This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam

സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്

15:51, 20 ഫെബ്രുവരി 2016-നു നിലവിലുണ്ടായിരുന്ന രൂപം

ജലവൈദ്യുത പദ്ധതികള്‍

ഒഴുകിവരുന്ന ജലസ്രോതസ്സിന്റെ ശക്തിയില്‍ നിന്ന് വൈദ്യുതോത്പാദനം നടത്തുന്നതിനുള്ള പദ്ധതികള്‍. ജലത്തില്‍ നിന്ന് വൈദ്യുതോത്പാദനം ആരംഭിച്ചിട്ട് ഒരു നൂറ്റാണ്ടിലേറെയായി. ജലവൈദ്യുതി എന്ന സംജ്ഞ തന്നെ ജലം പേറുന്ന ശക്തി വൈദ്യുതിയായി രൂപാന്തരം പ്രാപിക്കുന്നതിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഏതൊരു രാജ്യത്തെയും നദീജലസമ്പത്തിന്റെ മുഖ്യോപയോഗങ്ങളിലൊന്ന് ജല വൈദ്യുതോത്പാദനമാണ്.

ഇന്നീ വൈദ്യുതിയുടെ ഉത്പാദനത്തിനുവേണ്ടി ആശ്രയിച്ചുവരുന്നത് ജലശക്തി, താപശക്തി, അണുശക്തി എന്നിവയെയാണ്. സൗരോര്‍ജം, കാറ്റ്, തിരമാലകള്‍, വേലിയേറ്റം, വേലിയിറക്കം തുടങ്ങിയവയും, ചെറിയ തോതിലുള്ള വൈദ്യുതോത്പാദനത്തിന് ഉപയോഗപ്പെടുത്തി വരുന്നുണ്ട്. എന്നാല്‍ ആദ്യത്തെ മൂന്ന് ഉപാധികള്‍ വഴിയാണ് വ്യാപകമായും വന്‍തോതിലും വൈദ്യുതി വിതരണം നടത്തുന്നത്.

ഭൗമോപരിതലത്തിലെ ജലവാഹിയായ ഒരു നദീതടത്തെയോ തടങ്ങളെയോ ആണ് ജലവൈദ്യുത പദ്ധതികള്‍ ഉപാധിയാക്കുക. മഴ, പെയ്യുന്ന മഴയുടെ എത്രഭാഗം നദിയൊഴുക്കായി മാറുന്നു എന്നിവയുടെ കണക്ക് എടുക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഉപരിതലത്തിന്റെ കിടപ്പ്, മണ്ണിന്റെ സ്വഭാവം, അവിടത്തെ സസ്യജാലങ്ങള്‍ തുടങ്ങിയ ഘടകങ്ങള്‍ തിട്ടപ്പെടുത്തിക്കഴിഞ്ഞാല്‍ പിന്നെ പ്രധാനപ്പെട്ടത് ലഭ്യമാവുന്ന ശീര്‍ഷത്തിന്റെ തോതാണ്. നദിയുടെ സ്വന്തം വൃഷ്ടിപ്രദേശത്തോ സമീപസ്ഥമായ ഇതര വൃഷ്ടി പ്രദേശങ്ങളിലോ ആണ് ശീര്‍ഷ ലഭ്യതയെ സംബന്ധിച്ച അന്വേഷണം കേന്ദ്രീകരിക്കുക. ശീര്‍ഷത്തിന്റെ തോതും കൂടി ലഭിച്ചു കഴിഞ്ഞാല്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കാന്‍ കഴിയുന്ന വൈദ്യുതി എത്രയെന്ന് കണക്കാക്കാം.

ഉത്പാദനശേഷി

ഇവിടെ Q സൂചിപ്പിക്കുന്നത് ജലലഭ്യത ഒരു സെക്കന്‍ഡില്‍ ഇത്ര ക്യുബിക്കടി എന്ന തോതിലും 'H' ശീര്‍ഷം അടി കണക്കിലുമാണ്.

മൊത്തത്തിലുള്ള ഉത്പാദന കാര്യക്ഷമത 81.5 ശ.മാ. ആയി കരുതുകയാണെങ്കില്‍, മേല്‍ക്കാണിച്ച സൂത്രവാക്യം എന്നതായി മാറും.

ഉയര്‍ന്ന നിരപ്പില്‍ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന ജലം താഴ്ന്ന നിരപ്പിലുള്ള വൈദ്യുതി നിലയത്തിലെത്തി യന്ത്രങ്ങളിലൂടെ കടന്നു പുറത്തുവരുമ്പോള്‍ അതിന്റെ ശീര്‍ഷം നഷ്ടപ്പെട്ടു കഴിഞ്ഞിരിക്കും. ഉപയോഗം കഴിഞ്ഞ ഈ ജലം ടെയില്‍ റേസി(tail race)ലൂടെ വെളിയില്‍ കൊണ്ടുവന്ന്, ആവിര്‍ഭവിച്ച അതേ നദീതടത്തില്‍ത്തന്നെയോ അല്ലെങ്കില്‍ മറ്റേതെങ്കിലും നദീതടത്തിലോ ഒഴുക്കിവിടുകയാണ് ചെയ്യുക. അതു പിന്നെ ജലസേചനത്തിനോ മറ്റോ ഉപയോഗപ്പെടുത്തിയെന്നു വരാം.

ഏതൊരു ജലവൈദ്യുതപദ്ധതിക്കും നിര്‍മാണത്തിനു മുമ്പ് വിവിധങ്ങളായ അന്വേഷണപ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ അവശ്യംവേണ്ടതുണ്ട്. അവയെ പ്രഥമ നിരീക്ഷണം (reconnaissance), ആരംഭാന്വേഷണം (preliminary investigation), വിശദാന്വേഷണം (detailed investigation) എന്നിങ്ങനെ മൂന്നായി തിരിക്കാം.

