expertise in hydropower - wra in feasibility and design studies for hydropower projects. ... padas...

8
EXPERTISE IN HYDROPOWER CAPABILITY STATEMENT Water Resource Associates

Upload: vutuyen

Post on 21-May-2018

233 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: EXPERTISE IN HYDROPOWER - WRA in feasibility and design studies for hydropower projects. ... Padas at Kemabong. ... Upper Tama Koshi Hydroelectric Project, Nepal

EXPERTISE IN

HYDROPOWER    

   

          

       

 CAPABILITY  STATEMENT 

        

  

Water Resource

Associates

Page 2: EXPERTISE IN HYDROPOWER - WRA in feasibility and design studies for hydropower projects. ... Padas at Kemabong. ... Upper Tama Koshi Hydroelectric Project, Nepal

Water Resource Associates

  Expertise in Hydropower   

    

 

 Company Profile 

Water Resource Associates Ltd was  formed  in 1994 and provides specialist  consultancy  services, world‐wide. The Partners have up to 20 years’ experience  in WRA and have previously worked for a range of organisations  including the British  Institute of Hydrology, firms  of  consulting  engineers,  the  British  water  industry  and international  agencies  including  the  World  Meteorological Organisation. They have experience of working on problems in the water environment  in over 120 countries across the full spectrum of arid to humid climates. In 2012, WRA became a  limited  liability partnership, WRA LLP. 

The Partners and Associates operate from their own offices, using centralised  communications  and  computing  facilities.  Common software  and  fast data  exchange  ensure  that work  is  carried out efficiently  and  that  a  corporate  identity  and  archiving  system  is maintained. This flexible working plan enables us to be responsive to  client needs:  there are no  long  chains of management and no expensive overheads. When necessary, support staff are recruited on  contract  and  supervised  directly  by  the  Project  Partner  or Associate.  

The Partners are personally more  involved  in hands‐on processing and  analysis  of  data  than  is  usual  in  the  consultancy  world.  By combining extensive professional experience of project execution at  senior  level with high  levels of computer competence  (both  in using  a  wide  variety  of  commercial  software  and  in  developing WRA’s  own  software,  the  practice  offers  unrivalled  efficiency  in tackling problems in the water environment.  

WRA’s mission statement includes three key components: 

• Provide a world‐class specialised consulting service in hydrology, water  resource  evaluation,  development  and  planning  and  in related  topics either directly  to a client or  in collaboration with other companies or organizations. 

• Carry out  commissioned  research  into any aspect of hydrology and  water  resource  development,  particularly  where  such research will have a practical benefit. 

• Develop  state‐of‐the‐art  hydrological  software  to  meet  the needs of water resources and related activities. 

This Capability Statement is one of a series of statements available which  outline  the  professional  consultancy  services  offered  by WRA. 

 

 

Page 3: EXPERTISE IN HYDROPOWER - WRA in feasibility and design studies for hydropower projects. ... Padas at Kemabong. ... Upper Tama Koshi Hydroelectric Project, Nepal

Water Resource Associates

WRA Skills for Hydropower Schemes 

The  following key aspects of  the WRA  skill‐set can be brought  to bear in feasibility and design studies for hydropower projects. 

  Expertise in Hydropower   

• HYSIM Hydrological modelling linked to GIS 

• TRMM global rainfall database: 3hr‐24hr gridded data and IDFs for the period, 1998‐2016 

• ISIS, HECRAS, MIKE Riverine and estuarine hydraulic modelling for flood operating levels 

• AQUATOR  Water  resource  systems  modelling  to  plan  and optimise multi‐purpose river basin management and multiple power schemes on the same river system 

• Catchment  erosion  and  sediment  modelling  to  determine dead  storage  and  working  life  of  reservoirs  and  power schemes 

• Field  survey  services  through  collaboration  with  GeoIndo include  hydrometric  monitoring,  LiDAR,  ground  topographic survey and bathymetric survey 

• Design  of weirs,  dams  and  hydraulic  structures,  supervision, commissioning and safety inspections 

• Design  and  operation  of  turbines  for  optimizing  power generation 

• Risk and Uncertainty analysis 

Although WRA’s  focus  is  primarily  on  hydrology  and  feasibility, 

WRA  has  carried  out  several  projects  from  initial  strategy  and 

concept  through  design  and  construction  supervision  to 

commissioning. This gives WRA’s hydrologists a unique insight into 

the  full  spectrum  of  activities  and  problems  which  can  affect 

hydropower schemes at all scales. 

Simulated and Recorded Flows - Sg Jelam

Simulated

Recorded

Cum

ecs

Year - 1996

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

Jan

Feb

Mar

Apr

May Jun

Jul

Aug

Sep Oct

Nov

Dec

Available Hydrometric Records 1969-2014

1.0

10.0

100.0

1000.0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 % exceedance

Mea

n D

aily

Dis

char

ge in

m3/

s.

