Utasen vesivoimalaitos

Utasen vesivoimalaitos on Oulujoessa Pohjois-Pohjanmaalla Utajärven Utasessa sijaitseva vesivoimalaitos, joka on tyypiltään jokivoimalaitos. Sen on suunnitellut arkkitehti Aarne Ervi ja sen omistaa nykyään Fortum Oyj.
Pato ja veden säännöstely.
Pato ja patoallas.
Voimalaitoksen pato on betoninen säännöstelypato, jossa voimalarakennus sijaitsee padon vasemmalla reunalla, keskellä on saari ja säännöstely tai tulvaportit ovat oikealla puolella. Padon pituus on ilmakuvista mitattuna 170 metriä leveä ja se sijaitsee jokiuomassa poikittain. Padolla on jokiuomaan muodostettu patoallas, jossa on vettä varastoitu joen luontaisen uoman sisälle. Joen äyräällä voidaan havaita maapadon reunuksia vain Kangas-Korholan kohdalla. Yläpadolta on pudotusta ala-altaaseen 15,7 metriä.
Patoaltaaksi tulkittava joen osa ulottuu Kurtinlampeen asti eli kymmenen kilometrin päähän, vaikka vähäistä sivu-uomiin tulvimista voi havaita vielä Partalankylään asti (yhteensä 20 kilometriä). Täällä sijaitseekin Nuojuan vesivoimalaitos. Voimakkaasti tulvivia sivu-uomia ovat esimerkiksi Oilinginoja ja Lähtevänoja. Tämä joen osa kuuluu viranomaistiedoissa Ylä-Oulujoen alueeseen (vesistöaluetunnus 59.2), joka alkaa Oulujärven luusuasta ja päättyy padolle. Myös pohjoisesta tuleva Utosjoki kuuluu siihen. Sen alapuolinen vesialue sijaitsee alakanavassa.
Alakanava.
Utaselta johtaa Oulujoen uomassa sijaitsevan Utajärven läpi 11,5 kilometrin mittainen alakanava, joka laskee Sotkajärveen. Alakanava jakaa Utajärven kahdeksi rinnakkaiseksi järvialtaaksi, josta pohjoisemman vedenpinnan korkeus on säännöstelty 76,34–77,34 metriinmpy. ja eteläinen korkeuteen 76,5 metriin mpy. Pohjoisesta altaasta on kaksi yhteyttä alakanavaan, josta toisessa sijaitsee pieni Ala-Utoksen vesivoimalaitos. Pienvoimalalla on pudotusta noin kuusi metriä. Eteläisestä altaasta johtaa pois Putaalanjoki, jonka alapäässä on uoma kavennut ojaksi ennen kuin se johdetaan Oulujoen vanhaan alakanavaan. Nämä vesialueet luetaan viranomaistiedoissa kuulumaan Ala-Oulujoen alueeseen (59.1), joka jatkuu merelle asti. 
Alakanava on rakennettu alkamaan voimalan alta ja se on kaivettu Utajärvellä Putaalansaaren halki. Keskiosassaan se kulkee vanhan joenuoman keskellä ja lopussa se on oikaistu mantereen kautta kaivettuun kanavaan. Sotkajärvi on ruopattu keskeltä syvemmäksi ja ruoppausmaat muodostavat järveen uomaa seuraavat saaret.
Säännöstely.
Vesivoimalaitoksen jatkuva toiminta perustuu veden riittävyyteen Oulujärvessä. Järvestä lasevan Oulujoen varteen sijoitetuissa vesivoimaloissa tulee veden säännöstelyssä huomioida kaikkien vesivoimaloiden toiminta. Jokeen peräkkäin sijoitetut voimalat tuottavat samasta vedestä useaan kertaan sähköä. Oulujärven säännöstelyväli on 120,5–123,2 metriä mpy., joten järvessä on käytettävissä 2,7 metriä korkea säännöstelyallas. Tällä vesimäärällä laskettiin aikoinaan voitavan tuottaa 500 miljoonaa kilowattituntia eli 500 gigawattituntia (GWh) sähköä. Tästä määrästä syntyy Utasella vain osa.