പ്രഥമനിരീക്ഷണം (Reconnaissance). ഭൗമോപരിതലത്തിലെ നിമ്നോന്നതികളും മറ്റു വിവരണങ്ങളും ഉള്‍ക്കൊള്ളുന്നവയാണ് G.T.S. (Great Trigonometrical Survey) മാപ്പുകള്‍. ബന്ധപ്പെട്ട നദീതടങ്ങളുടെയോ പ്രദേശങ്ങളുടെയോ വിവരങ്ങളടങ്ങുന്ന മാപ്പുകളുടെ വിശദപഠനവും അതിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തില്‍ പ്രസ്തുത സ്ഥലങ്ങളില്‍ നടത്തുന്ന സര്‍വേകളും തുടര്‍ന്നുള്ള കൂടുതല്‍ പഠനങ്ങളുമാണ് ഈ ഘട്ടത്തിലെ സുപ്രധാന പ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍. അവയുടെ ഫലമായി പദ്ധതിക്കുവേണ്ടിയുള്ള ബദല്‍ നിര്‍ദേശങ്ങള്‍ (alternative proposals) തയ്യാറാക്കപ്പെടുന്നു.

ആരംഭാന്വേഷണം (Preliminary investigation). ഇത്തരത്തിലുള്ള അന്വേഷണം ലക്ഷ്യമാക്കുന്നത് പ്രഥമനിരീക്ഷണത്തിലൂടെ ലഭിച്ച ബദല്‍ നിര്‍ദേശങ്ങളില്‍ ഏറ്റവും മെച്ചപ്പെട്ടവയെ കണ്ടെത്തുക എന്നതാണ്. അതിനായി വേണ്ടിവരുന്ന പ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ ഇവയാണ്:

i. അധിക സൂക്ഷ്മതയില്ലാത്ത തരം സര്‍വേകളും അവ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള മാപ്പുകളുടെ തയ്യാറാക്കലും.

ii. ഉപരിതല ഘടന മനസ്സിലാക്കുന്നതിനുവേണ്ടിയുള്ള അന്വേഷണങ്ങള്‍.

iii. ഭൂഗര്‍ഭത്തിലെ വിവരങ്ങളറിയുന്നതിന് അവശ്യം വേണ്ടുന്ന തുരക്കല്‍ (borings).

iv പ്രാഥമിക ഭൂഗര്‍ഭപര അന്വേഷണവും റിപ്പോര്‍ട്ട് തയ്യാറാക്കലും.

v. മണ്ണ്, ഗ്രാവല്‍, കരിങ്കല്ല് തുടങ്ങിയ നിര്‍മാണ സാധനങ്ങളുടെ ലഭ്യതയെ സംബന്ധിച്ച് അന്വേഷണം.

vi. പദ്ധതിയുടെ ഘടകങ്ങളായ അണക്കെട്ട്, പെന്‍സ്റ്റോക്ക്, വൈദ്യുതി നിലയം തുടങ്ങിയവയുടെ നിര്‍ണയവും പദ്ധതിയാല്‍ തടസ്സപ്പെടുന്നതോ പദ്ധതിക്കുവേണ്ടിയുള്ളതോ ആയ റോഡ്, പാലം, റെയില്‍, ടെലിഫോണ്‍, ടെലിഗ്രാഫ് ലൈനുകള്‍ തുടങ്ങിയവയുടെ നിര്‍ണയവും.

vii. ജലശാസ്ത്രപരമായ പഠനങ്ങള്‍.

viii. അത്യുന്നത ജലനിരപ്പ്, സ്പില്‍വേ ശേഷി നിര്‍ണയം തുടങ്ങിയവ.

ix. ജലസംഭരണിയില്‍ നിന്നുള്ള ബാഷ്പീകരണ നഷ്ടങ്ങള്‍ സംബന്ധിച്ച പഠനങ്ങള്‍.

x. പരിസ്ഥിതി ആഘാതപഠനങ്ങള്‍

ആരംഭാന്വേഷണത്തിലൂടെ വെളിവാക്കപ്പെടുന്നത് പദ്ധതി, സാങ്കേതിക-സാമ്പത്തിക ഭദ്രതയുള്ളതും വിശദാന്വേഷണാര്‍ഹവുമാണോ എന്നാണ്. ഒരു പ്രാഥമിക സാധ്യതാ റിപ്പോര്‍ട്ട് (preliminary feasibility report) തയ്യാറാക്കപ്പെടുകയും അതിന്റെയടിസ്ഥാനത്തില്‍ പദ്ധതി ഉപേക്ഷിക്കണമോ അതോ കൂടുതല്‍ പഠനങ്ങള്‍ക്കു വിധേയമാക്കണമോ എന്ന കാര്യം തീരുമാനിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നത് ഈ വിധമാണ്.

