ロクスバラダム

ロクスバラダム
ロクスバラダム機械室
ニュージーランドのロクスバラダムの位置
位置	セントラル・オタゴ、ニュージーランド
座標	南緯 45°28′33″ 東経 169°19′21″ / 南緯 45.475811° 東経 169.322555° / -45.475811; 169.322555
建設が始まった	1949
オープン日	1956年11月3日
建設費	NZ£24,102,800
所有者	エネルギーへのお問い合わせ
ダムと放水路
ダムの種類	重力式コンクリートダム
押収物	クルーサ川 / マタアウ
身長	76メートル（249フィート）
長さ	358メートル（1,175フィート）
幅（山頂）	10.7メートル（35フィート）
幅（ベース）	61メートル（200フィート）
放水路容量	4,248 m 3 /秒 (150,000 立方フィート/秒) [1]
貯水池
作成する	ロックスバラ湖
表面積	6 km 2 (2.3 平方マイル)
通常の高度	132メートル[2]
発電所
オペレーター	エネルギーへのお問い合わせ
委託日	1956年 − 1962年
タービン	8
設備容量	320MW（430,000馬力）
年間発電量	1,650GWh（5,900TJ）

ロクスバラダムは、ニュージーランド南島の下半分で最初に建設された大規模水力発電プロジェクトです。ダニーデンから約 160 km (99 マイル) 、ロクスバラの町から北に約 9 km (5.6 マイル) のクルーサ川 (マタアウ)を渡ったところにあります。ロクスバラ湖村の集落は、ダムの西端の近くにあります。

1944年、州水力局は、現在建設中の発電所をもってしても、南島の予測負荷を賄えるのは1950年か1951年までであり、新しい大型発電所が必要であると見積もった。公共事業局による詳細な調査の結果、ワイタキ川沿いのブラックジャックスポイント（最終的にベンモア発電所が建設される場所）とクルーサ川沿いのロクスバラ渓谷の2つの候補地が特定された。ロクスバラの発電所は、それほど遠くなく、地質調査も少なくて済み、同じ出力で資材が半分で済み、建設作業を行うのに気候もよいという利点があり、これは労働力とセメントが深刻に不足していた当時、重要な考慮事項であった。^[3]

歴史的記録によれば、川の長期的な流量は500 m ³ /s（17,650 cu ft/s）であり、発電所では420 m ³ /s（15,000 cu ft/s）の制御流量が可能であることが示されています。設計者は、全体の効率が85％の場合、平均出力は160 MWになり、年間力率が50％であると仮定すると、発電所は最大320 MWの出力を供給できると見積もっています。^[3]

クルーサ川は、ハウェア湖、ワカティプ湖、ワナカ湖から水が流れ込んでいます。ワカティプ湖の出口にあるカワラウ川にはすでに制御ゲートが設置されていたため、残りの湖からの流量を制御することにしました。調査の結果、ワナカ湖の土壌条件が不適切であることが判明した後、ハウェア湖のみに新しい制御構造が導入されました。これは 1958 年に稼働し、アースダムに収められた 4 つの放射状ゲートで構成されています。ダムによって既存の湖の水位が引き上げられ、現在約 290 GWh の貯水量となっています。

1947 年 12 月、労働党政権はクルーサ川に水力発電所を建設する計画を承認しました。当初は 40 MW の発電ユニットを 3 基設置するだけで、発電所の最終計画容量は 320 MW でした。アレクサンドラとロックスバラの間のクルーサ川は深い峡谷を流れており、発電所を建設する場所は数多くありました。調査の結果、プレザント バレーの敷地に 5 つの代替案、タンブリンズ オーチャードの敷地に 1 つの案が見つかりました。当初は、タンブリンズ オーチャードから上流約 2.4 キロメートル (1.5 マイル) にあるプレザント バレーの敷地 4 番が有力視されました。しかし、その後の詳細な設計調査により、ロックスバラの町の近くのロックスバラ渓谷から川が流れ出るコールクリークのタンブリンズオーチャードが、最大限の落差とそれによる最大の発電量、より良い放水条件、最良のアクセスを提供し、建設と恒久的な村の両方に適した場所に最も近いことが判明しました。

1949年3月、政府はタンブリンズオーチャードに建設することを決定し、1949年6月に分水路の工事を開始できる計画が準備されました。^[4] 1949年10月、公共事業省の要請により、元米国開拓局の主任設計技師であるジョン・L・サベージ博士が現場を訪れ、提案された設計オプションについて助言しました。さまざまなオプションを検討した結果、プレザントバレーの広い場所ではアースダムの方が適していましたが、1950年10月に、タンブリンズオーチャードの地質により、固体コンクリートの重力式ダムの方が適切であると決定されました。^[4]もう1つの考慮事項は、公共事業開発省（MOW）にはアースダムの建設経験が限られており、必要な経験を備えた同省の技術者はコブ発電所に従事しているだけだったことです。

設計上の決定の多くは、ローワーハットのグレースフィールドにある 科学産業研究局の水理学研究所で 1949 年から 1954 年にかけて行われたダムの 1:80 スケールの模型に関する研究結果に基づいていました。

当初、このプロジェクトはコールクリーク計画として知られていましたが、地理委員会に相談した後、1947年にロクスバラという名前が発電所の名前として選ばれました。^[5]

MOW はニュージーランドの政府発電所の設計と建設を担当する政府機関でした。ダムと発電所の設計と建設を誰が行うかはまだ決まっていませんでしたが、 MOW の主任技師フリッツ・ラングバインは、自分の組織が設計を引き受け、少なくとも分水路を建設するだろうと考えました。そのため、彼は建設村を建設する計画を立て、1949 年 7 月に MOW に分水路の掘削作業を開始させました。この水路は最終的に長さ 2,000 フィート (610 m)、幅 100 フィート (30 m)、深さ 70 フィート (21 m) になり、255,000 立方ヤード (195,000 m ³ ) の土砂の除去が必要になりました。^{[6] [7]}

1950年末までに720人の労働者が現場で雇用されていた。^[8]

