Comune di GRESSONEY LA TRINITÉ

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Comune di GRESSONEY LA TRINITÉ
IMPIANTO DI GRESSONEY
INTEGRAZIONE ALLA DOMANDA DI
VARIANTE NON SOSTANZIALE DI
DERIVAZIONE AD USO IDROELETTRICO
I TECNICI
Dr. For. Enrico Ceriani
Ing. Marco Fiou
DATA
Marzo 2016
INTEGRAZIONE DOMANDA DI VARIAZIONE NON SOSTANZIALE DI DERIVAZIONE AD USO
IDROELETTRICO – IMPIANTO GRESSONEY
PREMESSA
La presente relazione ha il fine di integrare la richiesta di variante alla subconcessione di
derivazione delle acque superficiali per la produzione di energia idroelettrica nell’impianto di
Gressoney, inoltrata alla Regione Autonoma Valle d’Aosta da parte della COMPAGNIA
VALDOSTANA DELLE ACQUE S.p.A. in data 03/06/2014.
Per la stesura della presente relazione si è fatto riferimento alle Norme di Attuazione del
vigente Piano di Tutela delle Acque della RAVA ed in particolare alla Delibera di Giunta
Regionale N° 1436 del 09/10/2015 punto 2 d2 e Delibera di Giunta Regionale N° 189 del
12/02/2016 .
Richiesta di variazione di utilizzo delle portate:
Portata massima concessionata
1,20 m3/s
Portata massima richiesta
2,80 m3/s,
Dr. Enrico Ceriani Ing. Marco Fiou
-2-
1
DESCRIZIONE DELL'IMPIANTO
1.1
INQUADRAMENTO TERRITORIALE
L’impianto idroelettrico denominato – Gressoney – è ubicato nel Comune di Gressoney La
Trinité il cui il bacino idrografico è posto in sinistra idrografica del Torrente Lys e a monte della
località Gabiet. Il sistema di adduzione alla diga del Gabiet prende origine dalla captazione delle
acque del torrente Endrebach e dal bacino idrografico sotteso dall’opera di presa che si trova a
quota 2.505,7 mslm.. Dall’opera di presa mediante un canale adduttore le acque vengono immesse
in galleria per sfociare, a mezza costa, sul versante a monte della diga intorno a quota 2478 mslm.
La diga del Gabiet è formata da due sbarramenti, dal principale si diparte un canale in galleria che
giunge sino ad una camera di manovra posta intorno a quota 2.210 mslm, da qui tramite una
condotta forzata raggiunge la centrale idroelettrica a Gressoney La Trinité, in sinistra orografica
del torrente Lys.
-3-
1.2
DESCRIZIONE E RAPPRESENTAZIONE DELLO
SCHEMA IDRAULICO
Si tratta di un impianto idroelettrico che prende le acque dal bacino del Ghiacciaio di
Indren, dal piccolo bacino a valle del Col Dolen (Colle dei Salati) e del bacino che adduce
direttamente in diga per una superfice idrografica totale di circa 9,51 Kmq.
BACINO IDROGRAFICO DIGA GABIET
Kmq
BACINO GABIET
2,3
BACINO COL DOLEN
0,56
BACINO INDREN
6,65
SUPERFICIE TOTALE
9,51
-4-
La producibilità media annua è di circa 24,6 GWh . L’invaso del Gabiet, da cui si diparte la
condotta che giunge, dopo un salto utile di 717,93 m alla centrale di Gressoney la Trinité, ha un
volume di invaso di circa 4.225.000 mc.
