Przejdź do treści
Widok z lotu ptaka na dużą zaporę hydroelektryczną zbudowaną z zastosowaniem geosyntetyków Naue na szerokiej rzece, otoczoną robotami ziemnymi, dźwigami i sprzętem budowlanym na obszarze wiejskim.

Uszczelnianie systemów hydroenergetycznych

Geosyntetyki do kanałów i rurociągów ciśnieniowych

Rozwój energetyki wodnej obejmuje budowę i eksploatację elektrowni przepływowych oraz zbiornikowych. Niekontrolowany przepływ filtracyjny z kanałów doprowadzających, zbiorników wlotowych i osadników zmniejsza wydajność hydrauliczną i zagraża stateczności konstrukcji. Carbofol® geomembrany, Bentofix® geosyntetyczne bariery bentonitowe (GCL) oraz Secutex® geowłókniny ochronne zapewniają niezawodne, trwałe rozwiązania uszczelniające zaprojektowane z myślą o wymaganiach budowli hydrotechnicznych w energetyce wodnej.

W skrócie

  • Uszczelnianie i wykładanie kanałów, rurociągów ciśnieniowych, zbiorników i stawów w elektrowniach wodnych, w których szczelność jest kluczowa dla wydajności i bezpieczeństwa konstrukcji.
  • Geomembrana Carbofol®, Bentofix® GCL, geowłóknina Secutex® Secumat® mata przeciwerozyjna
  • Znaczące ograniczenie strat filtracyjnych w porównaniu z kanałami bez uszczelnienia
  • EN 13361, EN 13362, EN ISO 12958, GRI GM13, ETN-CCL
  • Elektrownie przepływowe, kanały doprowadzające, rurociągi, zbiorniki wyrównawcze, osadniki, brzegi kanałów i zbiorników, drogi dojazdowe

Uszczelnianie kanałów hydrowni wodnych: od problemu filtracji do niezawodnej produkcji energii

Wyzwania

  • Straty filtracyjne z nieuszczelnionych kanałów i zbiorników zmniejszają wysokość ciśnienia i uzysk energii
  • Przepuszczalne lub spękane podłoże uniemożliwia zastosowanie tradycyjnej glinianej wykładziny
  • Erozja brzegów koryta i nasypów wstępnego zbiornika przy zmiennym przepływie
  • Utrudniony dojazd do obiektu w odległych górskich lub wiejskich lokalizacjach
  • Surowe wymagania środowiskowe w pobliżu cieków wodnych i chronionych siedlisk

Rozwiązanie

  • Geomembrany HDPE Carbofol® do nieprzepuszczalnego uszczelniania kanałów, zbiorników i rurociągów ciśnieniowych
  • Bentofix® GCL jako cienka, samouszczelniająca bariera pod konstrukcjami żelbetowymi i na nieregularnych podłożach
  • Geowłókniny ochronne Secutex® zabezpieczające przed przebiciem i uszkodzeniem podczas wbudowania
  • Secumat® maty przeciwerozyjne do obsianej roślinnością ochrony brzegów i nasypów

Wynik

  • Systemy barierowe zaprojektowane na długi okres użytkowania w warunkach przykrycia gruntem
  • Znaczące ograniczenie strat filtracyjnych w porównaniu z kanałami bez uszczelnienia
  • Cienki profil uszczelnienia zachowuje przekrój hydrauliczny
  • Szybsze wbudowanie w porównaniu z zagęszczoną gliną
  • Zintegrowane rozwiązania systemowe do uszczelniania, ochrony i drenażu w jednym łańcuchu dostaw
  • Zgodność z EN 13361, EN 13362 oraz wymaganiami dotyczącymi barier specyficznymi dla projektu

Energetyka wodna: typowe zastosowania uszczelniania i wykładzin

  • Canal construction

    Kanały odprowadzające i tranzytowe

    Niezawodne uszczelnianie otwartych kanałów doprowadzających wodę do ujęcia turbiny

  • Ponds reservoir

    Zbiorniki i zbiorniki wstępne

    Szczelne utrzymanie wysokości ciśnienia wody powyżej wlotu do rurociągu ciśnieniowego

  • Sedimentation pond

    Osadniki i zbiorniki odpiaskowania

    Nieprzepuszczalne ograniczanie migracji substancji w celu ochrony turbin przed napływem osadów

  • Pipe line construction

    Obudowy zasuw i przepusty

    Ochrona przed przesączaniem i rozkład obciążenia wokół zakopanego rurociągu ciśnieniowego

  • Unpaved roads access roads

    Nasypy i drogi dojazdowe

    Stabilizacja skarp, kontrola erozji i przejezdny dojazd po słabonośnym gruncie

Pracownicy na pływających platformach i brzegach kanału montują geomembrany Naue Carbofol® jako nieprzepuszczalną warstwę uszczelniającą w kanale elektrowni wodnej.
Pracownicy na pływających platformach i brzegach kanału montują geomembrany Naue Carbofol® jako nieprzepuszczalną warstwę uszczelniającą w kanale elektrowni wodnej.