労働者を収容するため、公共事業省はまず 1947 年に川の西岸に男性用キャンプと炊事場を 1 軒建設した。1950 年には労働者用コテージ 100 棟の建設工事が開始された。翌年には YMCA ホール、店舗、病院、看護師宿舎、さらにコテージ 225 棟の建設が開始された。最終的に村は 724 棟の住宅に成長し、ベッド数 90 のホステル、600 名の児童を収容できる小学校、映画館、社交ホール、17 の店舗、3 つの教会、消防隊と救急車用の建物、テニス コート 4 面、プール、下水道が完備された。さらに男性用キャンプが 4 か所 (東岸に 2 か所、西岸に 2 か所) あり、合計 1000 棟の小屋があった。これらの施設の費用は合計 NZ£2,241,925 であった。^[9]

オタゴ中央電力庁の電力網では村とプロジェクトに十分な電力を供給できなかったため、政府は供給を補うために1MWのディーゼル発電機2台と0.4MWのディーゼル発電機1台を備えた仮設発電所を建設した。

1946 年 5 月、PWD とニュージーランド鉄道局は、発電所の予定地に資材を輸送するために何が必要かを判断するための会議を開催しました。最初の 4 つの発電ユニットに関連する主な負荷は次のとおりでした。発電機用変圧器 13 台 (各 39.5 トン (40.1 トン)、長さ 15 フィート 6 インチ (4.72 メートル)、高さ 10 フィート 4 インチ (3.15 メートル)、幅 8 フィート 2 インチ (2.49 メートル))。固定子セクション 24 個 (各総重量約 19 トン (19.3 トン)、縦 14 フィート 9 インチ (4.5 メートル) x 横 9 フィート 1 インチ (2.77 メートル) x 高さ 6 フィート (1.83 メートル))。 4本のシャフトとスラストプレート、それぞれ総重量33½トン（34トン）、長さ20フィート（6.1メートル）、6フィート6インチ（1.98メートル）、7フィート10インチ（2.39メートル）。4つのタービンランナー、それぞれ総重量25トン（25.4トン）、直径12フィート10インチ（3.91メートル）、高さ6フィート7インチ（2メートル）。4つの発電機底部ベアリングブラケット、それぞれ総重量20トン（20.3トン）、12フィート（3.66メートル）×12フィート×6フィート1インチ（1.85メートル）。^[10]

最も直接的な鉄道ルートは、ロックスバラ支線を経由して終点のロックスバラまで行くものだった。しかし、この線路には1/41の勾配と5つの鎖曲線（100.6メートル）があり、積載量は機関車1台あたり180トンに制限されていた。^[11]また、この線路にはマヌカとラウンドヒルのトンネルを含む4つのトンネル^[1]があり、輸送できる物の物理的な大きさが制限されていたため、トンネルの拡張が検討された。これは費用がかかり、実施中は線路の使用が制限されていただろう。代替案として、タパヌイ支線を終点のエディベールからトンネルとダンロビン丘陵の粘土の切通しを経由してクルーサ川まで延長し、ロックスバラ支線と接続する調査が行われた。最終的に、すべての建設資材と小型機器については、可能な限りロックスバラ支線を使用することが決定された。これらはメインサウスラインでミルトンまで輸送され、そこでロックスバラ支線に転用され、ロックスバラに運ばれ、そこから道路で発電所まで輸送された。建設現場まで線路を延長することも検討されたが、既存のロックスバラ吊り橋の東端を通過するのが困難であったため、これは進められなかった。^[1] 線路の輸送能力を向上させるために、ラウンドヒルの近くでいくつかの曲線の緩和措置が講じられた。^[11]

既存道路の荷重容量はヘンリー（州道1号線）とボーモント（州道8号線）の橋によって制限されていたため、ワイカカ支線には制限トンネルがないため、タービンランナーや底部ベアリングブラケットなどの規格外の重量物の輸送にはこのワイカカ支線を使用することが決定された。これらの品物は、ブラフの港からマクナブのジャンクションまでメインサウスラインで輸送され、その後ワイカカ支線を経由して終点のワイカカまで輸送された。そこから、専用の運搬車を使用して道路で発電所まで輸送された。^[11]鉄道から道路輸送への移行を支援するために、ワイカカ駅に4柱30トン（30.5トン）のガントリーが設置された。^[10] ロクスバラと建設現場の間の道路が改良され、既存の橋を補完するためにクルーサ川東側のテビオット川に2つ目の橋が建設された。建設現場では、川を渡るためのアクセスを提供するために、1949年に長さ220フィート（67メートル）、耐荷重24トン（24.4トン）の単車線のベイリー橋が設置されました。 ^[1]

発電所と村の建設に使用された木材は、タパウニのコニカル ヒルズ工場から供給され、タパウニ支線を経由してメイン サウス線に運ばれ、そこからロックスバラ支線を経由してロックスバラに接続されました。最盛期には、毎日最大 15,000 ～ 20,000 フィートの木材が鉄道で輸送されていました。

PWDは、プロジェクトのピーク時に消費されると予想される年間5万トンのセメントを貯蔵するためのサイロと、6本の柱を持つ60トン（61トン）の昇降ガントリーをロックスバラ駅に建設した。^[10]バルクセメントの出荷は1953年半ばに始まり、その年の7月までには毎週600〜1,100トンが出荷されると予想されていた。1955年7月までには需要は毎週800トンに落ち込み、セメントの出荷は1956年11月に終了した。^[11] 1956年4月までにミルバーンは105,000トンのセメントを供給し、プロジェクト完了のためにさらに10,000トンの配送が残っていた。

NZRはダニーデンとクライストチャーチから不定期に観光列車を運行していた。ダニーデンから発電所までの往復鉄道と乗り継ぎバスのチケット代は16シリングだった。^[11]

可能な場合は、機器はダニーデン・ロックスバラ鉄道線でロックスバラまで輸送され、そこから陸路で発電所まで輸送された。例えば、変圧器はポート・チャーマーズからロックスバラまで40トンのウェルワゴンで鉄道輸送され、その後ロジャース40トンタンク運搬車で発電所に運ばれた。^[10]固定子セクションとシャフトも同様のルートをたどった。^[10]

