موقعیت و مشخصات رودخانه
رودخانه کارون پر آب ترین وپس از کرخه طویل ترین رود ایران است. طول رودخانه کارون950 کیلومتر ووسعت حوزه آبریز آن60000 کیلومتر مربع می باشد(وسعت حوزه آبریزدر محل سد کارون 3،24000 کیلومتر مربع می باشد). این رودخانه از رشته کوههای زاگرس سرچشمه می گیرد ودر منطقه ای بنام گتوند وارد دشت خوزستان می شود. شاخه مهم کارون رود دز می باشد که در شمال اهواز به رود کارون ملحق می شود. رود کارون در مرز ایران وعراق به اروند رود پیوسته وروانه خلیج فارس می گردد.
موقعیت جغرافیایی سد
ساختگاه سدونیروگاه کارون 3 در فاصله 610 کیلومتری مصب رودخانه کارون و28کیلومتری شرق شهرستان ایذه در شمال شرقی استان خوزستان واقع شده است.
این طرح در بالا دست سد شهید عباسپور(کارون 1) و حدود 120 کیلومتری بالا دست آن از طریق رودخانه قرار دارد. فاصله طرح کارون 3 از طریق هوای تا اهواز 140 کیلومتر است.
تاریخچه
مطالعات شناخت حوزه کارون 1350-1340
مطالعات توجیهی طرح 1368-1357
مطالعات تکمیلی و فاز دو طراحی 1374-1368
احداث جاده های دسترسی 1372-1370
احداث تونل انحراف اول وانحراف آب 1376-1372
آغاز فعالیتهای ساختمانی اصلی 1374
آغاز نسب تجهیزات نیروگاه اسفند 1377
آغاز بهره برداری از سد ونیروگاه کارون 3 بهمن 1384
عملیات جانبی پروژه از تیرماه سال 1370 آغاز و در سال 1373 خاتمه یافت. این عملیات شامل ساخت 9 کیلومتر جاده دسترسی با بیش از 2 میلیون متر مکعب حفاری در سنگ ، چهار دستگاه پل، کمپ موقت، تهیه برق وامکانات مخابراتی بود.
اهداف
- تولید سالیانه 4137 میلیون کیلووات ساعت انرژی پیک با ارزشی معادل 200 میلیون دلار
-کنترل سیلابها وتنظیم سالیانه حدود یک ملیارد مترمکعب آب جهت مصارف کشاورزی
هدف از سد ونیروگاه کارون 3 تأمین بخشی از برق مورد نیاز کشور ونیز کنترول طغیانها و جلوگیری از خسارات ناشی از سیل به دشت خوزستان و شهرهای پایین دست می باشد.
نیروگاه کارون3 به عنوان نیروگاه تأمین اوج مصرف (Peak Power Generation)
که برق مورد نیاز کشور را در زمان حداکثر مصرف تأمین می نماید مورد بهره برداری قرار می گیرد.
این نیروگاه با ظرفیت معادل 2000 مگا وات تولید متوسط انرژی سالانه معادل 4137 میلیون کیلو وات ساعت (گیگا وات ساعت) و تولید مطمئن سالانه معدل 2965 گیگا وات ساعت قادر است بخش مهمی از کمبود انرژی و قدرت الکتریکی مورد نیاز را تأمین کند. همچنین این نیروگاه قابل گسترش به ظرفیت 3000 مگا وات می باشد.
