Hvordan unngår land at «vannkraftverk utløser full kapasitet under flomtoppene»?

(Dan Tri) – Kontroversen rundt ansvaret og driftsprosedyrene til vannkraftverk har blusset opp igjen. Så hvordan driver verden demninger og slipper ut flomvann for å balansere kraftproduksjon og samfunnssikkerhet?

I slutten av november slet Gia Lai, Dak Lak og mange kystprovinser i den sentrale regionen med flom som anses som de alvorligste på mange år.

Gjørmete flomvann strømmet nedstrøms, og midt i kaoset så folk vannkraftdammer åpne portene sine og sende hvitt vann strømme ned.

Noen meninger sier at det er betydelige feil fra vannkraftverk og reservoarer i implementeringen av flomutslippsprosedyrer.

I et intervju med avisreporter fra Dan Tri uttrykte professor dr. Nguyen Quoc Dung, permanent visepresident i Vietnams forening for store demninger og vannressursutvikling, sin mening: Historien om vannkraftreservoarer er i en situasjon der alle har rett, det er det farligste.

«Eieren av vannkraftdammen sa: «Jeg fulgte riktig prosedyre.» Katastrofeforebyggingskommandoen sa også: «Jeg ga ordren i henhold til riktig prosedyre.» Men prosedyren er opp til folk», kommenterte professor Dung.

Song Ba Ha vannkraftverk slipper ut historisk flomvann (Foto: Trung Thi).

Herr Nguyen Tung Phong, direktør for avdelingen for forvaltning og bygging av vanningsanlegg ( Landbruks- og miljødepartementet ), sa at mange nåværende driftsprosesser for enkeltstående og mellom reservoarer er bygget på gamle historiske dataserier.

Derfor gjenspeiler det ikke nye ekstremverdier de siste 2–3 årene, da nedbøren kan ha vært 4–6 ganger månedsgjennomsnittet og flommene langt oversteg tidligere registrerte rekorder.

Den virkeligheten krever en gjennomgang av måten man bestemmer frekvens og designsannsynlighet på, både i planlegging, prosjektering og konstruksjon, og i justering av driftsprosedyrer.

Hvis man ser på verden rundt, hvilke tiltak tar land, spesielt asiatiske land med fjellterreng, ekstrem nedbør og mange naturkatastrofer som ligner på Vietnam, for å drive vannkraftverk på en måte som balanserer økonomiske faktorer og sikkerhet for nedstrømsområder?

Generell trend: Damdrift basert på data, vannutslipp før flom

Mange internasjonale modeller viser at nøkkelen ligger i sanntidsdata, flomvarslingsmodeller, teknologi for forvaltning av vannreservoarer og et tidlig varslingssystem.

Det internasjonale energibyrået (IEA) har gjentatte ganger understreket rollen til vannkraftreservoarer som flerbruksinfrastruktur for vannregulering: kraftproduksjon, flomkontroll, tørkeforebygging og vannføringsregulering for nedstrøms områder.

Et vannkraftverk i Japan (Foto: Getty).

Ifølge Research Gate har reservoarer i mange store nedbørsfelt i Europa, Sør-Amerika og Asia blitt designet eller renovert for både å generere elektrisitet og redusere flomtopper, basert på prognoser og beslutningsstøttesystemer som opererer i henhold til spesifikke scenarier.

Selv om hvert land har sine egne forhold, deler moderne modeller tre felles teknologiske «lag»:

Sanntidsovervåking: Regn, vannstand og vannføring måles kontinuerlig av et nettverk av sensorer, automatiske målestasjoner, kameraer og værradarer, som oppdateres til kontrollsenteret med noen få minutters mellomrom.

Ifølge Science Direct viser studier av IoT-flomvarslingssystemer at kontinuerlige målinger av regn og vannstand, kombinert med dataoverføring via mobilnett, hjelper operatører med å «se» flomutviklingen hvert minutt, i stedet for å stole på bare noen få spredte målestasjoner.

