Зейская ГЭС превратила катастрофический паводок в обычный

Специалистами признано, что единственным эффективным способом предотвращения наводнений или значительного снижения их разрушительной силы является сооружение водохранилищ.



Андрей Резниченко, руководитель редакции науки и экологии РИА Новости.

Сильный паводок охватил несколько регионов Дальнего Востока, страдают десятки тысяч россиян. Как бороться с наводнением? Можно строить дамбы, защищающие берега рек от затопления. Но как показывает практика, это очень дорого и не всегда эффективно – при сильных наводнениях вода находит слабое место в многокилометровой системе дамб и прорывает их, после чего затапливает все защищенные земли. Поэтому специалистами признано, что единственным эффективным способом предотвращения наводнений или значительного снижения их разрушительной силы является сооружение водохранилищ.

Водохранилище – это, по сути, колоссальная емкость для воды, которая создается при помощи перегораживающей русло реки плотины. Водохранилища формируют в малонаселенных местах, обычно ближе к верховьям реки, часто в горной местности. Напор воды, создаваемый плотиной, дает возможность вырабатывать электроэнергию на агрегатах гидроэлектростанции. Водохранилища накапливают воду, когда ее много, и отдают воду, когда ее мало. Уровень воды в водохранилище не является постоянным. К весне он минимален – за зиму гидроэлектростанции срабатывают много воды для производства электроэнергии. Весной, после начала таяния снега, воды в реках становится намного больше и водохранилище начинает наполняться.
Водохранилища, расположенные на реках, где большая часть стока проходит в период половодья (например, на Волге), в этот период наполняются полностью. Но на Дальнем Востоке ситуация иная – больше всего воды в реках там не весной, а летом, когда в этом регионе идут сильные муссонные дожди, вызывающие паводки. Соответственно, там водохранилища заполняются именно в этот период. Рассмотрим подробнее на примере водохранилища Зейской ГЭС. Режим работы водохранилищ определяет специально уполномоченная государственная организация – Федеральное агентство водных ресурсов (ФАВР), на которую возложена обязанность определения режимов работы водохранилищ. воды задерживать в водохранилище или из него сбрасывать. Собственник ГЭС не имеет права самостоятельно принимать решения о режимах работы водохранилища, он обязан точно исполнять указания ФАВР. В свою очередь, Агентство ориентируется на утвержденные правила использования водных ресурсов водохранилища, в которых подробно описано, когда и до каких уровней нужно заполнять водохранилище, а в каких ситуациях сбрасывать воду и в каком объеме. При разработке данных правил специалисты учитывают сразу несколько факторов: необходимость защиты от наводнений и паводков, обеспечение безопасной работы самой плотины, обеспечение выработки электроэнергии, обеспечение водоснабжения, водного транспорта, решение экологических вопросов.
Некоторые из этих пунктов находятся в противоречии друг с другом. Например, для наилучшей защиты от наводнений нужно заполнять водохранилище полностью, до самого гребня плотины. Но при этом возникает угроза перелива воды через плотину и ее разрушения, что чревато катастрофическими последствиями, и этого нельзя допустить. Таким образом, правила – это всегда компромисс между различными задачами.

Рассмотрим, как работает водохранилище в период паводка на примере водохранилища Зейской ГЭС в период проходящего сильнейшего наводнения этого года.
Минимальный уровень водохранилища Зейской ГЭС составляет 299 метров над уровнем моря. Но до такого уровня водохранилище опорожняется только в крайнем случае – когда в течение нескольких лет подряд приходит очень мало воды, и приходится спускать “неприкосновенный запас”, чтобы обеспечить регион электроэнергией. В те же годы, когда с водой все нормально, минимальным уровнем водохранилища согласно правилам является отметка 310 метров над уровнем моря, до которой водохранилище обязательно должно быть сработано к 1 мая – до начала весеннего половодья. К 1 мая 2013 года Зейское водохранилище спустило воду до отметки 310 метров. Затем началось половодье с дождями и водохранилище стало постепенно наполняться, поднявшись к 20 июля на 5 метров, до отметки 315 метров. Можно ли было до паводка сбросить воду и набрать не 5 метров уровня водохранилища, а меньше? Увы, нет, потому что правила эксплуатации такой возможности не предусматривают. Дело в том, что невозможно предсказать интенсивность паводков, и если он будет небольшим, то пустое водохранилище не наполнится, в итоге ГЭС в зимний период окажется без воды, а грозит региону дефицитом электроэнергии зимой. В то же время, выше отметки 315 метров Зейское водохранилище имеет большой резервный объем, предназначенный именно для защиты нижележащих земель от наводнений.
Есть и еще одна причина, чисто технического характера. Конструкция ЗеГЭС не рассчитана на сбросы с низких отметок (ниже 317,5 м), поскольку при этом струя воды с водосброса падает слишком близко к плотине, а это опасно для ее скального основания. В ходе пропуска паводка 2007 года, когда с целью защиты региона от мощного наводнения сбросы производились с отметки 313,6 метров, было разрушено скальное основание правобережной подпорной стенки. Ее потом ремонтировали два года. Кстати, построенная позже Бурейская ГЭС таких ограничений не имеет и на ней предварительные холостые сбросы воды все-же были проведены – они шли непрерывно с начала июня до середины июля, что позволило освободить резервный объем водохранилища для приема паводка.

