СШГЭС: требуется независимая экспертиза расчетов "Ленгидропроекта"

Нельзя надеяться, что "Ленгидропроект" сам признает факт нарушения строительных норм и правил. Необходимо срочно провести независимую экспертизу расчетов "Ленгидропроекта" в отношении Саяно-Шушенской ГЭС и принять неотложные меры, считает Владимир Иннокентьевич Бабкин, бывший заместитель генерального директора СШГЭС:

На днях было опубликовано интервью с главным инженером института «Ленгидропроект» (организации, спроектировавшей Саяно-Шушенскую ГЭС), кандидатом технических наук Борисом Юркевичем, целиком посвященное критическому разбору моей позиции по гидробезопасности СШГЭС.

Начну с того, что все мои доводы, в отличие от высказанных в интервью утверждений Бориса Юркевича, подкреплены расчетами, которые может проверить любая независимая экспертная комиссия.

Когда же главному инженеру "Ленгидропроекта" задается прямой вопрос: соответствуют ли расчеты пропуска половодий и дождевых паводков требованиям строительных норм и правил (СНиП), то ответ Бориса Юркевича уходит от расчетов в сторону практики (инструкций по эксплуатации). Но это далеко не одно и то же.

Проблема отсутствия какого-либо запаса надежности возникала у В.И.Брызгалова (первого гендиректора СШГЭС), К.К.Кузьмина (главного инженера Красноярскгэсстроя) и у меня изначально и каждый раз после аварий водосброса и плотины, но расчеты проектной организации отсутствовали, а в инструкциях по эксплуатации были только итоговые сведения расчетов, предусматривающие все более раннее начало холостого сброса воды с пониженного уровня водохранилища Саяно-Шушенской ГЭС.

Я подозревал, что отсутствие какого-либо запаса надежности Саяно-Шушенского гидроузла на непредвиденные случаи может быть как-то связано с расчетами и применяемой схемой регулирования, использующей начало холостого сброса воды с пониженного уровня водохранилища. Но доказательств не было.

По аналогии с расчетами электороэнергетических систем (моя специализация: энергетические системы и сети) я решил найти приемлемую схему замещения. Ею оказалась расчетная схема пропуска половодий и дождевых паводков, предложенная основоположником российской гидрологии Дмитрием Илларионовичем Кочериным, которая использовалась при предварительных расчетах трансформации расхода притока воды в объеме водохранилища и расчете пропускной способности водосбросов.

Эта простая, наглядная и универсальная схема замещения (она же расчетная схема и расчетный гидрограф) позволила мне, наконец, понять, в чем заключена суть требований строительных норм и правил и в чем состоит суть запаса надежности гидроузла на непредвиденные случаи.

Стало ясно, что без системного подхода к проблеме расчета гидрологической безопасности (этот термин был заимствован мною позже) нельзя понять суть ошибок "Ленгидропроекта". Мои статьи, посвященные этой проблеме, отказывались печатать профильные журналы. Отказы печатать мои статьи носили формальный характер. Каждый раз подчеркивалось, что проблема решалась авторитетными проектными и научно-исследовательскими организациями, которые не могли допустить ошибок в расчетах. Доходило до прямого совета отказаться писать статьи и письма.

Я вынужден был напечатать книгу и высылать ее по почте с уведомлением всем заинтересованным организациям и лицам. Прошел год, но никакой реакции не было. Я продолжал писать статьи, в которых, используя российский и зарубежный опыт гидротехнического строительства, доказывал, что нарушения СНиП допускались только в "Ленгидропроекте".

При сопоставлении прежних и ныне действующих СНиП я обратил внимание на то, что в прежних СНиП 2.06.01-86 была запись: пропуск допускается осуществлять при уровнях верхнего бьефа, отличающихся от НПУ, а в СНиП 33.01-2003 эта запись отсутствовала. Это стало последней каплей моих сомнений в том, что нельзя в расчетах использовать начало холостого сброса воды с пониженного уровня водохранилища.

Начну с конца интервью Бориса Юркевича. По его мнению, опыт пропуска дождевого паводка летом 2006 года отнюдь не показал ошибочность принятой схемы работы водохранилища Саяно-Шушенской ГЭС. Однако в 2006 году задержка начала холостого сброса воды была связана исключительно с выполнением инструкции, которая была разработана "Ленгидропроектом" и которая запрещала начало холостого сброса воды, поскольку скорость наполнения водохранилища СШГЭС не превышала норму, указанную в инструкции.

У нас всегда существовало правило: если первый руководитель отсутствовал по уважительной причине в период пропуска половодья и дождевых паводков, то на хозяйстве обязан оставаться опытный человек. Чаще всего оставляли меня. В этот раз на месте оставался заместитель главного инженера, который вынужден был позвонить мне (пенсионеру), а я ему дал совет немедленно открыть плотину. Позже состоялся разбор, на котором всю вину свалили на заниженный прогноз притока воды. Об этом случае я пишу подробно в своих статьях и книге.