1.3
DATI DI CONCESSIONE ATTUALI
Le caratteristiche principali dell’impianto idroelettrico, cosi come previsto nel Disciplinare
del Genio Civile di Torino n°1221 del 20 marzo 1930 sono riportate nella seguente tabella:
CENTRALE IDROELETTRICA GRESSONEY
Salto
m
717,93
Portata max
m3/s
1,2
Portata media
l/s
500
Potenza media nominale
kW
3.516,18
Produzione annua media
GWh
24.66
-5-
Le caratteristiche di utilizzazione idroelettrica sono espresse attraverso la definizione dei
seguenti parametri:
Salto disponibile (H espresso in m) → dislivello altimetrico tra il serbatoio di accumulo
e il livello di scarico a valle dell’utilizzazione;
Portata media annua (Q espressa in l/s) → definita attraverso i dati di portata disponibili
o misure relative ad una campagna di monitoraggio annuale;
La potenza nominale di concessione (espressa in kW) viene così calcolata:
Potenza nominale Pn = Qmedia x H / 102
Avendo i seguenti dati di portata media annua derivata Qmedia e di salto lordo H:
f
Portata media Qmedia = 500 [l/sec]
f
Salto totale utile lordo H = 717,93 [m]
Si ha:
Pn = 500 x 717,93 / 102 ≅ 3516,18 kW
La producibilità media annua è in relazione sia della portata turbinata Qi che del salto netto
Hi, oltre che dal rendimento ηi delle apparecchiature elettromeccaniche e delle relative durate Ti di
funzionamento dell’impianto.
E = (∑η i ⋅ Qi ⋅ H i ⋅ Ti ) / 102
Essendo:
Qi = Portata media mensile derivata [l/sec]
Ore di funzionamento Ti = giorni x 24 [h]
Salto utile Hi = 717,93 [m]
Rendimento ηi = 0,80
si ricava il seguente valore di producibilità media annua attesa:
Producibilità media annua =500 x 717,93 /102 x 0,8 x 8.760 ≅ 24,66 GWh/anno
-6-
2
MOTIVAZIONE DELLA RICHIESTA DI VARIAZIONE
2.1
UTILIZZO OTTIMALE DELLE MACCHINE ESISTENTI
Le macchine installate alla centrale di Gressoney sono sottoutilizzate in relazione alle loro
potenzialità. In una ottica di miglior impiego dell’impianto esistente si è ritenuto opportuno
richiedere la revisione della portata massima concessionata senza alterare gli altri parametri di
concessione. La richiesta è in sintesi:
2.2
Portata massima concessionata
1,20 m3/s
Portata massima richiesta
2,80 m3/s,
INSERIMENTO DELL’IMPIANTO DI GRESSONEY
NEL PIANO DI RIACCENSIONE DEL SISTEMA
ELETTRICO NAZIONALE- PDR
Per ripristinare le normali condizioni di alimentazione dell'utenza a seguito di un
disservizio esteso è necessario predisporre un insieme coerente di istruzioni per semplificare ed
accelerare l'esecuzione delle manovre necessarie alla ripresa del servizio e minimizzare i tempi di
riaccensione. Il Piano di Riaccensione comprende l'insieme delle informazioni e delle disposizioni
necessarie alle Unità responsabili del controllo e della conduzione degli impianti del sistema
elettrico. L’attuazione del piano richiede l'utilizzo coordinato, in condizioni di funzionamento
critiche, degli impianti di produzione, trasmissione e distribuzione dell'energia elettrica. Nel PdR
si fa riferimento ad un insieme di impianti che, alla data di redazione dello stesso, possiedono gli
apparati e le caratteristiche tecniche idonee alla riaccensione. L’impianto di Gressoney fa parte
proprio di questi impianti che sono strategici per la riaccensione in caso di Black-out o disservizi;
quindi l’aumento richiesto di portata massima da impiegare ha una valenza che va oltre la sola
produzione di energia.
-7-
2.3
MODIFICHE
STRUTTURALI PER L’ UTILIZZO DELLE PORTATE DI PICCO
Al fine di ottimizzare l’utilizzo delle portate di picco, sia per soddisfare le richieste del
mercato che le esigenze di riaccensione, si è previsto di aumentare la portata massima di
concessione da 1,20 m3/s a 2,80 m3/s; tale aumento di portata non implicherà alcuna modifica
alla derivazione, ossia verrà garantito il mantenimento del punto di presa e di restituzione d’acqua,
e rimarrà invariato il salto nominale disponibile.
La realizzazione della nuova condotta non altera i parametri fisici della attuale concessione.
-8-
3
IMPATTI DERIVANTI DALLA VARIAZIONE DEI PRELIEVI
3.1
STIMA DELLE PORTATE
Per il calcolo delle portate medie mensili ci si è avvalsi della procedura di calcolo indicata
nel PTA della Regione Autonoma Valle d’Aosta, coerenti con i dati di produzione e di portata
degli impianti.
