Енисей еще покажет свою мощь

Меня всегда поражало спокойное восприятие крайней опасности каскада гидроузлов на Енисее. При схеме регулирования с холостым сбросом воды с пониженного уровня водохранилища пропуск половодий и дождевых паводков на Енисее, вероятных 1 раз в 100 лет и реже, будет продолжаться с нарастающей интенсивностью. Следовательно, разрушения также могут возрастать с повышающейся интенсивностью и однажды могут стать невосстановимыми к началу очередного половодья:

Выполнение холостого сброса воды в маловодные и годы средней водности (годы выше средней водности пока не наблюдались на территории России!) стало обычным явлением повсеместно в России, кроме Ангары, зарегулированной озером Байкал.

В нижний бьеф Саяно-Шушенского гидроузла по проекту предусмотрено сбрасывать 13300 м³/с только в том случае, если заблаговременно будет начат холостой сброс воды с пониженного уровня водохранилища. Если по каким-то причинам это сделать не удастся, то сбрасывать нужно будет до 19000 м³/с и даже более.

Майнский гидроузел сможет без разрушения плотины пропустить 15900 м³/с (в том числе 2100 м³/с при работе всех трех турбин), при этом прибрежная застройка поселка Черемушки и нижний бьеф Майнского гидроузла уже оказываются затопленными.

В январе 1978 года мне удалось убедить в необходимости прекращения уплотнительной застройки поселка Черемушки. В результате с 1979 года все объекты стали строить на высоких отметках II террасы по особому распоряжению Совета Министров СССР. Жилищно-бытовая секция в 2000 году предложила записать в Акт Центральной комиссии по приемке Саяно-Шушенского гидроэлектрокомплекса в эксплуатацию необходимость выполнения инженерных защитных сооружений прибрежной застройки. Вместо этого была сделана запись, обязывающая построить дополнительный водосброс для Майнского гидроузла. Но это мероприятие не выполнено и его не планируют выполнять.

Создается такое впечатление, что участники регулирования стока свято верят в то, что в ближайшие годы не будет многоводных половодий и дождевых паводков, забывая о том, что площадь водосбора в Саяно-Шушенское водохранилище составляет 179900 км² и вся расположена в горах с многочисленными озерами, в том числе большим озером Хубсугул, из которого когда-то брал начало Малый Енисей.

Меня всегда поражало то спокойное восприятие крайней опасности каскада гидроузлов на Енисее со стороны участников регулирования стока, проектной организации, руководства страны и регионов, о которой я постоянно предупреждаю в своих письмах, статьях и книге.

Они не могут понять, что при схеме регулирования с холостым сбросом воды с пониженного уровня водохранилища пропуск половодий и дождевых паводков на Енисее, вероятных 1 раз в 100 лет и реже, будет продолжаться с нарастающей интенсивностью не кратковременно как по СНиП, а длительный период времени до полутора-двух месяцев при обеспеченности 0,01%, причем, без всякой возможности влиять на изменение режима. Следовательно, разрушения могут возрастать с повышающейся интенсивностью и могут стать не восстановимыми по времени, то есть к началу очередного половодья.

При пропуске половодья и дождевого паводка на Енисее в 2006 году (год был средней водности) все нарушения СНиП проявились наиболее полно: холостой сброс воды был начат с опозданием 5 июля и длился до 15 сентября, объем холостого сброса воды в нижний бьеф Саяно-Шушенского гидроузла достиг 15 км³, в нижний бьеф Красноярского гидроузла превысил 17 км³. Если бы не было нарушений СНиП при расчетах и перерасчетах, то эти объемы были бы нулевыми или близкими к нулевым.

Уникальный Саяно-Шушенский гидроузел, к сожалению, является уникальным примером совокупности всех вышеуказанных нарушений СНиП, включая беспрецедентный случай снижения НПУ и ФПУ без изменения притока воды в водохранилище.

Расчеты гидрологической безопасности гидроузла, выполненные в точном соответствии СНиП, должны быть надежно защищены и сохраняться как “черные ящики”, а изменения в расчеты должны вноситься под строгим контролем и только в сторону ужесточения требований.

По моему глубокому убеждению, крайне необходимо в кратчайший срок привести в соответствие со СНиП все параметры расчета гидрологической безопасности Саяно-Шушенского гидроузла: максимальный расход и объем притока воды, УМО, НПУ, ФПУ, максимальный расход притока воды, при котором обязаны начинать заполнение водохранилища, среднюю гарантированную величину расхода воды через турбины, максимально допустимый уровень заполнения полезного объема при пропуске половодья, минимальный резервный объем для трансформации дождевых паводков, максимально допустимый уровень заполнения водохранилища, максимальный расход воды через водосбросы (оба не были испытаны) и нижний бьеф.

