Assessment of reservoir response to flood conditions to optimize hydropower operations – Isimba HPP Uganda

Évaluation de la réponse des réservoirs aux conditions d'inondation pour optimiser les opérations hydroélectriques - Isimba HPP Ouganda

¹ Uganda Electricity Generation Company Limited. Block C, Victoria Office Park Okot - Kiwanuka Close, Bukoto. P.O.Box 75831 Kampala, Uganda
² Busitema University, Jinja – Malaba Road, P.O.Box 236, Tororo, Uganda

^* Corresponding author: darren.mukwanason@uegcl.go.ug

Abstract

Lake Victoria is the largest tropical lake in the world and the source of river Nile, the longest river in the world. Due to prolonged precipitation above the average over the past two years, the lake water levels have increased surpassing the highest ever recorded of 13.41m in 1964. To mitigate the negative impacts on the people, navigation and developments in the flood zones, lake outflows were gradually increased from 1000cumecs to 2400cumecs. Isimba Hydropower Plant (HPP) with a reservoir capacity of 170 million cubic meters is the fourth hydropower plant along the upper Nile cascade with a design flood level of 1055m above sea level. Reservoir operation is constrained by the bridge construction and ferry operation works downstream which are affected by the increased discharges. There is also uncertainty of the incoming discharge magnitude and travel time due to lack of an upstream gauging station. This paper seeks to assess the reservoir response to the increasing flood conditions using Hydrologic Engineering software for flood routing and to model an operation water level (OWL) that optimizes power production and flood control whilst ensuring public safety of the downstream activities through real-time forecasts in the short term.

Résumé

Le lac Victoria est le plus grand lac tropical du monde et la source du Nil, le plus long fleuve du monde. En raison des précipitations prolongées au-dessus de la moyenne au cours des deux dernières années, les niveaux d’eau du lac ont augmenté dépassant le plus haut jamais enregistré de 13,41 m en 1946. Pour atténuer les impacts négatifs sur les populations, la navigation et les développements dans les zones inondables, les débits des lacs ont été progressivement augmenté de 1000cumecs à 2400cumecs. La centrale hydroélectrique d’Isimba avec une capacité de réservoir de 170 millions de mètres cubes est la quatrième centrale hydroélectrique le long de la cascade supérieure du Nil avec un niveau d’inondation de conception de 1055 m au-dessus du niveau de la mer. L’exploitation du réservoir est limitée par la construction du pont et les travaux d’exploitation des bacs en aval qui sont affectés par l’augmentation des rejets. Il existe également une incertitude quant à l’amplitude des rejets entrants et au temps de parcours en raison de l’absence d’une station de jaugeage en amont. Cet article cherche à évaluer la réponse du réservoir aux conditions de crues croissantes à l’aide d’un logiciel d’ingénierie hydrologique pour le routage des crues et à un niveau d’eau modal (OWL) qui optimise la production d’énergie et le contrôle des crues tout en assurant la sécurité publique des activités en aval grâce à des prévisions en temps réel dans le court terme.