വിശദാന്വേഷണം. ഉപരിതലത്തിനു താഴെയുള്ള മണ്ണ്, പാറ തുടങ്ങിയവയെ സംബന്ധിച്ച കൂടുതല്‍ അന്വേഷണത്തിനും നിര്‍മാണസാധനങ്ങളെ സംബന്ധിച്ച പരീക്ഷണപഠനങ്ങള്‍ക്കും മറ്റുംവേണ്ടി ഈ ഘട്ടം വിനിയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. വിശദാന്വേഷണത്തിന്റെ ഉദ്ദേശ്യങ്ങള്‍ ഇവയാണ്:

i. രണ്ടോ അതിലധികമോ ഉള്ള ബദല്‍ നിര്‍ദേശങ്ങളിലോരോന്നിന്റെയും ഗുണദോഷ വിചിന്തനം നടത്തി ഒരന്തിമ തീരുമാനം കൈക്കൊള്ളുന്നതിന്.

ii. ഏതു തരത്തിലുള്ള അണക്കെട്ടാണ് വേണ്ടതെന്നു നിര്‍ണയിക്കുന്നതിന്.

iii. ഉപരിതലത്തിനു താഴെ വേണ്ട അന്വേഷണം നടത്തി സുരക്ഷിതവും ശക്തവുമായ ഒരു അടിത്തറ അണക്കെട്ടിനു രൂപകല്പന ചെയ്യുന്നതിന്.

iv. പദ്ധതിക്കുവേണ്ടി വരുന്ന ഭൂമിയുടെ വിസ്തീര്‍ണം തിട്ടപ്പെടുത്തുന്നതിന്.

v. പദ്ധതി സംബന്ധിച്ച് ബാധകമാക്കേണ്ട ചട്ടങ്ങളും നിബന്ധനകളും നിര്‍ണയിക്കുന്നതിന്.

vi. കൃത്യമായ പദ്ധതിയടങ്കല്‍ കണക്കാക്കുന്നതിനുള്ള വിവരങ്ങള്‍ ശേഖരിക്കുന്നതിന്.

vii. അണക്കെട്ട്, തുരങ്കങ്ങള്‍, പൈപ്പ് ലൈന്‍, സര്‍ജ് ടാങ്ക് തുടങ്ങിയ പദ്ധതി ഘടകങ്ങളുടെ അന്തിമ സ്ഥാനനിര്‍ണയം ചെയ്യുന്നതിനും നിര്‍മാണസാധനങ്ങള്‍ ലഭിക്കുന്ന സ്ഥലങ്ങള്‍ ഉറപ്പാക്കുന്നതിനും പദ്ധതിയുടെ നിര്‍വഹണച്ചുമതലയുള്ള എന്‍ജിനീയര്‍ക്ക് ആവശ്യമായ മറ്റു വിവരങ്ങള്‍ ലഭിക്കുന്നതിനും.

viii. പദ്ധതി രൂപകല്പനയ്ക്കു വേണ്ടുന്നതായ എല്ലാ വിവരങ്ങളും ലഭ്യമാക്കുന്നതിന്.

സമഗ്ര പദ്ധതി റിപ്പോര്‍ട്ട് (Detailed Project Report - ഡി.പി.ആര്‍.). വിശദാന്വേഷണം വഴി ലഭിച്ച വിവരങ്ങളാണ് സമഗ്ര പദ്ധതി റിപ്പോര്‍ട്ട് തയ്യാറാക്കുന്നതിനുപയോഗപ്പെടുത്തുക. വേണ്ടത്ര സാങ്കേതിക-സാമ്പത്തിക വിശദാംശങ്ങള്‍ ഉള്‍പ്പെടുത്തിയാണ് ഡി.പി.ആര്‍ തയ്യാറാക്കുന്നത്. പദ്ധതിയുടെ ഗുണദോഷ വിചിന്തനം നടത്തുന്നതിനും നടത്തിപ്പിനെ സംബന്ധിച്ച അന്തിമ തീരുമാനമെടുക്കുന്നതിനും ഉന്നതാധികാരികളെ സഹായിക്കുന്ന ഉപാധിയാണ് ഡി.പി.ആര്‍.

പദ്ധതിയെ സംബന്ധിച്ചു മൊത്തത്തിലും അതിന്റെ ഘടകങ്ങളെ സംബന്ധിച്ചു പ്രത്യേകമായും പരിചിന്തനവും പരിഗണനയും നടത്തിയതിന്റെ ഫലമായുരുത്തിരിയുന്ന ആത്യന്തിക നിര്‍ദേശമാണ് ഡി.പി.ആര്‍. ഉള്‍ക്കൊള്ളുന്നത്. നിര്‍ദിഷ്ട ലക്ഷ്യപ്രാപ്തിക്കുതകുന്ന ഏറ്റവും ഉത്തമമായ നിര്‍ദേശ (proposal)മായിരിക്കും ഡി.പി.ആര്‍. നല്കുക.

സമഗ്ര പദ്ധതി റിപ്പോര്‍ട്ടിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തില്‍ നിര്‍വഹണാനുമതി ലഭിച്ചുകഴിഞ്ഞ ഒരു പദ്ധതിക്ക്, പിന്നീടും വേണ്ടിവരുന്ന അന്വേഷണങ്ങളാണ് നിര്‍വഹണത്തിനുമുമ്പുള്ള അന്വേഷണം (pre-construction investigation). ഈ ഘട്ടത്തില്‍ പദ്ധതി ഘടകങ്ങളുടെ നിര്‍മാണ സംബന്ധിയായതും വിശദാന്വേഷണത്തില്‍ പെടാത്തതുമായ വിവരങ്ങളാണു ശേഖരിക്കുക.

സ്ഥാപിതശേഷിയും ലോഡ് ഫാക്റ്ററും (Installed capacity and load factor). ജല വൈദ്യുത പദ്ധതികളെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം സുപ്രധാനങ്ങളാണ് സ്ഥാപിതശേഷിയും ലോഡ് ഫാക്റ്ററും.

സ്ഥാപിതശേഷിക്ക് ആധാരം ജല ലഭ്യതയും ശീര്‍ഷവുമാണ്. മേല്‍ സൂചിപ്പിച്ച സൂത്രവാക്യമുപയോഗിച്ചു കണ്ടുപിടിക്കുന്ന സ്ഥാപിതശേഷി അതേപടി അംഗീകരിക്കുകയല്ല, പ്രായോഗികതലത്തില്‍ ചെയ്യുന്നത്. ഒരു നിശ്ചിത വൈദ്യുതി വ്യൂഹത്തിലെ ഏറ്റവും അധികരിച്ച വൈദ്യുതിയാവശ്യം കണക്കിലെടുത്തുകൊണ്ട്, വര്‍ധിതമായ ഒരു സ്ഥാപിതശേഷി പദ്ധതിക്കു നല്കുകയാണു പതിവ്. ഇവിടെയാണ് ലോഡ് ഫാക്റ്ററിന്റെ പ്രസക്തി.