I dati delle curve di regionalizzazione, ottenuti tramite le formule sopraindicate, sono quindi
stati confrontati con i dati medi di produzione dell’impianto; verificata la bontà dei dati generati
dalle curve di regionalizzazione, per questo settore della Valle d’Aosta, si sono utilizzate le
formule di regionalizzazione del Piano di Tutela delle Acque per le successive valutazioni
idrologiche, come previsto dalla normativa regionale.
In pratica sono state calcolate le portate medie affluenti all’invaso del Gabiet applicando le
formule contenute nell’allegato G alle norme di attuazione del PTA, utilizzando come dato per gli
afflussi medi annui il valore ottenuto dalla carta delle isoiete e mediante l’utilizzo
dell’applicazione GIS.
-9-
Figura 2-3.1: Individuazione aree in esame sulla Carta delle isoiete medie annue (PTA)
La metodologia indicata nel PTA prevede inizialmente il calcolo del deflusso medio annuo
specifico attraverso la seguente relazione:
(1)
qMEDA = 0,004204856*H+0,02302933*A ( l/s/km2)
dove:
H = l’altezza media sul livello del mare del bacino considerato, espressa in m slm
A = afflusso medio annuo sul bacino in mm
Il valore ottenuto va quindi moltiplicato per la superficie del bacino alla sezione di chiusura
espressa in km2, ottenendo così un valore di portata di deflusso medio annuo in l/s.
Inoltre, a partire dal valore del deflusso medio annuo specifico (1), si calcola attraverso
altrettante relazioni empiriche il deflusso medio specifico riferito ad ogni mensilità, e quindi
analogamente a prima i valori di portate medie mensili da utilizzare per il calcolo della portata
- 10 -
prelevabile teorica modulata su base mensile.
Nella tabella seguente vengono riportati i risultati del calcolo delle portate medie mensili del
bacino idrografico alla sezione di chiusura (sbarramento del Gabiet).
Parametri
PORTATE INTERO Bacino del GABIET
Area S
[km
2]
9,51
QMEDA
Prec. Media AMA
Quota media H
[mm]
[m]
1266,34
2926,16
0.004204856*H+0,02302933*A
41,47
[l/s/km2]
Mese
q
2
[-]
[l/s/km ]
q*S
q*S
[l/s]
[m3/s]
0,091
q Gennaio
0.231656449* qmeda
9,61
91,35
q Febbraio
0,211382342* qmeda
8,77
83,36
0,083
q Marzo
0,245702885* qmeda
10,19
96,89
0,097
q Aprile
0,457959942* qmeda
18,99
180,60
0,181
q Maggio
1,478190999* qmeda
61,30
582,93
0,583
q Giugno
0,012059623*H+1,92348292* qmeda
115,05
1.094,12
1,094
q Luglio
0,034169591* H
99,99
950,86
0,951
0,025126331* H
73,52
699,21
0,699
0,01019068*H+0,380281169* qmeda
45,59
433,55
0,434
q Ottobre
0,703911596* qmeda
29,19
277,59
0,278
q Novembre
0,434878021* qmeda
18,03
171,49
0,171
q Dicembre
0,286993259* qmeda
11,90
113,18
0,113
4.775,13
12
4,78
12
q Agosto
q Settembre
∑ Q mensili
n° mesi
Q media mensile
0,398
- 11 -
3.2
MODIFICA DEL DMV
Tenendo conto della natura della derivazione del Gabiet, che è costituita da un invaso
artificiale e da una condotta che giunge direttamente alla centrale di Gressoney, il rilascio del
MDV non è da considerare. L’incremento di portata massima richiesto da utilizzare non ha
nessuna implicazione su alcuna asta torrentizia, pertanto non vi sono variazioni di MDV da
prendere in considerazione, nel rispetto di quanto contenuto nella della Delibera della Giunta
regionale della Valle d’Aosta n° 1436 del 9-10-2015 al punto 2 d2
“le domande di variante (sia sostanziale che non sostanziale) alle subconcessioni di derivazione
d’acqua ad uso idroelettrico, già rilasciate alla data di approvazione della presente deliberazione (DGR N°
1436 del 09/10/2015), che non comportano un ’aumento della potenza nominale media annua di
subconcessione; le portate di deflusso minimo vitale vanno adeguate esclusivamente nel caso in cui vi sia
aumento della lunghezza del tratto derivato e in modo proporzionale a tale aumento.
