Melon vesivoimalaitos

Melon vesivoimalaitos on Pirkanmaan Nokialla Nokianvirrassa sijaitseva vesivoimalaitos, joka on toimintansa perusteella säännöstelyvoimalaitos. Voimalan omistaa kokonaan Pohjolan Voima.
Vesistöjärjestelyt.
Voimala sijaitsee Nokianvirrassa, joka laskee Pyhäjärvestä Kuloveteen. Nokianvirta on alle 9 kilometriä pitkä vuolas joki, joka on muodostunut leveään kallioruhjeeseen. Voimala sijaitsee siinä 5,4 kilometriä Pyhäjärven luusuasta. Voimalan vedensaanti on sikäli turvattu, että Vanajaveden–Pyhäjärven alueen (35.2) kautta tulee noin 17 000 neliökilometrin alalta Kokemäenjoen vesistön vesiä. Padon ala-altaaseen eli Kuloveteen laskee myös Ikaalisten reitin valuma-alueen (35.5) vedet Siuronkosken kautta.
Pyhäjärven säännöstely on aloitettu vuonna 1962 osana Vanajaveden säännöstelyä . Kun voimalaitoksen toimintaa alettiin 1960-luvulla suunnitella, haettiin lupaa säännöstellä Pyhäjärveä voimataloutta silmällä pitäen, jotta voimalalla olisi käytettävissä tasaisesti vettä. Säännöstelyluvassa on Pyhäjärven säännöstelyväliksi merkitty 75,50–77,15 metriä mpy., mutta karttapaikassa on karttaan merkitty 75,82–77,37 metriä . Vedenpinnan korkeudet ovat 1990-luvulla pysyneet keskikorkeudella 76,84 metriä mpy..
Voimalaitos on laajan varastoaltaansa varassa voinut harjoittaa säätövoimaa eli se on voinut toimia sähköntoimittajana sähkönkulutuksen huippuhetkinä ja jopa pysäyttää vesivoiman tuotantonsa kysynnän ollessa heikkoa. Voimalan kautta kulkeneen veden määrissä on siksi ollut suuria vaihteluita. Vaikka voimalan vuotuinen keskivirtaama on ollut noin 135 kuutiometriä sekunnissa (m³/s), on vuorokauden tai viikoittainen vaihtelu voinut olla 300–400 m³/s, mutta toisinaan vettä ei ole liikkunut lainkaan. Säännöstelyn seurauksena kevättulvia ei käytännössä ole lainkaan. Vedenpinnan lyhytaikaiset vaihtelut ovat sekä Pyhäjärvessä että Kulovedessä olleet korkeintaan 30 senttimetriä. Tähän päästäkseen on voimalan pitänyt kasvattaa kevään juoksutusta 30 % luontaiseen juoksutukseen verrattuna ja vähentää kesäjuoksutusta 22 % luontaiseen verrattuna .
Pato.
Kallionmurroksessa sijaitsevan poikittaispato on kaksiosaisena rakenteeltaan betoninen gravitaatiopato ja perinteisempi maapato. Patojen yhteispituus on noin 140 metriä, josta maapadon osuus on 119 metriä.
Maapato on rakennettaessa ankkuroitu maapohjaan kaivamalla asennettavilla betonipilareilla. Pilarit on edelleen tuettu sekä betonisella ohjurilaatalla että injektioverhoilulla.
Voimalaitoksen ohijuoksutukset toteutetaan tarvittaessa kalliotunnelilla joka on virran itärannalla.
Voimalaitos.
Voimalaitoksessa tuotetaan sähköenergiaa kahdella vesiturbiinilla. Ne ovat pystyakselin ympäri pyöriviä Kaplan-turbiineja, joissa kummassakin juoksupyörässä on kuusi siipeä. Juoksupyörän halkaisija on 4,87 metriä ja ne pyörivät 136 kierrosta minuutissa. Turbiinit ovat Kværner Tamturbinen toimittamia. Voimalan kapasiteetti on 67,9 megawattia (MW) ja turbiinien keskimääräinen maksimiteho silloin 34 MW. Samoilla akseleilla pyöritetään kapasiteetiltaan 45 MVA:n sähkögeneraattoreita, joiden roottori painaa 130 tonnia. Ne toimittivat Oy Strömberg Ab ja Končar. Muu sähköinen automatiikka on VEO Oy:n toimittamia.
Voimalan rakennevirtaama on 420 kuutiometriä sekunnissa (m³/s), kun joen keskivirtaama on 135 m³/s. Vettä ohjataan neljällä turbiiniluukulla, segmenttiluukulla ja imukanavan luukulla. Voimalan pudotuskorkeus on 19,7 metriä ja voimalan vuosituotanto on keskimäärin 200 gigawattituntia (GWh).
Historiaa.
Kosken nimi oli aiemmin "Melon syöstävä" . Ensimmäiset suunnitelmat Melon voimalan rakentamisesta tehtiin jo 1920-luvulla ja asiaan palattiin 1940-luvulla. Lopputulokseen johtivat vuonna 1958 käynnistetty hanke. Voimalaitosta alettiin rakentamaan vuonna 1968 ja se valmistui kesällä 1971.
Padon ja rakennuksien rakentamiseksi kalliota louhittiin noin 400 000 kuutiometriä (m³) ja maata kaivettiin 40 000 m³. Myös ohijuoksutustunneli kulkee kallion sisässä. Joen pohjasta perattiin 60 000 m³ maata ja kiviä. Padon ja laitoksen rakenteisiin käytettiin 25 000 m³ betonia ja 1 400 tonnia terästä. Voimalaitoksen rakennutti Oy Nokia Ab, suunnitteli Imatran Voima Oy ja rakensi Perusyhtymä Oy.
Vuonna 2005 havaittiin maapadon harjalla kuoppa, jonka halkaisija oli 4 metriä ja syvyys 3,5 metriä. Sen katsotaan syntyneen maapadon rakennusaikaisesta rakennusvirheestä, joka on alkanut pettää 2000-luvulla. Suotovesi on alkanut virrata padon sisällä ja vienyt mukanaan hienoainetta ohijuoksutuskanavaan. Vuotokohta on korjattu vuonna 2019 injektoimalla onteloon betonia ja tukkimalla vuotokanavat.
2022 patoa korjattiin erityisellä porapaalumenetelmällä. Korjaus ei ollut onnistunut aiemmin käytetyllä injektiomenetelmällä.