Padas at KemabongSegama at LimkabongKalabakan 1987-1996Wariu at Bridge2Tuaran at RanapTuaran at TamparuliLiw agu at BedukanLiw agu at MarangkinKagibangan at Tampias

Flow Duration

 

Page 4: EXPERTISE IN HYDROPOWER - WRA in feasibility and design studies for hydropower projects. ... Padas at Kemabong. ... Upper Tama Koshi Hydroelectric Project, Nepal

Water Resource Associates

Project Experience 

Sabah Small Hydro Detailed Hydrological Study, Sabah, Malaysia 2014‐2015 [Nova Beta (M) Energy Sdn Bhd, Warisan Harta (Sabah) Sdn Bhd] 

  Expertise in Hydropower   

Hydrological  analysis  of  rivers  through  application  of  GIS  and catchment  models  across  the  State  of  Sabah  to  determine  the potential  yield  for  power  generation  and  flood  characteristics  of the intake sites. 

The  work  involved  analysis  of  rainfall,  climatological  and  river gauging data, in conjunction with mapping of the river catchments, in order  to provide  simulated daily  river discharge and estimated peak  flood  discharge  at  the  proposed  hydropower  sites.  The project  aims  to  develop  432  MW  of  electricity  from  17  small hydroelectric  schemes at 11  sites across  the  State of  Sabah. The HEP sites are located in six different river basins, with eight in the west and  three  in eastern Sabah, and at certain  locations, power generation would be duplicated on the same reach of river. 

The  study  included  hydrological  risk  and  uncertainty  analysis  of river discharge at the proposed sites. 

Pelagus hydropower scheme hydrological study, Sarawak, Malaysia 2012‐2013 [NorPower / Sarawak Energy Bhd] 

Hydrological  analysis  and  catchment  modelling  for  a  proposed hydropower dam on the Rajang River at Pelagus Rapids  in central Sarawak.  

The largest dam in SE Asia was completed in 2012 at Bakun for the production of hydropower on  the Rajang River. Other dams  form part  of  the  overall  water  resources  development  project  on tributaries  and  further  downstream  of  Bakun.  This  WRA commission provided the hydrology for the Inception and Concept phases of a proposed dam at  the Pelagus Rapids downstream of Belaga. 

Belaga  hydropower  scheme  hydrological  study, Sarawak, Malaysia 2015‐2016 [NorPower / Sarawak Energy Bhd] 

Hydrological  analysis,  catchment  erosion modelling  and  reservoir sedimentation  studies  for  a  proposed  hydropower  dam  on  the Belaga River at Giam Pasang Rapids in central Sarawak.  

The catchment has widespread forest harvesting with 75%  logged and  20%  clear‐felled  for  oil  palm  plantation.  Following  HYSIM forecasting of  flows  for  the period 1965‐2015,  the study  included GIS mapping  linked to GLEAMS modeling of catchment erosion,  in order to predict long‐term reservoir sedimentation. 

The  sediment model was  calibrated  using  river  data  for  1985‐86 and Landsat 4‐5 Thematic imagery, then simulated for future land‐use conditions. Rates of erosion were shown to vary from 16.5 to 34.7 Mt/yr, which  implied  that  the proposed dead storage would become full after a period of 23 to 34 years, so soil loss mitigation measures would be introduced in the catchment. 

 Ulu Tuaran  Hydro‐scheme viewed from Kg Sungoi, Western Sabah  

 Navigating the Pelagus Rapids, Batang Rajang, Sarawak  

113.

6 1

13.6

113.

7 1

13.7

113.

8 1

13.8

113.

9 1

13.9

114.

0 1

14.0

114.

1 1

14.1

114.

2 1

14.2

114.

3 1

14.3

114.

4 1

14.4

114.

5 1

14.5

114.

5 1

14.5

2.6 2.6

2.7 2.7

2.8 2.8

2.9 2.9

3.0 3.0

3.1 3.1

3.2 3.2

3.3 3.3

3.4 3.4

Longitude in degrees

Latitu

de in

degr

ees

Scale in Kms

0 10 20 300 6 .5 13 1 9.5

 Catchment erosion modelling, Belaga River, Sarawak  

 Giam Pasang Rapids, Belaga River, Sarawak  

Page 5: EXPERTISE IN HYDROPOWER - WRA in feasibility and design studies for hydropower projects. ... Padas at Kemabong. ... Upper Tama Koshi Hydroelectric Project, Nepal

Water Resource Associates

Ogan River Study for Batu Raja Power Station, Sumatra, Indonesia 2014 

  Expertise in Hydropower   

[Malakoff‐Toyota‐Hanson Energy] 

Hydrology, water quality review and water supply feasibility study to use Ogan River water for cooling purposes in proposed new head‐of‐mine power station north of the town of Batu Raja. 