احجام کلی
جاده های دسترسی حدود 27 کیلومتر
تونلهای زیر زمینی حدود5/21 کیلومتر
کل حفاری و سنگ برداری 15 میلیون متر مکعب
حفاری زیرزمینی 9/1 میلیون متر مکعب
کل بتن ریزی 5/2 میلیون متر مکعب
بتن ریزی زیر زمینی 530 هزار متر مکعب
طول گمانه های تزریق و زهکش بیش از هزار کیلومتر
16 شفت عمودی به مجموع طول 1360 متر
سه دستگاه پل با بزرگترین طول دهانه قوس 264 متر
بدنه سد و دریاچه
نوع سد بتنی دو قوسی
حجم بتن ریزی بدنه و سرریز 3/1 میلیون متر مکعب
ارتفاع از پی 205 متر
ارتفاع از کف رودخانه 185 متر
طول تاج 462 متر
عرض تاج 5/5 متر
عرض پی 29 متر
تراز تاج 850 متر
تراز نرمال بهره برداری 845 متر
حجم کل مخزن 2750 میلیون متر مکعب
حجم مفید مخزن 1250 میلیون متر مکعب
مساحت مخزن 46 کیلومتر مربع
طول مخزن 55 کیکومتر
بدنه سد(Dam body) کارون 3 به 25 بلوک تقسیم شده است . در بدنه سد دو سرریز تخلیه کننده جبرانی F.c.o ، دو سریز روزنه ای (o.s) ، دو سریز شوت و سرریز تاج (cresst spillay) واقع شده است . نوع سد کا رون3 بتنی دو قوسی ازپی205 متر که این ارتفاع در بلوک 13به 210 متر نیز می رسد. طول تاج آن 462 متر می باشد .عرض سد در پی29 متر ودرتاج سد5/5 متر می باشد .همچنین بتن مصرفی آن 1224329 متر مکعب می باشد .
بدلیل آنکه بتن بدنه سداز نوع حجیم است بایددانه بندی آن بزرگ باشدمانند(150-63) دلیل استفاده از دانه بندی درشت آن است که بامصرف مقدار سیمان کمتری به مقاومت فشاری مورد نظر برسیم. همچنین مشخصات بتن درهر قسمت حالت خاصی دارد.
بنابراین اهمیت کنترل ونظارت بسیار روشن خواهد بود بنابراین در طرح کارون 3 آزمایشگاه مکانیک سنگ وخاک وزارت راه ترابری مستقر گشته که وظیفه کنترل مداوم بتن وترکیبات آن است معمولاً اکثر بلوکهای سد آرماتور گذاری خاصی ندارد مگربلوکهایی که درآنها سرریز وجود دارد.بتن ریزی توسط خطوط هوایی که از ساحل چپ به راست وجود دارد انجام می شود در هرLift یک سری لوله به صورت مار پیچ وجود دارد که درآن آب جریان دارد وباعث خنک شدن بتن وپائین آمدن اختلاف دمای آن می شود. این لوله های مار پیچ Post coolingنام دارند.
در ساحل چپ ودر بلوک 5 یک دیواره به نام Wing wallوجود دارد که به صخره مجاور منتقل می باشد و مانع نفوذ آب به انتهای قوس بدنه می شود.
این دیواره علاوه بر نقش تکیه گاهی که دارد مانع از نفوذ آب به محل اتصال قوس وتکیه گاه می شود در مرز اتصال بلوکها به همدیگر ومناطق که خطر نفوذ آب وجود دارد از نوارهای درز بند Water stopاستفاده می شود .
و معمولاً در هر 15 متر یک Water stop عمودی و سپس افقی به کار می رود.
هر Lift بتن ریزی بدنه 3 متر می باشد وهمچنین در هر فاصله 30 متری یک گالری افقی وجود دارد که در دو طرف بدنه به صورت پلکانی به هم مرتبط می شوند که جمعاً 9 گالری در بدنه سد می باشد. در قسمت بالا دست تاج سد باکسهای درون بتن تعبیه شده است که ازآن لوله های PVC عبور می کند که ازاین لوله ها کابلهای عبور می کند برای روشنای بدنه سد.
همچنین سیستم ارتینگ بدنه سد که در قسمت های مختلف تاج سد به کار رفته است.
در سد آسانسوری وجود دارد که برای رفتن به گالری ها مورد استفاده قرار می گیرد.
نیروگاه
نوع نیروگاه زیرزمینی
ظرفیت کل 2000 (قابل توسعه تا 3000 مگا وات)
تعداد واحدها 8 واحد 250 مگا واتی
نوع توربین ها فرانسیس با محور عمودی
سرعت 5/187 دور در دقیقه
دبی خروجی هر واحد نیروگاه 172 متر مکعب در ثانیه
نوع شیرهای ورودی پروانه ای
تعداد ترانسفورماتورها 27 (24 تکفاز+3 ذخیره)
نوع پست 5/1 کلیدی 400 کیلوولت
نیروگاه کارون3 یک نیروگاه زیر زمینی است و مغار اصلی آن دارای 251 متر طول و 5/27 متر عرض است وارتفاع آن در محل محوطه مونتاژ توربین و ژنراتورها (Service bay) 55/23 مترواز پایین ترین نقطه ، لوله مکش 55/47 متر است.حجم سنگ برداری مغاراصلی بالغ بر 223000 متر مکعب است و از این رو بزرگترین فضای زیر زمین کشور محسوب
می گردد.
