DESCRIZIONE
dalla pubblicazione: ente nazionale per l'energia elettrica ENEL Centro di Progettazione
e Costruzione Idraulica ed Elettrica Venezia - giugno 1980 - (1)
profilo schematico
IMPIANTO DI GENERAZIONE E POMPAGGIO LAGO D'AVIO - EDOLO
L’impianto idroelettrico di generazione e pompaggio di
Edolo, in valle Camonica, utilizza le acque affluenti all’esistente serbatoio
del lago d’Avio in una centrale in caverna ubicata in sponda sinistra del fiume
Oglio, immediatamente a valle dell’abitato di Edolo, in provincia di Brescia.
L’impianto, che sottende completamente l’esistente impianto di Temù e parzialmente
quello di Sonico (Edison) pure esistente, è stato dimensionato in modo da utilizzare interamente
le vantaggiose condizioni morfologiche e topografiche, con un aumento di
potenza rispetto a quella ottenibile dagli apporti meteorici disponibili.
A tale scopo la centrale è stata dotata di gruppi reversibili che, nelle ore di
basso carico, possono ritrasferire al lago d’Avio una parte delle acque turbinate nelle
ore di punta e trattenute da una apposita vasca di accumulazione.
Il limite dell’incremento di potenza è dato dalla quantità
di energia che può essere messa in ciclo tra il serbatoio inferiore e quello
superiore e cioè, nel caso dell’impianto di Edolo, dalla capacità della vasca
inferiore, il cui valore massimo è determinato dallo spazio a disposizione
nella zona in cui sorge.
L’impianto può quindi svolgere i seguenti servizi:
- generazione, mediante l’utilizzazione dei deflussi di un
bacino imbrifero di 49,5 km 2, con una producibilità media annua di
219 GWh che può essere concentrata nel periodo invernale;
- riqualificazione dell’energia, con ciclo giornaliero:
la produzione realizzabile con l’utilizzazione dell’energia accumulata mediante
pompaggio di 1000 ore all’anno, è di 737 GWh all’anno, mentre l’energia
assorbita dal pompaggio è di 1021 GWh; il rendimento dell’impianto risulta
pertanto pari a circa 0,72;
- riserva fredda; l’energia accumulata nei serbatoi (capacità
utile 39.870.000 di m3, con livello massimo di esercizio normale, è
di 113 GWh.
La situazione geologica della zona interessata dall’impianto
è caratterizzata dalla presenza di un ammasso granodioritico (tonalite del lago
d’Avio) e dalla formazione degli “scisti di Edolo” ricollegabili al basamento
cristallino delle alpi calcaree meridionali. Nella zona di contatto l’intenso
metamorfismo ha determinato un notevole miglioramento delle caratteristiche
meccaniche degli scisti, conseguente alla quasi totale scomparsa della loro
scistosità.
La quasi totalità della galleria di derivazione interessa
l’ammasso granodioritico, mentre la parte finale della galleria, la condotta
forzata, la centrale, la galleria di accesso e la galleria di scarico e di
aspirazione ricadono nella formazione degli scisti.
L’impianto è pure interessato da alcune faglie collegabili
in genere alla linea tettonica del tonale: in particolare sono attraversati da
faglie la galleria di derivazione (faglia delle gole larghe) e la parte
superiore delle gallerie sedi delle due distinte tubazioni della condotta
forzata.
Il serbatoio esistente del lago d’Avio, che sottende un bacino
imbrifero diretto di 24,90 km2 ed allacciato di 24,60 km2
per complessivi 49,50 km2, ha una capacità totale di 21.240.000 m3
di cui 17.040.000 m3 utilizzabili; il livello massimo di esercizio normale è a
quota 1908,60 m s. m. , il livello medio baricentrico a quota 1886,34 m s. m.,
il minimo di esercizio normale con otto gruppi in generazione a quota 1865,00 m
s. m. e con quattro gruppi in generazione a quota 1858,50.
diga Avio e fabbricato opera presa Edolo, a sinistra
sommità del pozzo piezometrico di monte
condotte forzate, tratto all'esterno
condotte forzate, tratto all'esterno
La centrale di Edolo, ubicata in caverna nel fianco sinistro
della valle, è accessibile dall’esterno per mezzo di una galleria della
lunghezza di circa 696 m.
