カチ湖
| カチ湖レプレサ・デ・カチ | |
|---|---|
 カチ湖の眺め | |
| 位置 | コスタリカ |
| 座標 | 北緯9度49分38秒 西経83度49分0秒 / 北緯9.82722度、西経83.81667度 / 9.82722; -83.81667 |
| タイプ | 人工貯水池 |
| 一次流入 | レベンタゾン川 |
| 一次流出 | レベンタゾン川から大西洋へ |
| 集水域 | 919平方キロメートル（355平方マイル） |
| 流域 国 | コスタリカ |
| 最大長 | 70メートル（230フィート） |
| 表面積 | 324ヘクタール（800エーカー） |
| 平均深度 | 69メートル（226フィート） |
| 最大深度 | 最深部まで80メートル（260フィート） |
| 水量 | 5100万立方メートル（41,000エーカーフィート） |
| 地表標高 | 970メートル（3,180フィート） |
カチ湖（スペイン語：Lago de Cachí ）は、コスタリカ中部にある人造湖で、タパンティ国立公園の北、カルタゴ州カルタゴの東南東に位置するアーチダム、カチダム（Represa de Cachí）によって造られた。湖の東岸から離れたカチが中心街となっている。1970年代に建設されたこの湖は、コスタリカで最初の水力発電プロジェクトの一つであった。 [ 1 ]設備容量は102MWで、3基のユニット（それぞれ34MWのユニット、垂直フランシス水車）が設置されている。[ 2 ]
このプロジェクトは、1966年に第1ユニット、1967年に第2ユニット、1978年に第3ユニットが稼働を開始した。 [ 2 ]レベンタソン川は、3つのダムを通じて多様な恩恵をもたらしている。3つのダムのうち、カチダムは発電だけでなく、洪水調節機能も備え、カチ湖にはレクリエーション施設も設置されている。上流のリオ・マチョ・プロジェクトは水力発電を、下流のビリス発電プロジェクトは飲料水（首都圏の水需要の40%）も供給している。[ 3 ]
レベンタソン川にあるこの貯水池は、コスタリカにとって重要な電力供給源であり、コスタリカ電力庁（ICE）によって運営されている。[ 4 ]
地理
カチ湖は、レベンタソン川上流域の225号線沿いのウハラス村近くの湖の北東端にカチダム（represa de Cachí）が建設されたことで誕生しました。ダムは、南西から流れ込み、急斜面の谷を蛇行するレベンタソン川に建設されました。[5] [6] レベンタソン川の総流域面積は3,000平方キロメートル（1,200平方マイル）で、最高地点の海抜3,432メートル（11,260フィート）から大西洋への最低流出地点までの標高範囲が異なります。このうち、カチダムによって作られた貯水池は、919平方キロメートル（355平方マイル）の上流集水域を遮断しています。流域全体の年間降水量は1,200～8,000ミリメートル（47～315インチ）である。全集水域の80％では地形がはっきりと変化し、山の傾斜は20度から85度である。貯水池への平均年間流入量は104立方メートル／秒（3,700立方フィート／秒）である。貯水池の総貯水容量は5,100万立方メートル（18億立方フィート）である。計画洪水流量は3,500立方メートル／秒（120,000立方フィート／秒）である。[ 7 ] [ 8 ]貯水池の表面積は324ヘクタール（800エーカー）で、長さ6キロメートル（3.7マイル）に広がり、最大水深は69メートル（226フィート）である。貯水池の集水域の60％は森林で、残りは農地です。[ 9 ]貯水池では温度勾配と高い堆積物濃度の組み合わせにより密度流が形成されます。[ 10 ]
カチアーチダム
カチダムは薄い二重アーチコンクリート構造（世界で最も薄いダムの一つと言われている）[ 11 ]で、最深部の基礎から80メートル（260フィート）の高さに建設されている。狭い峡谷に位置し、堤頂長は70メートル（230フィート）で、レベンタソン川の流入量5100万立方メートルを堰き止めている。1991年のリモン地震の際、震源地がダムから86キロメートル（53マイル）離れているにもかかわらず、ダムは被害を受けなかった。しかし、変圧器の位置がずれたため、12キロメートル（7.5マイル）離れた発電所で発電が一時的に停止した。[ 8 ] [ 11 ]