I Japan har det nasjonale hydrologiske systemet tusenvis av nedbørs- og vannstandsstasjoner, mange oppdatert hvert 5. til 10. minutt, som brukes til både flomvarsling og demningsdrift.

Flom- og vannføringsprognosemodeller: Observasjonsdata mates inn i hydrologiske og hydrauliske modeller, til og med med kunstig intelligens, for å forutsi mengden vann som renner ut i innsjøen flere timer til flere dager i forveien.

Dette er grunnlaget for å bestemme seg for å «frigjøre tidlig», reservere kapasitet til å motta flom, i stedet for å vente på at vannet skal stige til alarmterskelen før man må åpne alle sluseportene samtidig.

Japan, Sveits og Sør-Korea integrerer alle høyoppløselige meteorologiske prognoser med strømningsmodeller for å forhåndsberegne tilstrømning til innsjøer og nødvendige utslippsscenarier.

Tidlig varslingssystem for lokalsamfunnet: Informasjon om vannstand i innsjøen, utslippsstrøm og flomvarsler sendes til myndigheter og beboere nedstrøms via tekstmeldinger, apper, offentlige høyttalersystemer og elektroniske skilt, slik at folk har nok tid til å evakuere personer og eiendom.

For eksempel krever Japans departement for land, infrastruktur, transport og turisme (MLIT) at regler for demningsdrift og informasjon om flomutslipp deles med offentligheten, og at kart over flom- og risikoområder publiseres for å legge til rette for evakuering.

På dette trelagsfundamentet bygger hvert land sin egen forvaltningsmodell som passer til elveforholdene, økonomien og teknologinivået, men med samme mål: tidlig utslipp, kontrollert utslipp, og minimere muligheten for å måtte «åpne alle portene» akkurat når flomtoppen kommer.

Nedenfor er noen fremragende modeller for sikker vannkraftdrift i land rundt om i verden:

Japan: Digitalisering av hele nedbørfeltet, med responsscenarier for hver region

Ifølge det japanske vannverket er Japan et av landene som lider av mest kraftig regn og sterke tyfoner i verden, så demnings- og reservoarsystemene drives med en «sikkerhet først»-tankegang.

Det japanske departementet for land, infrastruktur, transport og turisme forvalter et nettverk av flerbruksdammer, koblet til et detaljert nettbasert system for nedbørsprognoser og flomprognosemodeller for hvert nedbørsbasseng.

Japan har en svært effektiv modell for flomvarsling som støtter tidlige beslutninger om vannutslipp ved demninger i drift (Foto: MDPI).

Avrenningsmodeller som inneholder nedbørsdata brukes også til å forutsi vannstander, simulere flom og støtte beslutninger om demningsdrift.

MLIT- og JICA-dokumenter viser at Japan anser informasjonsdeling som en viktig faktor.

Hvert nedstrømsområde har et flomkart, vannstandsscenarier som tilsvarer ulike utslippsnivåer fra reservoaret. Lokale myndigheter mottar sanntidsinformasjon om vannstand og utslippsstrømmer, sammen med anbefalte varslingsnivåer (fra forsiktighet til nødevakuering).

Når det er varslet kraftig regn, vil demningsoperatørene på forhånd beregne mengden vann som må slippes ut for å reservere kapasitet til flombeskyttelse, og koordinere med myndighetene for å utstede evakueringsvarsel om nødvendig. Denne «tidlige, gradvise utslippet» reduserer risikoen for plutselig vannakkumulering nedstrøms.

Sør-Korea: Bruk av kunstig intelligens for å optimalisere flomutslipp

Ifølge Smart Water Magazine går Sør-Korea et steg videre når det gjelder å anvende kunstig intelligens. Vannforvaltningsselskapet K Water annonserte en «AI First»-strategi, som integrerer AI i hele vannforvaltningssystemet, fra tørke- og flomvarsling til reservoardrift.