ワイカカ支線鉄道の線路はトンネルが大きいため、タービン ランナーと発電機の下部ベアリング ブラケットはこの線路で輸送されました。ワイカカの線路終点から、専用輸送車を使用して陸上で発電所まで輸送されました。

公共事業省は、政府が南北両島で約束した大量の発電所建設を遂行するためのエンジニアリングおよび製図スタッフが不足していることを認識していた。フリッツ・ラングバインは、海外から1,000人の労働者を確保できれば、公共事業省は1954年までにプロジェクト全体を社内で完了できると考えていた。^[12] 1949年5月、政府は計画された建設プログラムを満たすために海外の請負業者を雇用する必要があるかもしれないことを渋々認めた。この認めにより、土木工事請負業者のリチャード・コステイン、電気メーカー、請負業者のイングリッシュ・エレクトリックとインシュレーテッド・カレンダー・ケーブルズからなる英国のコンソーシアムから、ロックスバラ発電所やその他のニュージーランドの発電所の設計と建設に対する非請求入札が行われた。^[12]公共事業省は、完成日が保証されていないこと、コンソーシアムが設計と建設の両方を請け負う場合の責任の分担の難しさ、競争入札よりもコストが高くなる可能性があること、そしてコンソーシアムが同様の性質の将来のプロジェクトを独占する可能性があることに懸念を抱いていた。国立水力発電局は、1つの電気機器メーカーに制限されることを望まなかったし、この提案は送電線建設スタッフにとって脅威であるとも考えていた。これらの懸念を考慮し、貴重な海外資金の浪費を避けたいと考えた労働党政権の財務大臣は、1949年9月にこの提案を正式に拒否した。^[13]

一方、現場では建設村の完成と分水路の建設に向けた作業が続けられていました。しかし、進捗は遅く、分水路の完成は当初計画されていた 1951 年ではなく 1953 年まで見込まれませんでした。

1949年、新たに選出された政府はイデオロギー的に民間企業を優遇し、スタン・グースマンを公共事業大臣と州水力発電局の大臣に任命した。1951年までに、計画されていたプロジェクトの遅延は電力供給局から批判されるほど深刻になった。この時までに、予測されるエネルギー不足と、進行中の他の6つの水力発電プロジェクトとロックスバラを完成させるための政府資源の不足を認識していたグースマンは、1951年9月25日に、プロジェクトの土木的側面を遂行するために関心のある団体に入札を呼びかけると発表した。これには、人員不足の政府設計スタッフが入札書類と仕様書を迅速に作成する必要があった。入札者は、数量明細書ベースで入札するか、「目標見積」に4%の手数料を加えて入札するかを選択できた。このタイプの契約では、政府がすべての費用を負担し、請負業者は目標見積までの総費用の4%の手数料を受け取った。費用が見積もりと異なる場合、変更額の25%が手数料に加算または減算された。「損失なし条項」とは、費用超過額が高額になった場合、請負業者は手数料全額を失う可能性があるが、合意された完了日に間に合わなかった場合を除いて、それ以上の損失は被らないことを意味した。8件の入札があった。3件は数量明細書付きの固定価格であり、残りは目標見積もりであった。公共事業省は、この工事に10,198,000ポンドかかると見積もっており、7社の入札者の平均は10,068,838ポンドだった。^[12]最低入札額は、イギリスのHolland, Hannen & Cubittsによる7,4412,419ポンドだった。政府は、ロンドンのSir Alexander Gibb & Partnersに、この工事を遂行する入札者の能力を評価するよう依頼した。

SAコンラッド・チョッケが加わったイギリスのハンネン・ホランド・アンド・キュービッツとの交渉の後、修正入札が受理され、それに基づいて目標見積額8,289,148ポンド、4%の手数料331,566ポンドの契約が1952年7月25日に締結された。 ^[12]契約には早期完成に対する350,000ポンドのボーナス条項があった。川の分割が遅れた場合は罰金が課せられ、1955年7月以降発電所がサービス準備できていない場合は1日あたり1,000ポンドの罰金が課せられた。^[14]目標完成日は1955年6月1日であった。

1952 年 8 月下旬までに、公共事業省はコンクリートを作業場まで運ぶための 2 本の索道を完成させました。現場でコンクリートを製造するために、公共事業省は、1941 年の日本軍の攻撃後に真珠湾の再建で米国海軍が使用していたジョンソン コンクリート バッチ プラントを購入しました。このプラントは 1953 年 4 月初旬に稼働を開始しました。ロックスバラの完成後、プラントはまずベンモア発電所に運ばれ、その後アビモア発電所とプカキ ダムに運ばれ、水圧管、放水路、その他のコンクリート構造物用の骨材を混合しました。

コンソーシアムは海外から82人のエンジニア、監督者、管理スタッフ、322人の作業員をプロジェクトのために調達し、1952年9月29日に公共事業省から土木面を引き継ぎました。^[6]この時点で公共事業省は放水路を完成させており、コンソーシアムはこれらの労働者も引き継ぎました。

Roxburgh プロジェクトに参加する前、Hannen、Holland & Cubitts の経験は商業ビルと住宅ビルに限られていました。油圧構造物の建設の専門知識を持つ Zschokke はエンジニアリング サービスの提供のみに限定され、Cubitts の担当者がすべての管理職を務めました。

1953 年 3 月までに、公共事業省は、コンソーシアムの進捗状況と、その経営陣が水力発電所建設の経験が不足していることに懸念を抱くようになった。このことは、大量のやり直し作業によって明らかになった。政府が、建設経験がほとんどなく、英語もあまり話せない多くの援助移民の雇用を指示したことも、進捗を妨げた。1953 年初頭、政府の費用で、コンソーシアムはイギリスから 309 人の労働者を帰国させた。