このプロジェクトはICEによって計画、設計、実施され、アーチダムの設計支援と建設監理はポルトガルのコンサルタントであるラギンハ・セラフィム博士が担当しました。アーチダムの建設は、地質学的特徴に関する広範な調査によって敷地の適性が確認された後に着工されました。建設中、ダム基礎工事現場から水を迂回させるため、毎秒600立方メートル（21,000立方フィート/秒）の流量に対応するゲート制御付きの2本の導水トンネルが建設されました。[ 12 ]
発電所
貯水池からの水は、長さ5,942メートル（19,495フィート）の圧力トンネル、サージタンク、長さ116メートル（381フィート）の圧力立坑（鋼鉄製トンネル）を含む長さ566メートル（1,857フィート）の水圧管路、および発電所を経由して迂回される。発電所には、34MW（過負荷状態でも稼働）のユニット3基が設置されている。これらは垂直型フランシス水車ユニットであり、最大246メートル（807フィート）から最小221メートル（725フィート）まで変化する落差で稼働するように設計されている。[ 12 ]発電所の最初の2ユニットは1966年と1967年に稼働開始し、3番目は1978年に稼働開始した。このプロジェクトは、しかるべき評価の後、2段階で世界銀行から提供された低利融資によって実施された。[ 2 ] [ 7 ]
カチ水力発電所の出力は100メガワットから160メガワットに増強されます。発電所の拡張には、40メガワットの発電機の新設が含まれます。また、既存の発電機の改修も行われます。工事は2012年に開始される予定です。コスタリカ電力庁（ICE）によると、このプロジェクトは2015年に完了する予定です。拡張後、カチ発電所は33万人の電力需要を賄うことができます。このプロジェクトは、中米経済統合銀行（CABEI）から1億4,000万ドルの融資を受けています。[ 13 ]
発電所の変電所からの電力避難は、三相昇圧変圧器を備えた昇圧変電所で計画され、カチとリオマチョ発電所を結ぶ2回路132kV送電線を通じて避難された。[ 12 ]
沈降研究
カチ貯水池への年間堆積量は 81 万トンと推定され、これは貯水池貯水量の 1% に相当し、計画段階では、54% がダム本体に設けられた低位水門から排出されるダム底堆積物、21% が段丘に堆積、18% がゲート操作とタービンを通じた発電によって余水路から流出、7% が貯水池内に掃流土砂として貯水池に閉じ込められると評価されていた。このプロセスは、貯水池の上部と下部という 2 つの異なる部分で確認されており、上部は砂と粗い堆積物で埋められ、深い川筋である下部の段丘には、貯水池操作によって排出する必要がある細かい堆積物が堆積する (発電取水口付近では堆積物の高い濃度が認められた)。しかし、プロジェクト開始後 7 年間、貯水池の堆積物が除去されなかったため、流入する堆積物の 82% が貯水池に捕捉され、ダム本体に向かって移動して、発電用のダム本体の取水口を通る流れの転換を妨げていました。ダムには、発電用水を引き込む発電用取水口の取水スクリーンに隣接する主河川水路の底に、洗浄水門が 1 つ設けられています。計画されている発電利益を引き出すために貯水池を使用可能な状態に保つには、取水口が詰まって堆積物がタービンに流れ込むのを防ぐために、貯水池を最低水位まで排水し (毎年、貯水段階で発電に避けられない経済的損失が発生していましたが)、堆積した堆積物を下流に流すことが必須になりました。最初の排出作業は1973年に明確に区分された3段階に分けて実施され、その後1990年まで毎年繰り返された。貯水池から排出されたシルトが下流域の河川に及ぼす影響についても調査が行われ、氾濫原だけでなく大西洋との合流地点でも濁水としてピーク濃度400グラム/リットルが観測された。これらの堆積物は洪水期に排出されると予想されていた。しかし、シルトの排出の結果、ダム下流域の生物相に悪影響が及んでいることが地元住民によって確認された。 [ 9 ] [ 14 ]
フラッシング作業の有効性は、濁度計、サイドスキャンソナー、海底プロファイラー、反復音響測深、堆積物コアリング、X線技術を用いた貯水池の水路調査によって、長年にわたり研究されてきました。これらの研究によると、貯水池内の堆積物を排出するためにダムに設置された水門は、「貯水池の水位が下がる期間と程度、そして水門の排水能力」、そしてカチ貯水池の形状（狭い峡谷にある）を考慮すると効果的であることが示されています。研究によると、貯水池に堆積した堆積物の平均直径は0.04mm程度でした。また、貯水池の段丘面はホテイアオイに覆われており、堆積物を捕捉していたため、フラッシングはあまり効果的ではなかったことも指摘されています。旧河道では堆積率が約2メートル（6フィート7インチ）と示されていましたが、現在は定期的に洗掘水門を開けて洗い流しています。[ 14 ]
