►K-UDC 05:624; YU ISSN 0017-2774 UBLJANA, AVGUST 1984, LETNIK XXXIII, STR. 185—216 GRADBENI VESTNIK IBE • INŽENIRSKI BIRO ELEKTROPROJEKT HE SOLKAN V ZAKLJUČNI FAZI Program pripravljalnih seminarjev za strokovne izpite gradbene stroke v letu 1985 1. seminar: 14.— 18. januar 1985 2. seminar: 18.—22. februar 1985 3. seminar: 18.—22. marec 1985 4. seminar: 8.— 12. april 1985 5. seminar: 20.—24. maj 1985 6. seminar: 16.—20. september 1985 7. seminar: 21.—25. oktober 1985 8. seminar: 18.—22. november 1985 9. seminar: 9.— 13. december 1985 Za pripravljalni seminar za opravljanje strokovnih izpitov se prijavite na naslov: Zveza društev gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije, Ljubljana, Erjavčeva 15 Izpitni roki za strokovne izpite gradbene stroke za leto 1985 Zap. št. Prijave do Klavzurna naloga Ustni del l-G/85 21. 12. 1984 12. 1. 1985 29,—31. 1. 1985 ll-G/85 11. 1. 1985 2. 2. 1985 19,—21. 2. 1985 II l-G/85 15. 2. 1985 2. 3. 1985 12,— 14. 3. 1985 IV-G/85 22. 3. 1985 6. 4. 1985 16,— 18. 4. 1985 V-G/85 19. 4. 1985 4. 5. 1985 14,—16. 5. 1985 V l-G/85 17. 5. 1985 1. 6. 1985 11,—13. 6. 1985 VI l-G/85 6. 9. 1985 21. 9. 1985 Ö7od 10. 1985 VI ll-G/85 4. 10. 1985 19. 10. 1985 5,— 7. 11. 1985 IX-G/85 31. 10. 1985 16. 11. 1985 3.— 5. 12. 1985 Za strokovni izpit se prijavite na naslov: Zavod za tehnično izobraževanje, Ljubljana, Langusova 21 GLASILO ZVEZE DRUŠTEV GRADBENIH INŽENIRJEV IN TEHNIKOV SLOVENIJE St. 8 • LETNIK 33 • 1984 • YU ISSN 0017-2774 V S E B I I U A - C O I U T E I V T S Članki, študije, razprave Vlado Slokan: Articles, studies, proceedings 3 5 -LETNI JUBILEJ IB ELEKTROPROJEKTA ............................... 186 Savo Janežič in Dušan Somrak: IZGRADNJA VERIGE HIDROELEKTRARN NA SAVI . . . . 187 Janko Kovačec: VERIGA HE NA MURI ...................................................................................192 Željko Kokolj: PROBLEMATIKA MHE V SR SLOVENIJI ......................................... 195 Savo Janežič in Branko Batistič: REŠEVANJE GEOLOŠKO— GEOTEHNICNE PROBLEMATIKE PRI GRADNJI HE SOLKAN ........................................................................ 197 Branko Zadnik: DINAMIČNA ANALIZA HE M A V Č IČ E .........................................................203 Franc Zupan in Zdenko Josipovič: ZAPIRANJE GRADBENE JAME HIDROELEKTRARNE MAVČIČE NA S A V I .............................................................................................207 Vesti in informacije POZDRAVNI GOVOR PREDSEDNIKA PREDSEDSTVA ZDGITS News and informations NA ZBOROVANJU SEKCIJE KONSTRUKTORJEV .....................212 INŽ. SERGEJ BUBNOV — SEDEMDESETLETNIK ......................... 213 Informacije Zavoda za raziskave RADIALNE NAPETOSTI V ZAKRIVLJENIH LESENIH LEPLJENIH materiala in konstrukcij Ljubljana NOSILCIH Proceedings of the Institute for Jelena Srpčič 215 material and structures research Ljubljana Glavni In od govorn i uredn ik : SERGEJ BUBNOV L ek tor: ALEN K A RAIČ Tehničn i ured n ik : DUŠAN LAJOVIC U redniški od bor: NEGOVAN BOŽIČ, V LAD IM IR ČADEŽ, JOŽE ERŽEN, IV A N JECELJ, ANDREJ KOMEL, STANE PAVLIN, FRANC ČAČOVIČ, BRAN KA ZATLER R e v ijo izdaja Zveza društev gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije , L jubljana, E rjavčeva 15, te lefon 221 587. Tek. račun pri SD K L jubljana 50101-678-47602. Tiska tiskarna T one T om šič v L jubljani. R evija izhaja m esečno. Letna naročnina sku­ paj s članarino znaša 400 din, za študente 90 din, za p od jetja , zavode in ustanove 2000 din. R evija izhaja ob finančni p od ­ p ori Raziskovalne skupnosti S lovenije . Splošnega združenja gradbeništva in IGM S loven ije in Zavoda za raziskavo m a­ teriala In konstrukcij L jubljana. 35-letni jubilej IB Elektroprojekta Rojstvo IBE je trdno vezano na razvoj slo­ venskega energetskega gospodarstva, ki je po os­ voboditvi pričelo vlagati sredstva predvsem v grad­ njo vodnih elektrarn. Ko je ministrstvo za gradnje Slovenije 1. 1945 ustanovilo Projektni zavod, je skupina mladih gradbenih inženirjev in tehnikov, ki jo je vodil pokojni inž. M. Kleindienst, pričela s projektira­ njem vodnih elektrarn v Sloveniji. Bila so to leta, ko je bilo zaradi neizkušenosti potrebno mnogo vlagati v svoje lastno znanje in le navdušenci so zmogli te napore. Prva vodna elektrarna HE Savica, sicer skrom­ ne moči, je pričela uspešno obratovati. V teh časih je nastajalo več manjših projek­ tantskih skupin različnih strok, ki so bile usmer­ jene v energetiko. Potrebno jih je bilo organizacijsko povezati in tako je 1. 1949 nastal Hidroelektroprojekt v Ljub­ ljani, ki pa je bil povezan s centralno skupino v Beogradu, tako kot podobni biroji v Zagrebu, Sa­ rajevu in Skopju. Vsi ti Hidroelektroprojekti so projektirali nove elektrarne na svojih področjih. Ker v Črni gori podoben biro ni bil ustanovljen, je ljubljanski HEP projektiral tamkajšne nove vodne elektrarne. Vrstili so se prvi uspehi, ki so dali tudi prve izkušnje, pričele so obratovati HE Moste, HE Mariborski otok, HE Medvode in v Črni gori male HE Mušoviča Rijeka, Slap Zete in Glava Zete. Po letu 1951 so se posamezne projektantske skupine v republikah osamosvojile. Ljubljanska, z novim ime­ nom Elektroprojekt, je pričela širiti svojo dejav­ nost na celotno področje elektroenergetike. Pričeli so projektirati prvo veliko termoelektrarno v Šo­ štanju, razdelilne transformatske postaje, daljno­ vode in vse ostale energetske objekte. Podjetje je tudi v naslednjih letih širilo svojo dejavnost in po­ seglo tudi v investicijske procese industrijskih ob­ jektov, posebno tistih, ki so močneje vezani na energetsko intenzivnost. Da bi ponazorili te dejav­ nosti tudi v imenu, so se 1. 1962 preimenovali v Inženirski biro Elektroprojekt (IBE). IB Elektroprojekt je posebej po 1. 1970 pričel raz­ širjati svoje dejavnosti tudi v smeri kakovosti. Pri­ čeli so z organiziranjem investicijskih procesov s svetovalnimi dejavnostmi, kar je zahtevalo angaži­ ranje vseh tehničnih in ostalih spremljajočih strok. Le tako so dane naloge uspešno speljali, to je do tehnično nemotenega obratovanja objekta, s tem, da je bila realizirana tudi ekonomska uspešnost. Posebno skrb posvečajo prodoru na tuji trg. Ta čas so angažirani v Turčiji, Sovjetski zvezi in Abu Dhabiju, kjer so vezani v tehnološki krog s projektiranjem in ostalimi inženirskimi storitvami. Povsem jasno je, da ima ponudba v tujini iz­ glede na uspeh le tedaj, če nudi celovite storitve s tehnologijo naprave in z zagotovilom uspešnega delovanja. Finančna konstrukcija pa je poseben, včasih nerešljiv problem naših ponudb. Včlanitev v SOZD ZPS omogoča IBE-ju po­ vezati svoje storitve v tehnološko celoto. IBE je z referendumom, ki je uspel z veliko večino, potrdil vključitev v sozde EGS, REK Edvard Kardelj in REK Franc Leskošek-Luka, kar je bil pogoj za ce­ lovitejše in ekonomičnejše projektiranje ter izgrad­ njo energetskih objektov v Sloveniji. Integracija strokovnih kadrov v energetiki s področja investi­ cijskega procesa izboljšuje izglede pri ponujanju kompleksnih storitev za izgradnjo energetskih ob­ jektov doma in v tujini. IBE je v 35 letih svojega obstoja projektiral in sodeloval pri izgradnji vseh večjih energetskih in industrijskih objektov v Sloveniji in tudi pri mno­ gih zunaj nje. Naj jih naštejem vsaj nekaj: drav­ ska veriga elektrarn, termoelektrarna Šoštanj, HE Mratinje na Pivi, večstransko sodelovanje pri NE Krško, toplarna Ljubljana, termoelektrarna Trbov­ lje 2, toplarna Kosovo, plinska elektrarna Bresta­ nica, toplarna Cerak—Beograd, hladilni stolpi v Šoštanju, Tuzli, Zrenjaninu, Kidričevem, Lendavi, Brestanici; izdelali so projekte za desetine malih hidroelektrarn in za črpalni sistem Buško Blato. Zasnovali so in izdelali investicijsko in tehnično dokumentacijo za nad 100 razdelilnih transforma­ torskih postaj višjih napetosti in razpredli mrežo prek 2000 km daljnovodov. IBE je uspešno projektiral in sodeloval pri iz­ gradnji mnogih industrijskih kompleksov v Slove­ niji kot tovarn ivernih plošč v Nazar j ih, Otiškem vrhu, Novi Gorici, tovarne vlaknenk v Ilirski Bistri­ ci, kemične tovarne Iplas, Belinke, tovarne zdravil Lek v Mengšu, tovarne sladkorja v Ormožu, to­ varne energetske opremo EMO v Šentjurju, izgrad­ nji rudnika urana v Zirovskem vrhu, da omenim le nekatere večje objekte. V tujini je IBE sodeloval pri izgradnji ob­ jektov v Libiji, Alžiru, Iraku, v Nemški demokra­ tični republiki, projektirali so hidroelektrarno v Nepalu, tačas pa projektirajo z Lekom tovarno zdravil v Sovjetski zvezi, z Iskro transformatorske postaje v Turčiji in sodelujejo v izgradnji trans­ formatorskih postaj v Abu Dhabiju. Ob svojem jubileju si v IBE želijo, da bi uspešno uresničevali cilje, ki so si jih zadali, predvsem da bi učinkoviteje s svojim tehnološkim znanjem in skupaj z dobavitelji in izvajalci prodrli na tuji trg ter da bi tudi doma uspeli v prizadevanjih za or­ ganizacijo racionalnejše in ekonomičnejše izgrad­ nje. V IBE so prepričani, da trud 380-članskega ko­ lektiva ne bo zaman. Vlado Slokan, dipl. gradb. inž. Izgradnja verige hidroelektrarn na Savi UDK 627.8.036 Povzetek V prispevku je dan pregled možne energetske iz­ rabe odseka Save od HE Medvode do sliovensko-hrva- ške meje. Predlagan je tudi prioritetni vrstni red gradnje glede na proizvodnjo električne energije in problematiko, ki nastopa pri gradnji ter zainteresira­ nosti lokalnih dejavnikov zanjo. Piri obdelavi je pos­ večena večja pozornost izgradnji prvega odseka — sed­ mih HE od HE Vrhovo do HE Mokrice, ki predstavlja skupno s HE Brežice izravnalno stopnjo za izpuščanje naravnih pretokov Save na hrvaško stran. Letna pro­ izvodnja tega odseka predstavlja tudi 46 %> celotne letne proizvodnje vseh treh odsekov skupaj. Z vodogospodarskega stališča, predvsem glede na čedalje večje zniževanje nivoja podtalnice na Ljubljanskem področju in s tem pomanjkanjem pitne vode, bo izgradnja III. odsega, od HE Tacen do HE Ponoviče, postala v bldžni bodočnosti zelo zanimiva. Tretji odsek od HE Renk do HE Suhadol bo gle­ de na prisotnost železnice in cestar ter ozkega prosto­ ra (kanjon Save) za gradnjo najzahtevnejši in zato verjetno tudi zadnji v izgradnji. Zavedati pa se moramo, da bo le izgradnja celot­ ne verige zagotovila optimalno energetsko izkorišče­ nost reke Save in da bo le tako veriga hirloelektrarn obratovala tako, kot je bilo s projektom (študije) za­ mišljeno. 1. Uvod Zamisel o izgradnji verige HE na Savi je do­ kaj stara. Že v času 2. svetovne vojne so Nemci izdelali idejne osnove za izgradnjo HE na Savi, lotili pa so se tudi raziskovalnih del, geodetskih in geoloških, na lokacijah HE Vrhovo, HE Boštanj, HE Blance in HE Krško. Del teh podatkov se je ohranil in jih vključuje tudi inženirsko geološko poročilo, ki ga je izdelal Geološki zavod iz Ljub­ ljane leta 1960 za potrebe osnovnega projekta Save (izdelal IB Elektroprojekt 1. 