IIT ગાંધીનગરના પ્રોફેસરોએ વાવાઝોડામાં દરિયાકાંઠાના વિસ્તારોમાં પાવર ટ્રાન્સમિશન સિસ્ટમને થતા નુકસાનને ઘટાડવા માળખું વિકસાવ્યુ

આબોહવા પરિવર્તનના પરિણામે વાવાઝોડાની વધતી જતી સંખ્યા અને તીવ્રતાને કારણે પાવર ટ્રાન્સમિશન અને વિતરણ પ્રણાલીને થતું નુકસાન અને વિવિધ સ્તરે તેની અસર ભારતના દરિયાકાંઠાના વિસ્તારો માટે ચિંતાનું મુખ્ય કારણ છ. દેશના પૂર્વ ભાગમાં સૌથી વધુ વાવાઝોડા-સંભવિત રાજ્યોમાંનાં એક ઓડિશાને વર્ષોથી વારંવાર આવતા ગંભીર ચક્રવાતોને કારણે હજારો કરોડનું આર્થિક નુકસાન અને ગંભીર માળખાકીય નુકસાનનો સામનો કરવો પડ્યો છે. દરિયાકાંઠાના વિસ્તારોમાં આવા સંજોગોમાં, વીજ પુરવઠો એ સૌથી મહત્વપૂર્ણ માળખાકીય સુવિધા છે કારણ કે તે અન્ય આવશ્યક માળખાકીય પ્રણાલીઓ જેવી કે સંચાર, પાણી પુરવઠો, ગંદા પાણીનાં નિકાલ, પરિવહન વગેરેની કામગીરીને સીધી અસર કરે છે. તેથી પાવર ટ્રાન્સમિશન અને વિતરણ પ્રણાલીઓને એવી રીતે મજબૂત કરવી ઇચ્છનીય છે કે તે ભવિષ્યના વાવાઝોડા દરમિયાન કાર્યક્ષમતાના એકંદર નુકસાનને ઘટાડવા માટે તેને ઓછામાં ઓછી ક્ષતિગ્રસ્ત થાય.

આવી ગંભીર પરિસ્થિતિને ધ્યાનમાં લઈ IIT ગાંધીનગર (IITGN)ના સંશોધકો સુરેન્દ્ર વી. રાજ (MTech વિદ્યાર્થી), પ્રોફેસર ઉદિત ભાટિયા અને પ્રોફેસર મનીષ કુમારની ટીમે 2019માં ફાની વાવાઝોડા દરમિયાન નુકસાન પામેલા ઓડિશાના પાવર ટ્રાન્સમિશન નેટવર્કનો અભ્યાસ કર્યો. જેમાં તેમણે વાવાઝોડા દરમિયાન ઉત્પન્ન થતા તીવ્ર પવનો સામે અલગ-અલગ ટાવરોની નબળાઈ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યું હતું અને એક વ્યાપક માળખું વિકસાવ્યું જે કાર્યક્ષમતામાં એકંદર નુકસાનને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડવામાં મદદ કરી શકે છે. તેમનો સંકલિત અભિગમ દેશના કોઈપણ સંવેદનશીલ દરિયાકાંઠાના વિસ્તારોમાં કાર્યવાહી કરવા યોગ્ય ઈજનેરી અને વ્યૂહાત્મક નીતિગત હસ્તક્ષેપ માટે નવી શક્યતાઓ ખોલે છે. આ કાર્યના તારણો તાજેતરમાં એલ્સેવિયર દ્વારા આંતરરાષ્ટ્રીય જર્નલ ઑફ ડિઝાસ્ટર રિસ્ક રિડક્શનમાં પ્રકાશિત કરવામાં આવ્યા છે.

ફ્રેમવર્ક વિકસાવવા માટે વિશ્લેષણ કેવી રીતે કરવામાં આવ્યું:

ઓડિશા પાવર ટ્રાન્સમિશન કોર્પોરેશન લિમિટેડ (OPTCL) પાસેથી ચક્રવાત ફાનીના કારણે ક્ષતિગ્રસ્ત ટ્રાન્સમિશન ટાવરો અંગે એકત્ર કરેલા ડેટા અને રેડિયલ વિન્ડ પ્રોફાઇલ મોડલનો ઉપયોગ કરીને આ ટાવર્સના સ્થાનો પર અંદાજિત મહત્તમ ચક્રવાતી પવનની ઝડપ વિશેના ડેટાના આધારે, ટીમે 41 હજારથી વધુ પાવર ટ્રાન્સમિશન ટાવર માટે નુકસાન થવાની સંભાવનાનું મૂલ્યાંકન કર્યું. ત્યારબાદ, ટ્રાન્સમિશન સિસ્ટમની કાર્યક્ષમતાનો અભ્યાસ કરવા અને વિવિધ ચક્રવાતની પરિસ્થિતીને કારણે અસરગ્રસ્ત થનારી વસ્તીનું અનુમાન કરવા માટે સિમ્યુલેટેડ વાસ્તવિક ચક્રવાત પરિસ્થિતિઓની શ્રેણી તૈયાર કરવામાં આવી હતી.

