О повышении безопасности ГТС на Енисее в многоводные и маловодные годы

Ошибочные решения, принятые в ходе создания Саяно-Шушенской ГЭС, теперь обязывают построить дополнительный водосброс для Майнской ГЭС и снять ограничение по опорожнению Майнского водохранилища до УМО 319,0 м путем перевода работы поворотно-лопастных турбин из пропеллерного в регулируемый режим. В нижнем бьефе Майнского гидроузла предстоит выполнить большой объем по очистке и углублению русла реки Енисей на всем протяжении до Краснояского водохранилища, а также по переустройству инженерных защитных сооружений, считает бывший заместитель генерального директора Саяно-Шушенской ГЭС Владимир Иннокентьевич Бабкин:

По прогнозам, неравномерность речного стока воды будет только нарастать. Традиционные подходы давно не позволяют решать весь комплекс задач регулирования речного стока. В нынешних условиях на первые места выходят проблемы дефицита воды и борьбы с наводнениями.

Например, на Волжско-Камском каскаде в 2015 году из-за маловодья вынуждены были останавливать работу Угличской ГЭС и отказались от полноценных попусков в нижний бьеф Волжской ГЭС. Для обеспечения водоснабжения в 2015 году Байкал сработали ниже критического уровня. На Оби по причине дефицита порожней полезной емкости Новосибирского водохранилища, составляющей 4,4 км³, происходят частые подтопления объектов, а в 2015 году – году средней водности – мимо турбин ГЭС сброшено 8,99 км³ притока воды. По этой же причине произошли наводнения на Амуре.

Необходимо особо подчеркнуть, что пока эти события происходят в годы, весьма далекие от экстремально низкой и высокой водности.

Гидроузлы первого класса должны быть способны безаварийно справляться с пропуском расходов притока ежегодной вероятности превышения 0,01% + ? (вероятность события 1 раз за 10000 лет).

Однако их собственная безопасность сейчас гарантируется только в пределах ежегодной вероятности превышения 0,1% (вероятность события 1 раз за 1000 лет), и только в случае завышенного прогноза притока воды и заблаговременного обязательного холостого сброса воды при заполнении порожней полезной емкости водохранилища.

Безопасность нижних бьефов ГЭС при экстремально высокой водности гарантируется только в пределах обеспеченности притока до 1% (вероятность события 1 раз за 100 лет).

Безопасность одновременно в верхнем и нижнем бьефе в маловодный период не гарантируется даже при условии остановки ГЭС. Эту проблему даже не пытаются решать.

Порожние резервные емкости водохранилищ, предназначавшиеся для снижения сбросных расходов воды в нижние бьефы, либо вовсе отсутствуют, либо их используют как добавку к порожней полезной емкости. Во многих случаях указаны форсированные подпорные уровни (ФПУ), но резервные объемы водохранилищ даже не подсчитаны, а границы затоплений не вынесены в натуру. Нижние бьефы ГЭС застраиваются бесконтрольно, снижая пропускную способность русел.

Прозрение крайней опасности сложившегося положения с регулированием стока на Оби, Енисее, Амуре приходит, но никаких конкретных мер не принимается.

В сложившихся условиях Закон РФ “О безопасности гидротехнических сооружений” выполнить, естественно, нельзя. По Закону должна обеспечиваться не только безопасность самих гидротехнических сооружений, но и защита жизни, здоровья и законных интересов людей, окружающей среды и хозяйственных объектов, расположенных в верхнем и нижнем бьефе.

1. Основные причины снижения гидрологической безопасности

Главная причина снижения гидрологической безопасности на Оби, Енисее, Амуре заключается в нарушении закона природы, обязывающего начинать гидротехническое строительство от верховий. К сожалению, наши нормативы никогда не предусматривали такую обязательность.

Первоочередные створы для ГЭС выбирались на основе технико-экономического сравнения вариантов. В результате начинали осваивать наиболее доступный створ, обеспеченный инфраструктурой и потребителем электроэнергии, но не позволяющий создать водохранилище, способное решать весь комплекс проблем в маловодные и многоводные периоды.

