Reservoir slope stability assessment for the Moglicë Hydropower Project in Albania

Abstract

Statkraft investerer i albansk vasskraft og har gjort dette sidan 2007. Dei eig og driv prosjektselskapet Devoll Hydropower Sh.A, eit dotterselskap som byggjer Devoll vasskraftprosjekt (DHPP). Prosjektet er lokalisert i søraust Albania og besår av to vasskraftverk; Banja og Moglicë.

Konstruksjon av vasskraftverket Moglicë inneber ei endring i grunnvassregimet for sidsskråningane i reservoaret når reservoaret fyllast. Moglicë demninga vil heve vassnivået med nesten 140 meter på sitt meste. I tillegg vil årleg reservoarregulering medføre ein skilnad i vassnivået på 25m. Maksimalt vassnivå ligg ved 650 m.o.h. I denne masteroppgåva er stabiliteten til ei spesifikk reservoarskråning vurdert. Denne skråninga er lokalisert like sørvest for samløpet til elvene Devoll og Malsise, omlag 1.5 kilometer søraust for Moglicë demninga. Tre scenario er vurdert med tanke på skråningsstabilitet; 1) Før oppfylling, 2) Etter full oppfylling, 3) Rask nedtapping og 4) Årleg vassregulering. Vurderinga er basert på geologisk feltkartlegging, testar av kjerneprøver, in-situ testing og stabilitetanalyser.

GSI-metoda, basert på HB-kriteriet og foreslått av Hoek og Brown i 2000, er nytta til karakterisering av flysch bergaratne som utgjer skråninga. GSI-verdiar er bestemt frå borholskjerner, (sigma_ci) frå einaksielle trykktestar og (m_i) frå relevante tabellar. Destruksjonsfaktoren D vart sett til 0 og einingsvekta vart bestemt frå laboratorie testing. Stabilitetsanalysene er primært utført i Rocscience sitt program Slide, men supplementere analyser har også vorte utført i RS2.

Eit særleg fokus er gitt til effekta av fylling-nedtapping syklusar på skråningsstabiliteten, ettersom vassregulering er essensielt for drifta av demninga. Særleg viktig er det som skjer ved hurtig nedtrapping av eksternt vassnivå. Resultata frå analysene illustrerar viktigheita ved å konstruere ein representativ konseptuell modell når ein utfører ei stabilitetsanalyse.

To fundamentalt ulike tilfeller er gjennomgått: 1) Utan nokon strukturelle diskontinuitetar og 2) Med ein strukturell diskontuinitet (glideflate) inkludert. Modellane sine responsar til endringar i det eksterne vassnivået samanlikna med den initielle situasjonen før reservoirfylling er særs ulike. For tilfelle 1 stabiliserar det eksterne hydrostatiske trykket skråninga for alle stadier bortsett frå ved fullstending rask nedtapping. Dette er ei fullstendig fjerning av vassnivået frå eit maksimalt vassnivå ved 650 m.o.h. For tilfelle 2 er stabiliteten negativt påverka av det oppdemma vatnet, sjølv ved ikkje-flyktige forhold.

Parameterstudier er utført, ettersom pålitlegheita til inngangsparameterane spelar ei avgjerande rolle i stabilitetsanalyser. Parameterstudier viser at Hoek-Brown konstanten (m_i), intakt einaksiell kompressiv styrke og GSI for flysch saman med den horisontale seismiske koeffisienten har innverknad på dei utrekna sikkerheitsfaktorane (SF). Likevel er det eigenskapane til glideflata som er indikert gjennom inklonometermålingar som er av størst betydning