3.3
MODIFICA DEL LIVELLO DEL BACINO DEL GABIET
IN RELAZIONE AL PAESAGGIO
La variazione del livello dell’acqua in un bacino artificiale determina dei cambiamenti nella
percezione del paesaggio che possono essere significativi in relazione alla differenza tra massimo
e minimo, alla velocità della variazione, alla natura delle sponde, al periodo di maggior fruizione
dell’area.
Per poter valutare l’impatto sul paesaggio della variazione del livello, nel nostro caso, in
seguito ai maggiori prelievi richiesti, bisogna procedere ad una simulazione di utilizzo del bacino
che si basi sui dati storici, ne quantifichi le quote differenti raggiunte dall’acqua dell’invaso e
mostri come l’andamento del livello si collochi nel tempo. Per fare questo è stata costruita una
tabella che si origina dalle serie storiche di utilizzo delle portate registrate alla diga del Gabiet.
Queste portate sono state rielaborate tenendo conto dei vincoli di gestione storici e dal trend degli
ultimi andamenti di mercato, rappresentata poi nel grafico che le succede.
- 12 -
SIMULAZ.
1 ANNO
Gabiet nuova Gabiet conc
conc
attuale
mc
mc
Max invaso
Scostamento
mc
Quote nuova Quote conc
conc
attuale
mslm
mslm
Quota max
Scostamento
mslm
30/04/2016
1.000.000
1.000.000
4.225.355,43
0%
2353,78
2353,78
2374,6
0%
31/05/2016
500.000
507.958
4.225.355,43
0%
2348,17
2348,26
2374,6
0%
30/06/2016
2.669.585
2.810.049
4.225.355,43
3%
2366,89
2367,69
2374,6
2%
31/07/2016
2.716.233
3.219.231
4.225.355,43
12%
2367,16
2369,83
2374,6
7%
31/08/2016
2.954.174
2.954.174
4.225.355,43
0%
2368,48
2368,48
2374,6
0%
30/09/2016
2.806.667
2.809.218
4.225.355,43
0%
2367,67
2367,69
2374,6
0%
31/10/2016
3.070.075
3.064.652
4.225.355,43
0%
2369,08
2369,06
2374,6
0%
30/11/2016
2.739.861
2.730.262
4.225.355,43
0%
2367,3
2367,24
2374,6
0%
31/12/2016
1.744.777
1.808.161
4.225.355,43
2%
2360,38
2360,89
2374,6
1%
31/01/2017
1.500.042
1.514.586
4.225.355,43
0%
2358,34
2358,46
2374,6
0%
28/02/2017
1.181.800
1.215.352
4.225.355,43
1%
2355,48
2355,79
2374,6
1%
31/03/2017
1.006.049
1.012.347
4.225.355,43
0%
2353,84
2353,91
2374,6
0%
30/04/2017
1.000.000
1.000.000
4.225.355,43
0%
2353,78
2353,78
2374,6
0%
Come si può notare i mesi di utilizzo della portata massima coincidono con quelli di
maggior invaso dopo la stagione invernale, questo si verifica infatti nei mesi di giugno, luglio ed
agosto,(scostamento % maggiore) in cui il livello del bacino raggiunge il suo massimo a quota
2.369,83.
Questo significa che in termini assoluti la variazione di altezza del bacino nei mesi di
maggior fruibilità paesaggistica (Giugno Luglio ed Agosto) e considerando il nuovo regime dei
prelievi, è di soli 1,59 m. Un valore questo non percepibile in quanto avviene in circa 60 gg. Al
ritmo medio di circa 2,6 cm al giorno.
Bisogna inoltre considerare che in quei mesi il bacino è in riempimento per cui non si ha
neppure l’effetto visivo negativo del ritiro spondale che metterebbe in evidenza la fascia di
sponda non più bagnata dalle acque di invaso.
- 13 -
Paradossalmente il nuovo regime di utilizzo della portata massima riduce l’impatto sul
paesaggio in quanto le variazioni di quota nei due mesi considerati sono minori di quelle del
regime attuale. Infatti nel caso di maggior utilizzo delle portate massime avremo una differenza
di quote di 1,59 m in 60 gg., nella situazione attuale di utilizzo invece abbiamo 2,14 m ma in soli
30 gg. con un incremento medio di circa 7 cm al giorno.
Per cui si può concludere che le variazioni del livello del bacino, con la richiesta di
maggior utilizzo delle portate massime, sono del tutto ininfluenti sul paesaggio sia per il modesto
e non percettibile incremento del livello, sia per la fase positiva di riempimento del bacino nel
periodo di maggior fruibilità dell’area.
3.4
MODIFICA DEL REGIME IDRAULICO A VALLE
Il rilascio di una portata maggiore nel Lys, nei termini richiesti dalla presente domanda, ha
un effetto del tutto trascurabile sul regime idraulico del tratto sotteso che va dall’immissione del
canale di scarico della centrale nel torrente sino alla presa di Lys Balma posta a circa 800 m più a
valle come riportato nell’immagine successiva.
- 14 -
Tendo conto del dislivello del tratto sotteso che è di circa 17m, e del suo sviluppo lineare di
786 m, ipotizzando la pendenza costante si ha una valore medio di pendenza del 2,15 %.
- 15 -
Partendo dalla elaborazione dei dati idrometrici sul Lys a Gressoney si ottiene la seguente
tabella delle portate medie mensili negli anni a disposizione.
ANNO
2015 2014 2013 2012 2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005 2004 2003 2002
MEDIE
MENSILI
GENNAIO
1,49 0,92 1,004 0,803 0,53 0,676 1,48 0,797 0,822 0,586 0,802 0,4 0,935 0,00
0,87
FEBBRAIO
1,44 1,366 1,202 0,486 0,254 0,703 0,833 0,961 0,619 0,709 0,596 0,375 0,693 0,00
0,79
MARZO
1,42 2,377 0,897 1,668 0,722 1,386 1,45 0,792 0,75 0,419 0,988 0,591 0,569 0,00
1,08
APRILE
4,24 5,375 3,785 2,249 3,848 2,908 4,291 1,429 3,542 1,367 1,828 1,393 1,554 0,00
2,91
MAGGIO
8,55 6,883 7,508 6,939 5,923 7,395 13,48 8,427 6,386 4,525 5,521 4,542 4,651 5,80
6,89
GIUGNO
10,6 10,16 10,49 8,469 10,79 12,32 15,03 12,28 11,63 5,291 7,35 7,438 6,905 9,42
9,87
LUGLIO
8,27 8,721 10,14 7,234 6,086 8,845 11,25 8,129 5,485 6,787 5,455 6,279 4,899 5,79
7,38
AGOSTO
8,37 6,869 6,776 5,923 5,471 5,805 8,052 5,475 4,564 3,191 4,725 5,425 4,599 3,80
5,65
SETTEMBRE
4,09 4,041 4,034 4,018 4,655 3,161 4,977 3,866 3,475 6,507 4,069 3,395 1,948 3,55
3,98
OTTOBRE
3,97 3,11 2,78 2,402 2,198 2,113 2,376 2,45 2,206 3,206 2,569 1,623 0,957 0,83
2,34
NOVEMBRE
2,77 3,236 2,128 1,751 3,19 2,561 1,506 2,754 0,914 1,682 1,126 4,089 0,556 1,19
2,10
DICEMBRE
1,34 2,309 1,695 1,405 1,86 1,894 0,409 2,486 0,349 1,444 0,328 0,961 0,592 0,55
1,26
Come risulta evidente le portate nei mesi di giugno e luglio, periodo di rilascio in alveo
della maggiore portata derivabile con la domanda attuale, sono quelli con i maggiori deflussi però
con variabilità sostanziali a seconda delle annate.
Per la nostra analisi di variazione della altezza dell’acqua in alveo abbiamo preso il dato
maggiore e quello minore per verificare l’ordine di grandezza della variazione di altezza
dell’acqua per effetto del maggior rilascio della portata massima così come richiesto. Si considera
l’alveo naturale a sezione rettangolare prendendo la sezione di riferimento quella del ponte nei
- 16 -
pressi di Tache che è la più stretta e determina lo scenario più sensibile.
Situazione con portata di 15 mc/sec
sezione
larghezza
scabrezza (Manning)
altezza acqua in alveo di 0,52 m
rettangolare
13,00 m
0,04
pendenza
portata
2,10 %
15,00 mc/sec
altezza moto unifirme
0,52 m
Situazione con portata maggiorata del rilascio (+1,60 mc/sec) altezza acqua in alveo 0,55 m
sezione
larghezza
scabrezza (Manning)
rettangolare
13,00 m
0,04
pendenza
portata
2,10 %
16,60 mc/sec
0,55 m
Situazione con portata di 5 mc/sec
sezione
larghezza
scabrezza (Manning)
altezza acqua in alveo di 0,26 m
rettangolare
13,00 m
0,04
pendenza
portata
2,10 %
5,00 mc/sec
0,26 m
Situazione con portata maggiorata del rilascio (+1,60 mc/sec) altezza acqua in alveo 0,31 m
sezione
larghezza
scabrezza (Manning)
pendenza
portata
rettangolare
13,00 m
0,04
2,10 %
15,00 mc/sec
0,31 m
- 17 -
Da questa analisi emerge evidente che vi sono variazioni dell’altezza di acqua in alveo
dell’ordine di qualche cm per cui del tutto trascurabili e con nessuna influenza sul regime
idraulico del Lys in caso di rilascio di maggiori portate dallo scarico dell’impianto idroelettrico.
Questo impatto ancorché trascurabile è inoltre mitigato dal sistema a cascata di utilizzo delle
acque nei diversi impianti come riportato nello schema successivo.
- 18 -
3.5
DOCUMENTI TECNICI
Si evidenzia che alla presente relazione non è allegato alcun documento tecnico progettuale
in quanto gli aumenti di portata richiesti non implicano alcuna variazione dei parametri di
concessione ossia verrà garantito il mantenimento del punto di presa e di restituzione d’acqua, e
rimarrà pertanto invariato il salto nominale disponibile.
Charvensod, Marzo 2016
I Tecnici incaricati
Dr. For. Enrico Ceriani
Ing. Marco Fiou
- 19 -
SOMMARIO
PREMESSA ........................................................................................................................................ 2
1
2
DESCRIZIONE DELL'IMPIANTO ......................................................................................... 3
1.1
INQUADRAMENTO TERRITORIALE ............................................................................... 3
1.2
DESCRIZIONE E RAPPRESENTAZIONE DELLO
1.3
DATI DI CONCESSIONE ATTUALI.................................................................................. 5
SCHEMA IDRAULICO .............................. 4
MOTIVAZIONE DELLA RICHIESTA DI VARIAZIONE ................................................... 7
2.1
UTILIZZO OTTIMALE DELLE MACCHINE ESISTENTI ...................................................... 7
2.2
INSERIMENTO
DELL’IMPIANTO DI
GRESSONEY
NEL
PIANO
DI
RIACCENSIONE
DEL
SISTEMA ELETTRICO NAZIONALE- PDR............................................................................................ 7
2.3
3
MODIFICHE
STRUTTURALI PER L’ UTILIZZO DELLE PORTATE DI PICCO ....................... 8
IMPATTI DERIVANTI DALLA VARIAZIONE DEI PRELIEVI ...................................... 9
3.1
STIMA DELLE PORTATE ............................................................................................... 9
3.2
MODIFICA DEL DMV................................................................................................ 12
3.3
MODIFICA DEL LIVELLO DEL BACINO DEL GABIET
3.4
MODIFICA DEL REGIME IDRAULICO A VALLE ............................................................ 14
3.5
DOCUMENTI TECNICI ................................................................................................ 19
IN RELAZIONE AL PAESAGGIO ..... 12
SOMMARIO .................................................................................................................................... 20
- 20 -

Comune di GRESSONEY LA TRINITÉ

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