Более того, схемы освоения водных ресурсов, как правило, предусматривали создание ГЭС в каждом створе. Создание ГЭС обязывало иметь мертвый (неиспользуемый) объем водохранилища, который составлял половину от общего объема водохранилища, а зачастую даже превышал ее.

При таком подходе режим использования емкости водохранилища оказывался подчиненным, прежде всего, достижению максимальной выработки электроэнергии. По этой причине возникают проблемы с обеспечением гидрологической безопасности, водоснабжения, судоходства, рыбоводства и другие.

На примере освоения водных ресурсов Енисея нагляднее всего можно видеть, как осуществлялось проектирование Саяно-Шушенского водохранилища с ГЭС.

2. О проектировании Саяно-Шушенского водохранилища с ГЭС

На площади водосбора 179900 км², расположенной в Саянских горах на территории Тувы, схемой освоения водных ресурсов предусматривалось создание десяти водохранилищ с ГЭС, но создано одно Саяно-Шушенское водохранилище полной емкостью 31,3 км³, в том числе полезной емкостью 15,3 км³.

По расчетам проектной организации ([1], стр. 16) расходы и объемы стока воды с площади водосбора могут достигать величин, указанных в таблице 1.

Расчеты притока воды в Саяно-Шушенское водохранилище (таблица 1) выполнялись по многочисленным версиям гидрографов притока воды, которые учитывали наиболее тяжелые условия формирования стока.

До 1972 года расчеты порожней полезной емкости водохранилища, необходимой для снижения расхода притока воды ежегодной вероятностью превышения 0,1% до сбросного расхода 7000 м³/с, допустимого для нижнего бьефа ГЭС, обязаны были выполняться при ее заполнении с надежно гарантированным средним расходом воды через турбины без выполнения холостого сброса воды.

Холостой сброс воды предназначался на период эксплуатации в качестве резерва на непредвиденные обстоятельства (приток выше принятого в расчетах, авария, отказ в работе оборудования).

Средний надежно гарантированный расход воды через турбины при заполнении порожней полезной емкости водохранилища в расчетах принимался по среднегодовому расходу притока воды в створе Саяно-Шушенского гидроузла при его обеспеченности 1%, равному 2100 м³/с.

За 30 суток половодья объем воды через турбины составлял W_и = 5,44 км³. Для того, чтобы при пропуске объема притока W = 25,9 км³ (таблица 1) половодья ежегодной вероятностью превышения 0,1% в течение 30 суток (основной расчетный случай) исключить холостой сброс воды, порожний полезный объем водохранилища обязан был составлять V_п = W — W_и = 25,9 -5,44 = 20,46 км³

На практике расчеты полезной емкости водохранилища стали предусматривать холостой сброс воды в период ее заполнения. В результате таких расчетов полезная емкость Саяно-Шушенского водохранилища оказалась заниженной на величину объема холостого сброса воды при пропуске притока ежегодной вероятностью превышения 0,1%, то есть на величину 25,9 – 15,3 – 5,44 = 5,16 км³.

С 1972 года гидроузлы I класса обязаны рассчитываться на безопасный пропуск притока ежегодной вероятностью превышения 0,01%+? (поверочный расчетный случай) без превышения сбросного расхода воды в нижний бьеф основного расчетного случая 0,1%.

В этих целях для временного задержания разницы объема притока ежегодной вероятностью превышения 0,01% + ? и 0,1%, равной 34,1- 25,9 = 68,2 – 60,0 = 8,2 км³ (таблица 1), обязали предусматривать в верхней части водохранилища резервную емкость, равную половине задерживаемого объема, то есть 8,2 : 2 = 4,1 км³.

Был предусмотрен заниженный порожний резервный объем около 3 км³ при заполнении до форсированного подпорного уровня (ФПУ) 544,5 м, который заполнять разрешалось при максимальном расходе воды через все турбины Саяно-Шушенской ГЭС, работающие одновременно с расходом 3400 м³/с, максимальном расходе воды через все 11 водосбросных отверстия водосброса, достигающем 13090 м³/с при заполнении водохранилища СШГЭС до нормального подпорного уровня (НПУ) 540,0 м и возрастающем до 13640 м³/с при ФПУ 544,5 м, то есть растущем до 17040 м³/с сбросном расходе воды в нижний бьеф.