The field survey work including topographic survey, hydrometry and water quality analysis was carried out by GeoIndo. 

Hydrological studies in support of hydropower development in Mozambique 2007‐2008 [Mozambique Government, Norconsult, Nippon Koiei, Atkins] 

WRA  were  involved  in  a  number  of  studies  throughout Mozambique aimed at increasing hydro‐electric power generation. One  project  focused  on  the  expansion  of  power  generation  at Cahorra Bassa dam on the River Zambezi. 

Another  study was  focused  on  the  Rio  Revue  and  the  Chicamba power plant, where multiple use simulation was  required  to  take into account the local paper industry. 

Hydrological studies in support of hydropower development in Angola  2007‐2009 [Norconsult] 

WRA  has  been  supporting  a  number  of  hydropower  projects  in Angola at Nhangue on  the Cuanza River upstream of Cambambe Dam,  and  on  the Queve  River,  aiming  to  provide  power  for  the developing aluminium industry. The studies included development of  hydrological  data  for  catchment  modelling,  and  providing hydrological advice and guidance.  

In order to extend short periods of stream  flow records observed on  two major  river  basins  in  Angola,  hydrological models  were calibrated  and  used  to  simulate much  longer  records  of  stream flow with the same characteristics. The power generating potential was  then estimated  from  the  flow duration  characteristics of  the resulting data‐sets. 

Temburong  Transfer  Scheme,  Negara  Brunei Darusalam 2004 

[MWH for Jabatan Kerja Raya, Negara Brunei Darusalam] 

Review  and  Hydrological  Analysis  of  potential  dam  sites  in Temburong District for meeting public water supply requirements of 735 Mld by the year 2050. 

Hydrological  study  was  carried  out  to  assess  the  options  and feasibility for construction of a new dam in the Temburong District of Brunei. The study comprised the review of the yield for various reservoir sizes and sites on the Batu Apoi and Temburong rivers in Eastern Brunei. This ambitious scheme will  involve the transfer of water from the wetter and densely‐forested part of Brunei, across Brunei Bay  to centres of population  in  the Brunei‐Muara District. The  study  also  investigated  the  increasing  severity  of  drought  in Borneo  and  Brunei  over  the  past  30  years,  using  1936‐2003 records. 

 

 River Ogan current meter gauging  

 Chicamba Dam on the Revue River in central Mozambique  

 Cambambe Dam in flood on the Cuanza River, Angola  

 Brunei Field reconnaissance by helicopter, setting up rain‐gauges

 

Page 6: EXPERTISE IN HYDROPOWER - WRA in feasibility and design studies for hydropower projects. ... Padas at Kemabong. ... Upper Tama Koshi Hydroelectric Project, Nepal

Water Resource Associates

Upper Tama Koshi Hydroelectric Project, Nepal 

  Expertise in Hydropower   

 2004 

[Nepal Electricity Authority, NORAD‐ NORCONSULT] 

Hydrological studies of yield and flood frequency were carried out for run‐of‐river hydroelectric power feasibility studies. 

Hydrological studies for the proposed hydropower scheme, located in  the Dolakha district of central Nepal. Field  reconnaissance was carried out following a two‐day trek from the nearest road‐head at Singati Bajar to reach the project site, located close to the northern border with Tibet. The scheme will harness the Upper Tama Koshi river, which has a mean annual flow of 67 m3/s at the headworks, by means of a 7 km  long head  race  tunnel, a 790 m  fall of water through  the  penstock,  an  underground  power  house  containing several  Pelton wheel  turbines,  and  a  tailrace  of  3  km.  This  high head scheme has  the potential  to produce 350 MW of power,  to increase  the  current  supply  to  Kathmandu  and  other  industrial towns of Nepal. 

Upper Karnali HEP Project Review, Nepal 2014 –2015 [GMR Ltd, India] 

Review  of the  hydrology  section of  Detailed  Project  Report,  for proposed 900 MW hydropower scheme in the far west of Nepal. 

The water resources estimates were based on a 45 year record of daily flows which were tested and found to be consistent, although the  last  few years possessed  lower  flows  than  the average. Some improvements  to  the  flood  estimates  were  recommended, including an increase to the PMF. 

The  threat  from breaches of upstream glacial  lakes was  found  to be low, with no such lakes in the upstream catchment identified in Nepal,  and  the  flood  peaks  from  the  11  lakes  identified  in  Tibet being sufficiently attenuated along the 260km of downstream river channel, to pose little threat. 

Water  Resources  Management  Plan  and  Power Systems Master Plan, Bhutan 2001 ‐ 2004 [Dept of Power, Ministry of Trade & Industry, NORAD‐Norconsult] 

An updated and more comprehensive assessment of the country’s water resources development priorities was carried out, based on a  decade’s  collection  of  higher  quality  hydro‐meteorological  and sediment data.  