カチ貯水池は現在、ほぼ毎年堆積物の除去が行われています。1996年に実施された除去作業に関する現地調査では、ダムから下流10キロメートル（6.2マイル）から30キロメートル（19マイル）の範囲に約25万トンの堆積物が堆積したことが示されました。このうち82%は河床堆積物であり、18%は河岸に堆積しました。[ 15 ]
レクリエーション
ダムは川の水位を利用しており、約65キロメートル（40マイル）にわたってラフティングに適した急流を作り出している。[ 16 ]山々に囲まれたこの湖は、コスタリカ電力庁がサンホセに水力発電を供給するために川にダムを建設した際にできたものである。 [ 17 ]
参考文献
- ^フォーダーズ・コスタリカ 2001 . フォーダーズ. 2000年9月12日. p. 58. ISBN 978-0-679-00542-1. 2011年6月25日閲覧。
- ^ a b c「コスタリカの水力発電所」 industcards. 2009年7月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年6月26日閲覧。
- ^エドワード・ペイジ、MRレッドクリフト（2002年）『人間の安全保障と環境：国際比較』エドワード・エルガー出版、269頁～。ISBN 978-1-84064-458-6. 2011年6月26日閲覧。
- ^ 「カチ貯水池：フラッシング効率の調査」 Hydroconulst.se . 2011年6月16日閲覧。
- ^ミランダ、カロライナA.ペンランド、ペイジ R. (2004 年 11 月 1 日)。コスタリカ。ロンリープラネット。 p. 149.ISBN 978-1-74059-775-3. 2011年6月25日閲覧。
- ^ “Cachí Dam ¬ Cartago Province” . cafevolio.com. 2012年3月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年6月26日閲覧。
- ^ a b「コスタリカにおける第五次発電プロジェクトの評価」 Worldbank.org、1975年5月21日。 2011年6月26日閲覧。
- ^ a b「Lifelines」（PDF） . desastres.unanleon. pp. 94– 95. 2011年10月1日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2011年6月26日閲覧。
- ^ a bロドニー・ホワイト（2001年1月）「貯水池からの堆積物の除去」トーマス・テルフォード、pp. 197– 200. ISBN 978-0-7277-2953-8. 2011年6月26日閲覧。
- ^ 「コスタリカ、カチ水力発電貯水池における濁流」 NTNU-Vasshygging研究所。 2011年6月26日閲覧。
- ^ a b Engineering news-record . McGraw-Hill. 1967. 2011年6月26日閲覧。
- ^ a b c「コスタリカの電力・通信プロジェクトの評価」（PDF） Worldbank.org、1963年6月18日、 5～ 10頁。 2011年6月26日閲覧。
- ^ “Tico Times” . 2012年2月15日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年2月15日閲覧。
- ^ a b “コスタリカのカチ貯水池” .ホームワイプネット。2011 年6 月 26 日に取得。
- ^ブラント、S. アンダース;スウェニング、ジョア (1999)。 「貯水池フラッシングの堆積学的および地形学的影響: カチ貯水池、コスタリカ、1996」。Geografiska Annaler: シリーズ A、自然地理学。81 (3): 391–407 .土井: 10.1111/j.0435-3676.1999.00069.x。
- ^ Lonely Planet Costa Rica . Lonely Planet Publications. 2004年. 2011年6月25日閲覧。
- ^ 「Lakes Destinations」 . coastsmountainscr.com . カルタゴ（コスタリカ） . 2011年6月26日閲覧。