1953年10月までに、コンソーシアムが最初の発電の契約期日である1955年7月に間に合わないことは明らかでした。^[15]進捗を改善するために、請負業者はいくつかの上級プロジェクトスタッフを入れ替えました。経営陣の変更に関する不確実性、週40時間への労働時間の削減、コスト超過による労働者の賃金への影響により、労使関係も悪化していました。11月、200人の英国人労働者が週70時間労働か、英国への帰国チケットのいずれかを要求しました。

¹⁹⁵³年に発電不足のため南島で電力配給制を導入する必要に迫られた政府は、このままでは遅々として進まないと判断し、ニュージーランドの大手建設会社であるダウナー＆カンパニーの取締役2名に、1954年4月24日に首相の別荘で2日後に開催される会議に出席するよう要請した。この会議にはコンソーシアムの代表者も出席し、ダウナーズのアーノルド・ダウナーとアーチ・マクリーンは政府から、25%の権益を持つマネージング・パートナーとしてプロジェクトに参加するよう要請された。400万ポンドを費やした後、既存の契約はキャンセルされ、名称変更されたキュービッツ・チョッケ・ダウナーとの料金表契約が合意され、1956年後半に完成する予定となった。^[17]

この新しいコンソーシアムの結成の結果、アーノルド・ダウナーがすべての現場活動の責任者に任命されました。

川の転流のための準備作業は、6 月中旬に上流のダンプリングを除去するために使用された爆薬が下流の鋼矢板のコッファーダムを損傷したため、悪いスタートを切りました。このコッファーダムは、水が上流のダンプリングから水門水路に爆発の残骸を運ばないようにするために建設されました。最終的に残骸とコッファーダムは除去され、転流水路を自由に流れるようになりました。

ここで、川をせき止めて、すべての水が分水路に流れるようにする必要があった。川の平均流量は500 m ³ /s (17,650 cu ft/s) で、6月には170 m ³ /s (6,000 cu ft/s) に減少したが、作業が完了し、7月1日に分水路の試行日が確定した時点で、流量は340 m ³ /s (12,000 cu ft/s) に増加していた。流量が420 m 3 /s (15,000 cu ft/s)、さらに510 m ^{3 /} s (18,000 cu ft/s) と着実に増加したため、追加のブルドーザーが試行に割り当てられました。^[1]分水路が冬のピーク流量前に完了できなかった場合、プロジェクトは9か月から12か月の遅延を招いたでしょう。^[12]調査では状況が最適ではないことが示されていたにもかかわらず、アーノルド・ダウナーは工事を進めることを決定した。1954年7月1日、12台のブルドーザーを使用して、12時間かけて570m3（750立方ヤード）の速度で堆積した土砂と岩石を移動させ、^川を分水路にうまく流すことができた。^{[1] [8]}

川の流れを変え、ダムの上流と下流にコッファーダムが建設され、その間から水が汲み出された。上流のコッファーダムは180,000 m ³ (240,000 cu yd)の資材を消費し、下流のコッファーダムは54,000 m ³ (71,000 cu yd)の資材を消費した。^[1]

露出した川床で金が見つかるのではないかと期待されていたが、水資源省が採掘許可を取得し、経験豊富な金採掘者2人を雇用したにもかかわらず、結果は期待外れだった。^[1] 水がなくなると、ダムのメインブロックの基礎の掘削作業が開始された。川床の中央の水路、つまり「溝」で、砂利で満たされた大きな穴が発見された。^[1]深さ50フィート（15メートル）、幅は50フィートから30メートル（100フィート）まで変化していたこの溝を掘り出し、ダムの下にポゾラン（フライアッシュ）とセメントの混合物で埋めた。発電所の下にはプレパクトコンクリートが使用された。これにより、ダムブロック用のコンクリートの供給でフル稼働していたバッチングプラントの需要が軽減された。

1954年7月、ダウナーは引き継いだ20名の上級請負業者スタッフを、モリソン・クヌーセン社から来た人材を中心に自ら選んだ人々と入れ替えた。重要な人事は、モリソン・クヌーセン社からの経験豊かな水力建設技術者であるAI・スミシーズを建設監督に任命したことだった。管理体制が整うと、ダウナーが引き継いだときの1,107名から850名にまで作業員数を減らすことができた。ダウナーの管理下では、建設のペースが上がり、毎週のコンクリートの注入量が急速に改善された。1954年10月の第1週には5,400立方ヤード（4,100 m ³ ）のコンクリートが注入され、次の週には6,700立方ヤード（5,100 m ^{3 ）に増加した。 [1]}

1955 年 5 月までに、プロジェクトは目標期日に間に合い、発電所の工事は予定より 6 ヶ月早まりました。ダムは 50 フィート (15 メートル) 幅のコンクリート ブロックで建設され、その間には 5 フィート (1.5 メートル) 幅のスロットが 2 つのプロファイルで構築されました。水圧鉄管に関連するものには、取水口とスクリーンを含む追加セクションと、水圧鉄管を支えるための下流傾斜がありましたが、もう 1 つのプロファイルはより平坦な傾斜で、上部はダムの上部を横切る道路を収容するのに十分な幅しかありませんでした。ブロックのサイズと組み合わせて、異なるコンクリート ミックスと冷却コイルに冷水を通すことで、ブロックの温度を 10˚C (50˚F) に維持し、コンクリートにひび割れが生じないようにしました。ひび割れがあるとダムの本体に水が入り、地震の際に隆起して不安定になる可能性があります。ブロックが最終的な安定温度に達すると、スロットにコンクリートが充填されました。

ブロック内のコンクリートが安定したら、コイルにグラウトを充填しました。ダムの上流側に 20 フィート (6.1 m) の深さの低圧固化グラウト カーテンを設置し、両方の橋台まで延長してダムの下の岩石の強度を高め、漏水を防止しました。グラウト カーテンのすぐ下流と発電所の下に排水穴を建設し、構造物にかかる上向きの圧力を記録するために 40 個の圧力計を設置しました。

