Брана Првонек

1 УВОД

1.1 Oпште о брани „Првонек“ – значај, намена, објекти

Брана „Првонек“ се налази на Бањској реци, десној притоци Јужне Мораве. Преградно место се налази око 9 km од ушћа у Јужну Мораву, на локалитету села Првонек. 

Брана „Првонек“ је регионални вишенаменски водопривредни објекат, чије су основне намене: снабдевање водом становништва и индустрије града Врања, општине Бујановац и евентуално општине Прешево, заштита од поплава, оплемењавање малих вода у периодима неповољних хидролошких услова у сливу, као и производња електричне енергије. 

malamapabrana

Слика 1-1 Шира локација бране Првонек

1.1.1 Акумулација и сливно подручје

Акумулацију бране „Првонек“ прихрањују воде Бањске реке и Градашнице. Бањска река је типичан планински водоток који дренира воде са западних падина Бесне Кобиле. Акумулација је формирана приближно на средини речног тока, са запремином од око 20 милиона m3.

Слив бране Првонек лежи на надморској висини између 540 и 1806 mнм. Основни ток реке је кратак (око 12 km), а слив је под значајним нагибом (34%) тако да се спољни утицаји веома брзо преносе у речни ток.

Акумулација бране „Првонек” има следеће основне карактеристике:

површина слива до профила бране    91,2 km2
кота нормалног успора (КНУ)     614,00 mnm 
површина акумулације при КНУ     690 000 m2
укупна запремина при КНУ     18,6 милиона m3
кота максималног успора (КМУ)     617,4 mнм 
 површина акумулације при КМУ   750 000 m2
 укупна запремина при КMУ   21,1 милион m3
 дужина акумулације   3,5 km

Кота мртвог простора је 580,00 mнм, а одговарајућа запремина акумулације 3,75 милиона m3, предвиђена за прихватање наноса у току 50 година.

Терен у сливу акумулације углавном је изграђен од палеозојских кристаластих шкриљаца, лискунских гнајсева, микашиста, амфиболита и амфиболијских шкриљаца, и у мањој мери од гранодиорита, кварцалатита и алувијона реке. 

1.1.2 Преградна конструкција и објекти за захватање и евакуацију воде

Преградну конструкцију чини насута-камена брана са косим централним глиненим језгром у склопу тела бране. Узводно и низводно потпорно тело бране је од каменог набачаја са потребним филтарским зонама. Оса бране је права линија. Узводно потпорно тело је од гранодиорита, нагиба 1:1,7, фундирано на стени. Низводно потпорно тело изведено је од комбинације гранодиорита и шкриљаца, генералног нагиба 1:1,7. 

Преко круне бране, изграђена је саобраћајница ширине 6 m према командно контролном центру и кули водозахвата. 

Унутар преградне конструкције налази се инјекциона галерија, која је изведена на споју стенске масе фундамента преградне конструкције и глиненог језгра. Намена овог објекта је била да омогући израду инјекционе завесе у току насипања бране, а њено постојање омогућава и каснију контролу и евентуална накнадна инјектирања уколико се за тим укаже потреба. Галерија је АБ тунелска конструкција са светлим отвором површине 9,5 m2, и променљивим АБ пресеком у зависности од ископа темељног рова. Укупна дужина галерије је 384 m.

malashemabrana

Слика 1-2 Диспозиција бране Првонек

Најважнији подаци о преградној конструкцији:

  • кота круне бране 620,00 mнм
  • максимална грађевинска висина 93 m
  • максимална висина бране од терена 78 m
  • ширина бране у круни 10 m
  • дужина бране у круни 250 m
  • максимална ширина у стопи 321 m

За преливање вишкова воде изнад коте нормалног успора, у стенској маси на десној обали изграђен је главни евакуациони орган - шахтни прелив. Шахтни прелив је левкасте конструкције, максималног пречника 26,5 m. Кота врха прелива је 614,8 mнм. Пропусна моћ шахтног прелива износи 865 m3/s (QMPF), при максималном нивоу воде у језеру 617,42 mнм. Шахтни прелив се наставља преливним тунелом, пречника 7,0 m, укупне дужине 292 m.
Преливни тунел се завршава отвореном армирано-бетонском конструкцијом са ски-скоком.

