Abstract
The impact of a hydropower plant (HPP) on the environment, first of all on the riverbed of downstream reach as well as on fish communities is analysed in the paper. Frequent switching on and off of turbines has been determined to be the reason of intensive and long‐lasting riverbed scour, also significant reduction of fish communities. Each switching on and off of HPP turbines is found to cause a sudden change of water discharge and level in the downstream reach. Water level suddenly drops down after the turbine switches off. Uplift force of ground water flowing from a riverbed destructs a reinforcing layer of large ground particles formed during the self‐lining process. Scour of small particles from the bottom sets in. The riverbed deepens significantly until a new reinforcing layer forms. Suggestions are given to slow down turbine switching within technical possibilities. This simple measure allows to increase the length of a reflux wave, to reduce the speed of water level drop and the length of river reach under the scour danger. Santrauka Nagrinėjamas hidroelektrinės (HE) poveikis aplinkai, pirmiausia upės vagai žemutiniame bjefe, taip pat ir žuvims. Buvo nustatyta, kad dažnas HE turbinų įjungimas ir išjungimas yra pagrindinė intensyvaus ir ilgai trunkančio vagos plovimo, taip pat žymaus žuvų skaičiaus sumažėjimo priežastis. Žinoma, kad kiekvienas HE turbinos įjungimas sukelia staigų vandens debito ir lygio kitimą žemutiniame bjefe. Išjungiant turbiną vandens lygis staiga mažėja. Iš upės dugno ištekančio gruntinio vandens slėgio jėga sulaužo iš didžiausių grunto dalelių susidedantį apsauginį sluoksnelį, susidariusį savigrindos proceso metu. Prasideda smulkių grunto dalelių plovimas iš dugno. Upės dugnas žemėja, kol susidaro naujas apsauginis sluoksnis. Siūloma turbinų stabdymo procesą lėtinti kiek įmanoma iki techniškai priimtino mažiausio greičio. Ši paprasta priemonė leidžia padidinti atoslūgio bangos ilgį, sumažinti vandens lygio kritimo greitį ir sutrumpinti upės ruožo, kuriam grėstų plovimas, ilgį. Резюме Рассматривается воздействие гидростанции (ГС) на окружающую среду, в первую очередь на русло реки Нямунас в нижнем бьефе, а также на рыб. Было установлено, что частое включение и выключение турбин ГС является основной причиной интенсивного и длительного размыва русла реки, а также сокращения численности рыб. Известно, что каждое включение турбины ГС вызывает резкое колебание расхода и уровня реки в нижнем бьефе. После выключения турбины уровень воды резко понижается. Сила давления воды, вытекающей со дна реки, ломает защитный слой крупных частиц грунта, сформированный во время процесса самоотмостки. Начинается размыв мелких частиц грунта со дна. Дно реки понижается, пока не образуется новый защитный слой. Предлагается замедлить до технически возможной минимальную скорость остановки турбин. Этот простой способ позволяет увеличить длину волны отлива, уменьшить скорость падения уровня воды и сократить длину участка реки, которому грозит опасность размыва.
Highlights
River flow regime is coherent with flora, fauna and the surrounding environment
Natural alteration of river flow discharge and water level The majority of Lithuanian rivers are formed in alluvial grounds
One can conclude from the explanations above that a sudden drop of the water level may cause riverbed scour
Summary
River flow regime is coherent with flora, fauna and the surrounding environment. Anthropogenic factors, first of all the hydropower development, may destabilize a complex river environment system and cause unpredictable consequences. Natural alteration of river flow discharge and water level The majority of Lithuanian rivers are formed in alluvial grounds They tend to scour, riverbeds are often eroded. The self-lining layer of a riverbed may be damaged during the ice block formation and collapse This may happen during an extremely intensive spring flood when flow scouring power exceeds the resistance of a self-lining layer. The sudden discharge (and level) fluctuation of the natural river flow happens up to 20 times per year, in the downstream reach of HPP – more than 300 times per year. The speed of the level fluctuation depends on the turbine switching off time, distance from HPP, water flow discharges before and after the switching, and the width of a riverbed downstream the plant. The comparison of level hydrographs for a distance from HPP gauging station to that for
Sign-in/Register to view highlights & summary Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callMore From: JOURNAL OF ENVIRONMENTAL ENGINEERING AND LANDSCAPE MANAGEMENT
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