1959). Na podlagi os­ novnega projekta je IB Elektroprojekt izdelal v le­ tu 1962 še idejna projekta za HE Krško in HE Vrhovo, nakar se je za dobo, ko se je favorizirala izgradnja termocentral in plinskih elektrarn, pre­ nehalo z aktivnostmi pri izdelavi dokomentacije za HE na Savi. S pričetkom naftne krize, ki je vplivala tudi na večanje cene električne energije (neposredno ali pa prek transportnih stroškov premoga itd.), se je zo­ pet obudilo zanimanje za izkoriščanje energetske­ ga potenciala reke Save. V letu 1978 je IBE izde­ lal elaborat Priprava elementov za investicijsko tehnično dokumentacijo, ki obravnava odsek od Renk do Krškega, v letu 1979 pa študijo energet­ ske izrabe Save, ki obravnava celotni odsek od Medvod do Mokric (slovensko-hrvaške meje). Avtorja: Savo Janežič, dipl. gradb. inž., in Du­ šan Somrak, dipl. gradb. inž., oba IB Elektroprojekt Ljubljana SAVO JANEŽIČ DUŠAN SOMRAK Summary The article autoMnes the possibilities of the explo­ itation of the Save river section between the HPP Medvode and the Slovenia — Croatian border for the purpose of power generation. Puggested in the order of priority for the hydro plants contructiom takig into consideration the power generation, possible construc­ tion problems as well as the interesent of the local factors in the construction. Attention is directed to the construction of the first section of seven hydro power plants from the HPP Vrhovo to the HPP Mokrice, forming together with HPP Brežice a compensating reservoir to regula­ te the natural water flows of the Sava river on the Croatian side. The annual output of this section re­ presents 46 per cent of the total annual output of all three sections together. Due to the increased ground water level lowering in the area of Ljubljana and consequently the shorta­ ge of potable water supplies, the construction of the second section — from the HPP Tacen to the HPP Ponoviče — will arouse considerable interesent in the near future. The third section — from the HPP Renke to the HPP Suhadol will be the most demanding part and therefore probably the last id the chain, due to the vicinity of the railway, the road and the narrow canyon of the Sava river. W e have to be aware of the fact that only the construction of the whole chain of hydro power plants will assure an optimum utilization of the Sava river hydro power resources and enable the power- plants to operate as it is imagined in the conceptual design. *I.V Na podlagi revizije te študije je IBE v letu 1982 izdelal tudi Idejne rešitve in tehnološki ela­ borat za HE Vrhovo, ki vsebuje zaključke vseh predhodnih študij glede števila agregatov, obrato­ vanja strojev, načina zapiranja turbinskih vtokov, tipa strojnice itd. Glede na specifičnosti posameznih odsekov Save (možnost organizacije gradbišča, pretočne ko­ ličine Save kot tudi stopnjo še potrebne obdelave) bi Savo lahko delili na več odsekov po naslednjem prioritetnem vrstnem redu: I. odsek: HE Vrhovo — meja SRS — SRH II. odsek: HE Tacen — HE Renke (v smislu in­ staliranega pretoka bi se ta odsek še ločil na: — odsek HE Tacen — HE Zalog: Qi = 250 m3/s — odsek HE Jevnica — HE Ponoviče: Qi = 400 m3/s III. odsek: — HE Renke — HE Suhadol IV. odsek: — HE Radovljica + Sava Bohinjka in Sava Dolinka — HE Mavčiče. Odsek IV. bi bil glede na majhne pretoke Sa­ ve ter dosti omejene možnosti izgradnje večjih stopenj zadnji po prioritetnem redu, je pa študij­ sko tudi najmanj obdelan. Odsek III. zajema pretežni del kanjonskega od­ seka Save, ki pogojuje gradnjo v dveh gradbenih jamah s posebnim ozirom na železniško progo na levem in cesto na desnem bregu. Taka gradnja po­ meni eno leto daljši čas gradnje ter večje specifič­ ne stroške, delno tudi na račun organizacije grad­ bišč. Odsek II. predstavlja verigo elektrarn v pod­ ročju Ljubljane. S svojimi akumulacijskimi prosto­ ri posegajo posamezne HE v glavnem v dosedanja denudacijska področja Save in jih zaradi tega ne bo težko uskladiti z urbanističnimi plani Ljublja­ ne. V Ljubljani se že soočamo z zniževanjem gladi­ ne podtalnice, kar bo privedlo v naslednjih letih, če se bo trend porabe še povečal, do pomanjkanja pit­ ne vode. V tej zvezi so že pred nekaj leti začele raziskave o možnosti umetnega bogatenja podtal­ nice. Z izgradnjo akumulacijskih jezer bi bilo mož­ no umetno dvigniti raven podtalnice in omiliti problem pitne vode. Iz omenjenih razlogov se je potrebno v najkrajšem času lotiti izdelave potrebne dokumentacije, ki bi dokončno definirala razpored posameznih stopenj, velikost bazenov in vseh os­ talih parametrov, potrebnih za dokončno defini­ ranje položaja in vloge HE v tem prostoru, in ki bo usklajena z urbanističnimi akti prizadetih občin. Odsek I. je po energetsko-ekonomski vrednosti vsekakor najbolj zanimiv, hkrati pa obstoji za ta del tudi največ izdelane tehnične dokumentacije. V oktobru 1983 je IBE izdelal študijo Izravnava pre­ tokov Save skozi mejni profil SRS—SRH in poeno­ tenje stopenj od HE Vrhovo do HE Mokrice. V štu­ diji je bil v prvem delu poudarek na določitvi mi­ nimalne potrebne velikosti kompenzacijskega ba­ zena, da se zadosti danim pogojem na mejnem pro­ filu s SR Hrvatsko. V drugem delu pa se je skušalo čimbolj izenačiti padec na posameznih stopnjah in s tem omogočiti čimvečje poenotenje elektrostroj- ne opreme in po možnosti tudi gradbenega dela glavnih pogonskih objektov. Za ta namen sta bi­ li študirani dve možnosti varianti razporeditve, in sicer: — varianta s 6 stopnjami, pri katerih so se gibali padci med 8 in 9,89 m, razen HE Brežice, ki so izstopale s 13,57 m padca pri Q; = 500 m3/s — varianta s 7 stopnjami, kjer so padci med 7,81 m in 9,52 m. Zaradi nekoliko večje izenačenosti padcev pri varianti s 7 stopnjami se je revizijska komisija od­ ločila za to varianto. Vzporedno s to študijo tečejo tudi raziskave na modelu v Vodogradbenem laboratoriju. Do sedaj so bile že izvršene preiskave: — pretočne sposobnosti enega prelivnega po­ lja in določitev koeficienta prelivanja na p reli v- nem pragu z upoštevanjem in brez upoštevanja vmesnih stebrov; — oblika natočnega dela cevne turbine (na­ klon natočne rampe, dolg vtočni del, skrajšan vtoč- ni del kot tudi različne velikosti vtočne odprti­ ne) z meritvijo porazdelitve hitrosti na vtočnem profilu in v profilu začetka turbine (hruške); — na zunanjem modelu je bil preizkušan pro­ storski natok na turbine. Obstoječi zunanji model celotne naprave je bil izdelan za HE Vrhovo, zato se je tu konkretno reševal tudi problem odvajanja proda izpred natočne rampe za HE Vrhovo kot iz­ jemno neugoden natok. Letos naj bi se preiskale še razmere na iztoku iz turbin tako na notranjem (dvodimenzionalnem) kot tudi zunanjem prostorskem modelu ter raz­ poreditve hitrosti pred predvodilnikom turbine z upoštevanjem različnega načina pritrjevanja tur­ bine in oblike vstopnega jaška. Vzporedno naj bi tekle preiskave na modelu cevne turbine tudi v Turboinštitutu. Eden od ciljev raziskav in ostalega projektne­ ga dela je tudi v izoblikovanju čimbolj enotnega pretočnega turbinskega trakta kot tudi prelivnih polj glede na možnosti, ki jih dopuščajo lokalne okoliščine in omejitve v bazenu. 2. Pregled razporeditve posameznih hidro­ energetskih stopenj na odseku od Medvod do Slo- vensko-hrvaške meje, pregled osnovnih — karakte­ rističnih podatkov (glej tabelo) in kratek opis splošnih karakteristik objektov K r a t e k o p i s Obravnavane elektrarne na I. odseku so nizko­ tlačne z neto padci med 7,19 in 8,12 m in instali­ ranim pretokom Qi = 500 m3/s. V strojnici so na­ meščeni trije cevni agregati požiralnosti 167 m3/s. Za zapiranje turbinskega vtoka so predvidene za­ silne zapore. Manipulacijo z zapornicami opravlja čistilni stroj s posebej prigrajenim mehanizmom. Zapiranje turbinskih iztokov omogočajo pomožne zapore. Jezovna zgradba je opremljena s segmentnimi zapornicami s klapnami in pomožnimi tramovnimi zaporami na vzvodni strani in plavajočimi pomož­ nimi elementi za zapiranje pretočnih polj z nizvod- ne strani. Za vlaganje pomožnih zapor na vzvodni strani je uporabljen čistilni stroj s posebej predvi­ denim mehanizmom in vzvodnimi konzolnimi ro­ čicami za vlaganje kotalnih in drsnih zapornič- nih elementov za zapiranje pretoka za časa grad­ nje. Vlaganje plavajočih zapor za pretočna polja bo opravljal žerjav, ki bo prevzel tudi vlaganje pomožnih zapor sifonskega iztoka. Za montažo in demontažo elektrostrojne op­ reme (cevnega agregata itd.) je v strojnici predvi­ deno mostno dvigalo. PREGLEDNA TABELA PREDVIDENIH HE NA SAVI - ODSEK MEDVODE - MEJA SRS-SRH $ Stopnja HE'do «1 ’ l .a g r /2 .a g r / 3 .agr (m3/s ) ^sr (m3/s ) % ^sr Hn m 2.agr/3 .agr Pmax (MW) W (GWh) Akumul. AH=lm (hm3) Aproksim. _ inves. vsotaxlO-'di (eene dec.83) 1. Tacen 12 5 /2 0 0 98 2,55 11,90 24,9 77 0,388 4,700 2. Ježica 125/200 100 2,50 8,90 18,7' 59 1,892 3,570 3. Šentjakob 12 5 /2 5 0 100 2,50 10,00 21,0 66 1,905 3,950 R 4 . Zalog I 2 5 /2 5 0 101 2,48 10,40 21,8 69 1,078 ft,135 5. Jevnica 200/400 178 2,25 8,85 29,7 104 2,463 5,640 6 . Kresnice 200/400 178 2,25 8,25 27,7 97 1,505 5,260 7. Ponoviče 200/400 178 2,25 18,77 63,0 220 1,455 12,875 Skupaj: 77,07 206,8 692 40,13 8» Renke 200/400 182 2,20 .8 ,50 28,6 102 0,380 5,830 w 9 . Trbovlje 200/400 182 2,20 8,28 27,8 99 0,300 5,640 R 10-. Suhadol 200/400 188 2,13 11,70 39,3 145 0,680 8,080 Skupaj: 28,48 95,7 346 19,55 11. Vrhovo 167/534/500 235 2,13 8,12 34,2 126 1,364 5,528 12. Boštanj 167/334/500 235 2,13 7,98 33,7 125 1,000 5,595 13. Blanca 167/334/500 243 2,06 7,61 32,2 121 1,390 6,053 • 14. Brestanica 167/334/500 '243. 2,06 7,56 31,9 120 1,125 6,145 15. Krško 167/334/500 247 2,02 7,19 30,4 114 1,100 6,162 16. Brežice 167/334/500 25O 2,00 .7,73 32,7 126 3,450 6,141 1 7 . Mokrice 167/334/500 305 1,64 7 ,5 ° 31,7 141 3,750 6,198 Skupaj: 53,69 226,8 873 41,82 S Ži TJ P.A J : 159,24 529,3 1 9 1 1 '101,50 PREREZ SKOZI PRETOČNO POLJE sloju pod nasipi. Potok Sopota bo reguliran tako, da bo speljan v betonsko korito v predelu mestnega jedra, ki je tako nizko ležeče, da ga vsaka petletna visoka voda danes poplavlja. Morebitna precejna voda se bo lovila z obojestransko cevno drenažo, ki bo speljana v bazenu in nato prečrpavana v ko­ rito Sopote. S tem bodo odpravljene poplave vse do pretokov, večjih od pretoka stoletne visoke vo­ de, kar pomeni velik pozitivni učinek elektrarne. Problematika zaščite železnice se bo reševala v skladu z dogovorom s predstavniki železniškega gospodarstva po principu, da gladina zajezne vode ne sme segati višje od 1,20 m izpod zgornjega roba železniškega pragu. Kjer bo potrebno, bodo za ta namen zgrajeni nasipi tesnjeni do neprepustne pod- PREREZ STROJNICE Ostali podatki o moči in proizvodnji ter in­ formativnih investicijskih vsotah so razvidni iz pregledne tabele na strani 189. 3 3. Problematika v baznih in principi reševanja Glede na veliko urbanizacijo področja, predvi­ denega za gradnjo HE, se soočamo s težavami pri zaščiti infrastrukturnih objektov, predvsem želez­ nice, ceste in kanalizacijskega omrežja. Ostala pro­ blematika nastopa predvsem v bazenu HE Vrhovo z zaščito Radeč in zaščito mesta Krškega pred dvi­ gom talne vode zaradi zajezitve HE Krško. V Ra­ dečah je predvidena zaščita mestnega jedra z iz­ gradnjo tesnjenih obrambnih nasipov s savske stra­ ni in izdelavo tesnilne diafragme v aluvialnem läge. Na enak način se rešuje problematika ohra­ nitve kmetijskih zemljišč na ogroženih področjih (He Brestanica). Ostali železniški objekti bodo us­ trezno sanirani (predvsem so to železniški propusti, podhodi, zidovi, brežine). Prizadetost cestnih povezav je največja tik ob lokaciji pregrad, kjer bo pri nekaterih centralah potrebno nadvišati niveleto cestišča ali pa izvršiti prestavitev cestišča. Delno bodo prizadete tudi PTT linije in elek­ trični vodi, vendar so ti problemi zvezani z manjši­ mi finančnimi stroški. Problematika kanalizacij, ki se neposredno iz­ livajo v Savo, je najbolj izražena v Radečah, kjer se rešuje z že načrtovano izgradnjo kolektorja. V Krškem je prizadeta tako padavinska kot fekalna kanalizcija na desnem bregu Save (delno je fekalna kanalizacija že speljana v kolektor na nizvodnem delu desnega brega). Na levem bregu se fekalni in padavinski kanalizaciji priključi še industrijska kanalizacija iz tovarne Đuro Salaj. Vpliv na podtalnico bo odločujoč predvsem v področju, rezerviranem za rezervat pitne vode na desnem bregu Save, nizvodno od Krškega. Od HE Krško po vodi navzdol v dolžini ca. 3 km ostaja zajezitev HE Brežic v obstoječem koritu Save. Tu se ne predvideva tesnjenje do neprepustne podloge, s čimer bo omogočeno naravno bogatenje podtal­ nice. V področju posega zajezitev v širši prostor pa se predvideva tesnjenje nasipov do neprepustne podlage (od 5—12 m), eventualno precejno vodo in ostalo zaledno vodo pa se odvaja z drenažnim ka­ nalom na primerni globini ob nasipih s tem, da se voda odvaja s prečrpavanjem neposredno v bazen HE ali pa se vodi po cevi v spodnjo vodo HE. Ob zniževanju nivoja podtalnice zaradi zmanjšanega dotoka vode s savske strani se bo podtalnica lahko umetno bogatila z doziranjem vode neposredno iz bazena. Termalna voda Čateških toplic je delno ve­ zana na podtalnico z gravitacijsko cirkulacijo delno pa se globoko termalni vodonosnik napaja s pada­ vinskimi vodami severnega dela, ki ponikujejo ob meji dolomita, ki tone v globino v smeri Čateškega polja. Eventualno (glede na ostale porabnike v prostoru) minimalno zvišanje gladine podtalnice torej ne more vplivati na spremembo kvalitete in kvantitete termalne vode. Vodnogospodarsko problematiko, vezano na od­ vod visokih voda, je študiral za odsek od Krškega do Mokric VGI iz Ljubljane in je usklajena z na­ črtovanimi energetskimi stopnjami. 