СШГЭС: как противостоять без аварии экстремальному притоку воды

Из-за маловодья последних лет на Енисее многие думают, что так будет всегда и незачем расходовать средства на создание водохранилищ в Туве. Но они, видимо, не понимают, что на самом деле допущенное снижение безопасности при пропуске экстремального стока через Саяно-Шушенский гидроузел настолько велико, что не позволяет без серьезной аварии справиться даже с притоком, который вероятен 1 раз в 100 лет.

Дефицит порожней емкости Саяно-Шушенского водохранилища на сегодня составляет 10 км3 даже при необоснованно сниженном в 1998 году максимальном расчетном расходе притока воды.

Такой объем необходимо сбрасывать ежегодно мимо турбин Саяно-Шушенской ГЭС даже в маловодные годы. Иначе при существующей достоверности прогнозов нельзя гарантировать безопасный пропуск притока воды.

Создание порожних емкостей общим объемом 10 км3 для задержания притока воды в Туве, кроме указанного в моей предыдущей статье, позволяет приблизить максимальный напор к расчетному напору на турбины СШГЭС и понизить вероятность возникновения бустинга.

«По теории возбуждения гидроакустических колебаний устойчивость напорной системы при прочих равных условиях снижается при росте напора», – обращает внимание Ю.Лобановский – автор теории бустинга.

Напомню: расчетный напор гидравлической турбины – это наименьший напор, при котором она развивает номинальную мощность, а максимальный напор – это наибольший напор, при котором разрешается эксплуатация и обеспечивается длительная надежная работа гидравлической турбины.

Мои предложения позволяют снизить НПУ Саяно-Шушенского водохранилища, то есть не только снизить вероятность аварии при пропуске через СШГЭС экстремального притока воды, но и понизить вероятность одного из условий возникновения бустинга, который стал причиной катастрофы Саяно-Шушенской ГЭС в 2009 году. Ведь в системе «водовод – спиральная камера – турбина – отсасывающая труба» практически все, за исключением турбины, осталось в неизменном виде. А усиление крепления крышки турбины может привести к разрыву водовода.

Необходимо путем ежегодного задержания 10 км3 объема притока воды в Туве установить для Саяно-Шушенского водохранилища новый пониженный НПУ 532,8 м и оставить ФПУ 540,0 м. Тогда до обеспеченности притока 1% холостой сброс воды не будет выполняться, далее до вероятности превышения 0,1% расход холостого сброса воды будет расти и только при вероятности превышения 0,1% достигнет своего максимума, а затем станет снижаться до нуля.

При вероятности превышения менее 0,1% начнет заполняться порожний резервный объем Саяно-Шушенского водохранилища и достигнет ФПУ 540,0 м только при вероятности превышения 0,01% + ?. Иначе говоря, холостой сброс воды и порожний резервный объем водохранилища будут использоваться крайне редко, а максимальный сбросной расход воды в нижний бьеф никогда не превысит 7000 м3/с, в том числе 2000- 3000 м3/с – береговой водосброс, 3000-4000 м3/с – эксплуатационный водосброс и 1000-2000 м3/с –турбины Саяно-Шушенской ГЭС.

Расходы на создание емкости в Туве, безусловно, окупятся за счет снижения объемов холостого сброса воды и увеличения выработки электроэнергии на всех ГЭС каскада, за счет снижения расходов на ликвидацию последствий пропуска паводков, за счет повышения гарантии водоснабжения и судоходства в маловодные годы, за счет снижения затрат на создание в перспективе Тувинской ГЭС и других гидроэлектростанций на Енисее.

Предварительные расчеты объемов строительно-монтажных работ по созданию емкости 12,6 км3, включая плотину и водохранилище, на Большом Енисее в Сейбинском створе показывают на их сопоставимость с проектными объемами по созданию берегового водосброса.

Вполне возможен проект, предусматривающий в перспективе создание Сейбинской ГЭС установленной мощностью до 500 МВт.

Нельзя далее затягивать единственно возможное решение всех накопившихся на Енисее проблем.

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,
специально для "Плотина.Нет!"