подключенными к турбинам Пелтона. Турбины располагались в глубокой выемке в скале, как можно ближе к уровню моря, чтобы максимально увеличить высоту схемы. ^{[ 5 ]}

30 декабря 1929 года был отлит первый алюминий. ^{[ 8 ]} питается только водой из боковых ручьев. ^{[ 5 ]}

Этап 2 – Плотины Трейг и Лагган

В июле 1930 года был принят Дополнительный акт парламента, продлевающий время для завершения второго этапа схемы. Работы начались в начале следующего года, и к 1934 году строительные работы на плотинах Трейг и Лагган, а также соединительном туннеле были завершены. ^{[ 9 ]}

Три года спустя, после периода вялого спроса на алюминий, электростанция была модернизирована. Три дополнительные трубы были проложены на склоне холма над электростанцией. Они имели диаметр 69 дюймов (1,8 м), доставлялись секциями длиной 30 футов (9,1 м) и сваривались на месте. Были установлены пять дополнительных турбин и генераторов Пелтона, каждый мощностью 7000 кВт. ^{[ 10 ]}

Плотина Трейг

Плотина была построена примерно в 1/4 мили (400 м) ниже по течению от озера Лох-Трейг, подняв верхний уровень воды на 35 футов (11 м) до 819 футов (250 м) по внешнему диаметру . Это значительно увеличило доступный объем хранилища: 7 838 миллионов кубических футов (221,9 миллиона м3). ³) доступно выше минимального уровня просадки 695 футов (212 м) по внешнему диаметру. Плотина также увеличила напор гидросистемы, обеспечив больше мощности. ^{[ 11 ]}

Плотина заполнена камнями, с центральной бетонной стеной, врезанной в скальную породу. Открытая часть плотины имеет высоту 40 футов (12 м) и ширину 380 футов (120 м), а длина основной стены составляет 675 футов (206 м) и максимальная глубина 122 фута (37 м). И верхние, и нижние склоны имеют уклон 3:1, водосброс защищен железобетоном, залитым на месте. ^{[ 11 ]}

Строительство водохранилища также потребовало отклонить 1,5 мили (2,4 км) линии Вест-Хайленд вдоль берегов Лох-Трейга.

Плотина Лагган

Плотина Лагган была построена на сужении долины примерно в 4,5 милях (7 км) ниже по течению от озера Лох-Лагган, образуя водохранилище Лагган. Оно соединено с озером Лох-Лагган коротким участком реки Спин, углубление которого было углублено, чтобы использовать вместимость озера. Хотя участок плотины ниже по течению требовал более крупной плотины, чем альтернативное место выше по течению, он имел несколько преимуществ: ^{[ 11 ]}

Более короткий туннель до озера Лох-Трейг, меньшего диаметра и эквивалентной пропускной способности.
Увеличение емкости хранилища в Лагганском водохранилище, включая мертвое хранилище ниже уровня перевернутого туннеля для накопления отложений, и
Устранение необходимости в акведуке для отклонения реки Рафберн.

Плотина представляет собой массивное бетонное гравитационное сооружение длиной 700 футов (210 м) и высотой 130 футов (40 м). ^{[ 12 ]} В плане плотина имеет небольшой изгиб радиусом 2000 футов (610 м), хотя не выполняет функции арочной плотины . Плотина имеет плоский водосброс по всей длине и шесть сифонов для увеличения пропускной способности паводкового потока. ^{[ 11 ]}

Лагганское водохранилище имеет полезный объем в 1480 миллионов кубических футов (42 миллиона м3). ³), между верхним уровнем воды 820 футов (250 м) по внешнему диаметру и максимальным уровнем депрессии 804 фута (245 м). ^{[ 11 ]} Плотина не подняла уровень озера Лох-Лагган, поскольку это потребовало бы значительного изменения прилегающей дороги A86 , а также привело бы к затоплению ценной собственности. ^{[ 12 ]}

Соединительный туннель

Как и главный напорный туннель ниже по течению от озера Лох-Трейг, туннель между водохранилищем Лагган был проложен в скале и облицован бетоном. Опять же, он был построен из нескольких граней с тремя промежуточными штольнями, которые затем использовались для сбора воды из ручьев. Туннель имеет диаметр примерно 14 футов (4,3 м) с уплощенной обратной стороной и имеет высоту 15 футов (4,6 м) на длине 2,75 мили (4,4 км). ^{[ 11 ]}