А ведь этот факт заслуживал тщательного рассмотрения и принятия экстренных мер, потому что объем сброшенной мимо турбин воды (15 км³) и сбросной расход воды в нижний бьеф (7700 м³/с) превысили расчетные величины на порядок исключительно из-за нарушения СНиП при расчетах гидрологической безопасности. Такие величины должны быть при притоке воды, вероятность которого не реже 1 раза за 1000 лет, а фактический приток не был выше того, что наблюдался ранее несколько раз за 100 лет.

“Выражение «гидрологическая безопасность», «резерв гидрологической безопасности» и им подобные, отсутствуют в нормативной документации, поэтому не вполне ясно, что автор под этим подразумевает”, — лукавит Борис Юркевич. В книге и статьях мною даны развернутые формулировки на основе общепринятых терминов.

Мною был выполнил простейший расчет, исходя из нынешнего состояния сооружений и оборудования, для самого тяжелого случая пропуска объема притока воды в водохранилище W = 34,1 км³ в течение 30 суток половодья при максимальном среднем расходе воды через водосброс с глубинным водозабором V_x = 7500 м ³/с и среднем гарантированном расходе воды через четыре турбины V_x = 1360 м³/с:

Объем сброса воды V_сбр = (7500 + 1360) • 30 • 24 • 60 • 60 = 22,97 км³. Объем аккумуляции V_тр = W — V_сбр = 34,1 – 22,97 = 11,13 км³, что соответствует уровню воды в водохранилище 537,5 м, если сброс воды начнется при уровне 510,0 м.

Необходимо еще раз напомнить, что прежние расчеты гидрологической безопасности (например, расчет В.И.Брызгалова) исходили из условия, что половодье длится 45 суток с учетом наложения на него дождевого паводка и объем притока воды соответственно увеличивался до 45 км³, а вероятность повторного дождевого паводка считалась низкой. При длительности половодья 30 суток необходимо учитывать вероятность многоводного дождевого паводка сразу после пропуска половодья, поэтому необходим резервный объем для его трансформации (снижения).

Уровень заполнения 537,5 м следует считать недопустимым при пропуске половодья обеспеченностью 0,01% + ?, поскольку резервный объем (если его можно так назвать) для трансформации дождевого паводка составляет всего 1,515 км³ при заполнении до ФПУ 540,0 м.

Определить заранее уровень начала холостого сброса воды по прогнозу притока воды (другого ориентира просто не существует), достоверность которого мала, нельзя. И в этом состоит главная опасность на сегодня.

Сибирские ученые разработали методику, позволяющую определить параметры притока по уровню воды у Кызыла, гарантирующие приемлемую точность в пределах средней приточности до обеспеченности притока 1% и не более того.

В Декларации безопасности для Саяно-Шушенского гидроузла указаны два критерия безопасности: К1 — предупреждающий, при его достижении устойчивость, прочность, пропускная способность гидроузла соответствуют условиям нормальной эксплуатации и К2 — предельный, при превышении которого эксплуатация гидроузла в проектных режимах недопустима. А в каких проектных режимах будет допустима эксплуатация Саяно-Шушенского гидроузла, если нынешний режим уже недопустим?

За 89 лет наблюдений максимальное значение расхода притока воды в створе Саяно-Шушенского гидроузла 14500м³/с было 5 июня 1916 года, экстремальное значение расхода 9960 м³/с наблюдалось в мае единственный раз 11 мая 1937 года, в июле — 8580 м³/с 8 июля 1959года. Среднемесячный расход притока воды в июне 1936 года составил 8330 м³/с, в июле – 4750 м³/с, в июне 1966 года – 8080 м³/с. Но ведь все эти годы следует относить к годам средней водности, вероятность которых несколько раз за 100 лет.

По историческим сведениям в 1800 году произошло самое ужасное наводнение на Енисее, накрывшее весь город Енисейск, в 1857 году у города Красноярска уровень превышал 11 м, в 1879 году – 10,39 м, а расход воды достигал 28900 м³/с, а у села Означенное (у створа Саяно-Шушенского гидроузла) соответственно 7 м и 19000 м³/с.

Несмотря на недопустимо высокое снижение гидрологической безопасности Саяно-Шушенского гидроузла, все внимание сибирских ученых приковано к Богучанскому гидроузлу, положение которого, по моим расчетам, не должно вызывать беспокойства.

Нельзя надеяться, что "Ленгидропроект" сам признает факт нарушения строительных норм и правил. Необходимо срочно провести независимую экспертизу расчетов "Ленгидропроекта" в отношении Саяно-Шушенской ГЭС и принять неотложные меры.

Владимир Иннокентьевич Бабкин,
заместитель генерального директора Саяно-Шушенской ГЭС с 1978 по 2001 год,
специально для «Плотина.Нет!»