В первый день начала паводка – 20 июля, в водохранилище ЗеГЭС пришло, по данным «РусГидро», 5700 м3/с, и с этого дня Зейская ГЭС начала накапливать большую часть поступающей воды. Через турбины гидростанции сбрасывалось около 1000 м3/с, при том что притоки воды в последующие 10 дней доходили до 6500 м3/с. Таким образом, сила наводнения снижалась в 5-6 раз. Правила также запрещают увеличивать сброс в этот период через затворы плотины, в том числе и для защиты населенных пунктов ниже по течению от подтопления. С другой стороны, если заранее знать, что на регион обрушится катастрофический паводок, теоретически ФАВР и «РусГидро» могли бы пойти на нарушение правил и заранее открыть водосбросы – но спрогнозировать такой паводок невозможно. Паводок усиливался и с 30 июля приток в водохранилище стал быстро и резко расти, достигнув к 1 августа максимального значения – 11700 м3/с. Если представить, что Зейской ГЭС не было бы, то такой объем воды вызвал бы катастрофическое наводнение с быстрым затоплением множества населенных пунктов – уровень воды ниже по течению поднялся бы на 6 метров. Благодаря же Зейской ГЭС весь этот объем оказался в водохранилище, и ниже по течению его никто не заметил.
Такое значительное количество воды вызвало быстрый рост уровня водохранилища, которое за три дня выросло сразу на метр, достигнув отметки 317,5 м над уровнем моря. Согласно правилам эта отметка является очень важной, при ее достижении нужно открывать затворы и начинать холостые сбросы, но в умеренных объемах – суммарно через турбины и водосброс должно пропускаться 3500 м3/с воды. Но с достижением 317,5 метров водосброс нужно было открывать. Это продиктовано требованиями безопасности сооружения — учеными просчитано, что если вдруг случится сверхмощное наводнение, происходящее один раз в 10 тысяч лет, то избежать перелива через плотину можно, начав сбросы именно с этой отметки, не позднее.1 августа Зейская ГЭС начала сбрасывать 3500 м3/с воды. Это без сомнения, осложнило ситуацию вниз по течению, но тем не менее все равно сбрасывалось намного меньше, чем поступало в водохранилище. Например, второго августа в водохранилище прибыло 10500 м3/с воды, а сбросили вниз в три раза меньше.
Водохранилище продолжало заполняться, хотя приток постепенно падал и к 14 августа почти сравнялся с объемом сбросов. Увы, надежды на завершение паводка не оправдались и 15 августа приток снова значительно вырос, а 16 августа водохранилище приблизилось к очередной критической отметке – 319,3 м, на которой по правилам снова необходимо увеличивать сбросы, что и было проделано – расходы возросли до 4500 м3/с, а затем и до 5000 м3/с, оставаясь тем не менее значительно меньше притоков. Наконец, в ситуации наступил перелом – наводнение начало отступать и к 20 августа притоки снизились ниже расходов. Уровень водохранилища, достигший было отметки 319,53 м, начал наконец снижаться.
Подводя промежуточные итоги можно отметить, что водохранилище Зейской ГЭС справилось с катастрофическим наводнением, которое случается реже, чем один раз в 100 лет, задержав при этом две трети прибывающей воды, срезав пик паводка и превратив его (в месте своего расположения) из колоссального во вполне обычный. Конечно, Зейская ГЭС не могла спасти от наводнения все Приамурье – ведь ниже станции в Зею впадает множество рек, в том числе таких крупных, как Селемджа, которые никак не зарегулированы водохранилищами, да и сам Амур ничто не сдерживает. Но тем не менее, свой весомый вклад в снижение разрушительной силы наводнения гидростанция все же внесла.

 

Оставьте свой отзыв!