Famolavolana Lakandrano Fanovana mba Hanatsarana ny Fikorianan'ny Rano mankany amin'ny Turbine
Na amin'ny toby famokarana herinaratra avy amin'ny rano (PLTA) na amin'ny toby famokarana herinaratra avy amin'ny rano kely (microhydro), ny iray amin'ireo fanalahidin'ny fahombiazana dia ny fomba ahafahana mitarika ny rano mankany amin'ny turbine amin'ny fomba marin-toerana, azo antoka ary mahomby. Ny rano be dia tsy mamokatra angovo betsaka ho azy raha tsy voafehy tsara ny fikorianan'ny rano. Eto no misy ny anjara toerana lehibe raisin'ny fantsona fanodinkodinana: miasa izy ireo mba hanodinkodinana ny ampahany amin'ny rano mivoaka avy amin'ny renirano na ny fantsona lehibe mankany amin'ny rafitra herinaratra, avy eo mamerina izany any amin'ny renirano rehefa avy mandalo ny turbine. Ity lahatsoratra ity dia miresaka momba ny fitsipika, ny singa ary ny fiheverana ara-teknika amin'ny famolavolana fantsona fanodinkodinana mba hanatsarana ny fikorianan'ny rano mankany amin'ny turbine.
1. Famaritana sy ny asan'ny fantsona fanalana lalana
Ny fantsona fanodinkodinana dia fotodrafitrasa hidraolika izay mitarika ny rano avy amin'ny loharano (renirano, lakandrano fanondrahana, na tohodrano) mankany amin'ny vondrona mpamokatra. Tsy toy ny tohodrano lehibe izay mamorona fitahirizana, ny rafitra fanodinkodinana dia mazàna mampiasa ny fikorianan'ny rano avy amin'ny renirano, izany hoe mampiasa fikorianan'ny rano voajanahary miaraka amin'ny fitahirizana kely indrindra. Ireto ny asa fototra ataon'ny fantsona fanodinkodinana:
1. Raiso ny rano mivoaka ilaina hampandehanana ny turbine araka ny fahafaha-manaony.
2. Ataovy izay hampitovy ny fikorianan'ny rano mba hahazoan'ny turbine rano mivoaka tsy tapaka ary tsy miovaova be.
3. Fehezo ny loto sy ny fako mba tsy hanimba ny turbine na hampihena ny fahombiazany.
4. Ahena ny fahaverezan-kery (fahaverezan-kery ambony) vokatry ny fifandonana, ny fiolahana maranitra, na ny fizarana tsy mety amin'ny fantsona.
5. Tazomy ny fiarovana amin'ny alàlan'ny fametrahana toerana tondraka, varavaran'ny tatatra, ary fiarovana amin'ny tondra-drano.
Raha lazaina amin'ny teny hafa, ny fantsona fanodinkodinana dia "lalan'ny angovo" izay miantoka fa ny herin'ny rano dia tena tonga any amin'ny turbine amin'ny toe-javatra tsara indrindra.
2. Ireo masontsivana fototra mamaritra ny famolavolana
Alohan'ny hamaritana ny endrika sy ny refin'ny fantsona, dia tsy maintsy mahatakatra masontsivana fototra maromaro ny mpanao drafitra:
– Fivoahan'ny drafitra (Q): ny habetsaky ny fikorianan'ny rano kendrena hiditra ao amin'ny turbine (m³/s).
– Tanjona harato (Hnet): ny fahasamihafan'ny haavony mahomby sisa tavela rehefa esorina ny fatiantoka angovo.
– Toetran'ny renirano: fikorianan'ny rano farafahakeliny sy ambony indrindra ara-potoana, ny tehezan-drano, ny sakany, ary ny lamina tondra-drano.
– Sedimentation: ny habeny sy ny fifantohan'ny sediment, indrindra mandritra ny vanim-potoanan'ny orana.
– Toe-javatra ara-jeolojika sy topografika: mamaritra ny fahamarinan'ny fanorenana, ny fepetra takiana amin'ny fanamboarana rindrina, ary ny mety hisian'ny fihotsahan'ny tany.
– Fepetra takiana amin'ny tontolo iainana: fivoahan-drano kely indrindra izay tsy maintsy mitohy mikoriana ao amin'ny renirano (fikorianan'ny tontolo iainana).
Ny endrika tsara dia mampifandanja hatrany ny filàna angovo, ny fiarovana, ny fandaniana amin'ny fanorenana ary ny faharetan'ny tontolo iainana.