ലോഡ് ഫാക്റ്റര്‍ എന്നാല്‍ ഒരു അനുപാതമാണ്. ഒരുദാഹരണം വഴി, ലോഡ് ഫാക്റ്റര്‍ കണക്കാക്കുന്നതെങ്ങനെയെന്നു വ്യക്തമാക്കാം. വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന കാലയളവ് ഒരാഴ്ച എന്നിരിക്കട്ടെ. അതായത് 168 മണിക്കൂര്‍. നിലയത്തിന്റെ സ്ഥാപിതശേഷി 1,00,000 K.W എന്നും ഈ ഒരാഴ്ചയില്‍ നിലയം നല്കിയ ഏറ്റവും ഉയര്‍ന്നശേഷി 65,000 K.W ആയിരുന്നു എന്നും പ്രസ്തുത കാലയളവില്‍ നിലയം മൊത്തമുത്പാദിപ്പിച്ച വൈദ്യുതി 67,20,000 യൂണിറ്റ് (KWH) എന്നും സങ്കല്പിക്കുക.

പ്ലാന്റ് ഫാക്റ്റര്‍ (plant factor) എന്ന പ്രധാനപ്പെട്ട ഒരു അനുപാതം കൂടെ പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്. മേലുദ്ധരിച്ച ഉദാഹരണത്തില്‍,

ഇതിന് കപ്പാസിറ്റി ഫാക്റ്റര്‍ (capacity factor) എന്നും പറയാം.

ലോഡ് ഫാക്റ്ററിനെ സംബന്ധിച്ച് ഒരു സംശയം ഉണ്ടായേക്കാം. അതായത് 65,000 കി.വാ. മാത്രമേ നിലയത്തിനുത്പാദിപ്പിക്കേണ്ടിവരുന്നുള്ളുവെങ്കില്‍ 1,00,000 കി.വാ. ശേഷി നല്കിയിരിക്കുന്നതെന്തിന്? ഇവിടെ ഓര്‍മിക്കേണ്ടത് ഒരാഴ്ചത്തെ കാര്യം മാത്രമേ മേല്പറഞ്ഞ ഉദാഹരണത്തില്‍ പ്രതിപാദിച്ചിട്ടുള്ളൂ എന്നതാണ്. വര്‍ഷത്തില്‍ ശേഷിക്കുന്ന 51 ആഴ്ചകളില്‍ എപ്പോഴെങ്കിലുമൊക്കെ സ്ഥാപിതശേഷി പൂര്‍ണമായി ഉപയോഗപ്പെടുത്തേണ്ടതായി വന്നേക്കാം. വൈദ്യുതിവ്യൂഹത്തില്‍ കണിശമായുണ്ടാകുന്ന ഇത്തരം ഉന്നതാവശ്യ (peak demand) ഘട്ടങ്ങള്‍ തരണം ചെയ്യുന്നതിനുവേണ്ടിയാണ് ജലവൈദ്യുതി നിലയങ്ങള്‍ക്ക് താഴ്ന്ന ലോഡ് ഫാക്റ്റര്‍ നിശ്ചയിക്കാറുള്ളത്.

ഒരു ജലവൈദ്യുത പദ്ധതിയുടെ ഘടകങ്ങള്‍. ഒഴുകിവരുന്ന നദീജലത്തെ തടഞ്ഞുനിര്‍ത്തി സംഭരിച്ച് ഒരു ജലവാഹക വ്യൂഹത്തി(water conductor system)ലൂടെ വൈദ്യുതിനിലയത്തിലെത്തിക്കുകയും അവിടെ ടര്‍ബയിനു(turbine)കളും ജനറേറ്ററുകളും (generator) പ്രവര്‍ത്തിപ്പിച്ചു വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയും ആയത് സ്വിച്ച് യാര്‍ഡ് (switch yard) വഴി പ്രസരണ-വിതരണവ്യൂഹത്തിലേക്കു പ്രവഹിപ്പിക്കുകയുമാണ് വൈദ്യുത പദ്ധതിയുടെ ലക്ഷ്യം. ഈ ശൃംഖലയിലെ സുപ്രധാന ഘടകങ്ങള്‍ താഴെപ്പറയുന്നവയാണ്.

I. അണക്കെട്ട്. ഒരു കൃത്രിമ ജലാശയം രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിനായി നദിക്കു കുറുകെ, അനുയോജ്യമായ സ്ഥാനത്ത് ഒരു അണക്കെട്ട് കെട്ടിപ്പടുക്കുന്നു. കോണ്‍ക്രീറ്റ് അണ ( concrete dam), കല്‍ക്കെട്ടണ (masonary dam), മണ്‍അണ (earthen dam), കല്ലുനിറച്ചുള്ള അണ (rockfill dam) എന്നിങ്ങനെ നിര്‍മാണവസ്തുക്കളുടെ അടിസ്ഥാനത്തില്‍ അവയെ തരംതിരിക്കാം. ജലത്തള്ളലിനെ ചെറുക്കുന്ന രീതിയുടെ അടിസ്ഥാനത്തിലും അണക്കെട്ടുകളെ തരംതിരിക്കാം. ഉദാ. ഭാരപ്രതിരോധ അണ (gravity dam), ആര്‍ച്ച് അണ (arch dam) എന്നിവ.