Voimalaitos.
Voimalassa toimii kolme Kaplan-turbiinia, joiden yhteistehoksi on ilmoitettu 58 megawattia (MW). Niihin johdetaan vettä keskimäärin 15,7 metriä putouskorkeudella. Voimalan vasemmalla rannalla Marttilanniemellä sijaitsee kytkin- ja muuntamokenttä korkeajännitelinjoille.
Luontoarvoja.
Voimalaitokselle on yhdessä muiden Oulujoen voimaloiden kanssa annettu velvoite suorittaa korvauksena menetetyistä kalasaaliista uusien kalojen istutuksia. Niiden määrää on hiljattain tarkistettu.
Historiaa.
Valmistelut.
Vuonna 1957 valmistuneen voimalaitoksen rakensi Oulujoki Osakeyhtiö (myöh. Imatran Voima). Vuonna 1946 laaditun Oulujoen porrastussuunnitelman mukaan Pyhäkosken ja Niskakosken koskijaksojen välinen noin 16 metrin putouskorkeus oli jaettu kahden suunnitellun Utakosken- ja Sotkakosken vesivoimalaitoksen kesken. Utakosken voimalaitos oli suunniteltu Utajärven suvannon yläpäähän, jolloin sen putouskorkeudeksi olisi tullut 11 metriä. Utajärven ja Sotkajärven välinen noin viiden metrin putous olisi otettu talteen Sotkakosken voimalaitoksen avulla. Oulujoen rakentamisen edistyessä ja rakennuskustannusten jatkuvasti noustessa ryhdyttiin Sotkakosken suunnitelman taloudellisuutta tarkastelemaan uudestaan. Esitettiin sellainen rakentamisvaihtoehto, että Utajärven läpi kaivettaisiin alakanava Sotkajärveen asti, jolloin Nuojualammen ja Sotkajärven välinen putous voitaisiin käyttää hyväksi nyt Utasen vesivoimalaitoksessa. Vielä Oulujoen rakentamisen alkuvuosina ei alakanavan tekemisen vaatimaa maansiirtotyötä olisi kyetty toteuttamaan. Nyt suunniteltu 12 kilometrin pituisen alakanavan seitsemän miljoonan kuutiometrin maamassan kaivaminen olisi ollut mahdollista. 1950-luvulla oli yhtiöllä jo kokemuksia suurista maansiirtotöistä Jylhämän vesivoimalaitoksen ja Oulujärven säännöstelyrakenteiden rakentamisesta. Kun aikaisemmat vesivoimalat rakennettiin lapiotöinä, oli nykyään käytössä uutta maansiirto- ja louhintatekniikkaa. Uudessa suunnitelmassa Utasen voimalan ylävesi padottiin niin korkealle, että Nuojuan voimalan alapuolisten Kurenkosken, Ahmaskosken ja Utakosken putoukset saatiin käyttöön ja Sotkakosken putous saatiin talteen laskemalla voimalan alavettä pitkän alakanavan avulla.
Rakentamisen aloittaminen.
Utasen alustavat rakennustyöt aloitettiin vuoden 1952 lopulla työnaikaisten asuin- ja huoltorakennusten rakentamisella. Seuraavana vuonna aloitettiin varsinaiset voimalaitoksen rakennustyöt. Työpatoja rakennettaessa käytettiin hyväksi pääsiäispyhinä vallinnutta tilannetta, jolloin joenuoma oli Utasen kohdalla lähes kuiva ja niiden rakentaminen kesti vain muutaman päivän. Ennen vuoden loppua oli patopilarien betonointi noussut tarpeeksi korkealle ja pohjoispuolinen osa patoa valmiiksi, niin että virtaus voitiin siirtää kulkemaan pohjia myöten auki olevien tulva-aukkojen kautta ja päästiin aloittamaan eteläisen työpadon teko. Koneistot tilattiin kotimaisilta valmistajilta, Tampella toimitti vesiturbiinit ja Strömberg sähkögeneraattorit.