3. Ireo singa fototra amin'ny fantsona fanalana lalana
Ny rafitra fanodinkodinana dia mazàna ahitana singa maromaro mifamatotra:
a. Trano Fidirana
Ny fidirana no toerana fanombohana ny fidiran'ny rano. Ny toerana misy azy dia nofidiana mba:
- mora ny mikoriana mivantana,
- tena azo antoka amin'ny fihotsahan'ny tany sy ny tondra-drano,
- mampihena ny fidiran'ny sediment.
Mazàna ny fidirana dia misy fitoeran-javatra fako (sivana matevina) mba hihazonana rantsankazo, plastika ary fako lehibe.
b. Lakandranon'ny Lohasahan'i Headrace
Ny fantsona mpitondra rano dia mitondra ny rano avy amin'ny fidirana mankany amin'ny tanky fametrahana na ny forebay. Ny fantsona dia mety ho:
– fantsona misokatra, mety amin'ny topografia malefaka sy vidiny mirary kokoa,
– fantsona (penstock voalohany), raha sarotra ny lalana na mila ahena ny fatiantoka.
Tokony hanasongadina ny tahan'ny fikorianan'ny rano araka ny tokony ho izy ny famolavolana ny lakandrano mpitondra entana. Ny miadana loatra dia mahatonga ny fasika hipetraka; ny haingana loatra kosa dia mampitombo ny fahaverezan'ny angovo sy ny mety hisian'ny fihotsahan'ny tany.
c. Farihin-drano mivaingana (Fandrika Fasika)
Ho an'ny turbine—indrindra fa ny turbine Pelton sy Turgo—ny fasika dia afaka manafaingana ny fahasimban'ny fantsona sy ny fantsona. Ny dobo fametrahana dia natao hampihenana ny hafainganam-pandehan'ny fikorianan'ny rano, ahafahan'ny fasika mipetraka any ambany ary avy eo dia tatatra amin'ny alàlan'ny vavahadin-drano.
d. Forebay sy lalan-drano
Ny forebay dia toerana fitahirizana rano alohan'ny hidiran'ny rano ao amin'ny penstock. Ny asany dia ny mampitovy ny fikorianan'ny rano sy manome toerana ho an'ny fihoaran'ny rano amin'ny alalan'ny lalan-drano raha toa ka tafahoatra ny fivoahan'ny rano. Ny lalan-drano dia misoroka ny tsindry tafahoatra sy ny fihoaran'ny rano tsy voafehy izay mety hanimba ny penstock na ny rafitra.
e. Penstock mankany amin'ny Turbine
Na dia tsy anisan'ny fantsona misokatra aza ny penstock, dia fitohizan'ny rafitra fanodinkodinana rano izy io. Tsy maintsy milamina ny fifindrana avy eo amin'ny forebay mankany amin'ny penstock mba hampihenana ny fahaverezan-kery sy hisorohana ny rivo-doza mety hidiran'ny rivotra.
4. Fitsipiky ny hidraolika mba hanatsarana ny fahombiazana
Ny fanatsarana ny fikorianan'ny rano mankany amin'ny turbine dia mifantoka amin'ny fitazonana ny Hnet ho avo araka izay azo atao. Ny fahaverezan'ny angovo (head loss) dia mitranga noho ny:
- ny fifandonana eo amin'ny rindrin'ny fantsona/fantsona,
- fiovana eo amin'ny fizarana,
- fihodinana,
– fikorontanana.
Ao amin'ny fantsona misokatra, matetika ny mpanao drafitra dia mampiasa ny equation Manning mba hanombanana ny fifandraisana misy eo amin'ny tehezan-tendrombohitra, ny haratsian'ny fantsona, ary ny hafainganam-pandehan'ny fikorianan'ny rano. Amin'ny ankapobeny, ny dingana fanatsarana dia ahitana:
1. Fantaro ny fizarana sahaza ny fantsona (trapezoidal na efamira) mba hahazoana fikorianan-drano marin-toerana.
2. Misafidiana fitaovana fanaronana rindrina toy ny simenitra, masonry, na geomembrane mba hifehezana ny harafesina sy ny fivoahan'ny rano.
3. Ahena ny fiolahana maranitra; raha tsy azo ihodivirana dia ampiasao ny savaivony fiolahana lehibe sy fiarovana amin'ny hantsana.
4. Fadio ny fiovan'ny haavo tampoka izay miteraka fikorontan-drivotra sy mety hisian'ny lavaka ao amin'ny faritra mihidy.