Trwałe rozwiązania dla środowisk hydroenergetycznych

Budowle hydrotechniczne są narażone na wymagające połączenie ciśnienia hydraulicznego, promieniowania UV, cykli zamarzania i rozmarzania, przerastania korzeni oraz ruchu budowlanego. Parametry hydrauliczne każdej elektrowni wodnej zależą od szczelności jej budowli piętrzących wodę. Systemy uszczelniające z geosyntetyków Naue są projektowane tak, aby wytrzymywały wszystkie te obciążenia przez cały okres użytkowania i spełniały wszelkie wymagania dotyczące uszczelniania – od prostego uszczelniania kanałów po złożone wielowarstwowe systemy barierowe.

Praktyczne zalety:

  • Carbofol® HDPE charakteryzuje się wysoką stabilnością oksydacyjną w warunkach zabudowy i odsłonięcia oraz odpornością na pękanie naprężeniowe pod wpływem obciążeń punktowych i wrastania korzeni.
  • Bentofix® GCL z wysoko pęczniejącym rdzeniem z bentonitu sodowego jest samouszczelniający w kontakcie z wodą.
  • Secutex® jako geowłóknina ochronna, ułożona nad i pod geomembraną, zapobiega przebiciu podczas zasypywania.
  • Zgrzewanie podwójnym klinem z kanałem do próby ciśnieniowej powietrzem: każda spoina jest sprawdzana na budowie przed zasypaniem.

Uszczelnianie obiektów hydrotechnicznych: najczęściej zadawane pytania

Uszczelnianie obiektów hydrotechnicznych oznacza wbudowanie systemów barier z geosyntetyków w kanałach, zbiornikach wlotowych i osadnikach obsługujących elektrownie wodne. Niekontrolowany przesącz zmniejsza dostępną wysokość ciśnienia, obniża uzysk energii i może podmywać nasypy. Prawidłowo dobrany system z geomembrany lub GCL utrzymuje wydajność hydrauliczną i integralność konstrukcji przez cały Okres użytkowania obiektu.

Dobór produktu zależy od warunków podłoża, wysokości ciśnienia, dostępu do terenu oraz ograniczeń związanych z wbudowaniem. Geomembrana HDPE Carbofol® jest odpowiednia na przygotowane, ziarniste podłoża z kontrolowanym ruchem budowlanym. Bentofix® GCL jest preferowany na nieregularnych lub skalistych podłożach oraz pod żelbetowymi konstrukcjami. Dla ograniczania migracji substancji przy dużej wysokości ciśnienia lub wysokim ryzyku zaleca się układ kompozytowy z Carbofol® nad Bentofix®.

Istotne europejskie normy obejmują EN 13361 (zbiorniki i zapory) oraz EN 13362 (kanały) dla barier geosyntetycznych, oraz EN ISO 12958 dla geokompozytów drenażowych. Certyfikacja ETN-CCL dotyczy GCL stosowanych jako odpowiedniki mineralnych uszczelnień z gliny. Dodatkowo mogą obowiązywać normy krajowe. Carbofol® i Bentofix® posiadają wymagane oznakowanie CE oraz dokumentację certyfikacji niezależnej jednostki.

Podłoże jest zagęszczane i oczyszczane z ostrych przedmiotów. Najpierw układa się geowłókninę ochronną Secutex®. Następnie rozwija się rolki Carbofol® i zgrzewa je zgrzewarką klinową podwójną, tworząc pośredni kanał powietrzny. Każdy zgrzew jest badany ciśnieniowo przed zasypaniem. Naue zaleca zaangażowanie certyfikowanego wykonawcy oraz przeprowadzenie kontroli podłoża przed wbudowaniem. Dostępna jest pełna dokumentacja CQA. Prosimy zapoznać się z usługami układania i wbudowania na stronie, aby uzyskać więcej informacji o ofercie wbudowania Naue.

Tak. Geomembrany Carbofol® HDPE i GCL Bentofix® są produkowane bez plastyfikatorów i są chemicznie stabilne w kontakcie ze słodką wodą. Na terenach odległych niewielka masa i objętość wyrobów w rolkach zmniejsza wymagania transportowe w porównaniu z gliną luzem. Maty przeciwerozyjne Secumat® wspierają odtworzenie roślinności na naruszonych brzegach, ułatwiając spełnienie wymagań Ramowej Dyrektywy Wodnej UE.

Bentofix® GCL są certyfikowane jako bariery geosyntetyczne zgodnie z EN 13361 (zbiorniki i zapory) oraz EN 13362 (kanały), a także zgodnie z ETN-CCL (równoważność mineralnej bariery glinianej). Współczynnik filtracji Bentofix® wynosi k ≤ 5 x 10-11 m/s. Dokumenty oznakowania CE i Deklaracje Właściwości Użytkowych są dostępne w firmie Naue na wniosek.

