Эксперт: Разрушение СШ ГЭС почти неизбежно

У нас в гостях доктор геолого-минералогических наук, член-корр. Российской экологической Академии Сергей Николаевич Волков и доктор технических наук, профессор Петр Михайлович Хомяков. Нашим читателям будет интересна их профессиональная беседа по поводу надвигающейся катастрофы.

...Если пронесет сейчас, то все расслабятся и получат ту же катастрофу, но неожиданно, и с гораздо более тяжелыми последствиями. Ибо нет сомнения в том, что СШ ГЭС будет разрушена самой Природой, в силу очень многих объективных причин. И главное - тогда её разрушение будет вызвано не столько паводком, сколько маленьким, неощущаемым человеком землетрясением. И потому - внезапным. И риск катастрофы в этом году, по причине только гидрологических факторов, много меньше, чем он будет в период активизации сейсмической и тектонической активности в период с 2012 по 2015 год...

П.М. О ситуации на Саяно-Шушенской ГЭС в последнее время написано не мало. В том числе и на сайте Академии национальной победы. При этом основное внимание уделялось паводку 2010 года, который прогнозировался аномальным. И вот, «момент истины» настает. Ваше мнение, коллега, подтверждают события, алармистские прогнозы, или наоборот, официальную версию в стиле «все хорошо, прекрасная маркиза»?

С.Н. Паводок в Сибири постепенно набирает силу. Пока фронтовые сводки приходят с равнинных ландшафтов - то тут то там под водой оказываются федеральные и иные трассы, трубопроводы, поселки, окраины городов. Про Енисей, ясное дело, пресса помалкивает. Это и понятно - в горы, где находится основной водосбор СШ ГЭС, весна только приходит.

П.М. Ваши слова «фронтовые сводки» намекают на очевидную аномальность паводка.

С.Н. Некоторая аномальность, несомненно, присутствует. Но алармистские прогнозы все же выходят за пределы того, что мы пока наблюдаем. Эти прогнозы базируются исключительно на аномальном влагозапасе водосборных бассейнов, вызванном экстремально снежной зимой. Даже официально признается, что снегозапас более, чем в 3 раза выше нормы. Но мой взгляд, эти оценки, опирающиеся только на запасы снега, скажем так, не совсем профессиональны. Хотя с точки зрения чисто количественной, все вроде бы сходится - больше снега, больше водоприток, больше уровень воды в водохранилище, больше вероятность, что плотине конец! Но так ли это на самом деле?

Любые паводки на поверхностных водотоках, включая и огромные реки, описываются так называемым гидрографом стока. Это зависимость уровня и расхода воды в реке от времени в пункте наблюдений. Как правило, график зависимости состоит из нескольких волн подъема и спада уровня от одной до 3-4х. Структура весеннего гидрографа стока самая разнообразная и определяется массой факторов: ландшафтными особенностями водосборной площади реки, количеством влагозапаса в снежном покрове, характером таяния снега и поверхностного стока, геоморфологией и геологией ландшафта и так далее. От соотношения этих факторов зависит интенсивность, и масштабность во времени прохождения паводковых волн.

Специалисты-гидрологи знают, что характер паводка весной, т.е. гидрограф стока, во многом, определяется не особенностями зимы, а.... спецификой поздней осени. Все зависит от того, на какую поверхность ландшафта падает снег - промерзшую или нет, насыщенную влагой или не очень.

Если хорошо водопроницаемые почвы и горные породы насыщены водой, и, как следует промерзают в таком состоянии до установления снежного покрова, это значит, что весной грунтовые и подземные воды будут формировать 2-й и/или 3-й пик гидрографа стока. Первая волна будет представлена поверхностным талым стоком, которая просто скатится по замерзшей поверхности. И не факт, что она будет максимальной - все зависит от условий снеготаяния, влагозапаса в снежном покрове и геологическом водонасыщенном массиве, а также его водоотдачи. Но она будет короткой по времени, а вторая и третья - растянута. Наихудший сценарий тот, когда запасы влаги и в геологическом массиве и в снежном покрове оказываются существенно выше среднемноголетней нормы.

Если установлению снежного покрова предшествовала сухая и теплая погода, снегопад при отрицательных температурах будет покрывать непромороженный почвенный покров и одновременно насыщать его влагой. При интенсивных снегопадах почвы и горные породы не успевают, как следует насытиться влагой и промерзнуть - снег защищает их от промерзания. И тогда весь влагозапас сосредотачивается в снежном покрове.