ダムと放水路の建設には合計 700,000 立方ヤード (540,000 m ^{3 ) のコンクリートが使用され、600,000 立方ヤード (460,000 m 3 ) が消費されました。セメントは主に、}バーンサイド(ダニーデン近郊)にあるミルバーン ライム アンド セメント カンパニーの工場から、またはポート チャーマーズに船で運ばれました。ミルバーンはセメントを供給するために大規模な拡張工事を行いました。骨材はコミッショナーズ フラットのクルーサ川から採取され、水は川から供給されました。

フレッチャー・ホールディングスの子会社であるスティーブンソン・アンド・クック社が、水圧管、発電所の鉄骨、放水路ゲートのウインチを製造し、設置した。水圧管用の圧延鋼板は、ポート・チャーマーズにある工場からトラックで現場に運ばれ、そこで80人の作業員が、専用の作業場で自動サブマージアーク溶接機を使って鋼板をセクションに加工し、所定の位置に設置した。^[12] すべての溶接部は、製造中にX線検査され、設置後にはレントゲン撮影が行われ、取水口のコンクリートで覆われたセクションを除いて圧力テストも行われた。スティーブンソン・アンド・クック社は水圧管の契約で損失を出し、それが1959年に会社を解散させる一因となった。^[12] フレッチャー・コンストラクション社が、発電所の外装と屋根の工事を引き受けた。^[12]

州立水力発電局は、電気設備の設計、購入、設置、試運転を担当しました。主要な発電所の供給に関する入札は 1949 年 10 月に行われ、最初の 4 つの発電ユニットの費用は 1,000,000 ポンドで、1950 年 5 月に契約が締結されました。

州水力局は 1953 年 6 月にこの地に拠点を構えました。1954 年 8 月に初めて活動許可が下り、1955 年 3 月までに最初のスクロール ケースがコンクリートで固められ、最初の発電ユニットの設置が開始されました。

11月、発電機の固定子巻線のジョイントに欠陥があることが判明した。幸いにも、1955年11月24日からクリスマス休暇までの23日間、ニュージーランド労働組合のメンバーが、組合のクレーン運転手が、サイレンがお茶休憩に入ったときにクレーンで運んでいた荷物を下ろすことを拒否したため、その運転手を支援するためにストライキを行ったため、すべてのジョイントを作り直すのに十分な時間があった。請負業者は、このストライキにより、湖の埋め立ての開始が2か月遅れると見積もっていた。^[18]

新しい発電所を主要な負荷センターに接続するために、まずゴアまで長さ 52 マイル (83.69 km) の新しい 110 kV 木製柱線が建設されました。その後、電力線作業員は格子鋼鉄塔を使用して、ダニーデンのハーフウェイ ブッシュ変電所まで長さ 89 マイル (143.23 km) の 2 回路 110 kV 架空送電線の建設を開始し、1955 年 7 月に約 50 万ポンドの費用で完成しました。

しかし、主要な接続は、ロックスバラからクライストチャーチ郊外のイズリントンの新しい変電所まで、格子鋼鉄塔を使用して建設された新しい266マイル（428 km）の220 kV単回線架空送電線でした。1949年までにこの送電線の調査は順調に進み、1951年までに建設キャンプが設立され、資材が発注されました。1954年までに送電線の最初のセクションが完成し、テカポAからクライストチャーチまで電力を運ぶことができました。ワイタキ渓谷まで南に及ぶ2番目のセクションは、冬季の供給状況の改善に役立ちました。^[19] ロックスバラ-イズリントン線の費用は約100万ポンドで、1956年冬までに完成しました。

1956年6月までに南島全域で停電が実施されたため、公共事業大臣は請負業者に、湖の埋め立てを可能な限り前倒しする作業にすべてのリソースを集中するよう要請した。労働者を奨励するため、政府は8月19日までに湖を埋め立てた場合、週2ポンド、さらに1日1ポンドのボーナスを提供した。^[20] 1956年7月21日の真夜中に湖の埋め立てが始まり、湖の水位は1時間あたり平均3フィート（0.91メートル）のペースで上昇し始めた。

湖が満水になり始めると、右岸のグラウトカーテンの後ろの排水路から水位が上昇し始め、グラウトカーテンに欠陥があることがわかった。調査の結果、湖を最終水位まで上げるには、さらにグラウトを注入する必要がある (約 2 週間かかる) と結論付けられた。請負業者が掘削とグラウトの注入を開始する間、湖は放水路の頂上までしか満水にしないことが決定された。一方、7 月 23 日午後 12 時 30 分、ケン・ハーリウィッチが操縦し、ウィリス・ウェザラルが同乗したスピードボートが、ロクスバラからアレクサンドリアに向けて出発し、新しい湖で最初のボート航海を行った。^[21]

1956年7月23日午前11時20分までに、湖は放水路の水位の最高点まで満たされた。^[22]南島で深刻な電力不足が起こっていたため、発電ユニット1の試運転が電気常駐技師エリック・ゴードン・「サンディ」・サンデリンの指揮の下で直ちに開始された。^[21]緊急であったため、ウェリントンの本部からは州水力発電局の主任技師MG「ビル」・ラッタと主任発電所技師WAS・サリッジが出席した。^[21]また、将来の発電所長A・ローズも出席していた。^[21] 技師たちが機械が使用可能であると納得すると、午後6時に機械は国営送電網に接続された。落差が減ったため、機械の出力は30MWに制限された。翌日の終わりまでに発電ユニット2の試運転が完了し、システムに接続された。これにより、イズリントンへの220kV送電線が稼働可能になった。長距離送電線に十分な無効電力を供給するには2台の発電機が必要だったためである。3台目の発電ユニットは1956年8月18日に稼働し、4台目のユニットは1956年12月11日に稼働した。発電所は1956年11月3日にスタンレー・グースマンによって、招待客600名と一般市民が見守る中、正式にオープンした。^[8]

残りの4基の発電ユニットの納入は1959年後半に始まり、5号機は1961年4月19日、6号機は1961年8月18日、7号機は1962年3月13日、8号機は1962年6月1日に稼働しました。^[23]