Так сбросной расход воды в нижний бьеф Саяно-Шушенской ГЭС вырос с 7000 м³/с до 17040 м³/с, то есть более чем в 2,4 раза. Замысел же создания резервной емкости заключался в ее быстром заполнении и опорожнении при максимальном расчетном сбросном расходе воды в нижний бьеф СШГЭС основного расчетного случая 0,1%, равном 7000 м³/с.

3. Об изменениях в ходе временной эксплуатации гидроузла

С 1997 года из-за состояния плотины Саяно-Шушенской ГЭС НПУ понизили на 1 м до уровня 539,0 м, а ФПУ понизили на 4,5 м до уровня 540,0 м. Новая порожняя резервная емкость снизилась до 0,62 км³. В верхней части водохранилища СШГЭС выше ФПУ 540,0 м осталась порожняя емкость около 2,38 км³, заполнение которой перегружает плотину.

Нижним бьефом Саяно-Шушенского гидроузла стали Майнское водохранилище суточного регулирования и гидроузел, создающие подпор и снижающие пропускную способность нижнего бьефа до 7000 м³/с.

Вместо снижения объема притока воды в водохранилище построили дополнительный береговой туннельный водосброс и увеличили пропускную способность Саяно-Шушенского гидроузла до 19190 м³/с.

При проектировании дополнительного берегового водосброса СШГЭС был выполнен новый расчет, по которому средний расход воды через турбины гижроэлектростанции при заполнении порожней полезной емкости был принят равным 1800 м³/с. Объем воды через турбины за 30 суток половодья, учтенный в расчете, снизился до 4,66 км³.

Такие, безусловно, ошибочные решения теперь обязывают построить дополнительный водосброс для Майнского гидроузла и снять ограничение по опорожнению Майнского водохранилища до УМО 319,0 м путем перевода работы поворотно-лопастных турбин из пропеллерного в регулируемый режим.

Кроме того, в нижнем бьефе Майнского гидроузла предстоит выполнить большой объем по очистке, углублению русла реки на всем протяжении до Краснояского водохранилища, а также по переустройству инженерных защитных сооружений на пропуск расхода 19190 м³/с, так пропускная способность русла Енисея сегодня не превышает 10000 м³/с.

Таким образом, дефицит порожней емкости Саяно-Шушенского водохранилища при НПУ 539,0 м и ФПУ 540,0 м достиг 25,9 – 14,71 — 4,66 + 4,1 – 0,62 = 10,01 км³.

4. Регулирование стока на практике

Особую ответственность за результаты регулирования стока накладывает запрет заполнения порожнего объема 2,38 км³, расположенного выше ФПУ 540,0 м. Однако на практике продолжается регулирование по результатам предыдущих гидрологических наблюдений без учета этого отягчающего обстоятельства.

По расчету надежной и безопасной эксплуатацией гидротехнических сооружений и, прежде всего плотины СШГЭС, считается наполнение Саяно-Шушенского водохранилища до НПУ 539 м. В августе допускается подъем уровня до 538 м, а к середине сентября до НПУ 539 м. Продолжительность работы на уровне 539 м не должна превышать 3-4 недель. При заполнении полезного объема водохранилища СШГЭС до уровня 520 м скорость наполнения не ограничивается, до уровня 530 м не должна превышать 1,5 м в сутки, далее до уровня 539 м не должна быть выше 0,7 м в сутки.

При прогнозе притока воды (май-июнь) в объеме ?30 км³ за 30 суток половодья холостой сброс воды следует начинать строго 20.05 при заполнении Саяно-Шушенского водохранилища до уровня 520,0 м, а при прогнозе притока воды в объеме ?30 км³ — при достижении уровня 510,0 м (таблица 2, [1], стр.456).

Особенность регулирования по таблице 2 заключается в том, что при заниженном прогнозе притока воды и достижении уровня 510,0 м ранее 20 мая вынуждены выполнять холостой сброс до 20 мая. Даже при достоверном прогнозе притока ?30км³ обязаны поддерживать уровень 520,0 м более 10 суток путем холостого сброса воды. Даже при достоверном прогнозе притока ?30км³ обязаны путем повышенного объема холостого сброса воды в течение 10 суток уровень 510,0 м медленно повышать до уровня 511,0 м.

