| dc.description.abstract | Denne masteroppgaven går gjennom et konseptuelt grunnlagsmateriale på gjennomførbarhetsnivå for et planlagt vannkraftprosjekt i Zambia, Afrika. Rapporten skrives på oppdrag for det norske, statseide selskapet SN Power, som har eierinteresser i det planlagte prosjektet.Rapporten omhandler hvordan de stedlige forholdene får følger for kostnader og valg av anleggsteknikk under driving av vannveiene i prosjektet ? herunder spesielt kanaler, tunneler og bergrom. En tilsvarende rapport skrevet av en medstudent ved Institutt for vann og miljøteknikk, fokuserer på selve dammen i konseptet. Grunnlagsmaterialet, som er utarbeidet av det italienske rådgivende ingeniørfirmaet Studio ing. G. Pietrangeli mellom 2010 og 2012, er gjennomgått og vurdert ut fra forhold som baserer seg på norsk anleggsteknisk praksis. Metoder som har blitt brukt er litteraturstudium, erfaringsbaserte samtaler/intervju, samt et tre ukers langt feltarbeid i det aktuelle prosjektområdet i Zambia. For beregning og estimering av kostnader, har spesielt dataprogrammet TUNSIM, samt NVE sitt kostnadsgrunnlag for vannkraftverk vært sentrale verktøy, hvor disse har blitt forsøkt tilpasset fra sin norske basis til forhold i Zambia.Det argumenteres for flere endringer til de prosjekterte løsningene i grunnlagsmaterialet. Som en følge av dårlig infrastruktur, lange transportavstander og høye transportkostnader bør det tilstrebes å benytte så lite materialer (spesielt betong og armering) som mulig i utformingen av de tre grensesnittene kanal, overføringstunnel oppstrøms dam og produksjonsteknisk løsning nedstrøms dam.Den prosjekterte kanalen foreslås endret i tverrsnitt og utstrekning, og rapporten anbefaler å går fra en løsning med 9 km kanal, til en løsning bestående av en 2,1 km lang kanal med alternativ tverrsnittsutforming, samt en konvensjonelt drevet 2,5 km lang tunnel med tverrsnitt på 35 m2. Dette vil sikre samme slukeevne for systemet, samtidig som det betyr en estimert økonomisk besparelse på knappe 100 MNOK.Oppstrøms overføringstunnel (8,5 km) er gunstig plassert i det prosjekterte grunnlaget, og prosjektområdet domineres av bergarter som er tilsynelatende godt egnet for tunneldrift. Endringene som foreslås gjort er å senke tunnelen noe ved utløpet i magasinet av HMS- og driftstekniske årsaker. Videre argumenteres det for å forlate det prosjekterte, fullt utstøpte sirkulære tverrsnittet (drevet 29 m2, utstøpt 19,6 m2) og erstatte det med et konvensjonelt drevet tverrsnitt på 35 m2, sikret med fiberarmert sprøytebetong, systematisk bolting og armerte sprøytebetongbuer. Rapporten viser at det er omtrent like kostbart å drive de to tverrsnittene, og dette kommer av bedre vilkår for driving i det største. Følgene av endringene er en markant reduksjon i bruken av konvensjonell betong, opprettholdelse av samme slukeevne/friksjonstap og en estimert kostnadsbesparelse på om lag 120 MNOK.Nedstrøms løsning er det mest komplekse av grensesnittene, ettersom dette danner grunnlaget for kraftproduksjon. Det prosjekterte grunnlaget argumenterer for en horisontal tilløpstunnel (8,8 km) med samme tunneltverrsnitt som oppstrøms løsning (på tross av en økende vannføring), en rørgate i stål (1,3 km), samt en kraftstasjon i dagen. Denne rapporten foreslår å endre dette til en løsning i fjell, bestående av en horisontal tilløpstunnel (8,2 km), en vertikal trykksjakt (500 m), et stålforet tilløp (100 m), en kraftstasjon i fjell, samt en avløpstunnel (1,5 km). Tilløpstunnel og trykksjakt gis et tverrsnitt på henholdsvis 40 m2 og 18 m2, basert på falltapsoptimalisering etter grensekostnad og grenseinntekt. Den 8,2 km lange tunnelen anbefales drevet og sikret på samme måte som oppstrøms overføringstunnel, mens trykksjakten anbefales drevet ved hjelp av raise-boring. Endringen av dette grensesnittet betyr et lavere betong- og stålforbruk, og fordelene av å flytte anlegget inn i fjell er mange. Det er eksempelvis et svært krevende terreng i området der rørgaten er planlagt. En endring fra det prosjekterte til det foreslåtte alternativet, har en estimert potensiell direkte kostnadsbesparelse på ca. 300 MNOK. I tillegg til dette kommer mulighet for større inntekter som en følge av reduksjon av friksjonstap, samt økt produksjon.Sammenligningsgrunnlaget mellom det prosjekterte grunnlaget og det foreslåtte alternativet, viser en totalt estimert besparelse på om lag 520 MNOK. Til tross for at det er knyttet usikkerheter til en del av estimatene, er dette en sum som vurderes som for stor til å ignorere. I tillegg til den direkte økonomiske fordelen av å endre på delene av konseptet, kommer også fordeler som at det foreslåtte alternativet vil gi en nedstrøms løsning som er sikrere mot eksempelvis klima og terror/sabotasje, samt en økning i uttak av masser som har potensiale som tilslag i betong. En utstrakt bruk av bergmassen som byggemateriale, fører også til et langt lavere forbruk av betong og stål, noe som betyr en markant bedring for CO2-regnskapet i prosjektet.Rapporten avsluttes med forslag til videre arbeid, hvor det mest sentrale vil være å bedre beslutningsgrunnlaget med tanke på geologiske data, skaffe til veie en god oversikt over transportkostnader, eksplisitt vurdere byggerekkefølge og fremdrift, samt vurdere en nedstrømsløsning bestående av skråtunnel og luftputekammer. | nb_NO |