Hver dag behandler K water mer enn 7,4 milliarder data fra sensorer, målestasjoner og satellitter for å trene prognosemodeller og optimalisere driften.

K-waters vannovervåkingssystem er basert på digital tvillingteknologi (Foto: K water).

K water bygger «digitale tvillinger» for nedbørfeltet, og simulerer strukturen til elver, innsjøer, demninger og boligområder nedstrøms.

Når det er varslet kraftig regn, kan ingeniører teste mange utslippsalternativer på en numerisk modell: Hvis de holder tilbake mer vann, hva vil risikoen for demningen være? Hvis de slipper ut vann tidlig med forskjellige strømningshastigheter, hva vil vannstanden nedstrøms være? Derfra kan de velge det minst risikable scenariet før de bruker det i praksis.

Informasjon og advarsler om flomutslipp vises offentlig på nettsteder, i applikasjoner og elektroniske tavler, noe som hjelper folk med å vite på forhånd og reagere proaktivt.

Kina: Stordataplattform for strømningsprognoser

Kina har mange store vannkraftreservoarer, inkludert De tre kløfter i Yangtze-elven.

Trekløftdemningen er designet med stor flomkapasitet, koblet til et nettverk av regnstasjoner, vannstandsmålinger og satellittdata over hele nedbørsfeltet. Kinas flomvarslingssystem bruker hydrologiske og hydrauliske modeller basert på stordata for å beregne mengden vann som strømmer inn i reservoaret, noe som støtter beslutningen om å lagre vann eller slippe ut flomvann på hvert trinn i regntiden.

Ifølge Science Direct har nyere studier i Kina også testet maskinlæringsalgoritmer for å optimalisere driften mellom reservoarer, både for å sikre flomsikkerhet og opprettholde strømproduksjonen.

Norge, Sveits: Risikovurdering av demninger gjennom sensorer og AI

Ifølge NGI er Norge et «vannkraftverk» i Europa, der mesteparten av elektrisiteten kommer fra fjellreservoarer.

Klimaendringene gjør kravene til demningssikkerhet stadig strengere.

Norges Geotekniske Institutt (NGI) etablerte en spesialisert avdeling for damsikkerhet. De bruker den digitale plattformen GeoHub og NGI Live-systemet til å samle inn data fra sensorer montert i demninger og skråninger, måle deformasjon, siv og vibrasjoner i sanntid, og kombinere numeriske modeller og kunstig intelligens for å vurdere risikoer.

Dette lar dem ikke bare se vannstanden, men også «høre» hvordan demningskonstruksjonen yter, slik at de kan ta tryggere driftsbeslutninger under ekstreme flomhendelser.

En annen svært bemerkelsesverdig modell er MINERVE i Rhône-bassenget i Sveits.

Dette er et system for flomvarsling og beslutningsstøtte for hele den øvre delen av Rhône-elven før den renner ut i Genfersjøen. MINERVE bruker værmeldinger fra den sveitsiske meteorologiske tjenesten og det europeiske prognosesenteret, som mates inn i den hydrologiske modellen RS MINERVE for å beregne vannføring og vannstand i elver og innsjøer.

Basert på denne prognosen foreslår beslutningsstøtteverktøyet MINDS scenarier for drift av vannkraftreservoarer for å slippe ut vann tidlig gjennom turbiner eller bunnsluser, for å reservere kapasitet til å motta flom. Målet er å beholde mesteparten av flomtoppen i reservoaret, og minimere behovet for å slippe ut overløp til rett tid når flomtoppen passerer nedstrøms.

MINERVE er integrert i statens flomkontrollprosess, og illustrerer tydelig fordelene med forvaltning mellom reservoarer på et nedbørfeltomfattende område, og ikke overlater det til individuelle anlegg.

Kilde: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/cac-nuoc-lam-the-nao-de-tranh-giua-dinh-lu-thuy-dien-xa-het-cong-suat-20251127232650764.htm