Этап 3 – Плотина Спей и отвод Маши

Третий и последний этап проекта был реализован между 1941 и 1943 годами и позволил еще больше расширить водосбор Лох-Лаггана за счет использования истоков реки Спей. Работу курировал Сирил Минчин Робертс, партнер Sir William Halcrow and Partners . Он был построен Бальфуром Битти при содействии 1-й туннельной роты канадской армии. ^{[ 13 ]}^{[ 14 ]} Многие из этих канадских солдат были бывшими шахтерами с озера Киркланд . ^{[ 4 ]}

Плотина Спей была построена в 1942–1943 годах, сразу после впадения реки Марки. Основная конструкция представляет собой бетонную гравитационную плотину длиной 943 фута (287 м) и высотой 57 футов (17 м). Он имеет водосброс длиной 93 метра (305 футов) на уровне гребня с внешним диаметром 268,2 метра (880 футов) и секцию массового заполнения на севере, примерно на 2 метра (6,6 футов) выше. Плотина включает рыбный проход на южной стороне. ^{[ 3 ]}^{[ 10 ]}^{[ 15 ]}

Вода, задержанная плотиной, течет на запад через разрез в Лох-Круначдан, против естественного потока воды. Затем он проходит через туннель длиной примерно 2 мили (3 км), который ведет в восточную оконечность озера Лох-Лагган. Максимальный забор воды из Спей составляет 776 кубических футов в секунду (22,0 м3). ³/с), хотя средний показатель за 2020–2022 годы составил всего 14 млн. ³/с. Туннель был построен в 1941 году и завершен в конце декабря. ^{[ 10 ]}^{[ 15 ]}

Плотина меньшего размера была построена на реке Машие, притоке Спей, прямо вверх по течению от дороги A86. Вода переносится через акведук и два туннеля меньшего размера в реку Паттак, главный приток озера Лох-Лагган. Максимальный подъем 11,3 м. ³/ с (400 куб футов / с). ^{[ 15 ]}

Модернизация турбины

контракт на сумму 30 миллионов евро на модернизацию гидротурбин В 2008 году Rio Tinto Alcan заключила с Andritz Tech Hydro . ^{[ 16 ]} Это должно было заменить первоначальные двенадцать турбин, которые представляли собой двухреактивные колесные машины Пелтона с горизонтальной осью , приводящие в движение два генератора постоянного тока общей мощностью 72 МВт. ^{[ 16 ]}^{[ 17 ]} с горизонтальной осью, К 2012 году были установлены пять новых турбин Фрэнсиса приводящих в движение генераторы переменного тока. ^{[ 18 ]} мощность каждого из них составляет 17,3 МВт, что дает увеличение выходной мощности на 20%. ^{[ 19 ]}

Текущая операция

Форт Уильям Смелтер

После закрытия других британских плавильных заводов Rio Tinto/Alcan в Инвергордоне (1981 г.), Кинлохлевене (2000 г.), Англси (2009 г.) и Лайнмуте (2012 г.) гидроэлектростанция и медеплавильный завод в Форт-Уильяме находились в ведении Rio Tinto Alcan . Под угрозой закрытия завод был выставлен на продажу в 2016 году. GFG Alliance, в который входят SIMEC и Liberty House Group , как победитель торгов, купила Lochaber Smelter за £330 млн. Компания объявила о планах по расширению завода и производству автомобильных запчастей, таких как легкосплавные диски. ^{[ 20 ]} Позже от этого отказались, и его заменили планы по созданию завода по переработке алюминия, о которых было объявлено в ноябре 2020 года. ^{[ 21 ]}

Алькан Эстейт

3 апреля 2021 года стало известно, что Jahama Highland Estates (ранее « Alcan Estate») была куплена в 2016 году в рамках сделки Rio Tinto Mines для алюминиевого завода Lochaber, поскольку печь требует столько энергии, что Медеплавильный завод расположен рядом с гидроэлектростанцией, которая осушает бассейн поместья площадью 114 000 акров. Alcan спроектировала все свои металлургические заводы таким образом. Поместье включает в себя северную стену Бен-Невиса . По сообщениям, правительство Шотландии потребовало, чтобы поместье никогда не отделялось от гидроэлектростанции и алюминиевого завода, но Гупта проигнорировал их и передал право собственности на поместье компании, зарегистрированной на острове Мэн . Сделка 2016 года стоила 330 миллионов фунтов стерлингов и была гарантирована министром финансов Великобритании . Представитель консервативной финансовой партии Мердо Фрейзер критически отозвался о предполагаемом нарушении соглашения с правительством Шотландии и призвал правительство Шотландии «предпринять все необходимые шаги для защиты государственных средств». ^{[ 22 ]}