4 4. Predviden način gradnje ter možnosti poenotenja, zamiki in dinamika letnih vlaganj Glede na možnost pomoči vzvodne elektrarne pri gradnji nizvodne (nizvodnih) stopnje (zapira­ nje gradbene jame, preusmerjanje vode v obtočni kanal in zapiranje odtočnega kanala itd.) je upra­ vičeno pričeti z gradnjo najvzvodnejše stopnje, to je HE Vrhovo, in nadaljevati z gradnjo HE v sme­ ri vode navzdol. Predvideva se, da se bosta HE Vrhovo in HE Blanca gradili v eni gradbeni jami zunaj korita reke, ostale stopnje tudi v eni gradbeni jami, ven­ dar v koritu Save (z obtočnim kanalom) razen HE Brestanica, kjer bo potrebna gradnja v dveh grad­ benih jamah (v koritu). Pri tem je potrebno pri­ pomniti, da naj bi gradnja potekala kontinuirano, pri čemer pomeni kontinuirana gradnja optimalen zamik 1— 1,5 leta pri gradnji naslednje stopnje ozi­ roma skrajna meja 3 leta, ki do določene mere za­ gotavlja kontinuiteto. Elektroinštitut Milana Vid­ marja je izdelal študijo Ocena okvirnih možnosti graditve HE na Savi in Muri, v kateri obravnava 1, 2 in 3 letni zamik gradnje naslednje stopnje in potrebno dinamiko letnih investicijskih vlaganj. Iz študije je razvidno, da bi bila potrebna sredstva pri optimalnem zamiku gradnje za 1 leto velikost­ nega rega 5—6 X 109 din. Veriga sedmih elektrarn bi bila končana v roku 9 let. Tako bi po treh letih in nato vsako naslednje leto pridobili povprečno po 33 MW moči, v končni fazi pa znese to 227 MW nove moči v sistemu. Kontinuirana gradnja pomeni tudi večjo stop­ njo organiziranosti gradnje (gradbišče, delavsko na­ selje, transporti, separacija, delavnice, uporaba jeklenih opažev itd.), kar se kaže v določenem od­ stotku tudi pri zmanjšanju stroškov gradnje. Drugi dejavnik, ki govori v prid čim hitrejši gradnji pa je možnost poenotenja strojne in elektro opreme ter delno poenotenje gradbenega dela in hidromehanske opreme, kar zopet lahko prispeva k zmanjševanju skupnih stroškov investicije. 5. Stanje projektne dokumentacije Za He Vrhovo je že izdelan idejni projekt, ki pa bo doživel spremembe predvsem glede na mož­ nosti poenotenja vseh stopenj. Problematika v ba­ zenu je dovolj natančno obdelana tudi kot osnova za PGD. V izdelavi pa je študija prizadetosti infra­ strukture za odsek od HE Boštanj do HE Mokric in dokumentacije za pridobitev lokacijskih smer­ nic. Če želimo v doglednem času pričeti gradnjo verige HE, je nujno potrebno pričeti izdelavo teh­ nične dokumentacije (skrajšanih idejnih projektov kot podlage za ugotovitev možne stopnje poenote­ nja projekta ali delov projekta, izdelavi PGD za posamezne stopnje, itd.). Zavedati se moramo, da projekti, narejeni v časovni stiski, niso nikoli naj­ bolj ekonomski in da se čas, porabljen za študije in projekte, v pripravljeni fazi investicije bogato obrestuje v času gradnje in obratovanja. Veriga HE na Muri UDK 627.8.036 1. Splošni podatki Ugodni hidrološki, topografski in geološki po­ goji uvrščajo Muro med vodotoke, zelo primerne za energetsko izrabo. Na področju SR Slovenije je predvidenih 8' energetskih stopenj s čelno akumu­ lacijo v Apačah, medtem ko je končna akumulaci­ ja predvidena v Podturnu, stopnji, ki že pripada SR Hrvaški. Gorvodno slovenske verige so locira­ ne avstrijske hidroelektrarne; tri od njih so na mejnem odseku med Jugoslavijo in Avstrijo; prav tako so na mejnem odseku tudi prve tri slovenske stopnje s HE Apače na čelu. Prednost verige HE na Muri je poenotenje padcev, zaradi česar sta elektrostrojna in hidrome­ hanska oprema vseh stopenj enaki. Zaradi ravnin­ skega sveta so poenotene tudi vse strojnice in je- zovne zgradbe. Razlike, odvisno od lege neprepust­ ne lapornate osnove, nastopajo zato le v temeljih. Razdelitev stopenj je naslednja: Stopnja Hzg v m Hsp v m Hb m Qi m3/s Ni MW E GWh HE Apače 222,00 214,00 8,00 334,0 22,0 92,0 HE Radgona 214,00 206,00 8,00 334,0 22,0 92,0 HE Radenci 206,00 198,00 8,00 334,0 22,0 92,0 HE Hrastje 198,00 190,00 8,00 334,0 22,0 92,0 HE Veržej 190,00 182,00 8,00 334,0 22,0 92,0 HE Mota 182,00 174,00 8,00 334,0 22,0 92,0 HE Gibina 174,00 166,00 8,00 334,0 22,0 92,0 HE Mursko središče 166,00 158,00 8,00 334,0 22,0 92,0 Vsota 222,00 158,00 64,00 334,0 176,0 746,0 VERIGA HE NA MURI 2. Hidrologija V vsem odseku Mura ne dobi nobenega omem­ be vrednega pretoka. Zato se upošteva podatke, veljavne za vodomersko postajo v Petanjcih. Q 50 %> 155 m3/sek sQs 160 mVsek Avtor: Janko Kovačec, dipl. gr. inž., Inženirski bdro Elektroprojekt, Ljubljana JANKO KOVACEC Slika 2 vQv 1780 mVsek nQn 42 m3/sek F 10.421 km2 J 1.100 mm C 0,44 Mura je vodotok z zelo izravnanimi pretoki. V zimskem času nastopajo izrazito nizke vode, v pozni pomladi in zgodnjem poletju izrazito visoke vode, v ostalem času so pretoki približno enaki srednjim. Sekundarne konice visokih in nizkih vod so rela­ tivno zelo redke. 3. Geologija Mura v območju verige hidroelektrarn teče po ravninskem svetu, ki pripada obrobju Panonskega morja. Debelina aluvialnih naplavin je v povprečju 6—15 m; med Veržejem in Gibino je izrazit jarek, kjer znaša debelina nanosa do 35 m. Pod peščeno- prodnatimi naplavinami ležijo plasti laporjev, ka­ terih debelina ni ugotovljena, vendar znaša prog­ nostično 1000—3000 m. Osnovo tvorijo metamorfne, deloma vulkanske hribine, ki pripadajo najstarej­ šim geološkim formacijam (tudi kambriju). Ta stara osnova ni doživela v vsej geološki zgodovini večjih sprememb in je zato tudi potresna nevar­ nost majhna. 4. Topografija Sama geografska razdelitev naselij, komunika­ cij in kultur narekuje izbrano razdelitev odseka na osem enakih stopenj. Možne bi bile sicer tudi ka­ nalske variante z manjšim številom višjih stopenj, ki pa iz ekoloških, urbanističnih in poljedelskih ozirov ne pridejo v poštev. V obravnavanem od­ seku je le eno večje, strnjeno mestno naselje — Radgona na jugoslovanski in avstrijski strani, sicer pa ni nikjer v neposredni bližini nobenega naselja. bočne nasipe. Omogočeno je namakanje in melio­ racije velikih površin sicer plodne zemlje, če var­ stvo narave ne bo zahtevalo ohranitve današnjega zamočvirjenega stanja. Z ustreznimi ukrepi bo podtalnica ostala na današnji višini. Strogi varstve­ ni ukrepi so predvideni za zaščito mineralnih vrel­ cev v Radencih. Tudi ne bo dopuščeno onesnaže­ vanje vode z komunalnimi in industrijskimi od­ plakami. 6. Energetika V Inštitutu Milana Vidmarja so bile izdelane obsežne študije, ki so določile robne pogoje za energetsko izrabo Mure. Tako je določen instaliran pretok v višini dvakratnega srednjega letnega pre­ toka, čelna akumulacija je dimenzionirana za pri­ mer, da mora veriga obratovati s polno močjo vsaj 4 ure dnevno tudi pri minimalnem dotoku reke (42m3/sek); iz tega sledi pogoj, da mora znašati koristna vsebina akumulacije 3 milijone m3. Navedeno je že bilo, da znaša moč vsake stop­ nje 22,0 MW, njena letna proizvodnja pa 92 GWh. 5. Varstvo narave Zelo občutljivo vprašanje vplivov na okolje pri reki Muri ni toliko pereče kot pri večini dru­ gih vodotokov. Majhni padci predvidenih stopenj so v naravi skoro neopazni, projekt pa upošteva, da se mora ohraniti današnji videz obmurskih logov, raznih mrtvic in rokavov zaradi specifičnega rast­ linskega in živalskega sveta v njih. Preprečuje pa vse današnje poplave, čeprav se s tem pospešuje propagacija visokovodnih valov, ki pa so ujeti v 4 Skupna moč verige je potem 176 MW, letna pro­ izvodnja pa 746 GWh. Od te proizvodnje odpade na zimski čas (4 mesece) 22 % ali 165 GWh, na prehodni čas (2 meseca) 14 °/o ali 104 GWh in na poletni čas (6 mesecev) 64 % ali 477 GWh. 7 7. Kratek opis Vsaka stopnja obstoji iz jezovne zgradbe, stroj­ nice in akumulacijskega bazena, ki ga omejujejo bočni napisi. Jezovna zgradba obstaja iz treh pretočnih polj, širine po 16,5 m. Zapirajo jih segmentne za­ pornice s krovno zaklopko s skupno višino 8,5 m. Prek jezu poteka most, po katerem vozi žerjav, ki vlaga pomožne zapornice in pomaga pri montaži opreme. Zapornice so na hidravlični pogon, ki je posluževan s prostora v strojnici. Strojnica je pol visoke izvedbe. V njej sta dva cevna agregata na horizontalni osi. Vsi pogonsko- obratovalni prostori so nameščeni v eni etaži na gorvodni strani in v dveh etažah na dolvodni stra­ ni strojnične dvorane. Montažna dvorana s pomož­ nimi prostori je v prizidku strojnice. V strojnici ni posebnega komandnega prostora, ker je brez po­ sadke in je elektrarna daljinsko vodena iz centra upravljanja v Mariboru. Vse transporte in montažo opreme opravlja glavni mostni žerjav. Pristop v strojnico je s spod­ njega elektrarniškega dvorišča, na katerem je tudi 110 kV stikališče. Vtoka in iztoka turbine se za­ pirata s pomožnimi zapornicami, ki jih vlagata po­ sebna manjša žerjava. Gorvodni je opremljen tudi s strojem za čiščenje grabelj. Elektrarniška dvorišča ob strojnici in jezu omejujejo krilni zidovi. Dvorišča prehajajo na levem in desnem bregu v bočne nasipe, ki so potrebni zaradi nižinskega sveta ob Muri. Nasipi so iz peščeno gramoznega ma­ teriala brez posebne obloge in brez tesnilne zavese v dnu razen v odseku neposredno pred strojnico. Za njimi se nahaja drenažni jarek, ki skrbi za od­ vod precejne vode in vzdrževanje gladine podtalni­ ce na zahtevani višini. Nasipi so odmaknjeni za 50 m od rečnega brega, kar je potrebno zaradi zma­ njšanje precejnih količin vode izpod nasipov. 8. Sklep Ni naključje, da se govori o enotni izgradnji savsko-murske verige hidroelektraren. Tudi na Sa­ vi je predvidenih 7 stopenj s skoro enakim padcem, le namesto dveh strojev so predvideni trije v vsa­ ki strojnici, ker je savski pretok za tretjino večji od murskega. Tako je 15 hidroelektrarn opremlje­ nih s povsem enako elektrostrojno opremo, enaki so tudi žerjavi in hidromehanska oprema na stroj­ nicah. Prav tako so v gradbenem pogledu strojnice zgrajene iz enakih tipskih elementov. Žal tako po­ enotenje ni mogoče tudi pri jezovnih zgradbah, ker to preprečujejo terenske razmere. Problematika MHE v SR Sloveniji ŽELJKO KOKOLJ Povzetek: V danku je predstavljena aktivnost IBE na področju projektiranja, izgradnje in študij za male HE. Ugotovljeno je, da tipizacija gradbenih elementov na mogoča zaradi specifičnih terenskih pogojev. Mož­ na je tipizacija opreme, ki jo bomo lahko dosegli, ko bo izdelan celovit pregled izkoristljivega hidroenerget­ skega potenciala. Podan je predlog organizacije za iz­ gradnjo MHE, ki zagotavlja hitrejši in bolj učinkovit nastop pri izgradnji. IBE že več kot 35 let sodeluje pri izgradnji elektroenergetskih objektov v SRS, Jugoslaviji in zunaj meja naše države. Vzporedno z razvojem v svetu in s pojavom energetske krize v zadnjih 5 letih je oživela izgradnja malih hidroelektrarn. S tem namenom je bila izbrana skupina stro­ kovnjakov, ki dela na področju študij, tehnične dokumentacije in kompleksne izgradnje MHE. Na temelju lastnih spoznanj in spoznanj v sve­ tu kakor tudi na podlagi večletnih izkušenj smo iz­ delali sistematski pristop pri izgradnji tehnične do­ kumentacije in tudi pri izdelavi objektov samih. Avtor: Željko Kokolj, dipl. gr. inž., Inženirski biro Elektroprojekt, Ljubljana Izdelujemo in sodelujemo v vseh fazah pripra­ ve investicijske in tehnične dokumentacije kakor pri izgradnji objektov samih. S programom 100 MHE v SRS se je povečala aktivnost zainteresiranih delovnih organizacij, društev in ostalih subjektov v naši republiki. Pove­ čanemu interesu za izgradnjo MHE pa ni v enaki meri sledila tudi sistematična obdelava energet­ sko izkoristljivega potenciala, kar povzroča še da­ nes določene težave pri izgradnji in projektiranju. Za program 100 MHE in za ostale interesente smo izdelali več kot 100 idejnih konceptov, idejnih rešitev in študij v katerih smo definirali vhodne podatke za nadaljnje faze projektiranja oz. izvaja­ nja. Poleg tega je bila izdelana tehnična dokumenta­ cija za več kot 30 objektov. Med delom se je pokazalo, da je približno 70 %> predlaganih lokacij energetsko nezanimivih ali tehnično nesprejemljivih. Razlog za takšno stanje je v tem, °da je bilo premalo poudarka na izdelavi pregleda izkoristljivega hidroenergetskega poten­ ciala. Tako je bila izgradnja MHE odvisna pred­ vsem od aktivnosti in iznajdljivosti posameznih investitorjev. fe • ' j s ' SR SLOVENIJA 1 ; 7 5 0 0 0 0 H »M - % MAS>ifc>5! IA<3>5*6 rsttsrt; Zaradi zgoraj omenjenega smo se vzporedno z izdelavo tehnične dokumentacije za 100 MHE lo­ tili sistematične izdelave bruto izkoristljivega po­ tenciala po posameznih občinah SRS. Investitorji te dejavnosti so bili občinski SIS za raziskovalno dejavnost. Vsebina take študije je: — bruto in neto izkoristljivi potencial — možna letna proizvodnja energije — popis obstoječih vodnih naprav — tehnična zasnova posameznih objektov na vodotoku in ocena investicije — predlog lokacij s