Главные проблемы на Енисее пока остаются в тени

Прошел год со дня аварии на Саяно-Шушенской ГЭС. Все, что сделано хорошего за прошедший год, не осталось не замеченным. Обозначены перспективы, есть конкретные планы на будущее. Остаются пока в тени главные проблемы: проблема гидроузла - его гидрологическая безопасность - и проблема СШГЭС - вибрация гидроагрегата.

Постепенно проходит эйфория по береговому водосбросу Саяно-Шушенской ГЭС и приходит осознание его истинных возможностей в процессе регулирования при пропуске половодий. Уже реже называют его панацеей от всех болезней. Наконец, стали открыто признавать, что предназначен он исключительно для пропуска дождевых паводков. Уже почти никто не говорит о том, что он обеспечит щадящий режим работы действующему водосбросу и его водобойному колодцу.

Остаются пока в тени чрезвычайно важные для нашей гидротехники и гидроэнергетики выводы Президиума Академии наук РФ, сделанные 30 июня 2010 года по результатам расследования причин аварии на Саяно-Шушенской ГЭС. Они касаются:

• применения новых схем использования водной энергии с более низкими напорами и выносом регулирующих емкостей на притоки;
• необходимости новых компоновочных решений приплотинных ГЭС с выносом водосбросов из створа и сооружения береговых водосбросов;
• ограничения зоны применения приплотинных ГЭС напорами 120-150 м с разработкой новых типов гидротурбин, не имеющих запрещенных зон;
• разработки новых типов гидротурбин, обладающих высокоманевренными свойствами регулирования мощности.

Я специально поставил на первое место проблему выноса регулирующих емкостей на притоки, потому что она актуальна не только для Саяно-Шушенского гидроузла, а практически для всех гидроузлов Восточной Сибири и Дальнего Востока, выполненных по проектам "Ленгидропроекта".

Чрезвычайно важное признание невозможности получения прогноза притока воды при пропуске притока вероятностью превышения 0,1% и менее 0,1% было сделано Межведомственной рабочей группой по регулированию режимов работы водохранилищ Ангаро-Енисейского каскада после пропуска половодья 2010 года.

Это признание было вынужденным, поскольку Временными (не утвержденными в установленном порядке) правилами использования водных ресурсов предусмотрено наполнение Саяно-Шушенского водохранилища на 31 августа до уровня 533,0 м, на 31 октября - снижение до уровня 530,0 м. Эти правила допускают превышение указанных выше контрольных отметок при пропуске притока вероятностью превышения 0,1% и менее 0,1%, а заблаговременное получение прогноза половодья и паводков такой вероятности невозможно.

Выводы Президиума Академии наук и признание Межведомственной рабочей группы являются, по моему мнению, наиважнейшим для гидротехники и гидроэнергетики на сегодняшний день. Они чрезвычайно важны для принятия правильных решений не только по Саяно-Шушенскому гидроузлу.

Меня радует, что постепенно приходит понимание истинной опасности на Енисее, но огорчает, что до сих пор не выяснили истинных возможностей уникальной плотины и водобойного колодца водосброса и, по сути, ничего не делается для того, чтобы уменьшить ранее рассчитанный объем притока воды в Саяно-Шушенское водохранилище.

Более того, события последних лет в мире и у нас в России дают все основания считать, что ранее рассчитанный объем притока воды в нынешних условиях может быть значительно выше, то есть необходимо быть готовыми к пропуску катастрофического притока воды в Саяно-Шушенское водохранилище, значительно превышающего учтенный ранее в расчете гидрологической безопасности гидроузла.

И такие технические возможности у нас есть. Необходимо только восстановить резерв гидрологической безопасности Саяно-Шушенского гидроузла, ранее полностью использованный на компенсацию расчетных параметров, сниженных в результате аварий на плотине, водосбросе, ГЭС. Только восстановление резерва гидрологической безопасности Саяно-Шушенского гидроузла может дать полную гарантию пропуска даже катастрофического притока воды в Саяно-Шушенское и Красноярское водохранилища.

Эти технические возможности заключаются в создании регулирующих емкостей (водохранилищ) в верховье на притоках в Туве. Затраты средств, труда и времени на создание емкостей на порядок меньше тех, что вынуждены будем делать в случае аварии на реке, которая будет главным препятствием для восстановления.

Кроме того, все расходы на создание емкостей не просто единственно возможная мера спасения, но быстро и однозначно окупаемая мера, которая поможет, наконец, решить многие застарелые проблемы Тувы, Хакасии и Красноярского края, в том числе и проблемы энергетики.

Без создания емкостей, регулирующих приток воды в Саяно-Шушенское водохранилище, нельзя обеспечить гарантию регулирования скорости наполнения водохранилища при пропуске половодья. Регулирование сейчас ведется по гидрографу года средней водности, который значительно отличается в меньшую сторону от расчетного гидрографа половодья, не говоря уж о катастрофическом гидрографе. И береговой водосброс в этом регулировании участия принимать не может.

Пора, наконец, всем понять, что нам на сегодня неизвестны истинные нагрузки, которые могут выдержать плотина и водобойный колодец водосброса Саяно-Шушенской ГЭС.

Напрашивается вопрос: как получилось, что наши гидротехники стали применять заблаговременное начало холостого сброса воды при расчетах гидрологической безопасности и даже узаконили этот способ, включив его в Правила регулирования?

У меня есть этому только один ответ: проигнорировали изобретение гидролога Дмитрия Илларионовича Кочерина - основоположника российской гидрологии, который первым предложил математическую модель, приравняв объемы притока воды к площади треугольника. Оказалось, что эта модель одновременно может служить расчетным гидрографом и схемой замещения уравновешенной на предельных расчетных параметрах системы, в которую входят максимальные расчетные параметры площади водосбора, водохранилища, водосброса, турбин ГЭС и нижнего бьефа.

Гидрологическая безопасность гидроузла - это его и нижнего бьефа способность справляться с пропуском даже катастрофического притока воды за счет резерва безопасности, заложенного в самой расчетной схеме треугольника и равного по величине объему водохранилища.

Гидрологическая безопасность гидроузла - это возможность определить время заполнения полезного объема водохранилища при расчетном притоке воды в половодье и время заполнения резервного объема водохранилища при расчетном притоке воды в дождевой паводок.

Время заполнения является тем наиглавнейшим параметром регулирования, который становится сигналом прихода катастрофического притока воды в водохранилище и позволяет заблаговременно начать холостой сброс воды.

Решение второй проблемы вижу в создании направляющего аппарата турбины с единым приводом на все лопатки.

Источник