Это означает относительно короткий, но мощный при благоприятных условиях снеготаяния паводок весной, с ярко выраженной интенсивной первой волной, и значительно менее - второй. А третьей может просто и не быть.

Геология бассейна может существенно влиять на гидрограф стока, усиливая продолжительность паводка в карстовых районах и на участках распространения водопроницаемых горных пород. Характер водонасыщенности, сформированный в осенний период и водоотдачи пород в весенний - немаловажные факторы весеннего половодья на крупных реках.

Таким образом, чтобы прогнозировать характер паводка в водосборном бассейне, особенно в горном, надо не только знать количество выпадаемых осадков на изучаемой территории, но и хорошо представлять ситуацию с состоянием водопроницаемой геологической толщи накануне зимы. Причем на всей площади водосбора.

Очень маловероятно, что наш отечественный РосГидроМет и служба мониторинга окружающей среды вышеизложенные факторы паводка на Енисее как-то оценивала в огромном и очень сложном по геолого-геоморфологическому строению бассейне. Поскольку метеостанций хотя бы старых, советских (про автоматические лучше не упоминать) в трудно доступных горных ландшафтах как не было, так и нет.

Что в сухом остатке? Характер паводка неизвестен и остается только гадать на кофейной гуще, по какому сценарию пойдет развитие ситуации. Да, снега выпало много выше нормы, но не факт, что влагозапас в водопроницаемых породах также был выше среднемноголетнего. Если это так, то гидрограф стока по интенсивности и продолжительности будет такой, что плотина его может не выдержать со всеми вытекающими последствиями.

Во втором варианте летальный исход для плотины возможен только при усилении первой волны талого стока интенсивным выпадением ливневых осадков. Тогда снег тает очень быстро, не успевает существенно испариться и первая же волна покажет РусГидро, образно выражаясь, где раки зимуют.

В противном случае медленное таяние снега приводит к перераспределению влагозапаса и его значительному уменьшению в результате испарения. Это - обычный в природе режим паводка, который наблюдается каждый год. Испарение снега и льда способно уменьшать количество воды в снежном покрове на 30-40%, одновременно, изменяя его структуру. Поэтому для СШ ГЭС - это самый благоприятный, щадящий вариант ее сохранения.

П.М. Но давайте предположим, что предыдущие условия вполне соответствовали средним для этого района. И условия таяния тоже соответствуют средним. Можно ли в этом случае говорить, что паводок будет большим во столько же раз, во сколько больше влагозапас в бассейне?

С.Н. Нет. Паводок в этом случае будет примерно в 1,6-1,7 раз больше нормы.

П.М. П.М. Знаете, больше нормы в 1,7 раз, это тоже весьма опасно для станции.

С.Н. Согласен.

П.М. Кроме того, паводок начался в апреле. Вернее во второй половине апреля. Но за апрель растаяла только незначительная часть снега. Основное таяние происходит в мае, начале июня. И идет это таяние как раз в условиях довольно сильных дождей. Согласно долгосрочным прогнозам это положение сохранится на большую часть времени паводка. Так что, условия далеко не средние. Можно добавить к вашим 1,6 -1,7 еще процентов 20, а то и 30? При интенсивных осадках никакого испарения не происходит. Не так ли?

С.Н. Надо смотреть более детально. Но, в общем, с вероятностью более 50% при таком развитии ситуации, возможно, что паводок и достигнет величин, в 2 раза выше средних.

П.М. Хотелось бы обсудить еще такой вопрос. Пиковые расходы, при более плавном ходе паводка, меньше. Но, согласитесь, законы сохранения незыблемы. Значит, паводок в этом случае будет более продолжительным. Конкретному объему воды надо будет все равно стечь. Пусть в виде повышенного грунтового стока, если вода ушла в глубину. А это, в свою очередь приведет к наложению «хвоста» паводка весеннего на летний дождевой паводок.

С.Н. В целом вы, коллега, правы. Однако в данном случае мы выходим за пределы рассмотрения весеннего паводка этого 2010 года. И я бы в таком случае обратил внимание уже не на гидрологические, а на сейсмические факторы. Ибо перспектива разрушения этого огромного технического сооружения может оказаться совсем не связанной с паводком 2010 г. Если процесс формирования гидрографа стока пойдет по благоприятной для СШ ГЭС кривой, никакого разрушения не будет. И такой сценарий, как мне кажется, более вероятен.