Как это выполнить? Во-первых, авторы корректировки СНиП 33-01-2003 “Гидротехнические сооружения. Основные положения” должны сказать, наконец, свое веское слово относительно наличия нарушений СНиП в расчетах гидрологической безопасности Саяно-Шушенского гидроузла.

Во-вторых, если ошибки будут признаны, то нужно форсировать проектирование и строительство водохранилищ – регуляторов в Туве. Ничего иного не дано.

По расчету Ленгидропроекта полная гарантия гидрологической безопасности Саяно-Шушенского гидроузла обеспечивается при начале холостого сброса воды с уровня водохранилища 510,0 м, то есть при условии дополнительного объема холостого сброса воды 15,69 км³, равного объему водохранилища между уровнями 510,0 – 544,5 м и соответствующего дефициту объема водохранилища для трансформации расхода притока воды в половодье. Такова цена за нарушения СНиП.

Определять момент начала холостого сброса воды предлагается по прогнозу притока воды. Низкая достоверность прогноза притока воды не позволяет определить критический момент начала холостого сброса воды, поэтому для полной гарантии гидрологической безопасности дополнительный объем холостого сброса воды необходимо сбрасывать даже в маловодные годы. Но об этом сейчас даже речи не идет.

Заполнение полезного объема Саяно-Шушенского водохранилища в 2012 году началось преждевременно, по прогнозу год ожидается маловодным, поэтому холостой сброс воды не планируется. Красноярское водохранилище к началу половодья опорожнено до уровня 230,0 м (на 5 м выше УМО).

Наверстать упущенное в случае ошибочного прогноза притока воды в половодье и дождевые паводки невозможно, поэтому нужно переходить на схему регулирования по СНиП, при которой отпадает необходимость улавливать момент начала холостого сброса воды.

Времени на раскачку давно нет, поэтому для ускорения решения проблем я давно предлагаю выполнить проекты первых двух плотин для создания водохранилищ – регуляторов без ГЭС, но с возможностью их полного наполнения и опорожнения: 2/3 необходимого объема на Большом Енисее – Сейбинский створ и 1/3 – на Малом Енисее – Буренский створ. Объемы приняты по статистике стока воды в соответствующие бассейны.

Такое предложение связано исключительно с целью сокращения времени и средств. При наличии ГЭС потребуется строить, по крайней мере, в два раза больше плотин и схемы выдачи мощности ГЭС, а регулирование наполнением и опорожнением водохранилищ в этом случае становится зависимым от режима работы ГЭС.

По моему замыслу режим наполнения и сработки водохранилищ – регуляторов должен быть полностью подчинен режиму наполнения и сработки Саяно-Шушенского водохранилища. В маловодные годы при пропуске половодий эти водохранилища не заполняются, в годы средней водности заполняются только в пределах необходимости регулирования скорости наполнения Саяно-Шушенского водохранилища, в котором нуждается плотина. В многоводные годы водохранилища – регуляторы заполняются по заранее разработанным графикам и полностью опорожняются к ледоставу.

Для того, чтобы водохранилища действительно стали регуляторами, плотины должны быть оборудованы донными, глубинными (возможно временное использование турбинных водоводов будущих ГЭС), поверхностными водосбросами и приборами измерения расхода воды, объема воды, времени и скорости заполнения и опорожнения водохранилищ. Все эти сведения должны в режиме текущего времени передаваться на Саяно-Шушенскую ГЭС.

Для создания возможности управления ледовыми режимами в водохранилище и нижнем бьефе донные водосбросы должны иметь пороги на разных уровнях и быть рассчитаны на санитарный попуск. Все водосбросы должны быть оборудованы сороудерживающими решетками и механизмами для очистки от сора и приплывающей древесины. Обеспечивать электроэнергией стройплощадки и ближайшие населенные пункты предлагается за счет малых ГЭС на притоках ниже плотин.

К подготовке ложа такого водохранилища должны быть предъявлены повышенные требования по качеству очистки от древесины и сора. Работы должны продолжаться непрерывно до полной очистки, в том числе ежегодно с помощью специально оборудованных плавающих средств по мере наполнения и сработки водохранилищ.

Сибирские ученые, заинтересованные в безопасном пропуске половодий и дождевых паводков на Енисее, предложили способ заблаговременного определения обеспеченности притока воды по расходу воды у Кызыла, который показал приемлемую точность до обеспеченности 1%, то есть пригоден для применения в маловодные годы и годы средней водности. Проблему пропуска половодий и дождевых паводков, вероятных 1 раз за 100 лет и реже этот способ не решает.