1. ഇന്‍ടേക് (Intake). അണ തടുത്തുനിര്‍ത്തുന്ന ജലത്തെ നിയന്ത്രണവിധേയമാക്കി വഹിച്ചുകൊണ്ടുപോയിട്ടാണ് ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നത്. അതിനുവേണ്ടിയുള്ള ജലവാഹക വ്യൂഹത്തിന്റെ തുടക്കത്തിലാണ് ഇന്‍ടേക് സ്ഥാപിക്കുന്നത്. യന്ത്രങ്ങള്‍ക്കു കേടുപാടുകള്‍ വരുത്താന്‍ പോരുന്നതരം മരക്കഷണങ്ങളോ മറ്റ് ഉപരിപ്ളവ വസ്തുക്കളോ അരിച്ചു തള്ളുന്നതിനുള്ള ഒരു ട്രാഷ് റാക്കും (trash rack) ഒരു ഗേറ്റും (gate) ഇതിന്റെ ഭാഗങ്ങളാണ്. ഇന്‍ടേക് ചിലപ്പോള്‍ അണക്കെട്ടില്‍ തന്നെ സ്ഥാപിച്ചുവെന്നു വരാം. എന്നാല്‍ പദ്ധതിയുടെ ഭാഗമായി പ്രത്യേക ശക്തി തുരങ്കം നിര്‍മിക്കുന്നുവെങ്കില്‍ അതിന്റെ പ്രവേശനഭാഗത്താവും ഇന്‍ടേക്.

2. സ്പില്‍വേ (Spillway). ഒരു അണക്കെട്ടിന്റെ സംരക്ഷണ വാല്‍വാണ് (safety valve) സ്പില്‍വേ. അതിനു പ്രളയജലം കടത്തിവിടുന്നതിനുള്ള കഴിവ് (capacity) ഉണ്ടായിരിക്കണം. എങ്കിലേ മുന്‍കൂട്ടി നിശ്ചയിച്ച പരമാവധി ജലനിരപ്പില്‍ ജലാശയത്തെ നിയന്ത്രിച്ചു നിര്‍ത്താനാവൂ. അല്ലെങ്കില്‍ ജലനിരപ്പ് ക്രമാതീതമായി വര്‍ധിച്ച് അണക്കെട്ടിന് അപകടം വരുത്തിവയ്ക്കും. സ്പില്‍വേക്ക് ഗേറ്റുകളുണ്ടെങ്കില്‍ പ്രളയജലത്തെ യഥേഷ്ടം നിയന്ത്രിതമായി പുറന്തള്ളാന്‍ കഴിയും.

II. ജലസംഭരണി. ഒരു ജലവൈദ്യുത പദ്ധതിയുടെ സുദീര്‍ഘവും സമ്മിശ്രവുമായ അന്വേഷണപ്രക്രിയ ഏറിയകൂറും കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നത് അണക്കെട്ടിനെയും അതുവഴി രൂപംകൊള്ളുന്ന ജലസംഭരണിയെയുമാണ്. പദ്ധതിയുടെ അടിസ്ഥാന പരിഗണനകള്‍ ലഭ്യമാകുന്ന ജലത്തിന്റെ അളവും ജലശീര്‍ഷവുമാണ്. നദിയുടെ പ്രവാഹപഥത്തിലെ ഏതൊരു പ്രത്യേകസ്ഥാനമാണോ അണക്കെട്ടു സ്ഥാപിക്കാന്‍ തെരഞ്ഞെടുക്കുന്നത് ആ സ്ഥാനം അതില്‍ കല്പന ചെയ്യുന്നത്രയും വൃഷ്ടിദേശത്തു നിന്നുള്ള വര്‍ഷപാതത്തില്‍ നിന്നുദ്ഭൂതമാകുന്ന നദിയൊഴുക്ക് (run off) ആയിരിക്കും സംഭരണിയിലെ ജലലഭ്യതയ്ക്കാധാരം. പ്രസ്തുത വൃഷ്ടിദേശത്തിലങ്ങിങ്ങായി സ്ഥാപിക്കപ്പെട്ടിട്ടുള്ള വര്‍ഷമാപിനികളും (rain guages) നദിക്കു കുറുകെ നിര്‍മിതമായിട്ടുള്ള മാപന വിയറും (gauging weir) നല്കുന്ന വിവരങ്ങളില്‍ നിന്നാണ് പ്രതിവര്‍ഷ ജലലഭ്യത കണ്ടുപിടിക്കുന്നത്.

മഴ കുറഞ്ഞതോ തീരെ ഇല്ലാത്തതോ ആയ മാസങ്ങളില്‍ വൈദ്യുതോത്പാദനം നടത്തുന്നതിനാവശ്യമായ ജലത്തിന്റെ തോതിനെ ആസ്പദമാക്കിയാണ് സംഭരണിയുടെ ശേഷി (അണക്കെട്ടിന്റെ ഉയരം) നിശ്ചയിക്കുക. എന്നാല്‍ ജലനിമഗ്നമാകുന്ന പ്രദേശങ്ങളുടെ പ്രാധാന്യം തുടങ്ങിയ കാര്യങ്ങളും പ്രസക്തമാണ്. സംഭരണിയുടെ (ജലനിമഗ്നമാകുന്ന പ്രദേശത്തിന്റെ) വിസ്തൃതി, അതിന്റെ പരിധി തുടങ്ങിയ സംഗതികളും പൂര്‍ണ സംഭരണനിരപ്പ് (full reservoir level), പരമാവധി ജലനിരപ്പ് (full reservoir level) എന്നിവയും നിര്‍ണയിക്കപ്പെടുന്നു.