См. также

Лохаберская узкоколейная железная дорога для строительства и обслуживания водоводного тоннеля

Ссылки

^ «Метеплавильный завод Rio Tinto будет продан по сделке стоимостью 330 миллионов фунтов стерлингов» . Новости Би-би-си . 23 ноября 2016 года . Проверено 12 апреля 2024 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Халкроу, WT (январь 1931 г.). «Схема Лочабера Уортера-Пауэра. (Включает таблички в конце тома)» . Протокол заседаний Института инженеров-строителей . 231 (1931): 31–63. дои : 10.1680/imotp.1931.15361 . ISSN 1753-7843 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с «MHG55076 - Плотина Спей - Рекорд исторической среды Хайленда» . Рекорд исторической среды Хайленда . Проверено 12 апреля 2024 г.
^ Jump up to: ^а ^б Коуэн, Пол. «Туннелирование ради победы» . Шотландские военные катастрофы . Проверено 13 апреля 2024 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Пейн 1988, с. 13
^ Пейн 1988, стр. 11–13.
^ Пейн 1988, стр. 9–11.
^ «Алюминий для Лохабера. Отливка первых форм. Будущее района» . Глазго Геральд . 31 декабря 1929 года . Проверено 28 мая 2017 г.
^ Пейн 1988, стр. 13–14.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Пейн 1988, с. 14
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Нейлор, AH (февраль 1937 г.). «Второй этап развития гидроэнергетической схемы Лохабера (включая фотографии и приложения)» . Журнал Института инженеров-строителей . 5 (4): 3–48. дои : 10.1680/ijoti.1937.14769 . ISSN 0368-2455 .
^ Jump up to: ^а ^б Пакстон, Роланд; Шипвей, Джим (2007). Гражданское инженерное наследие Шотландии: Хайленд и острова . Томаса Телфорда Лтд. ISBN 978-0-7277-3488-4 .
^ Коуи, Джон (март 2011 г.). «Инженеры гидроэнергетики и панельных систем – непреходящее наследие. Часть 2» . Плотины и водохранилища . 21 (1): 15–30. Бибкод : 2011DamRe..21...15C . дои : 10.1680/dare.2011.21.1.15 . ISSN 1368-1494 .
^ Пейн, Питер Л. (1988). Гидроэлектростанция: исследование развития основных гидроэлектрических схем, проведенное Гидроэлектрическим советом Северной Шотландии . Абердин: Абердинский университет. Пр. п. 14. ISBN 978-0-08-036584-8 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Перес-Ливермор, Глен; Раддик, Ли (6 октября 2023 г.). Гидравлическая/гидрологическая оценка и моделирование реки Спей, а также определение вариантов восстановления верхней поймы Спей (PDF) (Отчет) . Проверено 2 июня 2024 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Andritz модернизирует шотландскую электростанцию» . Инженер . 4 апреля 2008 года . Проверено 13 апреля 2024 г.
^ «Капитальная реконструкция алюминиевого завода» . Новости Би-би-си . 30 января 2008 года . Проверено 13 апреля 2024 г.
^ «Алюминиевый завод в стадии гидроремонта на площадке» . Энергетический Интернационал . 7 апреля 2008 года . Проверено 13 апреля 2024 г.
^ Презентация компании «АНДРИТЦ ГИДРО», май 2017 г. (PDF) . Проверено 13 апреля 2024 г. - через andritz.com.
^ «Завод автозапчастей и новые рабочие места запланированы на металлургическом заводе» . Новости Би-би-си . 3 марта 2017 года . Проверено 13 апреля 2024 г.
^ «Завод по производству легкосплавных дисков в Лочабере отказался от строительства нового завода по переработке алюминия стоимостью 94 миллиона фунтов стерлингов» . Шотландское строительство сейчас . 20 ноября 2020 г. Проверено 13 апреля 2024 г.
^ Джилл, Оливер; Миллард, Рэйчел (3 апреля 2021 г.). «Гупта приобрел шотландские охотничьи усадьбы в рамках сделки с SNP, поддерживаемой налогоплательщиками» . Телеграф Медиа Групп Лимитед.

Библиография

Пейн, Питер Л. (1988). Гидроэлектростанция: исследование развития основных гидроэлектрических схем, проведенное Гидроэлектрическим советом Северной Шотландии . Абердин: Абердинский университет. Пр. стр. 8–15. ISBN 978-0-08-036584-8 .
Миллер, Джеймс (2007). Строители плотин: Сила из Гленса . Эдинбург: Бирлинн Лимитед . ISBN 978-1-84158-225-2 .
Вуд, Эмма (2002). Гидробойцы . Эдинбург: Луат Пресс. ISBN 978-1-84282-047-6 .