Уверен в том, что водохранилища-регуляторы расширяют возможности заблаговременного определения обеспеченности притока воды в Саяно-Шушенское водохранилище, предложенного сибирскими учеными, до расчетной обеспеченности включительно.

На строительство обычных гидроузлов с ГЭС и схемами выдачи мощности ГЭС, по моему мнению, уже нет времени. Предлагаемое мною гидротехническое строительство в Туве является вынужденным и единственно возможным способом повышения гидрологической безопасности на Енисее. Оно, безусловно, быстро окупится и вполне оправдано с точки зрения будущего экономического развития Восточной Сибири.

При этом одновременно будут решены проблемы частых затоплений Кызыла и других поселений Тувы. Выработка электроэнергии на Саяно-Шушенской ГЭС за счет уменьшения холостого сброса воды увеличится, поэтому появится возможность заинтересовать Республику Тыва в строительстве водохранилищ-регуляторов путем понижения тарифа на электроэнергию.

Водохранилища-регуляторы на сегодня – это единственная возможность взять под контроль или вовсе исключить образование нестационарных гидравлических процессов, которые могут оказывать негативное влияние на состояние плотины Саяно-Шушенской ГЭС, ее береговые примыкания, водосбросы, проточную часть турбин при пропуске притока воды выше средних значений по схеме Ленгидропроекта, когда в течение длительного периода времени будут изменяться уровни, напор и расход воды.

Будущее гидротехническое строительство в Туве (в этом у меня нет сомнений) ниже водохранилищ-регуляторов (Уюкский, Шевелигский и Кызыльский гидроузлы на Большом Енисее и Элегестский, Баянкольский и Хайраканский гидроузлы на Верхнем Енисее ниже Кызыла) окажется менее затратным и более безопасным.

В гидротехнике есть понятие деривация – от латинского derivation – отведение, отклонение – отвод воды из реки, водохранилища или другого водоема по каналу, туннелю, которая, как правило, подается на турбины ГЭС и сбрасывается ниже по течению в русло той же реки. В нашем случае по туннельному водосбросу Саяно-Шушенской ГЭС вода течет, минуя турбины в нижний бьеф, то есть в русло той же реки, и от этого нижнему бьефу СШГЭС не становиться легче, если параллельно работают два водосброса.

Существует похожее понятие дериватив от английского derivative – договор, контракт, расчеты по которым осуществляются в будущем. Банки, биржи, инвестиционные фонды и другие финансовые институты выплачивают предыдущим за счет последующих клиентов, то есть осуществляют деятельность, схожую с деятельностью финансовых пирамид. Биржа выдумана японскими торговцами рисом, которые ещё весной начинали продавать пустые корзины будущего осеннего урожая.

Что-то схожее заложено в методике (если ее можно назвать методикой) расчетов гидрологической безопасности Ленгидропроекта, использующей в расчетах холостой сброс воды с пониженного уровня водохранилища. В расчеты включается порожний объем водохранилища, которого нет и его создание неосуществимо на практике, поскольку полностью зависит от прогноза притока воды, достоверность которого крайне низка. По сути, расчет делается на то, что при жизни ныне живущих не будет притока воды выше средних значений, следовательно, спросить будет не с кого и некому.

Совершенно очевидно, что расчеты гидрологической безопасности, в которых для создания недостающего порожнего объема используется холостой сброс воды с пониженного уровня водохранилища, должны быть запрещены, расцениваться как грубейшее нарушение требований СНиП, как дериватив в гидротехнике, а за их наличие в расчетах должна быть установлена ответственность, вплоть до уголовной.

Иначе Енисей покажет свою мощь – и никому из нас это мало не покажется.

Владимир Иннокентьевич Бабкин,
заместитель генерального директора Саяно-Шушенской ГЭС (1978 – 2001 гг.), участник создания и эксплуатации всех гидроузлов на Енисее с 01.06.1962 года (50 лет с гидроэнергетикой!)

В качестве справок предлагаю ссылки на мои статьи 2012 года:

СШГЭС: требуется независимая экспертиза расчетов "Ленгидропроекта";

Саяно-Шушенский гидроузел подает сигнал SOS;

"Три Ущелья" и СШГЭС: из опыта освоения реки Янцзы;

СШГЭС: в поиске точки невозврата;

Из опыта освоения Ангары и Енисея;

СШГЭС и ее нижний бьеф – на грани катастрофы;

Саяно-Шушенская ГЭС и ошибки "Ленгидропроекта" ;

 Эксплуатация СШГЭС в нынешних проектных режимах недопустима.