Захватање воде из акумулације врши се на водозахватној кули, која се налази на левој обали. Водозахватна кула је армирано-бетонска конструкција, са шест нивоа водозахватања. На њеном врху је армирано-бетонски објекат у коме су смештени ремонтни затварач и кранска дизалица за манипулисање табластим затварачем темељног испуста. Шахтна армиранобетонска цилиндрична конструкција има спољашњи пречник 7 m и дебљину облоге 60 cm. Од коте 598,00 mнм укопана je у стенску масу. До куле се долази саобраћајницом изведеном у продужетку круне бране. Кула је са саобраћајницом спојена челичним мостом.

За пражњење акумулације и испуштање воде у случају наиласка поплавног таласа, у стенској маси на левој обали изведен је тунел темељног испуста. Тунел је пречника 3,0 до 3,1 m. Пропусна моћ при коти воде 614,00 mнм износи 40 m3/s. Тунел се завршава масивном армирано-бетонском конструкцијом - излазном грађевином, затварачницом темељног испуста.

На коти круне бране (620,00 mнм) изграђен је и Командно-контролни центар.

1.1.3 Подбранско подручје

Подбранско подручје је функционално саставни део бране, са објектима који чине неколико издвојених целина: акваторија са мерним профилом и уређеним речним коритом, купалиште, подручје хидротехничких објеката за одвод гарантованог протицаја и транспорт сирове воде, подручје спортских терена, „центар села“ и школа.

Средњи део подбранског подручја заузимају хидротехнички објекти са наменом контролисаног испуштања воде из акумулације. Најважнији објекти су одводни канал низводно од ски скока у десном боку долине, брзоток низводно од излива темељног испуста, акваторија са подземном преградом и мерним профилом и регулисано речно корито до границе објекта (уређени градилишни мост преко Бањске реке).

Изградњом подземне глинене преграде са мерним профилом извршено је заптивање алувијона на месту мерног профила и омогућено осматрање процедних и провирних вода кроз профил бране. Непосредно узводно од мерног профила формирана је вишенаменска водена површина – акваторија која се простире на око 9000 m2, са различитим дубинама, највећом од 2,10 m. Најважнија намена акваторије је мерење провирних, процедних вода и праћење испуштања воде кроз евакуационе објекте. Акваторија, између осталог, има и функцију базена за купање.

Објекти за испуштање гарантованог протицаја и транспорт сирове воде налазе се на левом боку. То су: одводни цевовод мале хидроелектране и гарантованог протицаја, каскаде са горњом и доњом одводном вадом, челични цевовод сирове воде од акумулације до постројења, сигналне и електро инсталације, сервисни пут и реплика старе воденице. Поред ових садржаја који су везани за саму брану, на овом простору налази се и видиковац изнад одводног канала темељног испуста са приступним стазама.

„Центар села“ је смештен на десној низводној обали подбранског подручја. „Центар села“ представљају објекти који су се налазили у зони акумулације и који су потопљени пуњењем језера, и то: продавница, амбуланта и месна заједница. Објекти су смештени уз потпорни зид дужине 170 m, и висине 3 m. 

Школа је објекат који је такође измештен из простора акумулације. Налази се на десној обали низводно од бране и то у целини коју чине: школа, школско двориште са игралиштем, трибинама, амфитеатром, чесмом, стазама и сегментима са зеленилом и клупама.

Испод ножице бране, на коти 550,00 mнм, између саобраћајнице која води од „центра села“ до затварачнице и мале хидроелектране на обалама левог и десног брзотока све до затварачнице, налази се подручје терена за спорт и рекреацију.

