Red Rock Hydroelectric Project – New hydro development at an existing flood control dam

Projet hydroélectrique Red Rock – Nouveau développement hydroélectrique à un barrage anti-crue existant

¹ Stantec, Charlotte, USA
² Stantec, Chicago, USA

^* Corresponding author: rachael.bisnett@stantec.com

Abstract

The Red Rock Hydroelectric Project converted the existing Red Rock Dam near Pella, Iowa, from a non-powered dam into a multi-purpose dam. The existing flood control dam was constructed by the U.S. Army Corps of Engineers (USACE) in the 1960s on the Des Moines River near Pella, Iowa. The hydroelectric project was developed by Western Minnesota Municipal Power Agency and generates up to 55 MW with an average annual energy output of 178 gigawatt-hours. The new intake, penstock and powerhouse are located immediately adjacent to the spillway. Construction required large excavations into the upstream and downstream sides of the existing embankment dam and two penetrations through the existing gravity dam monoliths. Extensive water and earth-retention systems, prescriptive construction staging, and a robust dam safety surveillance program were designed to maintain and monitor the integrity of the existing dam throughout construction and avoid impacts to active USACE flood control operations. Construction was completed in 2020. This paper provides an overview of the unique challenges involved with the design and construction of a new hydroelectric project at an existing and active flood control dam.

Résumé

Le projet hydroélectrique Red Rock a converti le barrage Red Rock existant près de Pella, Iowa, d’un barrage non motorisé en un barrage polyvalent. Le barrage anti-inondation existant a été construit par le Corps des Ingénieurs de l’armée américaine (USACE) dans les années 1960 sur la rivière Des Moines près de Pella, Iowa. Le projet hydroélectrique a été développé par la Western Minnesota Municipal Power Agency et produit jusqu’à 55 MW avec une production d’énergie annuelle moyenne de 178 gigawattheures. La nouvelle prise d’eau, la conduite forcée et la centrale électrique sont situées immédiatement à côté du déversoir. La construction a nécessité de grandes excavations dans les côtés amont et aval du barrage en remblai existant et deux pénétrations à travers les monolithes du barrage gravitaire existant. Des systèmes extensifs de rétention d’eau et de terre, des étapes de construction normatives et un programme robuste de surveillance de la sécurité des barrages ont été conçus pour maintenir et surveiller l’intégrité du barrage existant tout au long de la construction et éviter les impacts sur les opérations actives de lutte contre les inondations de l’USACE. La construction a été achevée en 2020. Cet article donne un aperçu des défis uniques liés à la conception et à la construction d’un nouveau projet hydroélectrique sur un barrage anti-crue existant et actif.