ജലസംഭരണിയുടെ പരിധിരേഖയില്‍ നിമ്നമായ താഴ്വരകളുണ്ടെങ്കില്‍ അവിടെയും അണക്കെട്ടുകള്‍ വേണ്ടിവരും. ഉയരത്തിലും വലുപ്പത്തിലും ചെറുതായ ഇവയാണ് സാഡില്‍ അണക്കെട്ടുകള്‍ (saddle dams). വിദഗ്ധ സര്‍വേകളുടെ അടിസ്ഥാനത്തില്‍ തയ്യാറാക്കപ്പെടുന്ന G.T.S. മാപ്പുകളും ഇതര ഉപരിതല സര്‍വേ മാപ്പുകളും അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തി, വിദഗ്ധ എന്‍ജിനീയര്‍മാര്‍ നടത്തുന്ന ശ്രദ്ധാപൂര്‍വമായ നിരീക്ഷണങ്ങളും പഠനങ്ങളും നിഗമനങ്ങളും വഴിയാണ് ഒരു സംഭരണിയുടെ രൂപകല്പന ഉരുത്തിരിയുന്നത്.

III. ജലവാഹക വ്യൂഹം ( Water conductor system). ഇന്‍ടേക് വഴി വരുന്ന ജലം വൈദ്യുതി നിലയത്തില്‍ സ്ഥാപിതമായ ടര്‍ബൈനുകളിലെത്തിക്കുകയെന്നതാണ് ജലവാഹക വ്യൂഹത്തിന്റെ ജോലി. അതിന്റെ ഘടകങ്ങള്‍ പരിശോധിക്കാം.

1. ഹെഡ് റേസ് (Head race). ഒരു സര്‍ജ് ടാങ്കിലേക്കോ ഫോര്‍ബേയിലേക്കോ, നേരിട്ടു ടര്‍ബൈനിലേക്കോ ജലം വഹിച്ചുകൊണ്ടുപോകുന്ന ഒരു തുരങ്കമോ അഥവാ ചാനലോ ആണ് ഹെഡ് റേസ്.

2. സര്‍ജ് ടാങ്ക് (Surge tank). മൂടിയില്ലാത്തതും സിലിണ്ടര്‍ ആകൃതിയിലുള്ളതുമായ ഒരു സംഭരണ ടാങ്കാണിത്. ജലത്തിന്റെ പിന്നോട്ടുള്ള തള്ളിച്ചകൊണ്ടുണ്ടാകാവുന്ന ഉന്നത മര്‍ദപ്രതിഭാസം മൂലം പെന്‍സ്റ്റോക്കിനു കേടുപാടുണ്ടാകാതിരിക്കുന്നതിനുള്ള ഉപാധിയാണ് സര്‍ജ്. പെന്‍സ്റ്റോക്ക് പൈപ്പിനുള്ളില്‍ മര്‍ദം അധികരിക്കുമ്പോള്‍ പിന്‍തള്ളപ്പെടുന്ന ജലത്തെ സ്വീകരിച്ച് ശേഖരിച്ചു നിര്‍ത്തുകയും അതുപോലെ തന്നെ പെന്‍സ്റ്റോക്കില്‍ മര്‍ദം കുറയുമ്പോള്‍ അങ്ങോട്ടേക്കു കൂടുതല്‍ ജലത്തെ പ്രവഹിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നത് സര്‍ജ് ടാങ്കാണ്.

അധിക ശീര്‍ഷമുള്ളതോ മധ്യശീര്‍ഷമുള്ളതോ ആയ പദ്ധതികളില്‍ ദീര്‍ഘമായ പെന്‍സ്റ്റോക്ക് ഉള്ളപ്പോഴാണ് സര്‍ജ് ടാങ്കിന്റെ പ്രസക്തി. ഹ്രസ്വദൈര്‍ഘ്യമുള്ള പെന്‍സ്റ്റോക്കോടുകൂടിയ ചെറുകിടപദ്ധതികളില്‍ സര്‍ജിനു പകരം ഫോര്‍ബേ ആണുണ്ടാവുക.

3. പെന്‍സ്റ്റോക്ക് (Penstock). സര്‍ജിനും ടര്‍ബൈനെ ആവരണം ചെയ്തു നില്ക്കുന്ന സ്ക്രോള്‍ കേസി (scroll case)നുമിടയിലെ ജലവാഹക കുഴലാണ് പെന്‍സ്റ്റോക്ക്. അധികബലമുള്ള മേല്‍ത്തരം സ്റ്റീല്‍ പ്ളേറ്റുകളാണ് പെന്‍സ്റ്റോക്ക് നിര്‍മാണത്തിനുപയോഗിക്കുന്നത്. പെന്‍സ്റ്റോക്ക് പൈപ്പുലൈന്‍ ഉറപ്പിച്ചു നിര്‍ത്തുന്നത് ആങ്കര്‍ ബ്ളോക്ക് (anchor block) എന്ന വന്‍ കോണ്‍ക്രീറ്റു കട്ടകളിലാണ്.

4. ബട്ടര്‍ഫ്ളൈ വാല്‍വ് (Butterfly valve). ലൈനിന്റെ ഉള്‍ഭാഗം പരിശോധിക്കുവാനും റിപ്പയര്‍ ചെയ്യുവാനുംവേണ്ടി പൈപ്പുലൈന്‍ ജലവിമുക്തമാക്കുവാനാണ് ഈ വാല്‍വ്. തന്ത്രപ്രധാനമായ സ്ഥാനത്തുറപ്പിക്കുന്ന ഈ വാല്‍വ് വളരെ ഭദ്രമായി അടയ്ക്കാന്‍ കഴിയുന്നതാണ്.