1.1.4 Мала хидроелектрана

Мала хидроелектрана „Првонек“ за производњу ел. енергије користи расположиве вишкове воде из акумулације „Првонек“, а без угрожавања основних намена изграђене бране. МХЕ има два агрегата, један мањи који за производњу електричне енергије користи воду која се испушта као гарантовани проток и већи агрегат, који за производњу користи расположиве вишкове воде из акумулације. Вода за рад електране захвата се из тунела темељног испуста, и то кроз постојећи ревизиони улаз који се налази на анкерном блоку непосредно уз затварачницу темељног испуста. На постојећем анкерном блоку изграђена је затварачница МХЕ у којој се налази захват оба хидроагрегата и мањи хидроагрегат. Довод воде до малог агрегата обезбеђен је кратким челичним цевоводом пречника 300 mm. Уз затварачницу МХЕ изграђена је изливна шахта малог хидроагрегата, одакле се вода цевоводом ПЕХД 400 mm одводи до излива на каскадама. За довод воде до великог хидроагрегата изграђен је челични цевовод пречника 800 mm, дужине 145 m. Вода се из великог агрегата излива у уређено корито на споју одводних канала темељног испуста и преливног тунела. 

Оба агрегата прикључују се на дистрибутивну мрежу напона 10 kV преко заједничке трансформаторске станице 10/0,4 kV која се налази у машинској згради. Прикључење електране на мрежу 10 kV је преко постојећег надземног вода 10 kV који полази из ТС 35/10 kV „Врањска бања“. Не предвиђа се острвски рад МХЕ „Првонек”. 

Управљање радом МХЕ представља део интегралног управљања акумулацијом, тако да власник (корисник) бране одлучује о режиму испуштања воде из акумулације, укључујући и испуштање воде преко агрегата МХЕ. Према томе, укључење агрегата, односно дозвола за њихов рад, као и одлука о режиму рада, издају се из командног центра бране. Електрана је конципирана за рад без посаде, али и она има свој управљачко–информациони систем чији су сигнали и команде у командној соби у оквиру зграде већег агрегата. 

1.2 Изградња бране

Радови на изградњи бране „Првонек“ отпочели су крајем 1989. године, изградњом објеката на десној обали. Изградња објеката на левој обали започета је 1990. године. Насипање преградне конструкције започето је 1992. године.

Септембра 2005. године, брана „Првонек“ је на основу Решења Министарства за капиталне инвестиције број 351-03-01047/2005-10 од 01.09.2005. год., пуштена у пробни рад у којем се и сад налази. 

У току пробног рада, Комисија за технички преглед вршила је редовне прегледе објекта у складу са програмом пробног рада и давала предлоге за завршетак незавршених радова и неизграђених објеката. Завршетак ових радова био је једним делом условљен обезбеђивањем потребних средстава за изградњу, а другим делом зависио је од завршетка других радова у зони бране (цевовод сирове воде). 

Обезбеђивањем неопходних средстава за завршетак свих преосталих радова, стекли су се услови да се у току 2013. године успешно заврши изградња бране „Првонек“ и технички преглед, након чега би се добила и употребна дозвола.

У периоду од 2010. до 2011. године, као последица стратегије Владе Републике Србије у вези са подстицањем производње електричне енергије коришћењем обновљивих извора енергије, на брани је изграђена и пуштена у рад МХЕ „Првонек“. 

Kоличине важнијих радова приликом изградње бране биле су:

  • спољни ископ 320 000 m3
  • тунелски ископ 40 000 m3
  • материјал уграђен у преградну конструкцију 1 415 000 m3 камен 1 143 000 m3
  • глина 172 000 m
  • филтри 100 000 m3
  • бетон 44 000 m3
  • инјектирање -бушотине 27 000 m

Инвеститор радова је: 

  • Јавно предузеће „Водовод“ – Врање (финансирањe изградњe бране „Првонек“ су обезбедили министарство Републике Србије надлежно за водопривреду и град Врање).