ロクスバラ発電所の稼働により、南島での電力制限が不要となり、長年にわたり電力の余剰が確保されました。

1947 年 12 月、政府はこのプロジェクトに総額 1,150 万ポンドかかると見積もっていました。1949 年 9 月にダムの最終的な場所と種類が決定されたときには、コストは 1,700 万ポンドにまで増加していました。

8,620,074 ポンドの契約が、コンラッド・チョッケと共同でハンネン・ホランド・アンド・キュービッツに授与されました。これは「損失なし条項」付きの目標見積契約でした。1954 年 5 月に、契約は再交渉され、ダウナー・アンド・カンパニーが主契約者となりました。新しい契約は、10,120,000 ポンドの「料金表」に基づいていました。

プロジェクトの最終的な総費用は24,102,800ポンドで、そのうち19,151,700ポンドは土木工事、445,000ポンドは隔壁ケーソンと第2段階の土木工事、4,506,100ポンドは発電機8台と屋外開閉所の購入と設置および試運転に充てられました。^[24]土木工事費には、早期完成ボーナスの900,000ポンドとプログラムの迅速化のための35,900ポンドが含まれていました。

発電所を建設するために、公共事業省、国立水力発電局、請負業者の間で合計3,500枚の図面が作成された。

1965年12月に2号機の発電機コイルが故障し、その後1971年から1973年にかけてさらに一連の故障が続いたため、これを修正するために巻線が逆転した。1号機、3号機、4号機は1975年から1976年にかけて固定子の巻き直しが行われた。^[25]

1996 年に第 3 ゲート、2001 年に第 2 ゲートが改修され、発電所が最大設計洪水量を 5,700 m ³ /s (200,000 cu ft/s) まで増加させても通過できるようにしました。第 1 ゲートもコンクリートで塞がれました。構造物の耐震性を向上させるため、元々の重鎖とカウンターウェイトによる放水ゲート操作システムは油圧システムに置き換えられ、ダムの上部橋は強化され、ガントリー タワーは下げられました。

1990 年代に発電所の制御システムは自動化され、新しい制御および保護システムが導入され、無人化が可能になりました。現在、発電所の制御はクライド発電所の制御センターから行われています。

1987 年に NZED の資産 (Roxburgh を含む) はニュージーランド電力公社 (ECNZ) に移管されました。

1996 年 4 月 1 日、Roxburgh の所有権はニュージーランド電力公社から国営企業であるContact Energyに移管され、その後 1999 年に民間所有となりました。Transpower の分離に伴い、以前の駐車場に新しい制御室が建設され、送電設備の操作に必要な Transpower の設備が収容されました。元のエアブラスト遮断器は、1980 年代後半に Sprecher & Schuh SF6 遮断器に交換されました。

元の発電機の設計では、ファンポールで発生する空気流を、ロータを通した空気流で補っていました。工場受入試験中、発電機 1 台がヒート ランにかけられましたが、風損と摩擦損失を保証値より 10% 多い許容範囲内に抑えるために、メーカーはロータを通した空気流を遮断し、閉回路の冷却器を備えた発電機内の空気流を 19.5 m3/s に減らしました。これは設計流量の約 90% でした。この変更はすべての発電機に適用されました。発電ユニットの試運転に要する時間が限られていたため、ヒート ランは実行されませんでした。ヒート ランが実行されていれば、この変更がステータ巻線温度に与える影響を特定できたはずです。その結果、ロクスバラ発電機は常にニュージーランドの他のほとんどの水力発電機よりも高い温度で動作していました。^[26]

夏の間、発電機の温度を管理するための従来の方法は、発電機の通気口を開け、改造したダクトを使用して建物の外に熱気を排出するとともに、主発電所のドアを開けて、機械室の反対側の壁の高いところに設置された排気ファンを始動させることでした。^[27]

1995 年、1 月から 4 月の夏季に最大出力で運転する場合、固定子巻線の温度を定格動作温度の 65 ～ 75 °C 内に維持することが困難になっていることが明らかになりました。その結果、発電機の定格出力を 40 MW から 35 MW に下げる必要がありました。この定格出力の低下により、発電所の運用柔軟性が制限されました。

調査の結果、固定子巻線の過熱は、固定子巻線の絶縁体が破損して導体からの熱伝達が低下したこと、固定子巻線と熱交換器の表面に埃や油が蓄積して熱伝達が低下したこと、夏の間、周囲の空気と川の水温が高かったこと、火災リスクを管理するために発電所を区画化したことで発電所内の空気の流れが悪くなったこと、これら全てが発電機の換気システムの非効率性と相まって発生したことが判明した。^[26]

1997 年、夏の間通気口を開けない慣行が開始されました。通気口を開けると、発電機内の 8 つの空気冷却器のうち 1 つが回路から実質的に外れてしまうためです。

過熱問題に対処するために行われた変更には、発電所内の空気の流れの改善、スルーローター冷却の元の設計への部分的な復帰、冷却器とチューブフィンの間隔を通る水の通過方法の変更、コア空気ダクトの構成の変更、および冷却器の若干の大型化が含まれていました。その結果、ユニット内の循環空気量は約28％増加して25 m3/sになりました。^[25]また、以下に説明するように、発電所内の空気の流れを改善するための措置も講じられました。

2002年から、すべての発電ユニットで大規模な改修工事が実施され、その作業には、新しい固定子コアと巻線の設置、回転子極の再絶縁、タービンランナーとウィケットゲートの改修、タービンシャフトの摩耗リングの交換、固定子空気冷却器の交換、必要に応じて機械部品の改修などが含まれていました。^[25]