Keväällä 1954 päästiin käsiksi suururakkaan, alakanavan rakentamiseen, jota varten oli ensin saatava alueita kuiville työpatojen sisään. Ensimmäinen työpato käsitti noin neljä kilometriä pitkän alueen koneasemalta alavirtaan päin. Se saatiin aikaan nostamalla tulevan alakanavan kohdalta vedenalaisena työnä irtomaata työpadoksi. Kun alue oli saatu kuiville, loput irtomaat voitiin poistaa ja tämän jälkeen aloittaa kalliolouhinta näin paljastuneen kallion pinnalta. Toinen työpiste avattiin alakanavan alapäässä kuivalla maalla Saviniemeen, jossa kanavalinja siirtyi jokiuoman poikki pohjoisrannalle. Maamassojen parissa ahersivat yhtiön suurimmat kaivinkoneet, kuuden kuutiometrin kauhalla varustettu Marion 7400 ja Bucyrus 200 W neljän kuutiometrin kauhoineen. Satoja tonneja painaneet koneet eivät liikkuneet telaketjuilla, vaan pintapaineen pienentämiseksi ne ”kävelivät” eteenpäin pinta-alaltaan laajoilla ”tassuilla”, jotta ne olisivat pysyneet pinnalla myös huonomman kantavuuden mailla.
Louhintatyöt.
Kun päästiin käsiksi itse kalliolouhintaan, kekseliäisyys ja luova työmenetelmien kehittäminen olivat tarpeen; entisillä kallionirrotus- ja kuormausmenetelmillä ei ollut paljon käyttöä, kun edessä oli neljän miljoonan kuutiometrin louhintaurakka. Räjäytyskentät kasvoivat laajuudeltaan ja olivat useiden tuhansien kuutiometrien suuruisia. Tämä myös nopeutti työtä, sillä näin saatiin räjäytyskertojen lukumäärä pienennetyksi ja räjäytysten muulle työlle aiheuttamia keskeytyksiä vähennetyksi. Kun kysymyksessä olivat näinkin voimakkaat räjäytykset, ei ollut mahdollista ajatellakaan kenttien peittämistä ympäristön suojaamiseksi, vaan ympäristöstä oli siirrettävä pois kaikki vahingoittumiselle altis materiaali. Kun louhinta eteni lähemmäksi Utajärven kirkonkylän asutusta, tulivat myös lähistön asukkaat loukkaantumisvaaraan, minkä vuoksi heille maksettiin ”paukkurahaa” – eli he suostuivat lähtemään suojaan, kun räjäytyksestä ilmoitettiin.
Käyttöönotto.
Alakanavatyö valmistui vuoden 1956 loppupuolella, ja vesi voitiin johtaa alakanavaan. Yläaltaaseen alettiin keräämään vettä toukokuussa 1956 ja sen jälkeen päästiin aloittamaan ensimmäisen koneiston koekäyttö. Sen kytkeminen voimajohtoverkkoon tapahtui 19. marraskuuta 1956. Seuraava koneisto otettiin tuotantoon 29. joulukuuta 1956 ja kolmas 3. kesäkuuta 1957. Loppuvuoden aikana alakanavassa tehtiin vielä lopputöitä, poistettiin työpatojen jäännöksiä ynnä muuta sellaista, mutta ympäristön siivous- ja maisemanhoitotöitä tehtiin vielä vuosikymmeniä eteenpäin.
Myöhemmät vaiheet.
Vuonna 2020 otettiin ensimmäiseksi käynnistetty vesiturbiini peruskorjaukseen. Siitä uusittiin juoksupyörä, sähkögeneraattiri ja niiden säätöjärjestelmä. Juoksupyörän siipien muotoilu ja niiden pinta-ala on suurempi, joten vesiturbiinin tuottama teho on myös kasvanut tämän yksikön osalta 6 megawattia.