Снежные пушки против незамерзающей полыньи от Красноярской ГЭС

Скандально известный ученый Валентин Данилов (сейчас — член экспертного совета СО РАН по Парижскому соглашению) предложил проект заморозки Енисея. По предварительным расчетам, его реализация обойдется примерно в 100 раз дешевле, чем популярная концепция селективного водозабора, а средства на него, по мысли Данилова, смогут дать сами красноярцы. 

Что не так с Енисеем

Еще 50 лет назад Енисей был обычной рекой — зимой он замерзал, а летом в нем можно было спокойно купаться. Так, например, шло зимнее строительство Коммунального моста:

Но в 1956 году началось строительство Красноярской ГЭС. Первый гидроагрегат запустили в 1967-м — и с тех пор Енисей изменился до неузнаваемости. Дело в том, что забор воды на гидроагрегаты идет почти с 40-метровой глубины, где температура воды далека от естественной — зимой она слишком теплая, а летом слишком холодная. При строительстве ГЭС знали об этом и заранее все рассчитали: предполагалось, что лед будет вставать за 10 километров до Красноярска. Позже выяснилось, что расчеты были неверными — после прохода через турбины ГЭС вода схватывается только в 300 километрах ниже черты города.

С тех пор как Енисей перестал замерзать зимой, над рекой начал подниматься пар, что приводит к очень высокой влажности воздуха. Климат в Красноярске резко-континентальный, и сильные морозы с такой высокой влажностью переносятся очень непросто. Помимо сосулек на носу, можно заработать заболевания легких и сердечно-сосудистой системы.

Повышенная влажность негативно влияет и на экологическую обстановку: вредные выбросы во влажном воздухе не только «зависают», но и трансформируются. Диоксид серы (SO2) в атмосфере постепенно окисляется и превращается в триоксид (SO3), при взаимодействии с влагой этот триоксид превращается в серную кислоту (H2SO4) — с повышением влажности этот процесс, разумеется, ускоряется.

Кто-нибудь пытался его заморозить?

Конечно. Идея о возвращении реке естественного температурного режима появилась еще в 80-х годах, над ней даже работал прошлый мэр Красноярска Эдхам Акбулатов. Решить проблему хотели методом селективного водозабора — верхний слой воды летом является самым теплым, а зимой самым холодным. Для этого вдоль всей плотины со стороны водохранилища предполагалось поставить большой плавающий щит с козырьком, который направлял бы на турбину воду из верхних слоев водохранилища. Но этот проект по неизвестной причине прикрыли в 1993 году.

Позже ученые из Красноярского научного центра СО РАН в рамках проекта «Чистый Енисей» создали компьютерную модель селективного водозабора и выяснили, что такому методу мешает сама конструкция ГЭС. Возле любого гидротехнического сооружения есть зоны, называемые бьефами — это части водного объекта, примыкающие к ГЭС. Так вот, в нижнем бьефе Красноярской ГЭС очень высокая турбулентность, и поэтому теплая вода все время перемешивается с холодной. Из-за этого экраны в верхнем бьефе оказались бы неэффективными.

Тем не менее, идея забора теплой воды жива до сих пор — последний раз к ней обращались в 2016 году, когда член-корреспондент РАН Виктор Суслов предложил тогда уже мэру Эдхаму Акбулатову «исправленный» и «дополненный» вариант того самого проекта 80-х годов, который предполагал закрепление экрана на нескольких баржах — в теории это должно было решить проблему с турбулентностью. Реализация проекта требовала около миллиарда рублей, но он так и остался на бумаге.

Заморозить снежными пушками

Валентин Данилов разработал концепцию вместе с автором проекта экранов Виктором Сусловым и недавно почившим красноярским коллегой Ремом Хлебопросом. Идея такая: если не получается забирать холодную воду, то ее можно остудить, считают ученые.