prioritetno listo izgradnje. Do danes smo izdelali študijo za naslednje občine: Tržič, Jesenice, Kranj, Domžale, Ljubljan­ ske občine, Krško Trebnje in Ravne. Pri izdelavi teh študij moramo poudariti, da smo posebno pozornost posvetili enotnemu pristo­ pu in enotnim kriterijem za vse občine. Tako se je izoblikoval predlog lokacij, ki so tehnično izved­ ljive in energetsko zanimive za posamezne inve­ stitorje. Na podlagi zbranih podatkov bomo lahko posredovali kriterije, ki bodo definirali tip in iz­ bor opreme in približno oceno števila posameznih agregatov. V programu 100 MHE je bila večina objektov derivacijskega tipa s pretočnim načinom obrato­ vanja. Zato so se razvile posamezne oblike gradbe­ nih elementov, ki se v osnovi lahko poenotijo (za­ jetja, derivacije, strojnice), prav tako pa tudi pri­ padajoča elektrostrojna in hidromehanska oprema. Pri tem se moramo zavedati, da tipizacija gradbe­ nih elementov v smislu znižanja stroškov izgradnje ni mogoča, ker se mora hidrotehnična zasnova vsa­ ke elektrarne obravnavati kot posamezna tehno­ loška celota. Zajetja ne moremo tipizirati zaradi specifičnih pogojev na terenu. Posebno pozornost je potrebno posvetiti derivaciji. Pri pravilni izbiri derivacij­ skega sistema so lahko veliki prihranki, ki pa so odvisni predvsem od kvalitete potrebnih podlog. Cevovodi pod pritiskom predstavljajo največkrat največjo stroškovno postavko pri izgradnji MHE, zato moramo posebno pozornost posvetiti izboru ce­ vi in predvideti zaščitne mere pred hidravličnim udarom. To dosežemo z ustreznimi konstruktivnimi rešitvami (vodostani) oz. z ustreznim obratovanjem turbin. Strojnice je mogoče v določenih primerih zasnovati s tipiziranimi rešitvami, vendar ostaja temeljenje objekta, zaščita pred visoko vodo, od- vodnjevanje vode, pristop in ureditev platoja z ne­ tipičnimi rešitvami. Za vse omenjene elemente dosežemo največji prihranek, če se v času idejne zasnove izberejo pravilni hidravlično konstruktivni elementi in upo­ števajo hidrološke, geodetske in inženirsko-geolo- ške predloge. Pri izgradnji MHE nastopajo vse aktivnosti kot pri večjih HE, s tem da je obseg aktivnosti bistveno manjši. Osnovni elementi (pripravljalna dela in pro­ jektiranje, izvajanje gradbenih del in montaža) ostajajo enaki kot pri velikih HE . Najodgovornejšo nalogo predstavljajo priprav­ ljalna dela in projektiranje. Pri dosedanjih zkuš- njah se največkrat srečujemo z lokacijami, ki ni­ majo dovolj poznanih vhodnih podatkov (hidro­ logija, geologija). Pravilnost zasnove je odvisna ta­ ko od izkušenosti projektantov. Obseg izvajanja gradbenih del ne zahteva večjih in specializiranih izvajalskih organizacij, ampak so to v večini prmerov lokalne gradbene organizacje. Proizvodnjo in montažo opreme so do sedaj opravljali specializirani proizvajalci opreme. Ta oprema ne zahteva najbolj zahtevnih tehničnih prijemov in zato se bo krog proizvajalcev v bo­ dočnosti verjetno razširil. Izkoristki pri opremi so za MHE lahko tudi nižji kakor pri opremi za večje HE, saj vemo, da je vhodni podatek za hidrologijo v večini primerov negotov. Investitorji so večinoma nezadostno kadrovsko opremljeni in je neracionalno, da se formirajo stro­ kovne skupine v okviru investitorske organizacije. Po našem mnenju je pravilna rešitev, da se orga­ nizacijo projektiranja in izgradnje zaupa podjetju, ki ima primerne strokovne profile in izkušnje. Klasična porazdelitev na projektante, izvajal­ ce, dobavitelje opreme in montažerje ne predstav­ lja celostne rešitve. Zavedati se moramo, da obsež­ na tehnična problematika zahteva večji obseg iz­ gradnje, dobave in montaže opreme in hkrati stro­ kovno vodenje, kar predstavlja obliko razširjenega inženiringa. To odgovornost v razvitejših deželah prevzemajo inženiring organizacije, ki so speciali­ zirane na področju hidroenergetskih objektov, ker obvladujejo tehnično problematiko in razpolagajo s potrebnimi strokovnimi profili. Prav bi bilo, da bi bilo tako tudi pri nas. Reševanje geološko-geotehnične problematike pri gradnji HE Solkan UDK 627.8:624.13 SAVO JANEŽIČ BRANKO BATISTIČ Povzetek Izkušnje pri izvajanju globokih izkopnih del v prepereli in tektonsko močno poškodovani hribini so pokazale, da je uporaba prednapetih sider najhitreje izvedljiv in v specifičnih primerih tudi naj cenejši ukrep za začasno zavarovanje stabilnosti izkopnih po­ vršin in varnosti delovnega mesta. Prav tako se je pokazala uporaba trajnih sider (dvojna antikorozijska zaščita) pri objektih zavarovanj pobočij s trajno funk­ cijo kot ekonomičnejša rešitev, večkrat praktično tudi edino možno izvedljiva. Težnostni zidovi, ki so ob upo­ števanju seizmičnih pogojev mnogo večjih dimenzij od sidranih obločnih zidov, so bili izvedeni le na od­ sekih, kjer je prostor dovoljeval izvedbo izkopov ustreznih dimenzij in izkopnih površin v nagibu, ki je dovoljeval samo gradnjo. 1. Splošno Hidroelektrarna Solkan je najnižja stopnja si­ stema na Soči, ki bo izrabljala praktično ves preo­ stali del uporabnega padca od iztoka HE Plave pa do jugoslovansko-italijanske meje. Do leta 1940 sta bili zgrajeni dve deviacijski stopnji HE Doblar in HE Plave. V mnogih študijah v povojnih letih je bila tudi na zadnjem odseku predvidena derivacija v strojnico blizu državne meje. Raziskovalna dela ter ekonomske analize so pokazale, da je rečni tip elektrarne na lokaciji ca. 700 m vzvodno od solkan­ skega mostu najugodnejša varianta kljub izgubi padca do državne meje. Rečna stopnja z lokacijo neposredno pred mejo pa bi zahtevala izdelavo in­ jekcijske zavese prek cele solkanske terase; prav tako bi bili potopljeni temelji železniškega solkan­ skega mostu. He Solkan je v fazi zaključnih del in ima naslednje karakteristične podatke: instalirani pretok instalirana moč bruto padec letna proizvodnja Qi = 3 X 60 m8/s Pi = 31,2 MW Hb = 20 m W = 136 GWh 2. Geologija in geomorfologija Geološka raziskovalna dela za osnovni pro­ jekt hidroelektrarne so se začela že leta 1960. V profilu pregrade in v podaljšku osi so bile izvrtane tudi geološke vrtine v območju celotnega akumu­ lacijskega bazena pa je bila izdelana detajlna geo­ loška karta. Pregrada je v ozki dolini Soče v bližini kamno­ loma. Spodnji deli dolinskih pobočij so prekriti z gruščem in ostanki starih soških teras. Celotna de- Avtorja: Savo, Janežič dipl. gr. inž. in Branko Batistič, dipl. gr. inž., Inženirski biro Elektroprojekt, Ljubljana Summary The experience in performing deep excavation work in weathered and tectonically demaged rock has shown the prestressed anchors to be a speedy and in special cases even the most economical temporary protective measure for steep excavation rock surfaces and safety at work. The application of permanent anchors (double corrosion protection) as a final pro­ tective measure has also shown to be the most favourable and very aften practically the only feasible solution. Due to much larger sizes, the gravity walls were only used in sections where the evailable space allowed the excavation work of appropriate dimen­ sions and excavation surface slope to be carried out. belina teh plasti je v območju pregrade na levem bregu 5—10 m, na desnem bregu, kjer so soške te­ rase bolj ohranjene, pa so pleistocenske prodne in konglomeratne naplavine debele tudi do 20 m. Šir­ še območje pregrade sestoji iz plastovitih krednih apnencev, katerih plasti so debele nekaj cm do 1 m. Tankoplastoviti apnenec je povečini bituminozen in ponekod prehaja v lapornati skrilavec. Debe- loplastoviti apnenec pa je sive barve. Plasti so us­ merjenje od vzhoda proti zahodu in sekajo smer toka Soče pod kotom 40°. Magistralna cesta na levem in železnica na desnem bregu, katerih terasa poteka 25 oz. 30 m nad normalno gladino Soče, sta delno vsekani v apnenec. Ker so že geološka kartiranja pokazala, da je osnovna hribina znatno tektonsko poškodovana in mestoma tudi karstificirana, je bila preiskavam prepustnosti posvečena posebna pozornost. SITUACIJA GRADBENIH JAM PREREZ ZAGATNE STENE A - .i ARMIRANO BETONSKI ZID ARMIRANO BETONSK A GREDA PREDNAPETA SIDRA MOBILNOSTI PO 4000 kN (z a 1 .grad ben o ja m o ) "KONTRA K TOR" BETON INJEKTIRANO PREDNAPETA SIDRA NOSILNOSTI PO 4000 kN (z a II .g ra d b en o ja m o ) MERILO 0 5 S l ik a 2 Prepustnost kvartarnih naplavin ni bila kri­ tična, ker so bile v profilu pregrade odstranjene ali kasneje zatesnjene. Prepustnost apnencev je bila raziskana v vr­ tinah z vodnim pritiskom po metodi, ki jo je iz­ delal Lugeon. (Enota 1 Lugeon je enaka izgubi 11 vode na 1 m dolgem odseku vrtine pri pritisku 10 at = 100 kPa). Tako je bilo ugotovljeno, da je naj­ bolj preperel in razpokan apnenec, ki leži nepo­ sredno pod kvartarnimi naplavinami. V tej pre­ pustni coni povečini ni bilo mogoče doseči predvi­ denega pritiska 10 at zaradi prevelikih vodnih iz­ gub. Tudi v večjih globinah, kjer je vrtina prese­ kala večjo odprto razpoko ali kraški kanal, so bile ugotovljene velike prepustnosti za vodo (prek 100 1/min/m). Koeficient prepustnosti tako niha od 5 . 10~4 do 5 . 10~3 cm/s, v območjih zakraselega apnenca pa ga ni bilo mogoče določiti. 3. Zapiranje I. gradbene jame Prvotno predvidena izgradnja obtočnega kana­ la, ki bi rabil za evakuacijo do 400 m3/s v času del pri zapiranju desnoobrežne gradbene jame, je bila kasneje zaradi izjemno omejenega prostora in neza­ nesljivosti opuščena. Pogostost nastopanj pretokov, večjih od 400m3/s, je zaradi hudourniškega značaja Slika 4 EKSPANZIJSKA SIDRA Slika 5 Soče velika, (Qiooo let = 3000 m3/s) zato je bila iz­ brana tehnologija, ki omogoča izgradnjo gradbenih jam brez preusmeritve vodnega toka (sl. 1). V prvi fazi so bili zgrajeni gravitacijski priključni zidovi. Ostali del zagatne stene prve gradbene jame, v kateri so se gradila pretočna polja, pa je bil grajen tako, da so se na dobro očiščeno podlago v sami strugi Soče najprej betonirali betonski vodnjaki premera 6,0 m, vmesni prostori enake širine pa so se betonirali kasneje (sl. 2). Nadvišanje tako iz­ delanega spodnjega dela zagatne stene je bilo iz­ vedeno z armiranobetonskim tankim zidom. Sta­ bilnost pri obremenitvi z maksimalnim hidrostatič- nim pritiskom je bila zagotovljena s prednapetimi sidri nosilnosti 4000 kN na 1,2—1,5 m (sl. 3). V sred­ njem delu je bilo sidrajne izvedeno z obeh strani glede na to, da je ta del zagatne stene uporabljen pri obeh gradbenih jamah. Glede na to, da je funkcija teh sider samo za­ časna, je bila izvedena le enojna antikorozijska zaščita s cementno injekcijsko maso, ki je istočasno rabila tudi kot konsolidacij sko injektiranje skalne osnove do globine 12,0 m izpod temeljne površine zagatne stene. Izkopna dela v prvi gradbeni jami so v glavnem potrdla rezultate raziskav, v posa­ meznih odsekih in tudi različnih globinah pa se je naletelo na tektonsko močno poškodovane apnen­ ce, katerih karakteristike so se približale karakte­ ristikam nevezanih materialov. Z napredovanjem izkopnih del in večjo globino pa so postajali vse izrazitejši tudi izviri, ki so dovajali v gradbeno ja­ mo deloma soško vodo deloma pa zaledno vodo z obeh bregov Soče. Na koti projektiranega nivoja temeljev prelivnega objekta je bila presekana pot močnemu kraškemu toku, katerega dotok je skupaj z ostalimi izviri presegel sposobnost črpalk, s ka­ terimi se je izčrpavala voda iz gradbene jame. Za nemoteno nadaljevanje del je bilo zato nujno vsaj delno zatesniti ta kraški izvir. V ustje izvira je bila vgrajena jeklena cev 0 600 mm, opremljena z zasunom, ki je začasno odvajala celotno vodno ko­ ličino. Globoko v kraški kanal sta bila nameščena dva cevna priključka na betonsko črpalko in na in- jektor cementne mase. Po zaprtju ventila na vodovodni cevi se je is­ točasno pričelo neprekinjeno injektiranje in beto­ niranje kraškega kanala (sl. 4 in 5). Izdanost izvi­ ra se je po uporabi ca. 15 m3 betona zmanjšala od prvotnih ca. 360 1/s na ca. 120 1/s. Tako je bilo mož­ no nemoteno pripraviti temeljno površino pretoč­ nih polj, ki pa je bila na nekaterih odsekih kljub globini 6—8 m pod dnom korita Soče, slabše od zahtevane. Na teh odsekih so bile plasti tektonsko poškodovanega apnenca pomešanega z glino od­ stranjene ter nadomeščene z betonom. 