IV. വൈദ്യുതിനിലയം (Power House). ഹൈഡ്രോളിക് യന്ത്രങ്ങളും വൈദ്യുതോത്പാദന യന്ത്രങ്ങളും സംസ്ഥാപിച്ചു സൂക്ഷിക്കുന്നതിനുവേണ്ടിയുള്ളതാണ് വൈദ്യുതിനിലയം. നിലയത്തിന് ഒരു അധോഭാഗവും ഉപരിഭാഗവുമുണ്ട്. ആദ്യത്തെതില്‍ ഹൈഡ്രോളിക് വൈദ്യുതി യന്ത്രസംവിധാനവും ജലഗമന-ബഹിര്‍ഗമന ഉപാധികളുമാണ്. ഉപരിഭാഗത്ത് ക്രെയിന്‍ സംവിധാനവും നിലയത്തിന്റെ സംരക്ഷണത്തിനുള്ള കെട്ടിടവും മേല്‍ക്കൂരയും.

1. ടര്‍ബൈന്‍ (Turbine). ജലമര്‍ദ(hydraulic) ഊര്‍ജം യാന്ത്രികോര്‍ജ (mechanical)മാക്കി മാറ്റുന്ന ഉപകരണമാണ് ടര്‍ബൈന്‍ (ജലചക്രം). ഇവ രണ്ടുതരമുണ്ട്: ഇംപള്‍സ് ടര്‍ബൈന്‍ (impulse turbine), റിയാക്ഷന്‍ ടര്‍ബൈന്‍ (reaction turbine). ആദ്യത്തെത് ജലം പ്രദാനം ചെയ്യുന്ന ഭാര-മര്‍ദ-പ്രവേഗ ഊര്‍ജം മുഴുവനായി യാന്ത്രിക ഊര്‍ജമാക്കി മാറ്റും. ഉദാ. പെല്‍ടണ്‍ വീല്‍. എന്നാല്‍ രണ്ടാമത്തേത് മേല്പറഞ്ഞ ഊര്‍ജത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗം മാത്രമേ യാന്ത്രിക ഊര്‍ജമാക്കി മാറ്റുന്നുള്ളൂ. ഉദാ. ഫ്രാന്‍സിസ് ടര്‍ബൈന്‍, കപ്ലാന്‍ ടര്‍ബൈന്‍.

2. വൈദ്യുതോത്പാദന യന്ത്രം (Generator). യാന്ത്രികോര്‍ജം വൈദ്യുതോര്‍ജമാക്കി മാറ്റുന്ന ഒരു യന്ത്രമാണ് ജനറേറ്റര്‍. വൈദ്യുത-കാന്തിക നിവേശതത്ത്വ(electro-magnetic induction principle)ത്തില്‍ അധിഷ്ഠിതമായാണ് ജനറേറ്റര്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത്.

3. ഗവര്‍ണര്‍ (Governor). ലോഡ് വ്യതിയാനങ്ങള്‍ ബാധിക്കാതെ ഒരേ സ്പീഡില്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കേണ്ട ഒന്നാണ് ജനറേറ്റര്‍. ഇത് സാധ്യമാക്കുന്നതിന് ടര്‍ബൈന്‍ റണ്ണറിന്റെ സ്പീഡ് മാറ്റം കൂടാതെ നിര്‍ത്തേണ്ടതുണ്ട്. അതിനുള്ള ഉപാധിയാണ് ഗവര്‍ണര്‍.

V. ടെയില്‍ റേസ് (Tail race). ടര്‍ബൈനുകളില്‍ നിന്ന് ബഹിഷ്കൃതമാകുന്ന ജലം വഹിച്ചുകൊണ്ടുപോകുന്ന നീര്‍ച്ചാലാണ് ടെയില്‍ റേസ്. അത് സ്വീകരിക്കേണ്ടതായ അരുവി സമീപസ്ഥമെങ്കില്‍, ടെയില്‍ റേസ് ജലം നേരിട്ട് അതിലേക്കൊഴുക്കാന്‍ കഴിയും. അതല്ല, ദൂരെയാണെങ്കില്‍ മറ്റൊരു തോട് അതിനായുണ്ടാക്കേണ്ടിവരും.

VI. സ്വിച്ച് യാര്‍ഡ് (Switch yard). വൈദ്യുതി നിലയത്തിനു സമീപത്ത് വൈദ്യുത പ്രസരണത്തിനു വേണ്ടുന്ന ട്രാന്‍സ്ഫോര്‍മര്‍ തുടങ്ങിയ സജ്ജീകരണങ്ങള്‍ സൂക്ഷിക്കുന്ന സ്ഥലമാണ് സ്വിച്ച്യാര്‍ഡ്. വോള്‍ട്ടേജ് പ്രവൃദ്ധമാക്കുകയോ ക്ഷയിപ്പിക്കുകയോ (stepup or step down) ചെയ്യുക, സര്‍ക്യൂട്ടുകളുടെ ബന്ധനവും വേര്‍പെടുത്തലും നടത്തുക എന്നിവയാണ് നിര്‍വഹിക്കേണ്ടതായ ജോലി. കറന്റ് ട്രാന്‍സ്ഫോര്‍മര്‍, ലൈറ്റ്നിങ് അറസ്റ്റര്‍, വോള്‍ട്ടേജ് ട്രാന്‍സ്ഫോര്‍മര്‍, സര്‍ക്ക്യൂട്ട് ബ്രേക്കര്‍ തുടങ്ങിയവയാണ് സ്വിച്ച് യാര്‍ഡിലെ സജ്ജീകരണങ്ങള്‍.