ટાવર્સની કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો મોટાભાગે ચક્રવાતના લેન્ડફોલના સ્થાન પર આધારિત છે

સંશોધન ટીમે શોધી કાઢ્યું કે ટ્રાન્સમિશન ટાવર્સની કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો મોટાભાગે ચક્રવાતના લેન્ડફોલના સ્થાન પર આધારિત છે. જો લેન્ડફોલ નજીકમાં ઘણા સબસ્ટેશન ધરાવતા વિસ્તારની નજીક હોય તો નુકસાન વધુ હતું. આ અવલોકન દરિયાકાંઠા અને ચક્રવાતોના વાસ્તવિક ગુણધર્મોના સંબંધમાં નેટવર્કના ઓરિએન્ટેશનને ધ્યાનમાં લેવાની જરૂરિયાત પર ભાર મૂકે છે. સંશોધકોએ એ પણ નોંધ્યું છે કે પાવર ટ્રાન્સમિશનમાં કાર્યક્ષમતાને નુકસાન લેન્ડફોલ કરતા પહેલા વાવાઝોડાના માર્ગથી પણ ઘણાં અંશે પ્રભાવિત થઈ શકે છે. એક સિમ્યુલેટેડ વાવાઝોડાના માર્ગે સૂચવ્યું કે તે એકબીજાથી 300 કિમી દૂર સુધીના ટાવર્સને પણ નુકસાન પહોંચાડી શકે છે, જે ભવિષ્યમાં આ પ્રકારના વધુ અભ્યાસની જરૂરિયાત પર ભાર મૂકે છે.

power transmission system

આ માળખું શું છે અને તે દરિયાકાંઠાના વિસ્તારો માટે શા માટે મહત્વપૂર્ણ છે?

પાવર ટ્રાન્સમિશન લાઇનોને મોટા પ્રમાણમાં નુકસાન થવાથી કનેક્ટિવિટીને નોંધપાત્ર અને અચાનક નુકસાન થાય છે. જેના પરિણામે વાવાઝોડા પછીના વિક્ષેપની માત્રા અને અવધિમાં વધારો થાય છે.. જે ક્યારેક બચાવ કામગીરીમાં અવરોધ લાવી શકે છે. ટીમ દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલ માળખું એવા ટાવર્સને પ્રાથમિકતા આપવામાં મદદ કરે છે જેમને ઓછા ખર્ચે કાર્યક્ષમતાનાં એકંદર નુકસાનને ઘટાડવા માટે મજબૂત બનાવવા જોઈએ. તેઓ ટાવરો માટે ફ્રેજીલિટી મોડલ વિકસાવવા માટે ડેમેજ-કમ-વિન્ડ સ્પીડ ડેટાનો ઉપયોગ કરે છે. જે નેટવર્કની કાર્યક્ષમતા અને તેના પર વ્યૂહાત્મક હસ્તક્ષેપોની અસરનું મૂલ્યાંકન કરવામાં મદદ કરે છે.

ટીમે મજબૂતીકરણ માટે ટાવર્સની પ્રાધાન્યતા ઓળખવા માટે બે વ્યાપક પાસાઓને ધ્યાનમાં લીધા

ટીમને જાણવા મળ્યું કે સૌથી વધુ કાર્યક્ષમ વ્યૂહરચના એ હોઈ શકે છે કે સૌથી વધુ પવનની ઝડપ (ભારતીય ધોરણો મુજબ) ધરાવતા વિસ્તારોમાંથી એવા થોડા ટાવર્સ પસંદ કરવામાં આવે જે મોટી વસ્તીને સેવા આપતા સબસ્ટેશનો સાથે જોડાયેલા હોય. બીજી બાજુ દરિયાકાંઠાની નજીકના ટાવર્સને મજબૂત કરવાથી વાવાઝોડા દરમિયાન નુકસાન પામેલા ટાવર્સની સંખ્યાને અમુક અંશે ઘટાડવામાં મદદ મળી શકે છે.પરંતુ અસરગ્રસ્ત વસ્તી પર તેની પરિણામી અસર એટલી નોંધપાત્ર નહીં હોય.સંશોધન ટીમે એ પણ શોધી કાઢ્યું હતું કે તટની નજીકના નોંધપાત્ર સબસ્ટેશન સાથે જોડાયેલ ટ્રાન્સમિશન લાઇનમાં ટાવર્સને મજબૂત કરવાથી પરિણામે કામગીરીમાં મહત્તમ વધારો થયો, એટલે કે ઓછી વસ્તી અસરગ્રસ્ત થાય છે.