The original Power  Systems Master Plan, prepared  for Bhutan  in 1990‐93,  identified  the most  promising  25  sites  for  future major hydropower schemes.   During  this 3 year period a network of 15 primary  river  gauging  stations  was  constructed,  and  Hydata  database  software  was  installed  for  storing  and  processing  the hydrological field data collected.  

The  analysis  of  new  data  provided  basis  for  developing  a  new Water Resources Management Plan which  included all  the power generating requirements. 

 

 

 Site of Proposed Intake Dam in a gorge on the Tama Koshi River  

 Proposed Headrace Inlet Location for Upper Karnali Scheme  

 Nepal Project Locations  

 Tala Hydropower dam built in 2005, one of the planned sites

Page 7: EXPERTISE IN HYDROPOWER - WRA in feasibility and design studies for hydropower projects. ... Padas at Kemabong. ... Upper Tama Koshi Hydroelectric Project, Nepal

Water Resource Associates

Mangdechuu Hydroelectric Project, Trongsa, Bhutan 2001‐2002 

[NORAD (Norwegian Aid), NORCONSULT]. 

Hydrological studies of yield and probable maximum flood for run‐of‐river hydroelectric scheme 

The  scope  included hydrological analyses undertaken  for a major hydropower design study,  including revision of rating curves, flow duration  curves,  low  flow  frequency,  flood estimates at both  the intake  headworks  and  tailrace  outlet,  and  examination  of compensation flows in the river stretch downstream of the intake. 

  Expertise in Hydropower   

Mangdechu is one of 4 schemes located in central Bhutan selected from  the  Hydropower  Master  Plan,  which  identified  the  most promising 25 potential sites for large hydropower schemes. 

The 720 MW scheme started construction in 2012 for operation in 2017. 

Water Release  and Abstraction Policy  for  the  Lake Victoria Basin 2008‐2011 [Lake Victoria Basin Commission, Kenya, Uganda and Tanzania] 

Development  of  hydrologically‐based  Rules  for  operating  the hydro‐electric  generating  facilities  at  the  Lake  Victoria  outlet  in order to safeguard water level for all users. 

The  study  resulted  from  concern  over  falling  lake  levels  and  the sustainability of current rates of power production. This was a joint study with Centre  for  Ecology  and Hydrology  [CEH], Wallingford, and  the Universities of Dar es Salaam  (Tanzania) Masinde Muliro (Kenya) and Makerere (Uganda). 

Lake Victoria has a  surface area of 68,000 km2, making  it Africa’s largest lake, and the largest tropical lake in the world. The lake lies within an elevated plateau in the western part of Africa's Great Rift Valley.  The  only  outflow  is  at  Jinja,  where  Nalubaale  and  Kiira Power  Stations  are  located.  The water  originally  drained  over  a natural  rock  bar  at  Ripon  Falls;  however,  this  was  drowned  by 

construction of Nalubaale dam and hydropower  station  [formerly known  as  Owen  Falls]  in  1952.  At  that  time,  British  colonial engineers  lowered the sill by blasting, and established an "Agreed Curve" which mimicked the old natural rate of outflow.  This allows the  outflows  to  vary  between  300  and  1,700  cubic meters  per second, depending on lake level. 

 

 Site of Proposed Intake Dam in a gorge on the Tama Koshi River

 

 Site of Proposed Intake Dam in a gorge on the Tama Koshi River

 WRA Project Locations 

GEOINDO

CONSER

WRA

WRA

NORCONSULT

AQUATRES

H2EA

Other WRA Projects

Partners' other experience

KEY

Offices

WRA Hydropower Projects

No work carried out

 

Page 8: EXPERTISE IN HYDROPOWER - WRA in feasibility and design studies for hydropower projects. ... Padas at Kemabong. ... Upper Tama Koshi Hydroelectric Project, Nepal

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    

 Contact 

For more information and to discuss your project requirements, please contact one of the Partners: 

 Partners  Frank A K Farquharson  [email protected] Flood hydrology, water resources  

Paul A C Holmes  [email protected] Groundwater development, water resource planning  

Dr A Nick Mandeville  [email protected] Foreign hydrological services, RIS author  

Ron E Manley  [email protected] Engineering hydrology, HYSIM author, climate change  

Dr Harvey J E Rodda  [email protected] G IS applications, flood risk and insurance  

Prof Paul G Whitehead  [email protected] Water quality modelling, INCA author  

 General enquiries: [email protected] 

PO BOX 838, Wallingford, Oxon OX10 9XA Tel +44 (0) 1491 838190 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

WRA Websites www.watres.com www.climatedata.info 

Company Registered in England Number OC379769  2 West Street, Henley‐on‐Thames, Oxon RG9 2DU United Kingdom