ഈ കാലഘട്ടത്തില്‍ സ്മാള്‍, മിനി, മൈക്രോ അഥവാ ചെറുകിട ജലവൈദ്യുത പദ്ധതികളും പ്രചാരത്തിലുണ്ട്. ഇവയുടെ വേര്‍തിരിവ് ഇത്തരത്തിലാണ്. 100 കി.വാ. വരെ സ്ഥാപിതശേഷിയുള്ളവ-മൈക്രോ 101 കി.വാ. മുതല്‍ 2,000 കി.വാ. വരെയുള്ളവ-മിനി 2,001 കി.വാ മുതല്‍ 15,000 കി.വാ. വരെയുള്ളവ സ്മാള്‍ ഇവയെല്ലാം തന്നെ വന്‍ ചെലവുകള്‍ വേണ്ട അണക്കെട്ടുകളോ വിസ്തൃത ഭൂഭാഗങ്ങള്‍ ജലനിമഗ്നമാക്കുന്ന സംഭരണികളോ തുരങ്കങ്ങളോ വേണ്ടാത്തതായ പദ്ധതികളാണ്. ഇവ മഴക്കാലത്തെ നീരൊഴുക്കുപയോഗപ്പെടുത്തി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നവയാണ്. മുടക്കുമുതല്‍ ചെറുതെങ്കിലും ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന വൈദ്യുതിക്കു വേണ്ടിവരുന്ന യൂണിറ്റു ചെലവ് (unit cost) വന്‍കിട പദ്ധതികളില്‍ നിന്നു ലഭിക്കുന്നതിനെ അപേക്ഷിച്ചു ഭാരിച്ചതായിരിക്കും. പരിസ്ഥിതി അവബോധം വര്‍ധിതമായി വരുന്ന ഇക്കാലത്ത് ആകര്‍ഷകമാകുന്നത് ഇത്തരം പദ്ധതികളാണ്. ഇത്തരം പദ്ധതികളെ മാത്രം ആശ്രയിച്ചു കഴിയത്തക്കവിധത്തില്‍ ഒരു രാജ്യത്തെയും വൈദ്യുതിയാവശ്യങ്ങള്‍ പരിമിതപ്പെടുത്തി നിര്‍ത്താനാവില്ല എന്നത് ശ്രദ്ധേയമാണ്.

ഇന്ത്യയില്‍ ജലവൈദ്യുതോത്പാദനം സമാരംഭിച്ചത് 1897-ല്‍ ആയിരുന്നു. ഡാര്‍ജിലിങ്ങിനടുത്തു സ്ഥാപിതമായ ജലവൈദ്യുതി നിലയത്തിന്റെ ഉത്പാദനശേഷി 130 കി.വാ. ആയിരുന്നു. സ്വാതന്ത്യ്രാനന്തരം നിരവധി ജലവൈദ്യുത പദ്ധതികളിലൂടെ ഗണ്യമായ ഉത്പാദന വര്‍ധനവാണ് ഉണ്ടായതെങ്കിലും മൊത്തം ജലവൈദ്യുത സമ്പത്തിന്റെ 22 ശ.മാ. മാത്രമേ അതിനുവേണ്ടി വിനിയോഗിച്ചിട്ടുള്ളു. ഭക്രാനംഗല്‍, ഹിരാക്കുഡ,് ചംബല്‍, തുംഗഭദ്ര, ശരാവതി, കൊയ്ന മുതലായവയാണ് മുഖ്യ ജലവൈദ്യുത പദ്ധതികള്‍.

കേരളത്തില്‍ 20-ാം ശ.-ത്തിന്റെ ആദ്യദശകത്തില്‍ മൂന്നാറിനടുത്ത് കണ്ണന്‍ദേവന്‍ കമ്പനി സ്ഥാപിച്ച ചെറിയൊരു ജലവൈദ്യുത നിലയമായിരുന്നു പ്രഥമ സംരംഭം. തിരുവിതാംകൂര്‍ ഗവണ്‍മെന്റ് 1940-ല്‍ പള്ളിവാസല്‍ നിലയം നിര്‍മിച്ചു. അന്നത്തെ 13.5 MW സ്ഥാപിതശേഷി പില്‍ക്കാലത്ത് 37.5 MW ആയി വര്‍ധിപ്പിച്ചു. ഇപ്പോള്‍ ഇടുക്കി, ശബരിഗിരി തുടങ്ങി 12 ജലവൈദ്യുത നിലയങ്ങളിലായി 1506.5 MW സ്ഥാപിതശേഷിയും 5,755 യൂണിറ്റ് ഉത്പാദനശേഷിയുമുണ്ട്. കേരള സംസ്ഥാനത്തെ മൊത്തം ജലവൈദ്യുത സമ്പത്ത് 3,000 MW -നുമേല്‍ വരുമെങ്കിലും അതിന്റെ 40 ശ.മാ.-ത്തില്‍ താഴെ മാത്രമേ ചൂഷണം ചെയ്തിട്ടുള്ളു. ആതിരപ്പള്ളി ജലവൈദ്യുത പദ്ധതിപോലെ പല ചെറുകിട പദ്ധതികളും ആവിഷ്കരിച്ചു നടപ്പിലാക്കാന്‍ ഗവണ്‍മെന്റ് ശ്രമിച്ചുവരുന്നു.

അസംസ്കൃത വസ്തു സൗജന്യമായി ലഭിക്കുന്നതുകൊണ്ട് ഏറ്റവും ചെലവുകുറഞ്ഞ ഊര്‍ജം ജലവൈദ്യുതി തന്നെയാണ്. ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ പരിസ്ഥിതി മലിനീകരണമേ അത് വരുത്തിവയ്ക്കുന്നുള്ളുതാനും. സാങ്കേതികമായി ജലവൈദ്യുതിക്ക് വലിയ മേന്മകളുമുണ്ട്. നോ: അണക്കെട്ടുകള്‍

(വി.എം. വത്സലന്‍)