La sala macchine, a quota 612,40 m s.m., ha pianta rettangolare lunga circa 175
m e larga 16 m ed ha un’altezza complessiva che in corrispondenza dei gruppi
raggiunge i 41 m.
Nella sala macchine sono installati otto gruppi reversibili ad asse verticale;
ciascun gruppo è costituito da una pompa-turbina a cinque stadi con
distributore fisso e da un generatore-motore sincrono della potenza apparente
di 160 MVA a 600 giri/min.
L’avviamento in pompaggio dei gruppi avviene mediante trascinamento sincrono a frequenza
variabile (back-to-back) e viene effettuato con girante in acqua e valvola
rotativa chiusa:
ciascun gruppo da avviare in pompaggio viene direttamente collegato, tramite una sbarra ausiliaria a
tensione di macchina, ad un gruppo gemello della stessa centrale, il quale,
avviandosi in generazione ed accelerando fino al raggiungimento della velocità
nominale, svolge la funzione di trascinante; a questo punto avviene
l’inserzione in rete del gruppo avviato e l’arresto dell'avviatore. La manovra
di parallelo viene eseguita mediante L’interruttore A.T. per consentire la
messa in tensione graduale del trasformatore elevatore.
L’inversione del verso di rotazione del gruppo è resa possibile da un sistema di sbarre con
doppio interruttore, che consente lo scambio delle connessioni tra la macchina
sincrona e la rete.
Il sistema descritto consente l’awiamento in pompaggio di soli sette gruppi, per
una potenza totale assorbita di circa 1000 MW.
Nel funzionamento contemporaneo in produzione di tutti gli otto gruppi, la potenza
attiva generata complessivamente è pari ancora a circa 1000 MW.
Il controllo della velocità delle macchine durante le fasi di avviamento viene
effettuato da un dispositivo che regola il grado di apertura delle valvole
rotative di manovra e dei relativi by-pass.
Le macchine sincrone sono munite di eccitatrici di tipo statico, alimentate dal
montante di macchina.
Al piano inferiore di una caverna lunga 164 m, larga circa 14 m e alta 19,80 m,
parallela alla caverna delle macchine e disposta simmetricamente rispetto alla
galleria d’accesso, sono alloggiati gli otto trasformatori elevatori trifasi,
della potenza apparente di 160 MVA con rapporto di trasformazione 15,5/400 kV,
collegati ciascuno alla propria macchina sincrona da una terna di sbarre
blindate.
Al piano superiore della stessa caverna è installata la stazione a 380 kV,
composta da otto stalli di gruppo e da due stalli di partenza cavi, realizzata
in esecuzione blindata ed isolata con esafluoruro di zolfo.
La stazione è a semplice sbarra, suddivisa in due semisbarre mediante un
sezionamento longitudinale esercito normalmente aperto. Due terne di cavi in
olio fluido, connesse ciascuna ad una semisbarra, collegano la stazione
all’esterno; i cavi sono posati su di una soletta appositamente predisposta, in
volta della galleria d’accesso.
All’esterno si trovano gli stalli di partenza delle due linee aeree di trasporto a 380 kV,
facenti capo, una alla centrale di San Fiorano, l’altra alla stazione di
Gorlago.
Un collegamento di «by-pass» tra le due linee aeree, normalmente chiuso, consente
il transito di potenza nel nodo senza interessare i cavi e la parte blindata
della stazione.
La sala quadri centralizzata è inserita nella volta della galleria d’accesso, in
corrispondenza dell’intersezione di questa con la sala macchine; per ciascun
gruppo è inoltre possibile il comando manuale locale dal relativo quadro posto
a quota alternatori.
La centrale è completamente automatizzata e telecomandata da quella di S.
Fiorano.( nota: dal 1998 è telecomandata da Bergamo)
Gli scarichi dei gruppi, intercettati da paratoie piane, sono indipendenti fino
allo sbocco in un’unica galleria circolare del diametro di 5,50 m, in
prossimità del quale è inserito, lateralmente, il pozzo piezometrico di valle.