Дальнейшее регулирование скорости заполнения осуществляется при достоверном прогнозе притока воды путем роста сбросного расхода воды в нижний бьеф СШГЭС вплоть до максимального расчетного, а при заниженном прогнозе путем превышения максимального расчетного сбросного расхода, либо путем заполнения Саяно-Шушенского водохранилища выше ФПУ 540,0 м.

Единственным достоверным ориентиром при пропуске половодий и дождевых паводков обеспеченностью до 1% служит величина расхода притока воды у Кызыла после слияния Большого Енисея и Малого Енисея, определяемая по максимальным уровням.

Но в годы с повышенным летним дождевым стоком максимальный уровень весеннего половодья не может служить ориентиром для определения максимального объема и расхода притока вероятностью превышения менее 1%. Такая методика регулирования не способна дать предсказуемый конечный результат.

Например, в 2006 году скорость заполнения не превышала норматив, установленный проектной организацией, поэтому холостой сброс воды на Саяно-Шушенской ГЭС был начат на месяц позже, и отметка 537,5 м, которая должна быть достигнута только в конце июля, была набрана уже 12 июля. В дождевой паводок 12-15 июля пик расхода притока воды достиг 7900 м³/с. Расчетный расход обеспеченностью 1% в июле составляет 9025 м³/с (таблица 3). Иначе говоря, 2006 год следует относить к году ниже средней водности.

Прогноз дождевого паводка оказался заниженным, поэтому весь объем притока воды в дождевой паводок пришлось сбрасывать транзитом. В итоге объем холостого сброса достиг 15 км³, а сбросной расход — 7700 м³/с. Такой сбросной расход мог быть только при притоке ежегодной вероятностью превышения менее 0,1% (таблица 3).

Расходы и уровни водохранилища СШГЭС при пропуске весеннего половодья и дождевых паводков через сооружения Саяно-Шушенского гидроузла по расчетам Ленгидропроекта [1], стр. 457 представлены в таблице 3.

На практике, как правило, порожняя полезная емкость Саяно-Шушенского водохранилища начинает заполняться преждевременно при пониженном расходе притока воды и продолжает заполняться ускоренно при пониженном расходе воды через турбины.

Например, в 2014 году заполнение порожнего полезного объема Саяно-Шушенского водохранилища началось преждевременно 24 апреля при расходе притока воды всего 1200 м³/с. За период с 24 апреля по 30 сентября (160 суток) приток воды в водохранилище составил всего 28,45 км³ (41,7% от максимальной расчетной величины), в том числе аккумулировано 12,18 км³ и на выработку электроэнергии израсходовано 16,27 км³ при среднем расходе воды через турбины СШГЭС всего 1177 м³/с. 15 сентября 2014 года Саяно-Шушенское водохранилище было заполнено только до уровня 534,1 м, и около 2,7 км³ порожней полезной емкости водохранилища СШГЭС оказалось не заполнено.

В 2015 году Саяно-Шушенское водохранилище к началу половодья опорожнили только до уровня 500,73 м (УМО 500,0 м). Наполнение началось преждевременно 25 апреля при расходе притока воды 1400 м³/с. Средний расход воды за период с 24 апреля по 10 июля (78 суток) через турбины СШГЭС при заполнении до уровня 529,60 м в объеме 9,6 км³ составил всего 1358 м³/с. Остаток порожней полезной емкости всего 5,096 км³. Опасаясь не заполнить водохранилище, расход воды через турбины с 03 июля начали снижать.

В чем состоит опасность такого регулирования? По расчетам, в июльский дождевой паводок расход притока воды может достигнуть 15200 м³/с (таблица 3). Если в таком же темпе продолжать заполнение до уровня 535,0 м (2,8 км³ оставшейся порожней емкости Саяно-Шушенского водохранилища), то сбросной расход воды в нижний бьеф СШГЭС окажется больше 13300 м³/с и будет затоплена прибрежная застройка поселка Черемушки и нижний бьеф Майнского гидроузла.