مجموعه نیروگاه زیر زمینی کارون3 که شامل مغار نیروگاه ، مغار ترانسفورماتور ، گالری شیرهای پروانه ای و مجموعه ای از تونلهای پنستاک ، شفت های دریچه های ورودی ،
گالری دریچه های ورودی ، درفت تیوب ها ، تونلها وشفت های انتقال نیرو ، تونلهای پایاب ،
تونلهای دسترسی دائمی و دسترسی موقتی در زمان ساخت است. بزرگترین وپیچیده ترین شبکه
فضاهای زیرزمینی کشور می باشد که پس از راه اندازی 8 واحد آن هر یک به قدرت 250 مگا وات قادر به تولید انرژی برق آبی معادل 2000 مگا وات در ساعات اوج مصرف خواهد بود.
سیستم انحراف
تونل انحراف اول
- طول تونل 613 متر
- قطر تونل 13 متر
- حداکثر ظرفیت تخلیه آب 1830
تونل انحراف دوم
- طول تونل 536 متر
- قطر تونل 13 متر
- حداکثر ظرفیت تخلیه آب 1400
فراز بند
- نوع فراز بند سنگریزه ای با پوشش بتنی
- ارتفاع 35 متر
نشیب بند
- نوع نشیب بند خاکی
-ارتفاع 21 متر
سرریزها و تخلیه کننده های جبرانی
- حداکثر سیل محتمل (PMF) 1500 متر مکعب در ثانیه
- ظرفیت تخلیه سرریز اصلی (شوت) 8710 متر مکعب در ثانیه
- ظرفیت تخلیه سرریز آزاد (تاج سد) 1540 متر مکعب در ثانیه
- ظرفیت تخلیه سرریزهای روزانه 2885 متر مکعب در ثانیه
- ظرفیت تخلیه کننده های جبرانی 250 متر مکعب در ثانیه
سد پایین دست و حوضچه آرامش
- نوع سد بتنی
- ارتفاع 46 متر
- طول تاج 67 متر
- حجم بتن 174000 متر مکعب
- طول حوضچه 400 متر
- عمق آب در حالت عادی 15 متر
- عمق آب در حالت سیلاب 53 متر
- حجم بتن ریزی 155000 هزار متر مکعب
- تعداد انکرهای mm5/63 4800 شاخه 12 متری
- تعداد انکرهای mm36 3200 شاخه 12 متری
مشاوران و پیمانکاران اصلی سد ونیروگاه
مشاوران:
- شرکت مهندسین مشاور مهاب قدس
- شرکت بین المللی ایکز
- مشارکت مهندسین مشاوره آور - هگزا
- شرکت آزما یشگاه مکانیک خاک وزارت راه و ترابری
- موسسه ژئو فیزیک دانشگاه تهران
- شرکت مشانیر
پیمانکاران ساختمانی :
- شرکت سابیر
- شرکت تابیله
- موسسه عمران ساحل وابسته به قرارگاه نوح (ع)
- موسسه حرا ء وابسته به قرارگاه نوح (ع)
- شرکت بلند پایه
- شرکت بین المللی استراتوس
پیمانکاران تجهیزات :
- شرکت فراب
- شرکت ماشین سازی اراک
- شرکت نصب نیرو
جایگاه نیروگاهای برق آبی
ایران:
- ظرفیت نیروگاههای برق آ بی دردست وراه اندازی : 10 هزار مگاوات
- انرژی پتانسیل برق آبی امکان پذیر به لحاظ واقتصادی: 50 میلیون کیلو وات ساعت در سال
- ظرفیت کل نیروگاههای کشور تا پایان سال 1392 : 60 هزار مگاوات
- ظرفیت کل نیروگاههای برق آ بی تا پایان سال 1392 : 12 هزار مگاوات
- سهم نیروگاههای برق آ بی در تولید انرژی برق در سال 1392 : 20 درصد
ایالات متحده :
- ظرفیت کل نیروگاههای برق آبی نصب شده :76 هزار مگاوات
- انرژی برق آبی متوسط سالیانه تولیدی: 300 میلیون کیلووات ساعت
- سهم نیروگاههای برق آبی در تولید انرژی برق : 9 درصد
بزرگترین تولید کنندگان انرژی برق آبی :
کانادا ، ایالات متحده ، برزیل ، روسیه ، چین ، نروژ
دهزیر:
محلی است در مجموعه کارون 3 که در آن کلیه اعمال و تولید بتن از تهیه سنگ معدن ودانه بندی وسنگ شکنی ودستگاه تولید کننده بتن سد وهمچنین آزمایشگاه بتن وانواع قطعات یدکی
پیمانکارها در آن قرار دارد. درضمن پست فشا ر قوی 400 کیلووات به عنوان یک گره در شبکه سراسری برق عمل می کند که کارswiching راانجام می دهد.