4. Zavarovanje desnega brega vzvodno in nizvodno od pretočnih polj S pričetkom gradnje pretočnih polj v prvi grad­ beni jami so se pričela tudi izkopna dela za izgrad­ njo objektov zavarovanj pobočij na desnem bregu. Kljub omejenemu prostoru je bil na vzvodnem desnem bregu izdelan gravitacijski oporni zid te­ meljen na kompaktnem apnencu. Na stabilnost str­ mih izkopnih površin v aluvijalnem površinskem materialu je imel zelo ugoden vpliv sloj konglo­ merata debeline 2—3 m, ki se pojavlja kot vložek v sicer nevezanem terasnem materialu. Krona gravitacijskega opornega zidu na višini spodnjega roba konglomeratnega sloja predstavlja temelj za­ varovanja zgornjega dela pobočija do kote nor­ malne zgradbe. Ta del je ob prelivnem objektu za­ varovan s težko betonsko oblogo, ki vzvodno preide v zavarovanje s »PALVIS« žičnimi košarami. Nekoliko večji odmik trase železnice nizvodno od pretočnih polj je dovoljeval izvedbo delovnega platoja z betonarno in deponijami agregata. Po­ manjkanje prostora ni dovoljevalo izgradnje gravi­ tacijskega zidu za zaščito zidu nizvodno od preliva Ker je bila zaščita zaradi tektonsko močno poško­ dovane hribine nujna, smo predvideli tanek oblož- ni zid višine ca. 10 m, sidran s trajnimi predna­ petimi sidri dolžine do 13 m z nosilnostjo po 160 kN in 480 kN. Račun stabilnosti tega 140 m dolgega obloženega zidu je bil izdelan z enakimi parametri in sezmični vplivi kot ostali objekti HE Solkan. Slika 6 V fazi izkopov so se pojavljali manjši izvori vode, ki je pronicala iz zalednja skozi razpoke, del­ no zapolnjene z glino. Zato je bila izvedena drena­ ža, ki preprečuje dodatne pritiske zaledne vode. Ker izvedba klasičnega drenažnega sistema ni bila mogoča, je bil uporabljen »politlak« — drenažna sintetična tkanina, ki istočasno opravlja funkcijo filtra, ki preprečuje izpiranje materiala. Tako dre­ nira voda iz zalednja kakor tudi voda, ki se fil­ trira v zaledje ob nihanju gladine Soče, se odvaja skozi odprtine v obložnem zidu. 5. Izgradnja II. gradbene jame na levem bregu Soče V času, ko so bili stebri pretočnih polj v I. gradbeni jami zabetonirani do višne, kjer nadalj­ nje gradnje ne bi ogrožal nastop visoke vode, se je pričelo z izgradnjo vzvodnega in nizvodnega de­ la II gradbene jame (sl. 6). Izgradnja je potekala na isti način kot pri I. gradbeni jami. Betonski vod­ njaki so se betonirali na očiščeno skalno podlago, vmesni deli pa so se betonirali šele po rušenju vzvodnega in nizvodnega dela zagata I. gradbene jame, ko so pretočna polja lahko prevajala celot­ no vodno množino. Odločitev, da se v strojnici vgradijo trije agre­ gati požiralnosti po 60 m3/s in ne dva, kot je bilo prvotno predvfdeno, je povzročila tudi ca. 15,0 m daljšo strojnico. Tako je gabarit nove strojnice segel v profil stare magistralne ceste, ki je bila predhodno preložena v profilu pregrade za širino vozišča v breg. Zavarovanje trase te ceste, ki je samo na polovici širine temeljena na kompaktni skali, je bil prvi pogoj za začetek izkopnih del. Za­ to je bil rob prestavljene ceste zaščiten z gravita­ cijskim zidom višine do 5 m fundiranim na skalno podlago. Po izkopu nevezanega materiala vzdolž zidu se je pričelo z izkopom v skali za zgradbo strojnice. V nekaterih odsekih se je pod temelji zidu naletelo na sloj močno razpokane hribine. Pri močnejšemu masovnemu miniranju se je pojavila na sredini vozišča vzgolž zidu ca. 1 cm ši­ roka razpoka približno na mestu, kjer temeljna tla cestnega telesa prehajajo iz kompaktnega apnenca, ki se skokovito spušča proti koritu Soče, v področ­ je prodnih, z glino in posameznimi samicami po­ mešanih zemljin. Organizirana je bila stalna pre­ cizna geodetska kontrola deformacij hribine na šir­ šem področju izkopnih del za strojnico. Ugotovitev, da vzdolžni gravitacijski zid ni temeljen na kvali­ tetni podlogi, je zahtevala takojšnje sanacijske po­ sege. Zaradi pomanjkanja prostora so bila v pod- kopih zabetonirana štiri armiranobetonska rebra z KARAKTERISTIČNI PREREZ ZAVAROVANJA GLOBOKEGA IZKOPA ZA STROJNICO PREREZ B-B MESTO RAZPOKE V ZD O LŽ CESTE OB PRIČETKU MINIRANJA PRESTAVLJENA CESTA STARA TRASA CESTE vertikalnimi čelnimi površinami, ki so vertikalne obremenitve prenašala na kompaktno skalo. Prob­ lem stabilnosti pa je bil rešen z vgradnjo začasnih sider, vendar so opazovani premiki krone gravita­ cijskega zidu prenehali šele z občutnim zmanjša­ njem količine eksploziva, aktiviranem v časovnem intervalu, (sl. 7) Tektonska porušenost hribine in z glino izpol­ njene razpoke v preperelem apnencu na območju natočnega zidu so ogrožali izvajanje izkopnih del. Zato je bila izkopna površina višine 20 m na tem območju predhodno zavarovana s plitvimi sidri KARAKTERISTIČNI PREREZ ZAVAROVANJA LEVEGA BREGA C-C CESTA BOVEC - N.GORICA nosilnosti 160 kN v razporedu, ki se je določal na kraju samem. V območju najglobljega izkopa za strojnico in nizvodno je skalna podloga kvalitetnejša, vendar se istočasno debelina terasnega materiala občutno povečuje. V območju same strojnice je bilo ob že delno izvršenih izkopih ugotovljeno, da obstaja ne­ varnost lokalnih zdrsov skalne mase. Zato je bila na višini ca. 12,0 m nad predvideno temeljno plos­ kvijo strojnice zabetoniran masiven armiranobe­ tonski nosilec, sidran z nizom globokih sider nosil­ nosti po 1000 kN. Nosilec je imel tudi funkcijo lo­ vilnega odra, in je varoval globlji del gradbene ja­ me pred padajočim kamenjem. Pobočje nizvodno od strojnice je zavarovano s težko betonsko oblogo, ki jo prekinjajo nosilni stebri mostu dostopne ceste. Obloga, v območju iztočnega objekta visoka 30 m z nagibom 1 :0,7, je Slika 9 bila zaradi dinamike izgradnje in nevarnosti ru­ šenja površinskih slojev hribine, zabetonirana v dveh fazah. Po izvršenih izkopih v približno 15,0 m debelem sloju nevezanih materialov je bil v prvi fazi izveden najprej zgornji del betonske obloge temeljev na razmeroma kvalitetni skali. »Presspliting«, izveden pred betoniranjem te­ melja prve faze obloge, je omogočil v drugi fazi lažjo izvedbo izkopa za spodnji del obloge, ki je potekal v kampadah. Obloga je bila sidrana z glo­ bokimi trajnimi sidri, katerih nosilnost in razpo­ red sta bila določena s stabilnostnimi računi, glo­ bino sidranja pa je diktiral položaj večjih razpok in tektonskih linij v hribini (sl. 8). Višina obloge se nizvodno zmanjšuje ob isto­ časnem večanju tlorisne razdalje med robom glav­ ne ceste in regulacijsko linijo Soče. S tem je težka obloga kmalu prešla v objekt, ki je zadovoljil po­ gojem stabilnosti tudi brez uporabe prednapetih sider. 6. Injekcijska zavesa Vertikalna injekcijska zavesa sledi v tlorisu trasi kontrolnega hodnika v temelju strojnice in pretočnih polj s priključnim desnoobrežnim zidom. Na levem in desnem bregu se od konca kontrolnih hodnikov zavesa nadaljuje pravokotno v desni in levi breg. Injekcijska zavesa pod objekti je izvedena do kote + 20,0, kar je 30,0—35,0 pod dnom korita Soče. V Bokih se globna zavese postopoma zmanjšuje, ta­ ko da je dolžina vrtin od 15 do 70 m. Zgornji pre­ perel in razpokan apnenec je na stiku z objektom injektiran dodatno še s kontaktnimi injekcijami dolžine 7,0 m, ki so hkrati tudi vezne injekcije in omogočajo boljšo povezavo med objektom in in­ jekcijsko zaveso. Injektiranje je izvedeno z vrtinami na medse­ bojni razdalji 3,0 m. V prvi fazi so se vrtale in in- jektirale primarne vrtine na razdalji 6,0 m. Na vsa­ ki drugi primarni vrtini so bile izvršene meritve VDP, ki so bile namenjene za določitev potrebne gostote injekcijske mase. V drugi fazi so se vrtale in injektirale sekundarne vrtine. Tudi na vsaki dru­ gi sekundarni vrtini so se izvajale meritve VDP kot kontrola efekta injektiran j a v primarnih vr­ tinah in za izbiro konsistence injekcijske mase se­ kundarnih vrtin. Injektiranje se je izvajalo s cementno injekcij­ sko maso (95 °/o cementa, 5 % aktiviranega bento­ nita) po zabetoniranju betonskega bloka do kote kontrolnega hodnika. Zaradi nevarnosti prevelikih vzgonskih tlakov v času injektiranja je bil ta blok predhodno sidran z ekspanzijskimi prednapetimi sidri v osnovno hribino. Po končanem injektiranju primarnih, sekun­ darnih in kontaktnih vrtin so bile izvedene kon­ trolne vrtine v razdalji 20 m. Dinamična analiza HE Mavčiče UDK 624.8.04 Povzetek Članek opisuje dinamično analizo, izvedeno pri HE MAVČIČE. Strojnični blok pregrade je bil analiziran po metodi končnih elementov z upoštevanjem interak­ cije temeljnih tal akumulacije po metodi Wester - gaarda. Ugotovljeno je bilo, da koncentracije napetosti V masivnih betonih ob vzeti potresni obtežbi ne pre­ segajo nosilnosti betona v nategu. 1. Splošno Hidroelektrarna Mavčiče bo za elektrogospo­ darstvo in s tem za celotno slovensko gospodarstvo relativno pomemben objekt, ki bo zgrajen v teh, energetsko sušnih časih. Pri tem ne igra tolikšne vloge instalirana moč elektrarne (38 MW) v primer javi s siceršnjo skupno močjo že zgrajenih elek­ trarn (ca. 2000 MW) kot kvaliteta razpoložljive vršJ ne energije, ki jo bo lahko dajala ob konicah po­ rabe, praktično na mestu porabe v tudi sicer defi­ citarnem področju gorenjsko-ljubljanske kotline. Ker je področje Slovenije in še posebno ljub- ljansko-gorenjske kotline znano kot seizmično ak­ tivno z verjetnostjo nastopa močnih potresov, se takoj postavlja vprašanje o zaščiti infrastrukturnih objektov pred naravnimi katastrofami, kot so moč­ ni potresi. Gradnjo objektov na takšnih področjih regulira za objekte visokih gradenj Pravilnik o tehničnih normativih za graditev objektov visoke gradnje na seizmičnih področjih (U. 1. SFRJ, št. 31/81), ki pa ne vključuje hidrotehničnih objektov. Važno področje tako še ni pokrito s primerno re­ gulativo. Kljub temu se je pri snovanju HE MAV­ ČIČE ubrala pot v duhu novejšega reševanja pro- ma seizmične mdkrorajonizacije in dinamične ana­ lize. 2. Projektni parametri Če pogledamo v zgodovino projektiranja do­ linskih pregrad, vidimo, da so bile v svetu in pri nas v največ primerih analitično preizkušene na horizontalne potresne sile, ki bi jih povzročil ze­ meljski pospešek velikostnega reda do 0,1 g. Skladno z razvojem potresnega inženirstva kot znanstvene discipline pa se je izpopolnjeval tudi pristop k določanju projektnih parametrov in ana­ liza objektov dolinskih pregrad. Zelo buren raz­ voj, bi se še ni ustavil, je to področje doživelo v sedemdesetih letih. S takšnega zornega kota bi lahko gledali tudi snovanje HE MAVČIČE. Projektni parametri za lokacijo Mavčiče (lit. 1) so bili določeni na temelju izsledkov obsežnih seizmoloških raziskovalnih del na terenu in v la­ boratorijih, ki jih je bilo treba opraviti v fazi Avtor: mag. Branko Zadnik, dipl. gr. inž., IB Elektroprojekt, Hajdrihova 4, Ljubljana BRANKO ZADNIK Summary The article deals whit dynamic analysis which has been performed for the HPP MAVČIČE. The power­ house part of the dam has been analysed according to the method of finite elements. The soil —• structure interaction and the water infuence in the storage re­ servoir are considered by Westergaards theory. It has been established that the structure is correctly desig­ ned from the standpoint of earthquake resistance. prvih zasnov objektov. Rezultati teh raziskav so nam pokazali seizmično aktivnost bližnje in dalj­ ne okolice pregrade, možnosti za nastop potresa iz neznanih in v teku raziskav odkritih prelomnic (sl. 1) kakor tudi energetske karakteristike lokal­ nih in bolj oddaljenih žariščnih con. Določeno je balo možno premikanje tal ob bo­ dočem potresu. Ta faza je najdelikatnejša v ce­ lotnem postopku seizmične analize objekta in je tudi teorečno še najmanj dorečena. Tega se je bilo treba zavedati pri analizi konstrukcije, saj nam gi- Slika 1. Model notranje strukture ljubljanske depresije Bloki: 1 — maksimalni dvigi 2 — pomembna relativna dviganja 3 — relativni dvigi 4 — slabši relativni dvigi 5 — relativna dvigovanja s tendenco mirovanja 6 — relativna tonjenja 7 —• maksimalna tonjenja banje tal narekuje karakteristike dinamičnega obnašanja konstrukcije oz. sile, ki ob potresu do­ datno obremenjuje konstrukcijo. Seizmološke analize so vodile k dvema osnovnima ciljema: — k določitvi »projektnega potresa«, za kate­ rega se najpogosteje uporablja definicija, ki do­ voljuje nastop tega potresa v amortizacijski dobi objekta brez nastopa poškodb, ki bi preprečile eksploatacijo objekta. Na lokaciji HE Mavčiče je dobljena vrednost za ta parameter 0,30 g, in — K določitvi »maksimalno možnega potresa«, to je potres, pri katerem dopuščamo določene po­ škodbe objekta s pogojem, da le-te ne povzroče katastrofalnih vplivov na okolico. Vrednost tega parametra je pri HE Mavčiče 0,42 g. Poleg teh dveh parametrov je bil podan tudi predlog več časovnih registracij pospeškov, ki naj bi se v dinamični analizi uporabile glede na od­ daljen, oziroma bližnji tip potresa. 