На практике регулирование стока приходится выполнять по прогнозу притока воды в водохранилище заниженной емкости. Достоверность прогноза половодья не превышает 70%, а дождевые паводки не прогнозируются. При заниженном прогнозе холостой сброс воды запаздывает, а сбросной расход растет выше пропускной способности гидроузла.

Запас пропускной способности гидроузла на непредвиденные обстоятельства (аварии, отказы в работе оборудования по всей цепи, включая энергосистему) отсутствует. Им мог быть только холостой сброс воды в период заполнения полезной емкости водохранилища и возможность увеличения расхода воды через турбины ГЭС, вплоть до кратковременного включения в работу всех турбин ГЭС.

Таким образом, собственная безопасность Саяно-Шушенского гидроузла стала обеспечиваться только при достоверном прогнозе притока воды в пределах ежегодной вероятности превышения расхода и объема притока 0,1%, а безопасность нижнего бьефа только в пределах до обеспеченности 1%.

5. Об изменении расходе воды через турбины и выдаче мощности СШГЭС при выполнении расчетов порожней емкости водохранилища

До 1972 года нормативы предусматривали выполнять расчеты пропуска высоких вод при одновременной работе всех 10 гидроагрегатов СШГЭС с установленной мощностью 6400 МВт с расходом воды через турбины 3400 м³/с. Схема выдачи мощности ограничила выдачу мощности Саяно-Шушенской ГЭС до 3950 МВт при расходе 2100 м³/с воды через турбины.

При выполнении расчетов Саяно-Шушенского водохранилища средний надежно гарантированный расход воды через турбины в период заполнения порожней полезной емкости соответствовал среднегодовому расходу притока воды обеспеченностью 1% в створе гидроузла, равному 2100 м³/с.

Расчет пропуска половодий и дождевых паводков был выполнен также с учетом расхода воды через турбины, равного 2100 м³/с (таблица 3), поскольку схема выдачи мощности Саяно-Шушенской ГЭС была рассчитана на выдачу 3950 МВт при расходе воды через турбины 2100 м³/с.

В 2003 году при проектировании дополнительного берегового водосброса был выполнен новый расчет, по которому средний расход воды через турбины СШГЭС при заполнении порожней полезной емкости был принят равным 1800 м³/с [2].

6. О влиянии величины расхода воды через турбины в период эксплуатации водохранилища и гидроузла

В маловодный год, как правило, заполнение порожней полезной емкости начинается в апреле ускоренными темпами при пониженных расходах притока воды и пониженном расходе воды через турбины. Если прогноз притока воды в половодье оправдывается, то затруднений при регулировании не возникает. При этом, конечно, существует большая вероятность не заполнить Саяно-Шушенское водохранилище до НПУ.

Если прогноз притока воды в половодье оказывается заниженным, то водохранилище заполняется до высокого уровня, и возникают сложности с пропуском многоводного дождевого паводка: вынуждены большую часть объема притока воды сбрасывать вхолостую по причине ограничения выдачи мощности ГЭС.

При прогнозе многоводного половодья необходимо задерживать начало заполнения порожней полезной емкости водохранилища, то есть начинать заполнение при максимально возможном расходе воды через турбины и продолжать заполнение при повышенном расходе. Но ограничение выдачи мощности ГЭС не позволяет это делать, поэтому объемы холостого сброса воды оказываются большими.

Ввод в эксплуатацию второй цепи линии электропередачи «Абаканская-Итатская» расширяет возможность выдачи мощности Саяно-Шушенской ГЭС до 5100 МВт и увеличивает максимальный расход воды через турбины до 2700 м³/с.

Например, объемы холостого сброса воды в нижний бьеф Саяно-Шушенского гидроузла можно значительно снизить или вовсе исключить путем увеличения среднего расхода воды через турбины СШГЭС до 2700 м³/с (8 работающих гидроагрегатов) или даже до 3060 м³/с (9 работающих гидроагрегатов), если начинать заполнение водохранилища при расходе притока воды 2700 – 3060 м³/с и продолжать его, включая в работу возможный максимум турбин (таблица 4).