Carbofol® HDPE zawiera sadzę (2–3% masy) i charakteryzuje się OIT ≥ 100 min (EN 728), co zapewnia odporność na rozkład pod wpływem UV oraz starzenie oksydacyjne w warunkach odsłoniętych. Bentofix® GCL korzysta z odporności bentonitu sodowego na cykle zamarzania i odmarzania: bentonit ponownie się uszczelnia po ponownej hydratacji. Oba produkty zostały zastosowane na dużych wysokościach i w klimacie alpejskim.

Geomembrany Carbofol® są kotwione na koronie brzegów kanałów i nasypów zbiorników za pomocą zakopanego rowu kotwiącego (zwykle o głębokości 500 mm i szerokości 300 mm) wypełnionego zagęszczoną glebą lub betonem. Na stromych skarpach można przewidzieć pośrednie pasy kotwiące lub ciągłe szwy kotwiące, aby przeciwdziałać pełzaniu w dół skarpy przy wysokości ciśnienia. W przypadku pływających lub odsłoniętych uszczelnień balast z drobnego żwiru lub płyt betonowych zapobiega podrywaniu przez wiatr. narzędzia programowe oraz zespoły inżynierskie firmy Naue zapewniają wsparcie przy projektowaniu systemu dla konkretnego projektu zgodnie z EN 13361, EN 13362 oraz wytycznymi DVWK lub BAW.

Panele Bentofix® GCL układa się z zakładem na stykach podłużnych i czołowych. Warianty Bentofix® NSP mają na wszystkich czterech krawędziach pas wzbogacony bentonitem, który podczas hydratacji zapewnia samouszczelniający zakład, dzięki czemu przy standardowym wbudowaniu nie jest wymagany dodatkowy uszczelniacz. W przypadku zastosowań z podwyższoną jonowością wody (dopływy słone lub zanieczyszczone) należy skontaktować się z inżynierami Naue w celu potwierdzenia doboru wariantu GCL i wymagań dotyczących zakładu.

Projektowanie uszczelnienia elektrowni wodnych: ramy normatywne i narzędzia Naue

Wymiarowanie systemów uszczelniających z geosyntetyków dla obiektów hydrotechnicznych odbywa się zgodnie z uznanymi europejskimi i międzynarodowymi standardami. Narzędzia programowe Naue pomagają w doborze właściwego typu produktu, klasy bariery i poziomu ochrony dla danego projektu – zgodnie z wymaganiami i w pełni udokumentowane. Można również zwrócić się o indywidualne doradztwo do zespołu inżynierskiego Naue:

  • EN 13361: Geomembrany do budowy zbiorników i zapór
  • EN 13362: Geomembrany do budowy kanałów
  • ETN-CCL: Równoważność uszczelnienia glinianego GCL – Europeczna nota techniczna
  • GRI GM13/ASTM D5397: odporność geomembrany HDPE na pękanie naprężeniowe (NCTL)
  • EN ISO 12958: Przepustowość przepływu geokompozytów drenażowych
Elektrownia wodna z liniami przesyłowymi oraz kanałem, którego obudowa jest wykonana z barier geosyntetycznych Naue zapewniających wodoszczelne uszczelnianie.
Elektrownia wodna z liniami przesyłowymi oraz kanałem, którego obudowa jest wykonana z barier geosyntetycznych Naue zapewniających wodoszczelne uszczelnianie.

System uszczelniania w energetyce wodnej: budowa i funkcja

  1. Geomembrana Carbofol® HDPE: bardzo niska przepuszczalność, bariera wodna zgodna z EN 13361/EN 13362
  2. Geowłóknina ochronna Secutex®: ochrona przed przebiciem w klasie GRK powyżej i poniżej geomembrany
  3. Bentofix® GCL: samouszczelniający rdzeń z bentonitu sodowego, idealny do nieregularnych podłoży i konstrukcji żelbetowych
  4. Secumat® mata przeciwerozyjna: trwała ochrona brzegów i nasypów z możliwością zazielenienia
  5. Zintegrowany system: dostawa z jednego źródła, dopasowane certyfikaty i udokumentowana kompatybilność

Pliki do pobrania i usługi

  • Renewable energy safe sealing rehabilitation of pumped storage plant Hohenwarte IIYouTubeObejrzyj
  • Renewable energies - hydropower - safe sealing for power channelsYouTubeObejrzyj

Oprogramowanie geotechniczne

Naue Portal - the free digital platform for geotechnical engineers.

Naue Portal: bezpłatne, kompleksowe oprogramowanie geotechniczne do planowania i szacowania kosztów

  • Jedna platforma – wiele rozwiązań: dostęp do szerokiego zakresu geotechnicznych narzędzi projektowych w jednym portalu.
  • Przyjazna dla użytkownika i łatwo dostępna: dostępna w dowolnym czasie i miejscu, na komputerze stacjonarnym lub urządzeniu mobilnym.
  • Zoptymalizowane koszty i zużycie materiałów: obniżenie kosztów budowy przy zachowaniu długoterminowej stabilności projektu.
  • Zgodne ze standardami branżowymi: spełnia wymagania AASHTO i innych wytycznych inżynierskich.