[1] «Метеплавильный завод Rio Tinto будет продан по сделке стоимостью 330 миллионов фунтов стерлингов» . Новости Би-би-си . 23 ноября 2016 года . Проверено 12 апреля 2024 г.

[:0-2] Jump up to: ^а ^б ^с Халкроу, WT (январь 1931 г.). «Схема Лочабера Уортера-Пауэра. (Включает таблички в конце тома)» . Протокол заседаний Института инженеров-строителей . 231 (1931): 31–63. дои : 10.1680/imotp.1931.15361 . ISSN 1753-7843 .

[:1-3] Jump up to: ^а ^б ^с «MHG55076 - Плотина Спей - Рекорд исторической среды Хайленда» . Рекорд исторической среды Хайленда . Проверено 12 апреля 2024 г.

[:2-4] Jump up to: ^а ^б Коуэн, Пол. «Туннелирование ради победы» . Шотландские военные катастрофы . Проверено 13 апреля 2024 г.

[:4-5] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Пейн 1988, с. 13

[6] Пейн 1988, стр. 11–13.

[7] Пейн 1988, стр. 9–11.

[8] «Алюминий для Лохабера. Отливка первых форм. Будущее района» . Глазго Геральд . 31 декабря 1929 года . Проверено 28 мая 2017 г.

[9] Пейн 1988, стр. 13–14.

[:7-10] Jump up to: ^а ^б ^с Пейн 1988, с. 14

[:5-11] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Нейлор, AH (февраль 1937 г.). «Второй этап развития гидроэнергетической схемы Лохабера (включая фотографии и приложения)» . Журнал Института инженеров-строителей . 5 (4): 3–48. дои : 10.1680/ijoti.1937.14769 . ISSN 0368-2455 .

[:6-12] Jump up to: ^а ^б Пакстон, Роланд; Шипвей, Джим (2007). Гражданское инженерное наследие Шотландии: Хайленд и острова . Томаса Телфорда Лтд. ISBN 978-0-7277-3488-4 .

[13] Коуи, Джон (март 2011 г.). «Инженеры гидроэнергетики и панельных систем – непреходящее наследие. Часть 2» . Плотины и водохранилища . 21 (1): 15–30. Бибкод : 2011DamRe..21...15C . дои : 10.1680/dare.2011.21.1.15 . ISSN 1368-1494 .

[14] Пейн, Питер Л. (1988). Гидроэлектростанция: исследование развития основных гидроэлектрических схем, проведенное Гидроэлектрическим советом Северной Шотландии . Абердин: Абердинский университет. Пр. п. 14. ISBN 978-0-08-036584-8 .

[:8-15] Jump up to: ^а ^б ^с Перес-Ливермор, Глен; Раддик, Ли (6 октября 2023 г.). Гидравлическая/гидрологическая оценка и моделирование реки Спей, а также определение вариантов восстановления верхней поймы Спей (PDF) (Отчет) . Проверено 2 июня 2024 г.

[:3-16] Jump up to: ^а ^б «Andritz модернизирует шотландскую электростанцию» . Инженер . 4 апреля 2008 года . Проверено 13 апреля 2024 г.

[17] «Капитальная реконструкция алюминиевого завода» . Новости Би-би-си . 30 января 2008 года . Проверено 13 апреля 2024 г.

[18] «Алюминиевый завод в стадии гидроремонта на площадке» . Энергетический Интернационал . 7 апреля 2008 года . Проверено 13 апреля 2024 г.

[19] Презентация компании «АНДРИТЦ ГИДРО», май 2017 г. (PDF) . Проверено 13 апреля 2024 г. - через andritz.com.

[20] «Завод автозапчастей и новые рабочие места запланированы на металлургическом заводе» . Новости Би-би-си . 3 марта 2017 года . Проверено 13 апреля 2024 г.

[21] «Завод по производству легкосплавных дисков в Лочабере отказался от строительства нового завода по переработке алюминия стоимостью 94 миллиона фунтов стерлингов» . Шотландское строительство сейчас . 20 ноября 2020 г. Проверено 13 апреля 2024 г.

[ogdt-22] Джилл, Оливер; Миллард, Рэйчел (3 апреля 2021 г.). «Гупта приобрел шотландские охотничьи усадьбы в рамках сделки с SNP, поддерживаемой налогоплательщиками» . Телеграф Медиа Групп Лимитед.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]