СШГЭС: даже катастрофический приток воды может быть не опасен
Последние события показывают, что нельзя исключать катастрофический приток воды в Саяно-Шушенское водохранилище (выше расчетного). Необходимо как можно быстрее восстановить резерв гидрологической безопасности Саяно-Шушенского гидроузла, полностью использованный на компенсацию расчетных параметров, сниженных в результате аварии на СШГЭС:
Я уже неоднократно отмечал в своих статьях, что главное отличие последовательной схемы регулирования от параллельной схемы заключается в создании резерва гидрологической безопасности. Параллельная же схема, наоборот, расходует этот резерв при необходимости пропуска катастрофического притока воды (выше расчетного) или временно для компенсации расчетных параметров, сниженных в результате аварии на плотине, водосбросе, ГЭС или в нижнем бьефе.
Мы часто говорим, что от перестановки слагаемых сумма не меняется. Оказывается, что при расчетах гидрологической безопасности перестановка слагаемых дает различный результат. Если холостые сбросы воды начинать до заполнения объема водохранилища (параллельная схема), то объем холостых сбросов воды будет больше, чем при начале холостого сброса после заполнения водохранилища (последовательная схема).
Расчеты разных авторов показывают, что в течение примерно 46 суток половодья в Саяно-Шушенское водохранилище приток воды может составить 45,65 км3, из них аккумулируется в объеме водохранилища 15,3 км3, на выработку электроэнергии расходуется 8,35 км3 и сбрасывается мимо турбин 22 км3.
В первом случае 22 км3 или больше будут сброшены уже в ходе аккумуляции 15,3 км3, 8,35 км3 пропустят турбины за 46 суток половодья. И так каждый год независимо от притока воды. Во втором случае те же 22 км3 будут сброшены мимо турбин только при максимальном расчетном притоке воды, а в остальные годы объем холостого сброса воды будет меньше и зависеть от фактического притока воды.
В случае раннего дружного половодья объем холостого сброса воды на Саяно-Шушенской ГЭС в первом случае может быть еще больше, а объем водохранилища на эту величину окажется не заполненным. Во втором случае объем холостого сброса воды и заполнение водохранилища СШГЭС будут зависеть только от фактического притока воды.
В условиях крайней неопределенности Межведомственной группе приходится выполнять регулирование уровня Саяно-Шушенского водохранилища в 2010 году: метеорологи не могут дать прогноз притока воды в дождевой паводок, временные правила регулирования не утверждены в установленном порядке, поскольку либо еще не создана новая расчетная математическая модель, либо она уже создана, но нужно время для сбора данных о плотине Саяно-Шушенской ГЭС. Пока ориентировочно определен допустимый уровень заполнения водохранилища 537,5 м (по факту заполнения в 2006 году).
С одной стороны, вода нужна для того, чтобы обеспечивать санитарный и судоходный (для дноуглубительных работ) попуски, осмотр и возможный ремонт водобойного колодца, а с другой - еще возможен большой приток воды в дождевой паводок и нужно сохранять резерв порожней емкости водохранилища.
Особо следует отметить, что регулирование в 2010 году выполняется по гидрографу года средней водности, долгосрочный прогноз половодья исходит лишь из запасов снега на площади водосбора и практически не может учесть метеорологические условия, то есть риск не обеспечить требование заблаговременности и величины холостых сбросов воды огромен. Для полной гарантии безопасности следует регулировать (сохранять запас порожней емкости водохранилища) по расчетным гидрографам половодья и дождевого паводка.
Последние события в мире показывают, что нельзя исключать катастрофический приток воды в Саяно-Шушенское водохранилище (выше расчетного). Необходимо как можно быстрее восстановить резерв гидрологической безопасности Саяно-Шушенского гидроузла, полностью использованный на компенсацию расчетных параметров, сниженных в результате аварий на плотине, водосбросе, ГЭС, то есть принять, наконец, решение о создании регулирующих емкостей в верховье в Туве.