ટાવર્સને અલગ રીતે પ્રાથમિકતા આપી શકાય

આ ફ્રેમવર્કના મહત્વ વિશે વિગત આપતાં, IITGN ખાતે સિવિલ એન્જિનિયરિંગના એસોસિએટ પ્રોફેસર પ્રો મનીષ કુમારે જણાવ્યું હતું કે, “આ તેના પ્રકારનું પ્રથમ સંશોધન કાર્ય છે કારણ કે અહીં અમે મોટા પાયે નેટવર્ક પર, તેના દરિયાકિનારા સાથેના સંબંધો, ટાવર્સ માટે યોગ્ય સંદર્ભ-વિશિષ્ટ ફ્રેજીલીટી કર્વ, અને યોગ્ય રીતે વાસ્તવિક ચક્રવાત પરિસ્થિતિને ધ્યાનમાં લેવામાં સક્ષમ હતા, જેના કારણે ઓડિશાના પાવર ટ્રાન્સમિશન નેટવર્કને મજબૂત કરવાની વ્યૂહરચનાઓમાં રસપ્રદ આંતરદૃષ્ટિ મળી. આ માળખું ભારતના અન્ય દરિયાકાંઠાના રાજ્યો જેમ કે પશ્ચિમ બંગાળ, આંધ્રપ્રદેશ, તમિલનાડુ, ગુજરાત અને મહારાષ્ટ્રમાં ટ્રાન્સમિશન ટાવર નેટવર્કના ઓછા ખર્ચે મજબૂતીકરણ માટે પણ ઉપયોગી થઈ શકે છે. અલગ પ્રદર્શન મેટ્રિક્સ પસંદ કરવાથી ટાવર્સને અલગ રીતે પ્રાથમિકતા આપી શકાય છે. આ અભિગમ કેટલાક પાવર પ્લાન્ટ્સ સાથે જોડાયેલ ટ્રાન્સમિશન લાઈનો માટે પણ ઉપયોગી થઈ શકે છે, જેને લાઈનોને નુકસાન થાય તો તેને બંધ કરવાની જરૂર પડે છે.”

વ્યૂહાત્મક હસ્તક્ષેપથી નેટવર્ક સિસ્ટમ્સમાં સેવાઓની 2.3 ગણી ઝડપી પુનઃસ્થાપનામાં થઈ શકે

ભયાનક પ્રાકૃતિક આપદાઓમાંથી બહાર આવવા માટે તૈયાર એક્શન પ્લાનની જરૂરિયાત અંગે ચર્ચા કરતાં, IITGNના સિવિલ એન્જિનિયરિંગના આસિસ્ટન્ટ પ્રોફેસર પ્રો ઉદિત ભાટિયાએ જણાવ્યું હતું કે, “આપત્તિ પછીની પરિસ્થિતિઓમાં, નિર્ણય લેનારાઓને હંમેશા 3Mનાં અવરોધોનો સામનો કરવો પડે છે, એટલે કે માનવશક્તિ/Manpower, પૈસા/Money (બજેટ) , અને સામગ્રી/Materials. બદલાતી આબોહવા પરિસ્થિતિ અને દરિયાની સપાટીના તાપમાનમાં વધારો થવાના પરિણામે ચક્રવાતની વધતી સંખ્યા અને તીવ્રતાએ આપણા દરિયાકાંઠાના માળખાને વધુ જોખમમાં મૂક્યું છે. જો કે તાજેતરના વર્ષોમાં આ જોખમો અંગેની આપણી સમજમાં નોંધપાત્ર વધારો થયો છે, તેમ છતાં અનુકૂલન કરવા માટે હજુ ઘણું કરવાની જરૂર છે. અમારા સંબંધિત પેટન્ટ કાર્યમાં, અમે દર્શાવ્યું છે કે વ્યૂહાત્મક હસ્તક્ષેપથી નેટવર્ક સિસ્ટમ્સમાં સેવાઓની 2.3 ગણી ઝડપી પુનઃસ્થાપનામાં થઈ શકે છે, જે વ્યવસાયો અને જનજીવનને ઝડપથી સામાન્ય સ્થિતિમાં પાછા ફરવામાં મદદ કરે છે.