3. Matematični model, uporabljen pri dina­ mični analizi HE Mavčiče Osnovna ideja pri zasnovi modela pregradne­ ga objekta HE Mavčiče je bila delitev v tri bloke: strojnični del, pretočno polje in levoobrežno pri­ ključno pregrado, ki so vsak zase stabilna celota po eventualnih zdrsih, ki bi lahko nastopili pri po­ tresih večje jakosti, kot je tu predviden z maksi­ malnim pospeškom a = 0,4 g (sl. 2). S tem je dosežen osnovni cilj filozofije varo­ vanja nizvodnih področij. Za obravnavo strojničnega dela pregrade je izbran karakterističen prerez skozi vtok, turbinski Slika 2. Načelna skica možnih pomikov posameznih blokov pregradnega objekta HE MAVČIČE del in iztočni del (sl. 5). Interakcija temeljnih tal je bila vključena v račun z modeliranjem zemelj­ skega telesa v naslednjih dimenzijah: dolžina mo­ dela zemljine je trikratna širina pregrade, višina je enaka višini pregrade. Tako dobljeni ravninski model je deljen v mrežo četverokotnih elementov (sl. 4).Obravnavana je bila celotna širina strojnič­ nega bloka b = 39,80 m. Odprtine v betonskem bloku (vtok, spirala, generatorski jašek, sesalna cev) so upoštevane z zmanjšanjem debeline ele­ mentov, ki jih popisujemo, oziroma z ekvivalent­ nim zmanjšanjem elastičnega modula. Problem je analiziran na dva načina: HE MAVCICE * DINAMIČNA ANALIZA Slika 3. Izolinije superponiranih napetosti zaradi statične in dinamične obtežbe HE M A V Č I Č E PREREZ SK0ZI STR0DNIC0 eŠTEVILČBS ELEMENTOV H ID R O S TA TIČ N I© / HIDRODINAMIČNI © IN VZGONSKI © PRITISKI V (m ) vodnega stebra Slika 4. Matematični model, uporabljen pri dinamični analizi s prikazanimi obtežbami 1920 2930 53.20 Slika 3. Karakteristični prerez strojničnega bloka pri HE MAVClCE v________________ 2360 23.20 '______________ y 10-80 a) z upoštevanjem ravninskega napetostnega stanja, enotno debelino vseh elementov d; = 1,0 in apoksimacijo odprtin z različnimi elastičnimi mo­ duli betona Em = Em(1) b) z upoštevanjem ravninskega deformacij­ skega stanja, enotnim elastičnim modulom betona Eb in debelinam elementov zmanjšanimi za odprti­ ne (di). Tako smo dobili konstrukcijo diskretizirano v mrežo s 199 vozlišči in 165 elementi. Za analizo je uporabljen program SAP IV in element tipa 4 Elastične karakteristike materiala so privzete za beton: Eb = 21,0 . 10« kN/m2 v = 0,16 y — 25 kN/m3 za zemljino (enoplastna tla): Ez = 8 . 104 *6 kN/m2 v = 0,25 y = 19 kN/m3 Pri upoštevanju ravninskega napetostnega stanja je določen elastični modul tanjših elemen­ tov po naslednjem principu: Em = Eb . — bm kjer pomeni: Eb — elastični modul betona Ebi — karigirani elastični modul betona bm — maksimalna debejdna elementa, ki je enaka širini strojničnega dela, b = 39,80 m bi — debelina obravnavanega elementa, zma­ njšana za odprtino 4. Obtežbe Izbrani model konstrukcije je bil analiziran na naslednje obtežbe, ki bistveno prispevajo k re­ zultatom (sl. 4): a) statične obtežbe: — lastna teža konstrukcije, — hidrostatični pritisk na vzvodno steno pre­ grade, — hidrostatični pritisk na temeljna tla (masa vode), — vzgonski pritisk na stično ploskev pregrade in temeljnih tal. b) dinamične obtežbe: — hidrodinamični pritisk akumulacije na vzvodno steno pregrade, — horizontalno gibanje tal s pospeški po ak- celerogramu potresa El-CENTRO 1940, smer N-S z vzbujanjem temeljne podlage na spodnjem robu modela. Vpliv lastne teže konstrukcije je avtomatično vključen v račun z uporabljenim SAP IV. Hidro­ statični in hidrodinamični pritisk prenašamo na konstrukcijo prek vozlišč na vzhodni steni pre­ grade kot koncentrirane sile oziroma mase, ki nam popišejo sodelovanje akumulacije in pregrade v času potresa, skladno s teorijo Westergaarda. Kot je videti na sliki 4, v dinamični model strojničnega bloka niso vključene lahke konstruk­ cije, ki s svojimi relativno majhnimi togostmi ne bi bistveno vplivale na razporeditev napetosti po masivnih betonih. Njihov vpliv je zajet s posamez­ nimi koncentriranimi masami v ustreznih vozliš­ čih modela. 5. Rezultati Rezultati statične in dinamične analize so dobljeni v numerični in grafični obliki (Sl. 5). Ta­ ko lahko na slikah spremljamo potek absolutnih maksimumov maksimalnih in minimalnih glavnih napetosti, dobljenih v opazovanem časovnem ob­ dobju z dinamično analizo. Analogno opazujemo tudi napetosti, dobljene pri statični analizi in su- perponirane napetosti zaradi dinamičnih in statič­ nih vplivov. Dobljeni so tudi premiki posameznih točk konstrukcije, ki so velikostnega reda 3 mm tako pri statični kot tudi pri dinamični obtežbi. Zanimivi rezultati so tudi lastni nihajni časi kon­ strukcije, ki lahko rabijo za primerjavo z drugimi tipi konstrukcij. Nihajna oblika Nihajni čas Frekvenca (s) (s -1) 1 0.168 5.94 2 0.124 8.03 3 0.110 9.03 Ugotovili smo, da na našem modelu ni bistve­ nih odstopanj v rezultatih, če ga obravnavamo po RNS ali po RDS. Po superponiranju statičnih na­ petosti in maksimumov absolutnih vrednosti dina­ mičnih napetosti smo dobili rezultat, ki kaže končno napetostno stanje analize, ki nas zanima v času trajanja potresa. Pri ocenjevanju razporeditev napetosti zaradi statične in dinamične obtežbe lahko ugotovimo, da nastopijo nategi v konstrukciji predvsem okoli konture in ne presegajo nosilnosti betona v nate­ gu, kar kaže, da je ta del pregrade dobro zasnovan in da zaradi potresne obtežbe ni bilo potrebnih nikakršnih konstrukcijskih posegov v zgradbo, ki bi imeli za cilj povečati varnost konstrukcije. Literatura 1. IZIIS: Mihajlov V., Ribarič V. in sodelavci: Brana Mavčiče, definisanje nivoa seizmičkog rizika i projektnih seizmičnih parametara. IZIIS, 80-101, Skopje 1980. 2. B. Zadnik: Dinamična analiza betonskih tež- nostnih pregrad, Magistrska naloga, FAGG, Ljubljana, junij 1983. Zapiranje gradbene jame hidroelektrarne Mavčiče na Savi FRANC ZUPAN ZDENKO JOSIPOVIC Povzetek Podani so karakteristični podatki elektrarne, opi­ san koncept zapiranja gradbene jame ter navedene glavne geološke, hidrogeološke in geotehnične značil­ nosti področja elektrarne ter hidravlične raziskave po­ gojev zapiranja gradbene jame. Opisani so objekti gradbene jame ter podana glav­ na problematika izvedbe teh objektov. 1. Uvod V članku Gradimo hidroelektrarno Mavčiče na Savi, ki je bil objavljen v Gradbenem vestniku maja 1982, so že podani karakteristični podatki elektrarne, na kratko opisani gradbeni objekti elektrarne ter našteta posebna problematika pri vključevanju HE Mavčiče v okolje. Navedeni so tudi vsi sodelujoči pri gradnji tega objekta. Zato podajamo tu le najosnovnejše karakteristične po­ datke: — površina padavinskega področja — srednji letni pretok — 1000-letna visoka voda — najpogostejši padec elektrarne —■ instalirani pretok — število agregatov — celotna vsebina akumulacije — uporabna vsebina akumu­ lacije pri normalni denivelaciji 1,7 m pri izjemni denivelizaoiji 3,3 m — instalirana moč elektrarne — srednja letna proizvodnja 1480 km2 66.7 m3/sek 1954 m3/sek 17 m 2 X 130 m3/sek 2 10.7 hm3 1,7 hm3 3,3 hm3 38 MW 83 GWh Akumulacijska bazena HE Mavčiče in nižje ležeče HE Medvode predstavljata čelna bazena za obratovanje bodoče verige hidroelektrarn na Savi po principu pretočne akumulacije. 2. Osnovni koncept zapiranja gradbene jame Morfološki pogoji na mestu HE Mavčiče so omogočili gradnjo strojnice, pretočnih polj in de- snoobrežnih zidov in utrditev v eni gradbeni jami, kar nudi možnost izvajanja širokih izkopov in be­ toniranja ključnih objektov v enotni organizaciji. Končno pregrajevanje levega dela korita Save, ki je v času gradnje v gradbeni jami obtočni kanal, pa se bo izvajalo brez posebne gradbene jame. Avtorja: Franc Zupan, dipl. gradb. inž., in Zdenko Josipovič, dipl. gradb. inž., oba IB Elektroprojekt, Ljubljana Summary The paper gives characteristic date on the HPP Mavčiče and outlines the technical solution of closing the main structures construction pit by a cofferdam. Geological, hydrogeological and geotechnical conditi­ ons of the site as well as hydraulic model research work related to the closing of the pit are briefly de­ scribed. The authors wish to point out to the main pro­ blems arising during concrete wall and grout curtain canstruction. *V Objekti gradbene jame so dimenzionirani ta­ ko, da ščitijo gradbišče do pretoka 5-letne visoke vode, ki znaša 957 m3/sek. Strojnica, pretočna polja in desnoobrežni zi­ dovi in utrditve se grade pod zaščito obodnega zi­ du ter obodne injekcijske zavese, v črpališčih se prečrpava pronikla in meteorna voda ter vzdržuje gladina vode v gradbeni jami na potrebnih ni­ vojih. V tem času teče Sava po levem delu narav­ nega korita, ki je delno razširjen in poglobljen na dimenzije, ki omogočajo predvideni pretok vode. Vzporedno z gradnjo objektov v gradbeni jami se bo še pred preusmerjanjem Save na pretočna po­ lja gradil tisti del betonske priključne pregrade, ki leži zunaj obtočnega kanala. Po končani gradnji objektov v gradbeni jami do stopnje, ki bo omogočala preusmerjanje toka Save na pretočna polja, se bo del obodnega zidu porušil. Sava se bo s pomočjo preusmerjevalnega nasipa prek obtočnega kanala preusmerila na pre­ točna polja. Prelivni hrbet desnega pretočnega polja v tem času še ne bo dograjen do polne viši­ ne. Za 4,5 m znižana višina tega polja bo omogo- čalačala lažje delo na preusmerjevalnem nasipu in pri gradnji priključne pregrade. Po končanem preusmerjanju Save se bo pod zaščito preusmerjevalnega nasipa v mirni vodi podvodno zabetoniral spodnji del betonske pri­ ključne pregrade z nadaljevanjem gradnje na su­ hem. Desno znižano pretočno polje pa bo v sklepni fazi gradnje dograjeno do končne višine pod za­ ščito pomožnih grednih zapornic. 3. Geološke, hidrogeološke in geotehnične značilnosti Na podlagi raziskovalnih del na tem področju je ugotovljeno, da je savska struga zarezana v kvartarne konglomeratne plasti Kranjsko-Sorške- ga polja. Srednje ,in staro pleistocenske plasti kon­ glomeratov in prodov, ki ležijo pod mlajše pleisto- censkim prodnim zasipom, so zelo heterogene. Sloji proda in konglomerata so prostorsko ze­ lo nepravilno razporejeni, se lečasto izklinjajo in ARMIRANOBETONSKA $ SIDRANI BETONSKI OBODNI ZID Z ARMIRANOBETONSKIM NASTAVKOM Slika 3. Injektiranje obodne injekcijske zavese prehajajo eden v drugega. Izjemo predstavlja plast dobro sprijetega konglomerata debeline ca. 10 m, ki leži na podlagi, ki jo sestavljata terciarna pe­ ščena glina in peščenjak. Ta neprepustna podlaga je približno 30 m pod nivojem vode v koritu Save. Izvršeni poizkusi so dopolnili že znane podatke o prepustnosti plasti Sorškega in Kranjskega po­ lja. Srednja vrednost koeficienta prepustnosti ce­ lotne serije plasti konglomeratov in prodov pod gladino podtalne vode je 2,3 X 10_3m/sek. Anizo- tropija prepustnosti v vertikalni smeri doseže vrednosti 1 :3 do 1 : 7 in tudi več. Temeljna tla objektov elektrarne so povečini trdo in rahlo sprijet konglomerat s tanjšimi vložki proda, ki leže na dobro vezanem konglomeratu, ta pa leži na podlagi iz terciarne peščene gline. 4. Hidravlične raziskave pogojev zapiranja gradbene jame Hidravlične modelne raziskave glavnih ob­ jektov kot tudi raziskave za definiranje pogojev ob gradnji gradbene jame in končnem preusmerjanju Save iz obtočnega kanala na pretočna polja je opravil Vodogradbeni laboratorij v Ljubljani. Ra­ ziskave so bile izvršene na modelu v merilu 1 :36, na katerem so bile preverjene projektirane dimen­ zije posameznih objektov gradbene jame ter pre­ verjeno obnašanje objekta med eksploatacijo. Gle­ de na dobljene rezultate modelnih raziskav so bile modificirane posamezne projektne rešitve ter upo­ števani pogoji ugotovljeni za posamezne faze grad­ nje gradbene jame, preusmerjanja Save na pre­ točna polja in oblikovani objekti za evakuacijo vode med obratovanjem elektrarne. 5. Zapiranje gradbene jame Objekti gradbene jame so: obtočni kanal, obodni zid in obodna injekcijska zavesa (slika 1 in 2). 5.1. Obtočni kanal Obtočni kanal je takih dimenzij, da pri pred­ videnih kotah krone obodnega zidu gradbene jame evakuira petletno visoko vodo, t. j. 957 m3/sek. Kanal leži na levem delu savskega korita, ki je poglobljeno za 2 do 3 m. Obtočni kanal je dolg ca. 150 m, širina dna kanala je 20 m. Leva brežina kanala je odkopana v nagibu 3:1. 