Il pozzo piezometrico di valle è del tipo cilindrico, con diametro di 18 m, collegato
con la galleria di scarico da un tronco a sezione circolare del diametro di 5,50 m e da una curva di pari
diametro.
Il volume compreso fra il massimo sovralzo (670,00 m s.m.) ed il minimo livello dinamico
(627,50 m s.m.) è pari a 11000 m3.
L’uscita di sicurezza dalle caverne rotative, macchine e trasformatori
è assicurata da una finestra lunga circa 590 m, avente altresì funzione di condotto di ritorno
dell’aria di ventilazione delle caverne stesse.
Due diramazioni, inoltre, consentono rispettivamente l’accesso e l’aerazione del
pozzo piezometrico di valle e l’accesso n. 3 alla rimonta della condotta
forzata.
La galleria di scarico ed aspirazione, in pressione con sezione circolare del
diametro di 5,50 m, si sviluppa per circa 675 m in galleria e per circa 388 m
interrata all’aperto; sottopassa la locale ferrovia Brescia-Edolo e la strada
statale n. 42 del Tonale.
In prossimità della vasca di accumulazione, il condotto di scarico è costituito da
una tubazione metallica autoportante lunga circa 84 m che sottopassa, libera su
selle in galleria artificiale, l’argine della vasca di accumulazione e termina
nell’opera di presa e scarico della vasca stessa.
Due diramazioni consentono di immettere la portata scaricata dalla centrale: la
prima direttamente nel fiume Oglio by-passando la vasca tramite una tubazione
metallica che sottopassa il fiume e si collega con una soglia sfiorante
ricavata in roccia nella sponda destra (scarico di superficie della vasca e
scarico di emergenza della centrale); la seconda nel nuovo canale di
derivazione dell’impianto Sonico-Cedegolo II, costruito unitamente alla nuova
traversa sul fiume Oglio ed alla nuova opera di presa in sostituzione delle
esistenti opere interessate direttamente dalla vasca di Edolo.
Paratoie piane a strisciamento intercettano e regolano le portate convogliate dalle
opere sopra citate.
La vasca di accumulazione è ubicata in sponda sinistra del fiume Oglio, fra la
statale del Tonale ed il fiume stesso; ha una forma all’incirca ellittica, con
diametri di 600 e 270 m ed è ricavata mediante parziale scavo e riporto nella
piana alluvionale.
La capacità utile è di circa 1.279.500 m3, compresi fra le quote 655,80
e 643,00 m s.m., rispettivamente di massimo e minimo livello di esercizio
normale; il livello baricentrico medio è a quota 649,91 m s.m.
Il rilevato di contenimento è in materiale sciolto; una difesa di gabbiani,
diaframma e tetrapodi protegge il paramento dell’argine verso il fiume Oglio,
il cui corso è stato sistemato.
La vasca è resa impermeabile da un rivestimento in conglomerato bituminoso che
ricopre il fondo ed i paramenti interni del rilevato. Il rilevato ha una
inclinazione dei paramenti pari a 2,5 di base su 1 di altezza verso l’interno
della vasca e 2 di base su 1 di altezza verso l’esterno, mentre l’altezza
massima sul piano sistemato delle fondazioni è pari a circa 27 m.
Il volume globale dei materiali per la formazione dei rilevati di contenimento e
del fondo vasca è di circa 1.400.000 m3.
Opportuni sistemi filtranti sotto il rivestimento impermeabile, sia delle sponde che del
fondo della vasca, permettono di eliminare le sottopressioni e di raccogliere
e convogliare eventuali perdite dell’opera.
La vasca è munita di uno scarico di superficie, dimensionato per la portata scaricata
da due gruppi in “velocità di fuga” e di uno scarico di fondo, intercettato da
una paratoia piana a strisciamento, che può scaricare nel fiume Oglio, con il
massimo livello in vasca, la portata massima scaricata dalla centrale di
Edolo.
Il piazzale partenza linee (linea Gorlago e linea San Fiorano) è ubicato nella
zona adiacente l’imbocco della galleria di accesso alla centrale, ricopre
un’area di circa 8250 m2 e comprende due stalli muniti di
interruttori ad aria compressa.
In prossimità della stazione è sistemato il fabbricato servizi comprendente al
piano terra i locali batteria, quadro protetto,telefoni e gruppo
elettrogeno, ed al primo piano gli uffici con relativi servizi.
