Det är via vattenvägarna som vatten transporteras från reservoaren, förbi dammen och sedan vidare nedströms i en vattenkraftsanläggning. Vattenvägarna vid en vattenkraftsanläggning kan generellt sett delas upp i yttre och inre konstruktioner. De inre vattenvägarna omfattar ett flertal konstruktioner som intag, tilloppstunnel, tilloppstub, intagssump, spiral, sugrör, svallschakt, svallgalleri och utloppstunnel. Dessa konstruktioner är vanligtvis helt eller delvis vattenfyllda vilket medför att de i många fall är svåråtkomliga för inspektion. Det är sällan ekonomiskt försvarbart att torrlägga de inre vattenvägarna enbart för inspektion till följd av det avbrott i elproduktionen som då uppstår. Dock uppkommer emellanåt möjligheten att få inspektera de inre vattenvägarna i samband med driftstopp för reparation, inspektion eller utbyte av de elgenererande delarna.

På uppdrag av Energiforsk har en genomgång av den rapportering som finns från genomförda inspektioner gjorts i ett försök att förbättra kunskapsläget gällande eventuella typskador och nedbrytningsförlopp i de inre vattenvägarna. Insamlingen av underlag har gjorts genom förfrågningar hos ägarrepresentanterna i styrgruppen för vattenkraftens betongprogram inom Energiforsk. Det erhållna underlaget omfattade både besiktningsrapporter och sammanställningar över observerade skador i de inre vattenvägarna för sammanlagt 53 olika vattenkraftverk.

Utifrån analysen av det erhållna materialet i denna studie kunde det konstateras att erosion var den vanligast förekommande skadetypen då samtliga typer av inre vattenvägar beaktas. Dock blev självklart bilden en liten annan i det fall de olika typerna av vattenvägar studeras enskilt även om erosionsskador oftast återfinns högt upp i listan över observerade skador och brister. Tidigare forskning har dock visat att det ofta är en samverkan mellan olika nedbrytningsmekanismer som resulterar i en observerad skada. Av denna anledning är det därför svårt att isolera en enskild nedbrytningsmekanism som ensam är orsaken till att just erosionsskador är den vanligast förekommande skadetypen. Det kunde också konstateras att dokumentationen av genomförda inspektioner och därmed observerade skador och brister i de inre vattenvägarna generellt sett är bristfällig hos flertalet anläggningsägare. Det bör dock poängteras att samtliga tillfrågade anläggningsägare angivit att de genomfört inspektioner men att just dokumentationen från dessa antingen saknas eller är svår att hitta.

Med ledning av resultaten från inventeringen går det att konstatera ett förbättringsbehov i förvaltningen av de inre vattenvägskonstruktionerna. Särskilt stora brister verkar råda på kännedomen om statusen hos långa tillopps- och utloppstunnlar av berg med olika grad av förstärkning. För anläggningar med gemensamma tunnlar för till- eller utlopp kan konsekvenserna av ett större tunnelras kunna vara betydande ur ekonomisk synvinkel i form av långvariga produktionsbortfall. Det rekommenderas att en strategi för hantering av detta utvecklas.

The water is transported by the waterways from the reservoir, past the dam and further downstream in a hydropower station. Generally, the waterways can be categorized to be either of channel-type or tunnel-type. The waterways of tunneltype include a number of different structures such as intakes, headrace tunnels, penstocks, intake sumps, spirals, draft tubes, surge shafts, surge galleries and tailrace tunnels. These structures are usually either fully or partially filled with water, which means that they in many cases are hard to inspect. Moreover, it is seldom financially justifiable to drain the tunnels solely to perform an inspection due to the loss of energy production that this measure entails. However, in connection to stoppage of the energy production to repair, inspect or replace some of the energy-producing parts, an opportunity to inspect the waterways of tunneltype is usually given.

In this study, a review of documentation from inspections of waterways of tunneltypes has been performed on behalf of Energiforsk to improve the state of knowledge regarding common damage types and deterioration mechanisms in this type of waterways. The collection of data has been performed by inquiring data from representatives of the utility companies in the steering committee of the research program for concrete in hydropower at Energiforsk. The obtained material includes both reports from inspections as well as compilations of observed damage in the waterways for a total of 53 different hydropower stations in Sweden.

From the analysis of the obtained material in this study, it could be concluded that erosion was the most common type of damage observed in waterways of tunneltype if all types of such structures are considered. However, the results become a bit different if the different types of structures are studied individually, even though erosion often is observed to be one of the most commonly observed damage types. Previous research has, however, shown that an observed damage often is a consequence of a series of deterioration mechanisms that together cause a degradation of the material. Therefore, it is hard to isolate one single deterioration mechanism that is the only reason why erosion is the most commonly observed damage type in waterways of tunnel-type. Furthermore, it could be concluded that the documentation of performed inspections generally is inadequate at the utility companies and consequently also the documentation of observed damage and defects in the waterways. It should, however, be noticed that all companies stated that they have performed inspections but that the documentation from these is either missing or hard to find.

With results from the study in mind a need for improvement in the management of the inner waterways is obvious. Especially regarding the knowledge on the status of long headrace and tailrace tunnels in rock with different degree of support. For facilities with common head-/tailrace tunnels for several units, the consequences of a larger failure could be substantial in terms of financial losses from no production. It is recommended to develop a strategy for management of inner waterways.