چهارخط 400کیلوولت وارد پست می شود و پنج خط ازآن خارج میشودکه یک خط به نیروگاه مسجدسلیمان ،یک خط به تیران و یک خط به اصفهان و یک خط به امیدیه و یک خط دیگرهم به نیروگاه شهیدعباسپور یاکارون1که درپائین دست کارون3 قرارداردخواهد رفت.
اصطلاح swiching :
متصل کردن وانتقال دادن خطی که از یک نیروگاه به یک شهر می آید را اصطلاحاً سوئیچ کردن دو خط می گویند . که این عمل در پست دهزیر کارون 3 مسیر است.
ابزار دقیق به کار رفته در نیروگاه
ابزار دقیق از مهم ترین بخش های هرواحد صنعتی وسدهای هرکشورمی باشد.دقت دراین ابزارووسایل نقش مهمی دارد ودقیق ترین ابزارموجوددرسد می باشد.این ابزارهایادرچنین عملیات آماده سازی نصب می شوند یادرمرحله ی بهره برداری مورد استفاده قرارمی گیرند. به عبارتدیگر هر ابزاری که بتواند هر پارا متری را با دقت زیاد اندازه گیری کند ابزار دقیق نام دارد، البته نوع دقت دراین ابزار متفاوت می باشد .
این ابزار در کارگاه کارون 3 در قسمتهای حوضچه نیروگاه وگالریهای مختلف نصب شده اند.
این ابزارها پنج نوع اند که با توجه به کاربرد عبارتند از:
1- ترموکو پل
به منظور تعیین دمای قطعات بتن در زمانهای مختلف ودرنقاط مختلف بدنه نصب می شوند.
2- پاندول
نشان دهنده حرکت و تغییرات بدنه است. که شامل دو نوع پاندول مستقیم و معکوس است. این ابزار در چهار بلوک ودر هنگام بهره برداری نصب می شود.
3- درز سنج
این وسیله بین دو بلوک مجاور ودر ارتفاع های مختلف نصب می شود. ومقدار درز و بازشدگی و تغییرات آن را نشان می دهد.
4- ترمومتر
ترمومترها مانند ترموکوپل هستند ولی نوع قرائت دما وطریقه اندازه گیری آن فرق دارد.
5-اکستنسومتر
برای اندازه گیری کشش ایجاد شده در انکرها مورد استفاده قرار می گیرد.
محوطه Service bay
در محل ورود به سایت مغار نیروگاه وبین Sumpمحوطه ای به نام Service bay قرار دارد که به سه طبقه مجزا تقسیم شده است طبقه بالای محوطه محلی است که در حال حاضر محل استقرار قطعاتی مانندbottom ring ،head cover برروی پایه های ازقبل آماده شده که قرار است در واحد 8 نصب شوند .طبق نقشه های تهیه شده ، محل استقرار هر قطعه باتوجه به تناژآن ازقبل تعیین شده است.
این محوطه زمانی که بیشتر توجه به نصب قطعات مکانیکی والکترونیکی معطوف شود،شکل اصلی خود را نشان خواهد داد.