В инженерной геофизике есть такое понятие - накопленная сейсмичность. Не хотел бы усложнять статью профессиональными терминами, но от этого никуда не денешься. На уровне самого простого понимания - это эффект усиления разрушительной силы землетрясений за счет накопления в техногенных объектах или геологическом массиве сейсмической энергии малой магнитуды, неощущаемой человеком.

Это та часть энергии малых сейсмических волн, которая локализуется в природной или техногенной среде и направлена на разрыв её сплошности по геофизически ослабленным зонам.

Это означает, что такие сейсмически слабые, в 1,5-2 балла волны, способны вызывать разрушения зданий и сооружений, эквивалентные землетрясению в 5-6 и более баллов. А еще этого говорит о том, что, например, в районах с расчетной по Строительным нормам и Правилам (СНиП) сейсмичностью, скажем в 5-6 баллов, возможны эффекты разрушений силой до 7-8 баллов и более.

В горных районах, такой эффект может оказываться еще выше, чему самым ярким примером являются последние события в Тайване (фото). Для специалистов очевидно то, что сам по себе оторваться такой кусок горы не может. Этот гигантский оползень-обвал был уже подготовлен всей сейсмической предысторией малых толчков, когда последнего оказалось достаточно чтобы оторвать склон по ослабленной зоне. Собственно говоря, так и происходит большинство природных геологических катастроф.

Может ли человек в условиях неблагоприятного сочетания климатических и геологических факторов как-то предвидеть катастрофическое развитие ситуации? Увы, науке здесь пока хвастать нечем.

Дело в том, что существующие методы контроля состояния сплошности среды позволяют выявлять незаметные человеческим глазом микротрещины по факту их возникновения внутри массива, а не по факту накапливающейся поглощенной сейсмической энергии, сосредоточенной в кристаллических решетках минералов. То есть человек, какими бы сканерами или радарами не обладал, не в состоянии видеть картину распределения накопленной сейсмичности, и тем самым прогнозировать положение в пространстве будущих зон разрушения. Наука еще до этого не доросла, хотя попытки исследования этого явления были еще в советское время с успешной защитой патентов. Естественно секретных.

П.М. То, о чем вы говорите, вполне корреспондируется с оценками других наших коллег. Еще В 70-е годы была опубликована монография лауреата Госпремии Л.К. Зятьковой «Новейшая тектоника Западного Саяна», где изложены все характеристики тектоно-структурных процессов. Там же дана информация и о грядущей (тяжёлой!) судьбе плотины.

Ибо еще тогда специалисты обнаружили большую интенсивную и разнообразную геологическую активность в районе и на участке строительства ГЭС. Активность особенно проявлялась в значительных движениях земной коры и в сгущениях разломной сети. Вывод был один: продолжить дальнейшие изыскания, а начавшееся строительство приостановить. Кто к ним прислушался? Никто!

И вполне в русле ваших объяснений, можно сказать, что отсутствие больших землетрясений еще ничего не означает. Плотине будет достаточно небольшого локального землетрясения, спровоцированного сугубо местными факторами изменения геологической среды в процессе заполнения и сработки водохранилища.

Хотя, в данном вопросе, в отличие от гидрологических прогнозов, мы не можем дать вероятностные оценки. Тут, увы, можно сказать, опасно, и все.

С.Н. Да, иногда и специалистам приходится обращаться к житейской логике. Типа «беда не ходит одна». Ведь на склонах водохранилища, по ущельям рек и водопритоков имеются много оползне-опасных и обвальных участков. Представьте себе сход ряда мощных оползней в водохранилище или его притоки в результате небольшого локального землетрясения. И сценарий, типичный для гор: формируется подвешенное озеро, а потом его прорывает. Озера бывают разные, примеров в истории много, когда возникающие селевые потоки сметали все на своем пути. Так вот, в нашем случае, если такое случится, селевая волна может быть сравнима с волной паводковой.

П.М. Не пора ли дать резюме?

С.Н. Пожалуй, пора.

П.М. Тогда приступим. Паводок в этом году будет большим, чем обычно. Как минимум в 1,7 раз. Большие значения могут быть, но вероятность таких оценок отнюдь не 100%.

С.Н. Скорее то, что паводок будет больше обычного более, чем в 2 раза возможно с вероятностью около 50%. Может быть и больше, но, разумеется, чем большие оценки величины паводка, тем они менее вероятны.

П.М. Да, разумеется. Прибавим сюда еще сейсмическую опасность. Но этот фактор конкретно с периодом весны и начала лета 2010 года связать трудно. Хотя, вероятность такая есть. