Elveţienii construiesc un baraj nou de hidrocentrală în faţa altui baraj vechi de aproape 100 ani, care are o crăpătură în el

Elveţienii sunt adevăraţi maeştri în hidrocentrale, primele centrale mai mici, care foloseau direct cursul râurilor apărând în ani 1860, iar prima hidrocentrală de tipul celor moderne fiind construită în 1908. Încă în primii ani ai secolului XX, elveţienii au decis că vor electrifica toate căile lor ferate şi trenurile vor folosi doar energie de la hidrocentrale, iar în anii 1915-1940 construcţia de hidrocentrale a ajuns la un ritm incredibil, ajungând să acopere toate necesităţile crescând ale ţării. Toate aceste construcţii mari erau adevărate capodopere inginereşti de scară mare, proiectate minuţios, să reziste 60-80 de ani şi mai mult, chiar dacă era construite în cele mai dificile reliefuri imaginabile. Şi iată că acum unele din primele hidrocentrale mari ajung la sfârşitul duratei lor de exploatare. Uneori aceste structuri rezistă atât de bine după 100 ani, încât au nevoie doar de ranforsări ale bagajelor, monitorizări periodice şi mentenanţe. Alteori însă, un secol de rezistenţă a dus la epuizarea rezistenţei şi e nevoie de construcţii absolut noi. La fel se întâmplă şi cu barajul Spitallamm, construit pe lacul Grimsel din Alpii elveţieni.

Construcţia barajului a început în 1925, deci acum 99 ani, şi a durat până în 1932, fiind unul din cele 2 baraje care ajută la stocarea apei în lacul de acumulare Grimsell aflat la circa 1.900 metri altitudine, parte din sistemul hidrocentralei Kraftwerke Oberhasli, sau KWO.

Foto: Construcţia barajului, anul 1928

Lacul stochează circa 95 milioane de metri cubi de apă şi în 1932, acest baraj a fost unul din primele din lume ce folosea forma arcuită a construcţiei sale, pentru a distribuii echilibrat forţa inclusiv spre versanţii munţilor din apropiere în rol de piloni se susţinere şi a spor rezistenţa construcţiei. Un baraj similar renumit e Hoover din SUA, dar acel bagaj a fost construit 3 ani mai târziu decât Spitallamm. De atunci foarte multe baraje din lume au formă arcuită cu acelaşi scop, dar acum aproape 100 de ani era vorba de o inovaţie.

Barajul are 114 metri înălţime, ceea ce-l făcea pe atunci şi unul din cele mai înalte din lume. Şi pentru că am menţionat că lacul Grimsel are două baraje, paralel cu construcţia barajului Spitallamm, despre care vorbim azi, pe acelaşi lac a fost construit şi un baraj mai mic atunci, Seeuferegg.

Ei bine, după peste 80 de ani se rezistenţă ireproşabilă, cu mult peste durata de viaţă estimată iniţial, barajul a început a da semne de oboseală. La începutul anilor 2010, inginerii elveţieni au descoperit că, din cauza metodelor de construcţie a barajului, folosite acum 100 de ani, peretele interior al barajului, împreună cu creasta, se detaşează de structura de susţinere în plan vertical. Deci o fisură imensă apărute pe plan vertical, între peretele aproape vertical interior şi între structura care-l ţine, de formă oarecum triunghiulară dacă e privită în plan.

Foto: Cu roşu e marcată crăpătura identificată în barajul actual

Din fericire, forţa apei menţine acest perete relativ lipit, însă apa de după el, ce pătrunde în această crăpătură, va accelera degradarea structurii de bază. Elveţienii au încercat iniţial să analizeze versiunea de a turna un soi de adeziv special în acea fisură imensă, fixând peretele,s au de a demola partea detaşată şi a o reconstruit cu materiale noi. Însă au constatat că dacă vor pune acest adeziv sau unul similar, sunt mari şanse să cauzeze o reacţie alcalină agregată în betonul structurii de bază, care va duce oricum la uzura lui accelerată. Aşa că în 2015 au decis că barajul trebuie înlocuit cu unul nou şi au început lucrările de proiectare, mai ales că observaseră şi sedimente adunate pe fundul lacului în apropiere de barajul vechi, care trebuiau curăţate de acolo.

Dar cum să înlocuieşti un baraj existent cu unul nou? Nu poţi demola pur şi simplu barajul vechi, pentru asta ar însemna inundaţii în aval şi deteriorări. Iar pentru elveţienii foarte calculaţi cu banii, asta înseamnă şi irosirea a 95 milioane de metri cubi de apă, care pot fi folosiţi în producţia de electricitate. Aşa că inginerii din Elveţia au decis să construiască un baraj imens, practic la fel de înalt, exact alături, în faţa barajului vechi!

Acesta va avea rezistenţă dublă, conform proiectului şi va măsura 113 metri înălţime, iar lungimea crestei sale va fi de 212 metri. Construcţia acestui baraj a demarat în iunie 2019 şi continuă până în prezent, planificându-se finalizarea ei anul viitor, în 2025. La noul baraj se vor folosi 212.000 metri cubi de beton şi durata lui de viaţă va fi de minim 100 ani înainte!

Din cauza că barajul e situat la altitudine atât de mare în munţi, lucrările nu se pot face iarna, pentru că betonul de compoziţia dorită nu se întăreşte la fel de bine la temperaturi foarte joase. Asta i-a făcut pe elveţieni să planifice din start ca munca în lunile calde ale anului să se desfăşoare 24 ore din 24, 7 zile din 7, în ture, pentru ca să se muncească la randament maxim.

Ce se va întâmpla cu barajul vechi, atunci când va fi gata noul baraj alăturat? El va continua să servească acolo, însă va fi construit un tunel de echilibrare hidraulică a presiunii apei între zona principală a rezervorului şi zona adiţională creată între cele două baraje. Acest tunel va avea valve care să dirijeze diferenţa de presiune dintre cele două spaţii ale rezervorului, cu ideea ca presiunea în rezervorul principal să fie un pic mai mare decât în cel auxiliar, creat între două baraje, astfel încât apa să continue să apese peretele fisurat al barajului vechi, până se va decide la o eventuală ranforsare sau demolare parţială a acestuia. Noul baraj, însă, e proiectat să reziste atât la forţa completă a apei, cât şi în eventualitatea unei avarii prin care barajul alăturat ar ceda brusc şi s-ar surpa, după ce spaţiul dintre cele două baraje ar fi umplut cu apă. Apa, şi spaţiul mic dintre cele două baraje ar permite barajului nou să reziste unor asemenea scenarii.

Foto: Aşa ar urma să arate cele două baraje alăturate la final

Aşa că procesul de construcţie a acestui baraj e în plină desfăşurare, iar anul viitor va fi gata. Proiectul e de-a dreptul imens, însă, pentru că vorbim de Elveţia unde bugetele strategice sunt cheltuite de obicei cu cap, tot procesul de construcţie, cu materiale şi 6 ani de lucrări non-stop în perioada caldă şi pauze în perioada rece, va costa doar 125 milioane de franci. Ceva ne sugerează că dacă acest baraj se construia prin părţile noastre, preţul era mult mai mare.

E curios că la final, în 2025, va avea loc şi o golire controlată a lacului de acumulare prin turbinele de hidrocentrală, deci nu va fi vorba de irosire, ci de folosire în producţia de electricitate, doar că va fi o producţie la maxim, neîntreruptă, pentru a goli rezervorul mai repede decât viteza de acumulare. Între timp, alte hidrocentrale vor produce mai puţin şi vor compensa ulterior, cât timp rezervorul Grimsel se va umple înapoi. Însă golirea e necesară pentru a curăţa depunerile de sedimentele de aproape 100 ani de pe fundul lacului de acumulare. Iar inginerii iau în calcul că la momentul golirii şi inspectării vizuale mai profunde a bagajului vechi, ar putea decide exact cât din forţa de susţinere să revină fiecărui baraj după reumplere, cu posibilitatea ca bagajul inferior nou să preia totul asupra lui. Şi asta pentru că această lucrare de construcţie are loc acum în contextul în care crăpătura gravă din baraj avea estimarea specialiştilor că mai poate asigura rezistenţa barajului timp de 35-40 de ani. Doar că elveţieni au decis să nu aştepte să acţioneze în ultimul moment sau să se pomenească cu surprize într-un eventual cutremur, ci să acţioneze acum, preventiv. Şi noul baraj, cu lucrările imense adiacente, va asigura că această hidrocentrală mai poate produce electricitate regenerabilă încă minim 100 ani înainte!