Per l’esecuzione della sopraccitata vasca di accumulazione è stato necessario
demolire e ricostruire alcune opere relative all’esistente impianto Sonico Cedegolo II,
della Società Montedison, in particolare la traversa sul fiume Oglio, la
relativa opera di presa e la prima parte del canale deviatore.
La nuova traversa di Sonico sul fiume Oglio è ubicata all’estremità sud della
vasca ed è costituita da sei luci di 10 m cadauna, chiuse rispettivamente da
due paratoie piane e da quattro paratoie piane con sovrapposta ventola; le due
paratoie piane e due delle quattro con ventola provengono dalla traversa
demolita.
A monte delle paratoie sono ricavati i gargami per una serie di panconi, serviti
da un carro ponte ubicato sul piano di coronamento.
Il livello di massima ritenuta è alla quota 637,87 m s.m., mentre il livello di
massima piena, corrispondente ad una portata di 1400 m3/s nel
fiume Oglio, è, con paratoie sollevate, alla quota 639,05 m s.m.
Il piano di camminamento è alla quota 645,00 m s.m.
lago Benedetto e Avio vuoti visibile l'opera di presa
lago Benedetto e Avio invasati - in inverno
opera di presa
vasca di accumulazione - 1986 - |
IMMAGINI
ubicazione centrale e vasca - (1)
ubicazione centrale
ubicazione centrale
officina, stazione e fabbricato esterno
fabbricato esterno
Lo sbarramento,costituito da una diga del tipo a
gravità massiccia in muratura di pietrame e malta di cemento, a pianta
leggermente arquata, misura al coronamento 299 m di sviluppo, ha una altezza,
nel punto più depresso delle fondazioni, di 39 m; il volume è di circa 65.000 m3.
La galleria di derivazione in pressione ha sezione
circolare del diametro di 5,40 m ed è lunga 8125,69 m; il rivestimento è in
prevalenza in calcestruzzo non armato, salvo per alcuni tratti nei quali le
condizioni della roccia hanno richiesto un manto impermeabile supplementare
(p.v.c. armato)
L’opera di presa, situata sulla sponda sinistra del
lago, è costituita da un manufatto in calcestruzzo munito di griglie fisse,
delle dimensioni di 14,20 x 13,20 m, con soglia di imbocco a quota 1852,00 m
s.m. e può essere intercettata da una paratoia piana a ruote delle dimensioni
di 4,20 x 5,40 m, installata alla progressiva 107,76, accessibile mediante
pozzo.
L’accesso alla galleria è consentito direttamente dal lago
d’Avio, servito da strada e funivia, da una finestra intermedia ubicata in
corrispondenza dell’immissione dell’Aviolo, pure servita da funivia e
teleferica, ed infine da una finestra realizzata al termine della galleria di
derivazione in corrispondenza del pozzo piezometrico ed accessibile mediante la
nuova strada Edolo – Monte Colmo.
Il pozzo piezometrico di monte è del tipo cilindrico,
con strozzatura alla base, canna verticale del diametro di 18 m e camera di
espansione di 7800 m3.
Il volume compreso tra il massimo sopralzo (1925,33 m s.m.)
ed il minimo livello dinamico (1829,00 m s.m.) è paria 28.400 m3
La condotta forzata, che segue il pozzo piezometrico,
è costituita da un primo tratto a tubazione unica libera in galleria, del
diametro interno di 4,85 m lunga complessivamente 499 m, suddivisa in tre
tronchi dei quali il primo di 38,00 m sub-orizzontale, il secondo di 236,81 m
inclinato 1/1 ed il terzo di 223,71 m pure sub-orizzontale. Successivamente la
condotta si dirama in due distinte tubazioni, ciascuna del diametro iniziale di
3,40 m; immediatamente a valle della biforcazione è ubicata la camera delle
valvole a farfalla.
Le due tubazioni hanno un diametro variabile da 3,40 a 2,85
m, sono in lamiera saldata prima semplice e poi blindata e sono ubicate per i
primi 668 m all’aperto e per i restanti 1005 m libere in due distinte gallerie
inclinate di circa 110/100. Lo sviluppo delle due tubazioni, a partire dalla
biforcazione fino al distributore escluso, è rispettivamente pari a 1694,23 e
1706,24 m.