発電所は、NZED が所有していたときには自家保険をかけていました。1980 年代後半に国営企業である ECNZ に移管されると、民間の保険に加入する必要が生じました。この保険に加入するには、発電所火災のリスクを軽減する必要がありました。その結果、1990 年代半ば以降、ECNZ は発電所の防火対策を強化し、煙や火災の拡大を抑えるために発電所をいくつかの独立した防火ゾーンに区画化しました。この区画化により、1995 年には、承認済みの防火対策の導入、既存のドアを耐火ドアに交換、または耐火ドア付きの両面ファイアウォールの導入が行われました。このようなバリアは、発電所の下流側にあるステータ フロアとケーブル ギャラリーの間に設置されました。すべてのドアには、高耐久性の調整可能なクローザーが取り付けられました。残念なことに、この区画化により空気の流れが制限され、夏の間、機械室の床の温度は30度半ば、発電機室の床の温度は40度半ばに達し、午後8時頃にピークを迎えました^[27]。

発電所内の空気の流れを改善するため、防火扉を開いたままにするために一時的なくさびが使用されたが、これは防火の安全性を損ねた。1999年に恒久的な解決策が実施され、くさびは電磁ドアリテーナーに置き換えられ、自動ドアクローザーと組み合わされてドアを開いたままにするが、火災警報または停電に反応して自動的にドアを閉めるようになった。2002年には、ダムの排水ギャラリーから冷気を取り込むダクトファンを設置して、発電機の床の換気をさらに強化した。^[27]

2012 年に、元の 50 MVA 220/110 kV 相互接続変圧器 T10 が新しい 150 MVA ユニットに交換され、サウスランド 110 kV ネットワークの運用に対する大きな制限がなくなりました。これにより、発電所の以前の 110 kV 発電の 90 MW という制限もなくなり、発電所全体の出力は 290 MW になりました。

発電所は、長さ 1,170 フィート (360 m)、高さ 185 フィート (56 m) のコンクリート重力式ダムで構成され、そこから 8 本の鋼鉄製水圧管がタービンのある発電所に水を供給します。水圧管は、18 フィート四方 (5.5 m) の取水部から直径 18 フィートに変わり、その後、スクロールケースに入るところで 15 フィート (1.4 m) に細くなります。ダムの西側 (右側) には、サー ウィリアム アロール & カンパニーが供給した 135 トン (137 トン) の放水門が 3 つあります。設計者は、500 年に 1 度の洪水で 3,400 m ^{3 /s (120,000 立方フィート/秒) になると予想しました。その結果、放水路は 4,200 m 3} /s (150,000 立方フィート/秒)の容量で設計されました。

放水路の基部には、ドイツのラインハウゼンにあるシュタールバウ社が納入した、2,300 m ³ /s（80,000 cu ft/s）を通過させるように設計された 80 トン（81.3 トン）の低レベル水門が 3 つありました。建設中、これらの水門は、分水路を経由して川を迂回させるために使用されました。分水路の上流部分はライニングされておらず、放水路と水門ブロックに到達するまで川の古い自然水路に沿っていました。水門ブロックは、出口で湾曲しており、屋外のスイッチヤードから水を流すようにしています。表面は、中流量および高流量時に水がスムーズに流れるように、高い基準で仕上げられました。その後、水門の 1 つがコンクリートで塞がれ、水門 No. 2 と No. 3 のみが使用されました。

発電所の上部構造は、プレキャスト コンクリート パネルで覆われた溶接鋼製フレームで構築されています。Sir William Arrol & Co 社製の 118 トン (120 トン) の天井クレーン 2 台が、荷降ろし場を含む発電所の全長にわたって稼働しています。

主な発電設備は3階建てで、メインフロアは306.5フィート（93.4メートル）、発電機フロアは297フィート（91メートル）、タービンフロアは287フィート（87メートル）で、下流側には建物の全長にわたってケーブルギャラリーが設けられています。メインフロアの高さはタービンと発電機の寸法によって決まりました。しかし、この高さは設計時に推定された最大洪水位315フィート（96メートル）を下回っていたため、発電所と作業場はこの高さまで防水加工が施されました。その結果、窓は高く設置され、ドアは318フィート（97メートル）の高さに設置されました。^[3]

機械室に面しているが、発電所の西端のメインフロアより約3メートル高い位置に荷降ろし場があり、その下にはメインフロアレベルの400Vスイッチギアがあり、その下には発電機フロアに補助発電機セットがある。^[3]

最下層は、発電所の全長にわたって走り、ドラフトチューブにアクセスできる257フィート（78メートル）の排水ギャラリーです。^[3]

発電機変圧器は、放水路より 318 フィート (97 メートル) 上の屋外プラットフォームに設置されています。

各放水路は、カナダの Dominion Engineering 社製のフランシス水車を駆動します。水車の公称速度は 136.4 rpm で、最大保証回転速度は 252 rpm です。水車の定格出力は、正味揚程 148 フィート (13.7 m) で 56,000 hp で、全負荷時に 101.2 m ³ /s (3,575 cu ft/s) の水を消費します。水車のランナーの重量は 28 トン、直径は 12 フィート 10 インチ (1.2 m) です。各水車の速度は、発電機の床にある Woodward 社製の調速機によって制御されます。発電ユニットは、中心間を 50 フィート (15 m) 離して設置されています。各水車は、British Thomson-Houston (BTH) 製の 44 極 11 kV 同期発電機に直接接続されています。各発電機の出力は力率0.9で44.44MVA、総重量は362トン、ローターの重量は185トンです。発電機はそれぞれ厚い壁の八角形のコンクリートハウジングに収められており、上流の各コーナーに補給空気取り入れ口があります。発電機はローターの上部と下部のファンで空気を循環させて空冷され、発電機ピットの各コーナーにある水冷ラジエーターで空気から熱を取り除きます。^[3]

各発電ユニットの出力は、3台の単相発電機用変圧器に接続されており、そのうち半分はフェランティ社製、残りはカナディアン・ゼネラル・エレクトリック社製であった。^[1]すべてに2つの等しい二次巻線があり、110 kVまたは220 kVのいずれかを供給するように構成できる。発電ユニット1～5は220 kVシステムに、ユニット6～8は110 kVシステムに接続されている。変圧器はドラフトチューブの上のプラットフォームに設置されている。各変圧器は、油が満たされると59トンの重さになる。変圧器からは、架空導体が放水路を横切って屋外の開閉所に電力を送った。