Создание условий для выдачи всей установленной мощности Саяно-Шушенской ГЭС в энергосистему Сибири частично решает проблему дефицита порожней емкости Саяно-Шушенского водохранилища.

Создание условий для выдачи всей установленной мощности Саяно-Шушенской ГЭС чрезвычайно важно для повышения гидрологической безопасности на Енисее и для повышения надежности работы энергосистем Сибири и страны в целом.

Увеличение возможности выдачи мощности Саяно-Шушенской ГЭС создает условия для коренного изменения режима регулирования стока на Енисее.

7. О влиянии увеличения порожней емкости водохранилища

Если существующий форсированный подпорный уровень (ФПУ) 540,0 м будет сохранен, то для создания 4,1 км³ порожней резервной емкости потребуется понизить нормальный подпорный уровень (НПУ) до отметки 532,8 м.

При этом НПУ порожний полезный объем Саяно-Шушенского водохранилища составит 11,2 км³, то есть в верховье в Туве для приема воды в многоводный год необходимо создать порожнюю емкость водохранилища 20,46 км³ – 11,2 = 9,26 км³, а на случай маловодного года неприкосновенный запас воды в объеме, который будет зависеть от величины среднего расхода и объема воды через турбины СШГЭС, учтенного при выполнении расчета порожней полезной емкости водохранилища.

Для исключения вероятности не заполнения Саяно-Шушенского водохранилища до пониженного НПУ 532,8 м в маловодный год обеспеченностью притока 5% необходима дополнительная постоянно заполненная емкость в верховье в Туве размером не менее объема холостого сброса воды, равного 0,48 км³ при среднем расходе воды через турбины 2100 м³/с (таблица 5).

Расчет объемов холостых сбросов воды по расчетным гидрологическим характеристикам таблицы 1 при заполнении полезного объема 14,71 км³ и 20,46 км³ без выполнения холостого сброса воды представлен в таблице 5.

Реальные объемы холостого сброса воды будут только снижаться благодаря созданной возможности увеличения расхода воды через турбины выше 2100 м³/с.

8. Почему к реализации предлагается Сейбинский створ

Создание водохранилища-регулятора стока в Сейбинском створе на Большом Енисее в Туве совместно с методом прогноза максимальных уровней воды весеннего половодья у города Кызыла [4] и [5] и создание условий для выдачи всей установленной мощности Саяно-Шушенской ГЭС позволяет уверенно обеспечивать гидрологическую безопасность в маловодный и многоводный периоды.

Для этого необходимо создать водохранилище общей емкостью 12,6 км³, в том числе 3,34 км³ содержать постоянно заполненной на случай маловодья, а 9,26 км³ использовать для временного заполнения и опорожнения, то есть для временного задержания части объема притока многоводного года до середины сентября.

По Сейбинскому створу были выполнены изыскания и предварительные расчеты по водохранилищу, плотине и машинному залу. Основные параметры гидротехнических сооружений и объемы строительно-монтажных работ приведены в таблице 6, ([3], стр. 264):

Для того, чтобы емкость стала водохранилищем–регулятором стока, необходимо предусмотреть поверхностный нерегулируемый водосброс, регулируемый водосброс с глубинным водозабором с сороудерживающими решетками и механизмом для подъема сора, позволяющий срабатывать водохранилище до промежуточного уровня, определяющего неснижаемый запас воды на маловодный год, и донный регулируемый водосброс с сегментными затворами, с сороудерживающими решетками и механизмом для подъема сора.

Сегментные затворы донного водосброса должны позволять сработку запаса объема воды в маловодный год и работу с частичным открытием. Часть отверстий донного водосброса должна быть постоянно открыта и рассчитана на пропуск минимального расхода зимнего стока. Оставшиеся отверстия донного водосброса должны служить для регулирования сброса воды по графику заполнения емкости Саяно-Шушенского водохранилища.

Водосбросы должны быть оборудованы приборами измерения расхода, объема воды, времени и скорости заполнения и опорожнения водохранилищ. Все эти сведения должны в режиме текущего времени передаваться на Саяно-Шушенскую ГЭС.