Nel tratto a due tubazioni libere in gallerie distinte, la
condotta è servita da quattro finestre, con accessi alle quote 1256,00 –
1193,65 – 1007,10 – 658,00 m s.m., in aggiunta naturalmente agli accessi di
monte, lato condotta all’aperto, e di valle, lato centrale.
Il distributore, composto di due rami simmetrici che
alimentano ciascuno quattro gruppi reversibili, ha diametri variabili da 2,85 a
1,10 m; vi sono inserite le valvole rotative di intercettazione dei gruppi, in
numero di due rispettivamente di guardia e di servizio per ciascun gruppo,
alloggiate in una caverna parallela alla sala macchine delle dimensioni di 9,50
x 136,40 m.
sala macchine
sala macchine
vasca di accumulazione vista da malga Stain
vasca, vista dal piezometrico di monte (1987 - Oglio in piena)
vasca, vista da sponda destra della valle
vasca vuota, con opera di presa e restituzione visibile
opera di presa e restituzione di valle con vasca ghiacciata (1991)
opera di presa e restituzione di valle
movimentazione rotore generatore/motore
pompa/turbina - (1)
diga Avio
vasca di accumulazione - 2001 -
sfioratore vasca in funzione
La nuova opera di presa dell’impianto Sonico-Cedegolo II è ricavata ad una
estremità della suddetta traversa, in posizione perpendicolare alla stessa, e
sostituisce la presa demolita della quale conserva le caratteristiche
principali ed utilizza gli organi di manovra e di intercettazione - oltre a due paratoie aggiunte - (quale
sgrigliatore, paratoie della presa e del dissabbiatore, ecc.).
L’opera stessa è costituita da un imbocco munito di griglie fisse, delle dimensioni di
15,80x1,75 m con soglia a quota 636,02 m s.m., intercettata da quattro paratoie
piane a ruote di dimensioni 3,35x1,75 m cadauna, protette a monte e a valle da
due serie di panconi.
Fa seguito il dissabbiatore, lungo 50,00 m e largo 13,40
m, con relative bocche dissabbiatrici chiuse da quattro paratoie piane di
dimensioni 1,20x0,80 m, intercettato a valle da quattro paratoie piane a strisciamento
2,825x1 60 m e dotato di un opportuno sfioratore laterale di sicurezza.
Sotto il dissabbiatore passa, in appositi canali, la portata proveniente dallo
scarico di fondo della vasca, opportunamente dissipata e quindi convogliata nel
fiume Oglio.
Il tronco di canale successivo, lungo 25 m, è realizzato in modo da poter
ricevere, lungo uno sfioratore, le portate di competenza dell’impianto
Sonico-Cedegolo II provenienti dalla già citata diramazione del canale di
scarico ed aspirazione della centrale di Edolo.
Il restante tronco di canale, in parte circolare con diametro di 4,15 m, in
leggera pressione ed in parte trapezoidale, a pelo libero, è lungo 535 m circa
e collega la nuova opera di presa con l’esistente canale derivatore
Sonico-Cedegolo II, all’altezza dell’esistente "quadri-partitore" di Sonico.
La tutela del paesaggio e dell’ambiente naturale dell’alta Val Camonica è stata
tenuta in particolare considerazione.
Numerose opere, quali la galleria di derivazione, la maggior parte della condotta forzata,
la centrale, la stazione a 380 kV ed il canale di scarico sono in sotterraneo.
La vasca è ubicata in una zona abbastanza lontana dal centro dell’abitato e non
altera il paesaggio locale essendo il paramento esterno costituito in
prevalenza da rilevati inerbiti e a pendenza naturale.
Le uniche opere visibili da alcuni punti della valle, ma solo in minima parte da
Edolo, sono il breve tronco esterno della condotta forzata ed alcuni tratti
della relativa strada di servizio.
L’andamento topografico del pendio della montagna ha permesso peraltro di costruire la
condotta con limitati scavi incassati, mentre la strada è stata adattata alla
morfologia del terreno inserendo opportune curve e riducendo al minimo le
discariche ed i tagli dei pendii. |