5.2. Obtočni zid gradbene jame Obodni zid gradbene jame sestavljajo priklju­ čna gravitacijska betonska zidova dolžine 36,0 in Slika 4. Gradbišče HE Mavčiče stanje april 1984 22,5 m in del zidu, zgrajen v celoti v savski stru­ gi, ki je betonski, sidran s prednapetimi sidri v konglomeratno podlago. Za izgradnjo sidranega dela obodnega zidu je bila izbrana izvedba v obli­ ki vodnjakov krožnega preseka premera 6,0 m z osnim razmakom 9,0 do 12,0 m. Izvajalec Gradis Maribor je to tehnologijo uspešno uporabil tudi na HE Fala in HE Solkan. Vodnjaki so medsebojno povezani z vmesnimi deli enake debeline. Vodnja­ ki in vmesni deli so se izvajali do višine, ki v ob­ točnem kanalu omogoča pretok 300 m3/sek, kar je približno enoletna visoka voda. S te kote obodnega zidu so izvajali dela na vrtanju in enektiranju obodne zavese, vrtanju in injektiranju kontaktnih injekcij ter vgradnji in napenjanju prednapetih sider. Vgrajena so bila sidra Dywidag nosilnosti 3 MN na medsebojni razdalji 2,0 m. Razmak sider Se ujema z razmakom injekcijskih vrtin obodne za­ vese, tako da so se sidra vgrajevala v predhodno že zainjektirano vrtino, ki je bila pred vgradnjo sidra povrtana na potrebni premer. Dolžina sider je bila ca. 30 m. sidrne glave pa so bile dolge 12 metrov. Elementi sider so bili testirani na poskus­ nih sidrih, ki so potrdili izbrane parametre. Obre­ menitev prednapetih sider se na nearmirani obo­ dni zid prenaša prek armiranobetonske grede di­ menzij 1,0 X 1,0 m z vgrajenimi sidrnimi glavami. Nadvišanje obodnega zidu do zahtevane višine je izvedeno v obliki tankih armiranobetonskih konzol z izjemo središčnega dela obodnega zidu, ki je vključen v konstrukcijo levega stebra pretočnih polj. Ta del obodnega zidu je nadvišan z masivnim betonskim nastavkom. Gradnja obodnega zidu je potekala na način kot sledi. Po izvršenem izkopu rečnega nanosa je bilo s pontonov izvršeno vrtanje in miniranje do globine temeljenja vodnjakov. S predhodno že za­ betoniranega vodnjaka je bager s skrejpersko žlico izkopal odminirani material. Po namestitvi obodne konstrukcije in vertikalnih opažnih zagatnic so potapljači dokončno očistili temeljno ploskev, na­ kar so vodnjak podvodno zabetonirali do polne višine. Na enak način so bili izvedeni tudi vmesni povezovalni deli obodnega zidu. Ob višjih preto­ kih Save je bilo napredovanje izkopa zaradi zasi­ pavanja z vlečenim prodom ovirano, pri nižjih ne- prodonosnih pretokih pa je bilo napredovanje od­ visno predvsem od kvalitete miniranja in časa, ki je potekel med miniranjem in izkopom. 5.3. Obodna injekcijska zavesa Obodna injekcijska zavesa je izredno po­ memben objekt gradbene jame. Brez nje bi bilo nemogoče obvladati dotoke vode v gradbeno jamo. Analize so pokazale, stanje na gradbišču pa ugo­ tovitve potrjuje, da je bilo potrebno celoten obod gradbene jame zatesniti. Izvedena je bila tesnitev desnega boka gradbene jame kot tudi tesnitev pod temeljem obodnega zidu do neprepustne terciarne podlage v skupni dolžini skoraj 540 m. Trasa injekcijske zavese na desnem boku gradbene jame je bila definirana z upoštevanjem rezultatov analize stabilnosti izkopane gradbene jame. Na podlagi poskusnega injekcijskega polja so bili dobljeni glavni parametri za izvedbo obodne injekcijske zavese. Izvajalec injekcijskih del Geo­ loški zavod Ljubljana je v sodelovanju s pro­ jektantom Inženirskim birojem Elektroprojekt Ljubljana ter investitorjevo strokovno komisijo med izvajanjem injekcijskih del modificiral zače­ tne postopke vrtanja in injektiranja tako, da so bili ob upoštevanju sprejetih kriterijev zaključka injektiranja doseženi naj večji možni učinki tes- nitve. Izvedena je enoredna zavesa z razmakom vr­ tin 1,50 m. Vrtane in injektirane so bile najprej primarne vrtine na razdalji 3,0 m na daljšem odse­ ku, nato pa sekundarne vrtine na vmesnih razda­ ljah. Celotna dolžina obodne injekcijske zavese je bila razdeljena na posamezna polja, na katerih so se izvajale tudi kontrolne vrtine z merjenjem pre­ pustnosti za vodo. Glede na pridobljene izkušnje je medsebojni razmak vrtin 1,50 m in tehnologija vrtanja in in­ jektiranja osvojena tudi za glavno zaveso. Praviloma se vse vrtine injektira v posamez­ nih etažah dolžine 5 m, s tem da se vrtina tesni na ustju, injektiranje pa izvaja skozi vrtalno dro- govje od spodaj navzgor z dviganjem drogovja v 0,5 m stopnjah. Po končanem injektiranju predhodne etaže z doseženimi kriteriji zaključka injektiranja se že injektirana etaža povrta na večji profil in nada­ ljuje z vrtanjem naslednje etaže, ki se enako kot prejšnja etaža injektira od spodaj navzgor. Uporabljena je cementno bentonitna injekcij­ ska masa, in sicer 95 °/o cementa Anhovo Pc 10 z 15 p 450 in 5 °/o aktivnega bentonita. Vodocement- ni faktor mešanice ima v principu na začetku in­ jektiranja vrednost 4. Če pri uporabi te mase niso bili doseženi končni pritiski injektiranja, se upo­ rablja injekcijska masa večje viskoznosti do vodo- cementnega faktorja 1. Po doseganju končnih injekcijskih pritiskov pa se ponovno uporabi in­ jekcijska masa z vodocementnim faktorjem 4. Injekcijski pritiski so določeni za posamezne etaže glede na debelino nadsloja, koeficient ko­ hezije in prostorninsko težo nadsloja ter znašajo npr. za globino 20 m ca. 1,0 MPa, za globino 50 m pa 2,5 MPa. V primeru izredno velikih porab injekcijske mase se kot polnilo uporablja elektrofiltrski pe­ pel, pesek ter drugi dodatki. V času injektiranja so stalno opazovali in me­ rili morebitno dviganje površine terena oziroma objektov, pod katerimi se je izvajalo injektiranje. Kot rezultat izvajanja obodne injekcijske zave­ se navajamo poprečne porabe suhe injekcijske ma­ se na tekoči m vrtine oziroma na m2 zavese. Ta znaša za desnoobrežni del obodne injekcij­ ske zavese 460 kg/m1 oz. 330 kg/m2, za zaveso pod obodnim adom pa 720 kg/m1 oz. 413 kg/m2. Raz­ lika gre predvsem na račun manjše porabe injek­ cijske mase v začetnih poskusnih poljih desno- obrežnega dela zavese. Dotoki vode v gradbeno jamo so se glede na gladino vode v gradbeni jami gibali od 3401/sek pri koti 325,80 m do 9001/sek pri koti 316,20 m, od te kote navzdol pa stagnira­ jo, saj so pri doseženi koti 312,00 m praktično ena­ ki. Dotoki so znatni, gredo pa predvsem na račun nekaj odsekov injekcijske zavese, injektiranih v začetni fazi in posameznih privilegiranih poteh na desnem boku gradbene jame. VESTI IN INFORMACIJE POZDRAVNI NAGOVOR PREDSEDNIKA PREDSEDSTVA ZDGITS MATIJE BLAGUŠA NA 6. ZBOROVANJU SEKCIJE GRADBENIH KONSTRUKTORJEV SLOVENIJE, 27. SEPTEMBRA 1984 NA BLEDU TOVARIŠICE IN TOVARIŠI, DRAGI GOSTJE! Prijetna mi je čast in dolžnost, da vas v imenu predsedstva ZDGITS pozdravim in vam zaželim uspe­ šen potek zborovanja in konstruktivne sklepe ob za­ ključku. Dovolite mi, da ob tej priložnosti spregovorim še nekaj besed o delu vaše sekcije in deležu gradbenih strokovnjakov v sedanjem trenutku. S tekočim letom se je sekcija gradbenih konstruktorjev vključila v delo zveze kot posebna sekcija konstrukterjev. Poleg vaše sekcije v zvezi deluje še sekcija geome­ hanikov, v pripravi je še za priključitev sekcija cestarjev. Z vključevanjem sekcije konstrukterjev želimo, da bi gradbeniki razširili smeri delovanja naših društev v še nepokrito področje med arhitekte in operativce. Res je, da msmo uspeli urediti sporazuma o delova­ nju sekcije, upam pa, da bomo to storili v najkraj­ šem času in tako omogočili nemoteno delo sekcije. Prav ta drobni primer dolgega dogovarjanja je tipičen, za to kar gradbeniki počnemo v praksi pri svojem delu. V teh trenutkih morda najtežjega časa nas grad­ benike, ko je delo gradbenega delavca razvrednoteno in ko govorimo o stotinah tisočih nezaposlenih grad­ benih delavcev, o drastičnem zmanjševanju investicij, moramo zaposleni v gradbeništvu strniti svoje vrste in z znanjem, predvsem znanjem prebroditi krizo. Koliko je to znanje pomembno, bi nam verjetno najbolje povedali strokovnjaki na gradbiščih v ino­ zemstvu. Dokler bomo ločeno razvijali nove programe, se ločeno uveljavljali v inozemstvu, bo naš delež zelo majhen. O uspešnem nastopu v inozemstvu bomo lahko govorili šele, ko bomo začeli prodajati svoje manje, ki bo temeljilo na sodobnih prijemih in metodah, in bo v koraku s svetovnim napredkom. Zato bo potrebno dopolniti tudi učne programe, tako da bi bili novi strokovnjaki že na samem začetku v središču napred­ ka v gradbeništvu. Bolj kot za inozemstvo velja za strokovno delo doma, kjer smo gradbeniki pod vse večjim pritiskom širše družbene skupnosti — graditi kvalitetne j e, ceneje in hitreje. Prof. Bubnov je v enem od svojih člankov v Gos­ podarskem vestniku zapisal: »Če bi raziskovalne or­ ganizacije v večji meri obravnavale konkretne gos­ podarske, pravne in finančne elemente gradbene pro­ izvodnje, bi s tem lahko bistveno pripomogle k us­ pešnemu številu odprtih problemov gradbeništva in prispevale k znižanju proizvodnih stroškov«. K temu bi še dodal: ne samo raziskovalne or­ ganizacije, pač pa vsi gradbeni strokovnjaki, projek­ tanti, konstrukterji, vodje projektov, operativci v proizvodnji, sleherni zaposleni v gradbeni panogi, bi morali težiti k temu. Menim, da bi takšno zborovanje moralo obroditi sadove, predloženi referati pa morajo najti mesto v strokovni literaturi, prav tako pa tudi v vsakdanji praksi v birojih in na gradbiščih. Se enkrat želim zborovanju uspeh, udeležencem pa uspešno sodelovanje. Hvala OPRAVIČILO Uredništvo se opravičuje za neljube napake v št. 6-7, preimenovanje avtorja Peteln v Petelin, obrnjene slike št. 15 na str. 123 im napake v prispev­ ku inž. Borutu Maistru v slovo — maturiral je 1925. ne 1952. in nam bo kot vzoren človek in visokostrokoven gradbenik, ostal v trajnem spominu. Uredništvo JUBILEJ Inž. Sergej Bubnov — sedemdesetletnik Uredniku Gradbenega vestnika, ki ga ureja že dvajset let, posve­ čamo ob njegovi se­ demdesetletnici nekaj vrstic. Rodil se je 21. novem­ bra leta 1914 v Petro­ gradu. Rodbina se je priselila v Jugoslavijo leta 1920. Tu je dobil njegov oče zelo ugled­ no mesto profesorja na Pomorski akademiji v Dubrovniku. Tam je bil sin Sergej deležen osnovnošolske in deloma sred­ nješolske vzgoje. Realno gimnazijo je končal leta 1933 v Sarajevu, za gradbenega inženirja pa je diplomiral leta 1939 na beograjski univerzi. V letih 1960 in 1961 se je specializiral v Parizu za konstru­ iranje v prednapetem betonu. Leta 1979 je bil habi­ litiran za rednega univerzitetnega profesorja za seizmično gradbeništvo na FAGG Univerze v Ljub­ ljani. Prva njegova inženirska praksa so bile razne operativne službe pri zasebnih podjetjih. Med voj­ no je živel v Dravogradu, zaposlen pri grajenju dravske hidroelektrarne. Prvih povojnih pet let je deloval na železniški direkciji v Ljubljani pri obnovi prog in mostov za proge. Od leta 1951 do leta 1963 je bil projektant-statik Splošnega projek­ tivnega biroja v Ljubljani. Leta 1964 je bilo usta­ novljeno poslovno združenje GIPOSS, inž. Sergej Bubnov pa njegov prvi, ustanovitveni direktor vse do leta 1974. Po šestdesetem letu življenja je prešel na mirnejše delo kot pomočnik sekretarja Repub­ liškega sekretariata za urbanizem in tam ostal do upokojitve v letu 1979. Matematično nadarjeni in z dobrim znanjem mnogih tujih jezikov se je inž. Sergej Bubnov v mlajši inženirski praksi posvetil konstruiranju zgradb in napredku te smeri. Iz te dobe izvira okrog 6 strokovnih člankov o lesenih konstrukcijah in ok­ rog 12 člankov o konstrukcijah v betonu, ojače­ nem in prednapetem. Zasnoval je prvo prednapeto strešno konstrukcijo pri nas — za skladiščne dvo­ rane v Jaršah. Dobro obvladanje znanosti konstru­ iranja ga je po letu 1961 usmerilo v študij potresno varnega grajenja. Prav njemu moramo pripisati velik prispevek k razvoju te znanosti: 73 publika­ cij, med njimi kar četrtina v tujih jezikih, to naj­ bolje dokazuje. Njegove najobširnejše publikacije so priročniki za potresnovarno grajenje: »Seizmič­ no gradjenje I in II« (171 strani) izdano v Beogra­ du in Manual on building measures for minimising the impact of disastres (72 strani), izdano v Ženevi kot priročnik OZN. Izpod njegovega peresa je iz­ šlo tudi 11 člankov, ki obravnavajo urbanistične probleme in več kot 20 člankov, ki obravnavajo vsesplošne, predvsem gospodarnostne teme. Poleg službenih obveznosti mu je njegova or­ ganizatorska in diplomatska dejavnost prinesla slo­ ves daleč zunaj naše Jugoslavije: Vseskozi pred­ sednik Jugoslovanskega društva za seizmično grad­ beništvo, v letih 1964 do 1976 generalni sekretar Evropskega združenja za seizmično gradbeništvo, nato pa do leta 198'2 predsednik tega združenja. Njegovo sodelovanje kot predsedujočega v komisi­ jah za pripravo predpisov, za standardizacijo v gradbeništvu, za raziskovalno delo v stroki pred­ vsem v smeri potresnovarnega grajenja je bilo iz­ redno obsežno. Bil je tudi deležen priznanj. Dobil je dve držav­ ni odlikovanji: red zasluge za narod s srebrnimi žarki in red dela z zlatim vencem. Je časten član Društva gradbenih inženirjev in tehnikov Slove­ nije in Jugoslavije in časten član evropskega zdru­ ženja za seizmično gradbeništvo. V tem niso zaje­ ta še razna priznanja domačih in inozemskih in­ stitucij za delo na področju seizmičnega gradbeni­ štva. Njegovo delovanje beleži brez števila udeležb na kongresih doma in v inozemstvu, povsod z ak­ tivnim posegom, prispevke v stroki in tudi pri or­ ganizaciji. Nemška akademija za urbanizem in prostorsko planiranje v Miinchnu ga je leta 1973 imenovala za svojega dopisnega člana. Ob njegovi sedemdesetletnici mu vsi prav is­ kreno čestitamo k življenjskim uspehom. Želimo mu, da bi še dolgo ostal zdrav v krogu svoje dru­ žine in užival sadove svojega truda na jesen živ- 1 jen j a. Svetko Lapajne mladinska knjiga Knjigarna Titova 3, Ljubljana, tel. 061/211-895 NAROČILNICA: Podpisani: ............................................................................................ Natančen naslov: .................. ............................................................ ali delovna organizacija, ustanova: ................................................. Naslov: ...................... ........................................................................... Nepreklicno naročam naslednje knjige iz priloženega seznama: GRADBENI VESTNIK ft. 8 (žig) Plačal jih bom — po povzetju — z overjeno naročilnico (del. org., ustanove) Datum: Podpis: Seznam knjig iz gradbeništva 1. Vukičević: Englesko srpskohrvatski građevin­ ski rečmik-Niskogradnja 1500.— 2. Vukičević: Englesko srpskohrvatski građevin­ ski rečnik-Visokogradnja 1700.— 3. Več avtorjev: Građevinski priručnik-Tehni- čar 1 1500.— 4. Več avtorjev: Građevinski priručnik-Tehni- čar 2 4200,— 5. Građevinski priručnik-Tehničar 3 4200.— 6. Građevinski priručnik-Tehničar 4 1200.— 7. Građevinski priručnik-Tehničar 5 1300.— 8. Vagner, Erlhofx: Praktična građevinska sta­ tika 1/3 2150,— 9. Radonič: Vodovod i kanalizacija u zgradama 1800.— 10. Furundžič: Osnovi tehnologije betona 550.— 11. Čubra: Planiranje i programiranje u građe­ vinarstvu 400.— 12. Sinđić: Osnove planiranja u građevinarstvu 435.— 13. Pavlovič: Modulacija arhitektonskog projek- tovanja - Prefabrikaciija stanogradnje 750.— 14. Selendić: Vertikalni kosi i horizontalni trans­ port 1800.— 15. Normativi i standardi rada u gradevinarstvu- Viisokogradnja 1/3 3900.— 16. Normativi i standardi rada u građevinarstvu- Visokogradnja 4 1200.— 17. Normativi i standardi rada u građevinarstvu- Visokogradnja 5 2400,— 18. Normativi i standardi rada u građevinarstvu- Niiskogradnja 6 2400.— 19. Normativi i standardi rada u građevinarstvu- Niskogradnja 7 3700.— 20. Zbirka propisa regulative u građevinarstvu 1400.— 21. Đurić: Statistika konstrukcija 1000.— 22. Jevtič: Prednaprednuti beton 550.— 23. Neville: Svojstva betona 400.— 24. Rühle: Prostorne krovne konstrukciije 1/2 800.— 25. Umanjski: Konstrukterski priručnik 800.— 26. Franz: Teorija armiranobetonskih konstrukcija 600.— 27. Žefnoa: Projektiranje i građenja kolovoznih konstrukcija 1/2 400.— 28. Lorene: Projektiranje i trasiranje puteva i au- toputeva 800.- 29. Anđus: Projektiranje puteva 1500.- 30. Kojiić, Simonovič: Poljoprivredne zgrade i kompleksi 503.- 31. Radonić: Grejanje i vetrenje 300.- 32. Romić: Teorija proračuna armiranobetonskih dijafragmi 300,- 33. Romić: Prednaprednuti beton u teoriji i praksi 240.- 34. Romić: Teorije granične nosivosti armiranog betona 450,- 35. Milosavljevič: Osnovi čeličnih konstrukcija 1200,- 36. Zarić: Čelične konstrukcije 900.- 37. Brčić:Dinamika konstrukcija 900.- 38. Đurić: Teorija okvirnih konstrukcija 350.- 39. Trbojević: Organizacija građevinskih radova 300,- 40. Trbojević: Građevinske mašine 430.- 41. Stafanović: Građevinske mašine 470- 42. Zarić: Metalne konstrukcije u visokogradnjii 900.- 43. Ačić: Teorija armiranobetonskih i predhodno napregnutih konstrukcija 1500.- 44. Cvetanović: Osnovi puteva 500. 45. Gojkovič: Drvene konstrukcije 850. 46. Đureć, Nikolič: Statika konstrukcija 840,- 47. Romić: Ljuskaste konstrukcije 372. 48. Romić: Betonske konstrukcije 525. 49. Stevanovič: Fundiranje 1 450.- 50. Građevinski: Materijali, Tufegdžić 1101. 51. Vukotić: Ispitivanje konstrukaija 580. 52. Građevinska regulativa 83 1/2 1450. 53. Jelaković: Zvuk, arhitektonska akustika 300.- 54. Tonković: Masivni mostovi 1/2 650,- 55. Tonković: Mostovi u izvanrednim okolnostima 700. 56. Tonković: Promet u više razina 600,- 57. Nonveiller: Mehanika tla i temeljne građevine 800.- 58. Nonveiller: Nasute brane 650,- 59. Brauner: Geometrija u graditeljstvu 350,- 60. Svetiobnotehnični priročnik 1/2 1600. 61. Engleski-njemački-francuski-ruski-hrvatski rječnik — klimatizacija i rashladna tehnika 2800.- INFORMACIJE 2 5 4 Z A V O D A Z A R A Z I S K A V O M A T E R I A L A I N K O N S T R U K C I J V L J U B L J A N I LETO X XV - 6 AVGUST 1984 Radialne napetosti v zakrivljenih lesenih lepljenih nosilcih* Uvod Lepljene lesene konstrukcije se pri nas inten­ zivneje uporabljajo šele v zadnjem desetletju. Ker novejših predpisov s tega področja še nimamo (oz. še niso v veljavi), se projektanti pri dimenzionira­ nju konstrukcij naslanjajo na razne tuje predpise. Ti v odvisnosti od kakovostnih lastnosti lesa, ki ga v posameznih državah uporabljajo, in v odvisnosti od načina kontrole kvalitete, predpisujejo mnogo­ krat različne dopustne vrednosti za karakteristične napetosti. Začasni predpisi PTP 8 (ki še veljajo) zelo po­ manjkljivo obravnavajo lepljene konstrukcije, zla­ sti potrebne računske kontrole napetosti, ki se po­ javljajo v tipičnih lepljenih konstrukcijah. Zato se je v nekaj primerih zgodilo, da je prišlo do poru­ šitve posameznih konstrukcijskih elementov zaradi napetosti, ki so za lamelirani les izredno neugodne, v veliki meri odvisne od kvalitete materiala in iz­ delave, v projektu pa sploh niso bile kontrolirane. Zato smo na Zavodu za raziskavo materiala in konstrukcij v Ljubljani, v TOZD Inštitut za kon­ strukcije pričeli detajlneje proučevati lesene lep­ ljene elemente — predvsem upogibne elemente, pri katerih so nastale omenjene porušitve — tj. pro- stoležeče nosilce z zakrivljeno osjo in nekonstantno višino. Primer takšnega nosilca je prikazan na na­ slednji sliki, kjer so označene tudi karakteristične dimenzije elementa. Lastnosti lameliranega lesa Lamelirani les ima v primerjavi z elementi iz polnega lesa izjemno dobre mehanske lastnosti: za lamele se namreč izberejo samo deli debel brez na­ pak in s tem dosežemo enakomerno kvaliteto tudi v notranjosti preseka. Mehanske lastnosti lepljenega lesa so v naj­ večji meri odvisne od lesa, iz katerega so izdelane lamele, seveda pa tudi od izbranega lepila in kvali­ tete lepljenja. Za gradbene konstrukcije se upo­ rablja navadno les iglavcev (smreka, jelka) ali mehkih listavcev (topol) 1. in 2. kvalitetnega raz­ reda, lepljen z rezorcin-fenol-formaldehidnim le­ pilom. * Claneik je bil podan na XVIII. kongresu Jugo­ slavenskog društva za ispitivanje i istraživanje ma­ teriala i konstrucija v Sarajevu, oktobra 1982 Les je anizotropen material z bistveno različ­ nimi lastnostmi v dveh pravokotnih smereh: v smeri vlaken in pravokotno na vlakna. Medtem ko so trdnosti v smeri vlaken zelo visoke, so mehan­ ske lastnosti v smeri pravokotno na vlakna bistveno nižje (razmerje med dopustnima tlačnima napetosti­ ma v dveh pravokotnih smereh znaša za iglavce razmerje med moduloma elastičnosti pa E H ' e ^ IOO/30 cv>30). Posebno neugodna obremenitev za les je nateg, ki deluje pravokotno na vlakna. Zato predpisi PTP 8 teh obremenitev ne dopušča (čl. 1), ampak je po­ trebno t. i. radialni nateg oz. radialni upogib pre­ vzeti z ustreznimi spojnimi sredstvi. Osnutek novega jugoslovanskega pravilnika za lesene konstrukcije, ki detajlneje obravnava lameli- rane lepljene konstrukcije, ni pa še v veljavi, pa to obremenitev dopušča. V njem so namreč poda­ ne dopustne vrednosti prečnih nateznih napetosti po površini lepila, torej morajo enake obremenit­ ve prevzeti tudi vlakna lamel. Po delovnem osnutku novega pravilnika iz leta 1979 znašajo te dopustne napetosti za rezorcinol-formaldehidna lepila 0,4 MPa oz. 1/3 natezne trdnosti, dobljene s preiska­ vami (maksimalno 0,5 MPa).* o , a Slika 2. Preizkušanec za preiskavo aD. _L »n diagram obtežba-pomik Preiskave natezne trdnosti lepljenega lesa pravokotno na vlakna Na ZRMK smo med preiskavami karakteristič­ nih mehanskih lastnosti lepljenega lesa izvršili tudi več preiskav natezne trdnosti pravokotno na vlakna oz. na lepljene spoje. Preiskave smo ob pomanjka­ nju ustreznih standardov izvršili na nestandardnih vzorcih, ki so bili izbrani tako, da so bili pri last­ nostih materiala zajeti tudi lepljeni spoji. Vzorci so imeli zato večje dimenzije, razmerja dimenzij pa so bila enaka oz. podobna, kot pri standardnih vzorcih za preiskave lesa. Na sliki 2 so prikazane dimenzije preizkušanca ter karakteristični diagram obtežba-pomik, na sliki 3 pa porušitev preizkušan­ ca v trgalnem stroju. Iz diagrama, ki prikazuje odvisnost pomika prečno na vlakna od natezne obremenitve, vidimo da se pomiki linearno večajo do zloma. Porušitve torej ne napoveduje povečanje deformacij, kar je značilnost krhkega loma. V tabeli 1 so podane povprečne vrednosti na- teznih trdnosti, vrednosti standardnega odklona ter koeficienti variacije za vse izvršene preiskave (pri vsaki preiskavi je bilo preiskanih po 6 vzorcev). Iz rezultatov lahko sklepamo, da je natezna trdnost pravokotno na vlakna odvisna tudi od debeline lamel. Zaradi majhnega števila vzorcev in soraz­ merno velikega raztrosa rezultatov so te vrednosti bolj informativne in bomo s preiskavami v tej smeri nadaljevali. Že zdaj pa ugotavljamo, da so ob zahtevi pred­ loga novega pravilnika, da sme znašati dopustna napetost največ 1/3 trdnosti, vrednosti dopustnih nateznih napetosti pravokotno na lepljene spoje izredno visoke. * * V kasneje spremenjenem osnutku je vrednost dopustnih nateznih napetosti pravokotno na vlakna znižana na 0,25 MPa. s Preizkus št. On, _L (MPa) s v = (MPa) 100 . —------- On, -L (%>) Opombe: I 1,28 0,20 15 II 1,20 0,15 13 1 läiiiölö 2 cm III 1,90 0,19 10 • lamele 3,2 cmIV 1,91 0,17 9 1 Tabela 1. Natezne trdnosti pravokotno na vlakna Dopustne vrednosti po pravilniku (0,4 MPa), dobimo ob upoštevanju rezultatov preiskav le pri povprečnih nateznih trdnostih, če pa upoštevamo še standardni odklon rezultatov, morajo biti dopustne napetosti nižje. Do teh zaključkov smo prišli na osnovi preiskav enoosnih preizkušancev, znano pa je, da kombinirana upogibno-natezna obremenitev neugodno vpliva na trdnostne lastnosti lesa, kar so potrdile tudi naše nadaljnje preiskave. Slika 3. Porušitev preizkušanca v trgalnem stroju Jelena Srpčič, dipl. inž. gradb. (Nadaljevanje prihodnjič) Seznam skript in učbenikov VTO gradbeništvo in geodezija v Ljubljani AVTOR NASLOV LETNICA CENA 1. CERAR S. Osnove gradbene mehanike: statika 1981 760,— 2. CUCEK I. Fotogrametrija 1974 50,— 3. FAJFAR P. Dinamika gradbenih konstrukcij 1984 2500,— 4. FAJFAR P. Osnove dinamike 1980 150,— 5. KILAR B. Sferna trigonometrija z uporabo v geodeziji 1983 1000,— 6. KILAR B. Približna določitev astronom, geografskih in azimuta koordinat 1978 80,— 7. OZVALD B. Tehnično risanje 1977 60,— 8. PAJK M. Kalkulacije gradbenih del 1982 400,— 9. PAJK M. Gradbeno poslovanje 1982 200,— 10. POGAČNIK A. Urbanistično planiranje 1984 1900,— 11. POGAČNIK A. Urbalnizem Slovenije 1983 570,— 12. PREGL M. Osnove matričnega računa 1977 20,— 13. PRELOG E. Statika gradbenih konstrukcij I 1978 180,— 14. PRELOG E. Statika gradbenih konstrukcij II 1979 275,— 15. PRELOG E. Računanje gradbenih konstrukcij I 1979 200,— 16. PRELOG E. Računanje gradbenih konstrukcij II 1980 300,— 17. PŠENIČNIK M. Hidravlika 1979 200,— 18. RAJAR R. Hidravlika nestalnega toka 1980 300,— 19. VODOPIVEC F. Razdalj emeri in trilateracija 1982 280,— 20. VRIŠER I. Urbana geografija 1984 1100,— 21. 5UKLJE L. Mehanika tal 1984 1200,— Gornja skripta in učbenike prodaja Knjižnica VTO gradbeništvo in geodezija, Ljubljana, Jamova 2.