Донный водосброс и водосброс с глубинным водозабором должны быть оборудованы ремонтными затворами. Нерегулируемый поверхностный водосброс должен быть рассчитан на пропуск притока воды после заполнения емкости, то есть на пропуск трансформированного в объеме регулирующей емкости расхода притока воды вероятностью превышения 0,01% + ?.

Режим наполнения и сработки водохранилища–регулятора стока должен быть полностью подчинен режиму наполнения и сработки Саяно-Шушенского водохранилища. Нижняя часть емкости водохранилища в объеме 3,34 км³ должна содержаться постоянно заполненной на случай маловодья. В случаях полного опорожнения водохранилища-регулятора стока его заполнение производится в первую очередь до начала заполнения Саяно-Шушенского водохранилища и в дальнейшем ежегодно в пределах объема 9,26 км³ заполняется и срабатывается по графику, зависящему от графика регулирования Саяно-Шушенского водохранилища.

При наличии водохранилища-регулятора стока в Туве и благодаря появившейся возможности путем увеличения расхода воды через турбины задерживать без выполнения холостого сброса воды начало и ход заполнения водохранилища, появляется возможность коренным образом изменить режим наполнения и сработки Саяно-Шушенского водохранилища, не опасаясь его переполнения. Скорость заполнения Саяно-Шушенского водохранилища до пониженного нормального подпорного уровня 532,8 м можно будет регулировать, в основном, изменением расхода воды через турбины.

Появится возможность порожний резервный объем Саяно-Шушенского водохранилища, расположенный между уровнями 532,8 м и ФПУ 540,0 м, равный 4,1 км³, заполнять и опоражнивать кратковременно со сбросным расходом 7000 м³/с исключительно при притоке ежегодной вероятностью превышения расхода менее 0,1%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Создание водохранилища-регулятора стока в Сейбинском створе на Большом Енисее в Туве совместно с методом прогноза максимальных уровней воды весеннего половодья у города Кызыла [4] и [5] и создание условий для выдачи всей установленной мощности Саяно-Шушенской ГЭС позволят уверенно исполнять Закон РФ “О безопасности гидротехнических сооружений” на всем енисейском каскаде гидроузлов.

За счет снижения НПУ Саяно-Шушенского гидроузла до уровня 532,8 м будут созданы благоприятные условия для напряженно-деформированного состояния Саяно-Шушенской плотины.

Отпадет необходимость в создании дополнительного водосброса для Майнского гидроузла и выполнении большого объема работ по повышению пропускной способности русла Енисея в нижнем бьефе Майнского гидроузла.

Ежегодная сработка Красноярского водохранилища до уровня 230,0 м к началу половодья, которая в нынешних условиях выполняется с риском для превышения сбросного расхода воды в нижний бьеф Красноярской ГЭС, окажется обоснованной. Тем самым будет создаваться запас воды на случай маловодного года без ущерба для гидрологической безопасности нижнего бьефа в многоводный год.

Создание Каменского водохранилища-регулятора стока на Оби, Гилюйского выше Зейского, Нижне-Ниманского выше Бурейского (все без ГЭС) значительно ускорит решение проблем гидрологической безопасности на Оби и Амуре в многоводные и маловодные периоды.

Литература:

[1] А.И.Ефименко, Г.Л.Рубинштейн “Водосбросные сооружения Саяно-Шушенской ГЭС”. СПб: Изд-во ОАО «ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева», 2008.

[2] “Саяно-Шушенская ГЭС. Уточнение пропускной способности водосбросных сооружений с учетом дополнительного водосброса” инв. № 1047-1-126т, Ленгидропроект, 2003г

[3] “Гидроэлектростанции Советского Союза”, Часть 1, Справочник, типография института Гидропроект, М., 1967г.

[4] Д.А.Бураков “Методика прогноза декадного притока воды в водохранилища Енисейских ГЭС (Саяно-Шушенское и Красноярское) в период открытого русла”, Среднесибирское УГМС

[5] Д.А.Бураков, В.Ф.Космакова, И.Н.Гордеев “Результаты испытания физико-статистического метода долгосрочного прогноза максимальных уровней воды весеннего половодья р.Енисей у г.Кызыл”

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!"