発電ユニットは、タービンの3/4負荷時に92.2%、3/4負荷時に97.36%、全負荷時に97.67%の効率が保証され、3/4負荷時の総合効率は89.77%であった。^[28]

110 kV および 220 kV システムは、Brown Boveri 社製の 50 MVA 220/110 kV 相互接続変圧器によって接続されていました。屋外の 220 kV および 110 kV 遮断器も Brown Boveri 社製で、エアブラスト タイプでした。

発電所への信頼性の高い補助を確保するため、2 台の補助発電ユニットが荷降ろし場の下に設置され、ダムの頂上から伸びる直径 3 フィート (0.27 m)、長さ 243 フィート (22.6 m) の共通水圧管から電力が供給されました。各ユニットには、西ドイツの Drees & Co 社製の水平フランシス 765 馬力タービンがあり、フライホイールを介して General Electric 社製の 625 kVA 400 V 発電機を駆動します。フル負荷時には、各ユニットは 0.165 m ³ /s (5.82 立方フィート/秒) の水を消費します。

補助発電ユニットは2017年に250万～300万NZドルの費用をかけてアップグレードされました。^[29]

ダムの背後に形成された湖、ロクスバラ湖は、アレクサンドラの町に向かって約 30 キロメートル (19 マイル) にわたって広がっています。

発電所の運営は、2042年に期限が切れる6つの資源同意書の要件によってカバーされています。 ^[30]これらの同意書では、発電所からの最低250 m ³ /秒（8,800立方フィート/秒）の排出量が求められています。^[31]

ロックスバラダムの稼働開始とともに、クルーサ川を流れていた堆積物がダムの背後に閉じ込められるようになった。この堆積物を監視するための定期調査が1961年に開始された。1979年までに、アレクサンドラ橋下流の川床の平均水位は、1956年に湖が造られて以来3.6メートル上昇した。 ^[32] 1992年にクライド発電所が完成すると、クルーサ川からの堆積物の流入が減り、マヌヘリキア川が主な水源となった。1979年、1987年、1994年、1995年の洪水により、アレクサンドラの多くの住民はロックスバラ発電所の所有者に、堆積物の蓄積をより適切に管理するよう圧力をかけた。1999年の大洪水では、アレクサンドラの主要ビジネスエリアの大部分が浸水した。その結果、コンタクト・エナジー社と政府は洪水被害を受けた土地と他の土地よりも優先される洪水地役権を購入し、洪水堤防を建設しました。コンタクト・エナジー社はまた、洪水時に湖の水位を下げて、流された堆積物を下流に流すプログラムも導入しました。

1956年から1979年の間、ロックスバラ湖の最大運転水位は132.6メートルであったが、その後132メートルに引き下げられた。2009年12月、コンタクト・エナジーはオタゴ地方議会から最大運転水位を132.6メートルに戻す許可を得た。^[2]これにより、発電所が発電できる電力量が増加する。2009年10月にコンタクト・エナジーの申請が審理されたとき、この申請に対して14の意見が寄せられ、反対が8件、賛成が5件、中立が1件であった。運転水位の引き上げの承認には、発電所の放水量が自然に発生する洪水流量と一致することを保証するという条件が付いていた。流量が700 m ³ /s（25,000 cu ft/s）に達すると、クライド発電所の放水量を減らすか、ロックスバラ発電所の流量を増やすかのいずれかによって、ロックスバラ湖の水位を132メートル以下に下げなければならない。その他の条件には、アメニティエリアやウォーキングコースへの影響を軽減することや、歴史的遺物が発見された場合に従うべき手順などが含まれていました。^[2]

2012年以来、捕獲・移送プログラムが実施され、発電所周辺でウナギの稚魚が輸送されている。2016年報告書

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  放水路
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  屋外からの眺め。8つの水圧管がはっきりと見える。

• ニュージーランドの発電所一覧
• ニュージーランドの電力部門

• カルバート、RJ（1975）、「クルーサ計画の歴史と背景」、ジャーナルオブハイドロロジー（ニュージーランド）、14（2）：76–82、JSTOR  43944344
• チャンドラー、ピーター M.; ホール、ロン C. (1986)。『光あれ: ブレンデールの歴史とセントラル・オタゴの電力発電』アレクサンドラ: セントラル・オタゴ・ニュース社ISBN 0-473-00344-9。
• エラム、CH（1957年12月）、「ロクスバラ発電プロジェクトの土木工学」、ニュージーランド工学、12（12）：408-419
• エリス、デイビッド、ロビンソン、ジョン (2012)。「ロックスバラ発電計画の歴史 - クルーサ川の 2 つのダム」ウェリントン: デイビッド G エリス。ISBN 978-0-473-20922-3。
• ヒッチコック、HC; ロスマン、S. (1956年7月)、「ロックスバラ発電所の設備」、ニュージーランド工学、11 (7): 214–231
• マーティン、ジョン E. 編 (1991)。『人々、電力、発電所:ニュージーランドの電力発電 1880 - 1990』ウェリントン: Bridget Williams Books Ltd および Electricity Corporation of New Zealand。ISBN 0-908912-16-1。
• Pfenniger, RJ J (1956 年 3 月)、「ダム基礎上流端の川溝の密閉」、ニュージーランド工学、11 (3): 68–70
• ライリー、ヘレン（2008年）。『国をつなぐ：ニュージーランドのナショナルグリッド1886-2007』ウェリントン：スティール・ロバーツ。ISBN 978-1-877448-40-9。
• シェリダン、マリオン (1995)。ダムの住人 – 時代の終わり。トワイゼル：シェリダン・プレス。ISBN 0-473-03402-6。
• スミス、ジャック (2014)。『No Job Too Hard: A History of Fletcher Construction, Volume II: 1940-1965』ウェリントン、スティール・ロバーツ。ISBN 978-1-927242-36-0。

• お問い合わせ先：クライド、ロックスバラ、ハウェア 2018-10-05ウェイバックマシンにアーカイブ
• 発電機の故障に関する回顧
• 発電所の防火扉を自動で閉めるシステム