«Суть простая: на поверхность Енисея при помощи снежных пушек помещается ледяная шуга. Если ее будет достаточное количество, то на поверхности образуется тонкий слой льда — это будет препятствовать испарению, ведь давление насыщенных паров льда гораздо ниже, чем у воды», — говорит Данилов.

Согласно проекту, нет необходимости воссоздавать на реке «догэсную» толщину льда. Достаточно всего лишь образовать ледяную корку толщиной 1-2 сантиметра в створе Красноярска, которая позже может растаять ниже по течению реки. Следует только рассчитать необходимое количество шуги, которое нужно создать и подать через водосбросы плотины.

По предварительным расчетам, стоить это будет примерно в сто раз меньше того миллиарда, который предполагает установка экранов, — порядка 10 миллионов рублей.

«Когда Енисей парит, это приводит к росту легочных заболеваний, на кристаллах льда в воздухе оседает грязь, на их поверхности происходят различные химические реакции. В общем, люди от этого почему-то не здоровеют. Нужно как-то исправлять это положение и по частям вернуть Енисей».

И что дальше?

Перед реализацией проекта необходимо провести научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР). По словам ученого, этим готов заняться Институт теплофизики имени С.С. Кутателадзе СО РАН. Сам институт, расположенный в Новосибирске, займется всеми расчетами. А эксперимент проведут в красноярской лаборатории института.

Валентин Данилов уверен, что красноярцы должны быть сами заинтересованы в заморозке Енисея и на средства горожан можно создать фонд для реализации этого проекта:

«Такие задачи должны решать сами граждане. Не нужно никаких городских бюджетов, научных фондов со всеми этими экспертами. Горожане сами «скинутся» в фонд реализации, а дирекция фонда заключит соответствующие договоры».

Для организации такого фонда Валентин Данилов обратился к депутатам городского совета.

«Они могут все организовать. Их задача как раз заключается в том, чтобы помогать реализации важных проектов и отсеивать всяких сумасшедших. Сейчас они обдумывают мое предложение».

Постойте, а кто такой Данилов?

Валентин Данилов — красноярский физик, один из ведущих специалистов России в области космической плазмы. Но широкой аудитории ученый известен не своими открытиями — в 2004 году его приговорили к 14 годам колонии строгого режима за шпионаж в пользу Китая.

В 1999 году он был директором теплофизического центра КТГУ и работал над созданием испытательного стенда для моделирования воздействия космического пространства на искусственные спутники Земли. Исследование проводилось в рамках договора между КГТУ и «Всекитайской экспортно-импортной компанией точного машиностроения». В начале 2001 года физика арестовали по обвинению в шпионаже — красноярское УФСБ обвинило Данилова в передаче Китаю сведений, которые позволили КНР сократить срок создания собственной военно-космической группировки с высокой степенью защищенности примерно на 15 лет. В ФСБ утверждали, что при разработке стенда Данилов использовал секретные материалы.

24 ноября 2004 года Красноярский краевой суд признал Данилова виновным в госизмене и приговорил к 14 годам колонии строгого режима. Дело Данилова стало одним из самых громких судов над учеными в истории современной России. На сторону физика встала интеллигенция по всей стране — академики и правозащитники обвиняли спецслужбы в произволе и требовали прекратить преследования ученых и «охоту на ведьм». В защиту Данилова высказался и Нобелевский лауреат 2003 года по физике Виталий Гинзбург, он призывал оправдать коллегу.

В колонии физик провел 8 лет и 13 ноября 2012 года вышел по УДО. После освобождения физик переехал в Новосибирск и продолжил научную работу, теперь уже в области энергетики. Сегодня Валентин Данилов является ученым-секретарем экспертного совета СО РАН по Парижскому соглашению — соглашению в рамках Рамочной конвенции ООН об изменении климата, предполагающему переход стран-участников на низкоуглеродную экономику к 2020 году.

Сергей Ошаров («Проспект Мира»)