Владимир Иннокентьевич Бабкин,
ветеран труда и энергетики, участник создания и эксплуатации всех гидроузлов на Енисее с 1962 по 2001 год,
специально для "Плотина.Нет!"
Новости по теме:
Мнений: 2
Какова фактическая критическая отметка в этом году после беспрецедентного вибрационного воздействия от работающего в течении всего года эксплуатационного (аварийного) водосброса с пропуском экстремальных объемов воды во время весеннего паводка и от ударов тысячетонных глыб льда?
http://tagirirbek.livejournal.com/23573.html
Пока ориентировочно определен допустимый уровень заполнения водохранилища 537,5 м (по факту заполнения в 2006 году). Он указан на графике регулирования. Н.И.Стефаненко в диссертации подтверждает мои предположения. Он пишет: “Достигнутая к 01.11.2006г. отметка УВБ составила 537,19 м, что на 79 см ниже определяемого по графику уровня. Принятое на основе натурных данных и прогнозных расчетов своевременное решение об изменении режима сработки позволило не допустить достижения контрольными параметрами состояния плотины критериальных значений К1 и предотвратить риск возникновения негативных последствий в системе «плотина – основание»”.
В 2006 году обеспеченность притока воды в половодье в мае составляла 54% (вероятность события 1 раз за 1,85 лет), в июне 8% (1 раз за 12,5 лет), то есть половодье было маловодным, но уровень заполнения водохранилища в конце июня оказался высоким, потому что скорость заполнения была низкой и холостой сброс воды не производился (так требуется по инструкции). Фактический расход притока воды в дождевой паводок 12,13,14,15 июля составил 7900 м3/с, 26 июля - 7700 м3/с, то есть обеспеченность только приближалась к 1% (расход 8400 м3/с). Это было значительно выше прогноза, поэтому вынуждены были практически транзитом пропускать весь приток воды в нижний бьеф: сбросной расход достигал 7700 м3/с, в том числе через водосброс около 5500 м3/с.
Если бы я тогда не предложил нарушить инструкцию (считаю ее ошибочной) и открыть водосброс, то нагрузка на водобойный колодец оказалась бы еще выше.
Известно, что 11 мая 1937 года расход притока воды в створе будущего Саяно-Шушенского гидроузла достиг 9960 м3/с (раннее дружное половодье), а 8 июля 1959 года - 8580 м3/с (конец половодья – начало дождевого паводка).
В статье “На СШГЭС необходимо менять схему регулирования паводка” 12 июня 2010 года я писал, что надо исходить из условия резервирования гидроагрегатов на случай необходимости ремонта водобойного колодца хотя бы в течение двух месяцев и обеспечения санитарного попуска. Этим резервом может быть только работа берегового водосброса СШГЭС с расходом воды через один туннель не менее 700 м3/с. Это еще возможно при уровне 531,5 м. То есть для работы берегового водосброса в режиме санитарного попуска в течение, например, двух месяцев необходимо иметь запас объема воды около 3,6 км3 (объем между уровнями 531,5 и 538м).
Средний расход притока воды в октябре – ноябре по фактическим гидрографам составляет около 800 м3/с и его я учитывал, имея ввиду, что заполнять водохранилище допустимо до уровня 537,5 м, но не до уровня 538 м. И самый удобный для ремонта колодца период времени по температурам наружного воздуха и притоку воды – это октябрь и ноябрь (вероятность дождей мала). Надо также учитывать, что в октябре – ноябре должны находиться в работе три гидроагрегата и один из них, возможно, сможет работать параллельно с береговым водосбросом, пропуская до 340 м3/с. Короче говоря, ситуация может сложиться самая неожиданная и к ней должны быть готовы эксплуатационники. Нельзя повторять ошибку, которая была допущена ранее при пуске первого гидроагрегата. Тогда осушили нижний бьеф.