О приоритете борьбы с наводнениями

Необходимо признать, что в прошлом приоритет при строительстве гидротехнических сооружений в СССР и России отдавался энергетике в ущерб гидрологической и экологической безопасности. В этих целях нарушалась очередность возведения гидроузлов от истока к устью, что стало причиной выполнения расчетов порожних полезных объемов водохранилищ ГЭС с использованием холостого сброса воды при их заполнении.

В результате порожние объемы водохранилищ были занижены, регулирование стока оказалось в полной зависимости от прогнозов притока воды, гидроузлы лишились резерва гидрологической безопасности и оказались не способными к обеспечению собственной безопасности и безопасности нижних бьефов.

Строительные нормы и правила (СНиП), проекты существующих гидротехнических сооружений по ним и правила использования водных ресурсов (ПИВР) существующих водохранилищ предусматривают максимальные расчетные сбросные расходы воды в нижние бьефы, как правило, не обеспечивающие собственную безопасность гидроузлов и в два-три раза превышающие безопасную пропускную способность нижних бьефов.

Закон о безопасности гидротехнических сооружений обязывает обеспечивать защиту жизни, здоровья и законных интересов людей, окружающей среды и хозяйственных объектов, поэтому на будущее ориентиром для расчета порожних объемов водохранилищ обязан стать максимальный расчетный сбросной расход воды в нижний бьеф, безопасный для постоянных объектов в нижнем бьефе, построенных на законных основаниях.

При создании водохранилищ годичного регулирования с ГЭС для регулирования стока воды используется, как правило, меньше половины общего объема водохранилища, а при создании водохранилища многолетнего регулирования с ГЭС и того меньше.

Наибольший эффект в борьбе с наводнениями по затратам времени и ресурсов могут дать специальные противопаводковые водохранилища без ГЭС. В этом случае одна плотина способна создать порожний объем для временного задержания двух объемов притока воды: один объем при заполнении, другой при опорожнении.

Объемы работ по подготовке таких водохранилищ, площади затапливаемых земель, объемы по созданию плотин могут быть сокращены в два раза, а эффект в борьбе с наводнениями окажется выше, чем при создании водохранилищ с ГЭС.

Иначе говоря, необходимо отдать приоритет безопасности, временно отказаться от строительства водохранилищ с ГЭС и сосредоточить ресурсы на создании противопаводковых водохранилищ на притоках Амура, Енисея, Оби, Лены.

При строгом соблюдении очередности возведения гидроузлов можно будет в значительной степени снизить зависимость регулирования стока воды от достоверности прогнозов притока воды, создать резервы гидрологической безопасности, снизить максимальные расчетные расходы воды в нижние бьефы до значений, приемлемых для нижних бьефов.

Существует возможность разработки таких проектов гидроузлов, по которым на первом этапе создается водохранилище без ГЭС, а на втором этапе плотина и водохранилище достраиваются и сооружается ГЭС.

Очевидно, например, что река Амур ниже городов Благовещенск, Хабаровск, Комсомольск на Амуре имеет слишком малую пропускную способность, поэтому необходимо увеличивать пропускную способность рек известными способами: расчисткой, углублением и расширением русел.

Можно частично защитить крупные города дамбами и ливнеотводными каналами, в том числе нагорными каналами, оголовки которых, расположенные в дамбах, оборудуются затворами. В период повышения уровней в реке затворы должны автоматически закрываться, а ливневые воды откачиваться в реку стационарные насосными станциями, начинающими работать также в автоматическом режиме при повышении уровня воды в реке.

Но главная роль на данном этапе должна принадлежать созданию противопаводковых водохранилищ для временного задержания притока воды в створе, расположенном выше населенного пункта.

В обычные годы противопаводковые водохранилища должны быть опорожнены, а вода в реке течь как обычно через донные водовыпуски, то есть плотины должны быть обустроены донными водовыпусками, оборудованными затворами на пропуск расходов воды, при которых не происходит подтопление населенного пункта, и поверхностными водосбросами, рассчитанными на нерегулируемый сброс повышенных расходов и объемов воды редкой повторяемости.

Такие объекты повышенной опасности обязаны постоянно поддерживаться в работоспособном состоянии. Расходы на строительство и эксплуатацию таких объектов обязательно окупятся.

Кроме того, все крупные существующие водохранилища необходимо временно перевести в режим годичного регулирования, то есть обязать к началу половодья опоражнивать водохранилища до уровня мертвого объема (УМО). Перевод может привести к снижению выработки электроэнергии и ухудшению условий судоходства в маловодный годы, но зато гарантирует крупные города от затоплений в многоводные годы.

Например, порожний полезный объем Зейского водохранилища между УМО 299,0 м и уровнем 310,0 м, равный 22,85 км³, не принимает участия в регулировании стока воды. Если бы он использовался при регулировании, то в 2013 году не пришлось бы заполнить водохранилище выше НПУ 315,0 м и сбрасывать воду мимо турбин ГЭС.

Якобы безопасный для самого гидроузла сбросной расход воды в нижний бьеф, достигающий 10800 м³/с при пропуске притока воды вероятного 1 раз за 10000 лет, на практике чрезвычайно сложно обеспечить, поскольку регулирование стока зависит от прогнозов притока воды, достоверность которых крайне низка.

Если учесть, что сбросной расход воды в нижний бьеф, равный 10800 м³/с, более чем в два раза превышает безопасную пропускную способность нижнего бьефа, то становится ясной чрезвычайная важность ускоренного создания противопаводковых водохранилищ и перевода крупных существующих водохранилищ в режим годичного регулирования.

Необходимо иметь ввиду, что пока на практике приходилось сталкиваться с пропуском притока воды в водохранилища, вероятность которых 1 раз в 250 лет.

“За годы эксплуатации (1975–2006) Зейского гидроузла предотвращено 14 больших наводнений и катастрофическое наводнение 2007 года в нижнем течении реки Зеи”, – сообщает РусГидро.

Наводнения на Зее в 2007 и 2013 годах катастрофическими называть нельзя, поскольку с точки зрения расчетов гидрологической безопасности вполне вероятны притоки более редкой повторяемости 1 раз за 1000 лет и даже 1 раз за 10000 лет.

Необходимо большее доверие расчетам вероятных расходов и объемов притока воды в каждом конкретном створе реки, выполненным гидрологами. Они подтверждаются и уточняются по мере удлинения ряда наблюдений.

Например, анализ водности на Вилюе в периоды до и после ввода гидроузла в эксплуатацию позволил изменить параметр стока против проектного: расход половодья вероятностью превышения 0,01% был увеличен с 18700 до 21600 м³/с.

Если мы знаем будущую вероятную опасность, то тогда что нам мешает путем создания противопаводковых водохранилищ эту опасность перенести в прошлое, минуя настоящее.

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!"