Пројектант бране је: 

  • Институт за водопривреду „Јарослав Черни“ из Београда (главни пројекат, извођачки пројекат, пројекат изведеног објекта).

Техничку контролу извршили су: 

  • Работна организација за пројектирање, производство и изградба „ЕМО-Охрид“ (главни пројекат)
  • Грађевински факултет Универзитета у Београду (техничка документација у току изградње)

У извођењу радова учествовао је велики број организација:

  • ГП „Хидротехника-Хидроенергетика“, Београд (водозахватна кула, тунел темељног испуста до куле, преградна конструкција, инјекциона галерија, уређење терена, локални путеви, електроинсталације, чишћење акумулације)
  • ГП „Маврово“, Скопље (шахтни прелив и опточни тунел, тунел темељног испуста од куле до затварачнице, излазна затварачница)
  • „Геосонда – Консолидација“, Београд (инјекциона завеса, стабилизација косина)
  • ПЗП "Врање", Врање (обилазни пут око акумулације, приступне саобраћајнице)
  • ГПДС "Новоградња", Врање (контролно-командни центар, објекат за смештај трафо станице и дизел-агрегата)
  • „МИН“ – Ниш (израда и монтажа хидромеханичке опреме)
  • Институт за водопривреду „Јарослав Черни“, Београд (опрема за осматрање и управљање)
  • ГП „Геоинжињеринг“, Врање (обилазни пут око акумулације, приступне саобраћајнице)
  • „Водоградња“, Врање (антиерозионе преграде, испорука филтарског материјала)
  • ЈП „Електродистрибуција“, Врање (измештање далековода)
  • ВП „Србијаводе“, Београд (чишћење акумулације)
  • МП „Велика Морава“, Београд (измештање гробља)

Послове надзора су вршили:

  • ВИОР „Велика Морава“, Београд (стручни надзор)
  • Институт „ИМС“, Београд (контрола квалитета уграђених материјала)
  • Институт за водопривреду „Јарослав Черни“, Београд (пројектантски надзор)

На реализацији пројекта МХЕ "Првонек" ангажовани су следећи учесници:

Инвеститор изградње: 

  • ЈП „Електропривреда Србије“

Пројектант МХЕ је: 

  • Институт за водопривреду „Јарослав Черни“ из Београда

Техничку контролу извршили су: 

  • Грађевински факултет Универзитета у Београду

На извођењу радова били су укључени следећи субјекти:

  • „Хидротехника-Хидроенергетика“ – Извођење грађевинских радова и монтажа дела хидромашинске опреме на изградњи објеката МХЕ „Првонек“.
  • АТБ „Север“ – Испорука два хидроагрегата за МХЕ „Првонек“, испорука електро опреме и пратећи радови на монтажи, као и испорука техничке документације за експлатацију опреме и услуге техничке подршке при уградњи и пуштању у рад опреме.
  • „Mеталац-компани“ – Испорука дела хидромашинске опреме (цевоводи, затварачи, мерачи протока и др.)

Послове надзора је вршио:

  • Институт за водопривреду „Јарослав Черни“, Београд (пројектантски и стручни надзор).

 

Радно време

Радно време: 07-15ч

Наплата воде:
радним даном 07-17ч; суботом 08-13ч

Служба одржавања: 00-24ч

Службе

Управна зграда-централа:
  017/421-601,   424-364
Факс: 017 404 666
Служба одржавања:
  017 421 002, 017 421 715
Дежурна служба: 064/819-86-78

Инфо

ЈП Водовод Врање

 Београдска 63, 17500 Врање
  www.vodovodvranje.rs
  E-mail: vodovodvranje@vodovodvranje.rs
ПИБ: 100403773
Жиро рачун:
  160-7383-43 | 840-549743-93