5. Tantano ny hafainganam-pandehan'ny sediment, mba tsy hiangona ny poti-javatra nefa tsy hanimba ny lakandrano.
Ny vokatra farany dia fikorianan-drano "tony nefa mahery": haingana ampy hitondrana rano amin'ny fomba mahomby, nefa milamina tsara mba hisorohana ny fahasimbana.
5. Fanaraha-maso ny Sediment sy ny Fako: Ireo Antony Mamaritra ny Faharetan'ny Turbine
Maro amin'ireo rafitra micro-hydro no tsy mahatratra ny androm-piainany amin'ny famolavolana azy noho ny olana amin'ny sediment. Noho izany, ny famolavolana fantsona fanodikodinana dia tokony hampiditra ireto paikady manaraka ireto:
– Fitoeran-javatra misy tohatra: sivana matevina eo amin'ny fidirana ary sivana manify kokoa eo akaikin'ny faritra fidirana.
– Fandrika fasika sahaza: halavany sy halaliny ampy hametrahana fasika amin'ny habe iray (voafaritra avy amin'ny angon-drakitra momba ny sediment).
– Vavahady fanariana rano: hita eo amin'ny toerana misy ny fasika, mora ampiasaina ary azo antoka ho an'ny mpampiasa.
– Fidirana amin'ny fikojakojana: lalan'ny fizahana, toeram-piasana ary toeram-panadiovana.
Ny fanalahidin'ny famolavolana dia tsy hoe "miasa rehefa vaovao" fotsiny, fa koa ho mora karakaraina mandritra ny taona maro.
6. Fiarovana ara-drafitra sy fanoherana ny tondra-drano
Tsy maintsy mahazaka fivoahan-drano tafahoatra ny fantsona fanodinkodinana. Dingana manan-danja vitsivitsy:
– Ampy tsara ny haavon'ny sambo (avo araka ny tokony ho izy) mba tsy hihoaran'ny rano rehefa miakatra ny onja na miakatra ny rano.
– Fiarovana amin'ny hantsana amin'ny alalan'ny vato nohamafisina, gabions, na zavamaniry.
– Rafitra fantsona fandehanan'ny rano eo amin'ny lafiny anoloana na fidirana mba hanariana ny rano be loatra.
– Jereo ny vavahady sy ny fitaovana fanakatonana vonjy taitra mba hanakanana ny fikorianan'ny rano mankany amin'ny penstock raha sendra misy fahasimbana.
Any amin'ny faritra mora mihotsaka ny tany, dia tsy maintsy misoroka ny tehezan-tendrombohitra tsy marin-toerana ny fantsona fanariana rano. Raha tsy azo atao izany, dia ilaina ny fanamafisana ny tany, ny fanariana rano ny tehezan-tendrombohitra, ary ny fanaraha-maso.
7. Fiheverana momba ny asa sy ny tontolo iainana
Tsy tokony hatao ambanin-javatra ny lafiny ara-tsosialy sy ara-tontolo iainana amin'ny fanatsarana ara-teknika. Rafitra tsara ho an'ny fanodinkodinana:
- fitazonana ny rano mikoriana faran'izay kely indrindra ho an'ny tontolo iainana,
- fisorohana ny fanelingelenana tafahoatra ny fifindra-monin'ny trondro (raha ilaina),
- mandinika ny filàn'ny fiaraha-monina amin'ny fanondrahana na ny rano manta,
- misoroka ny fiovan'ny endriky ny renirano izay miteraka fihotsahan'ny tany any amin'ny faritra manaraka.
Amin'ny tetikasa maro, ny fahombiazana maharitra dia voafaritry ny faneken'ny fiarahamonina sy ny fanarahana ny lalàna mifehy ny tontolo iainana.
8. Fehiny
Ny famolavolana fantsona fanodinkodinana dia fototra tena ilaina mba hahazoana antoka fa mahazo fikorianan'ny rano tsara indrindra ny turbine, na amin'ny lafiny fivoahan'ny rano, ny fahamarinan-toerana, na ny kalitao (tsy misy loto sy poti-javatra). Amin'ny alàlan'ny fandinihana ny masontsivana hidrôlojika, ny topografia, ny fahaverezan'ny angovo, ny fanaraha-maso ny loto, ary ny fiarovana sy ny tontolo iainana, ny rafitra fanodinkodinana dia afaka manatsara ny fahombiazan'ny famokarana sady manalava ny androm-piainan'ny turbine. Amin'ny farany, ny fantsona fanodinkodinana dia tsy "lavaka fanaterana rano" fotsiny, fa rafitra namboarina izay mamaritra ny fomba mahomby ahafahana mamadika ny angovon'ny rano ho herinaratra amin'ny fomba azo antoka sy maharitra.
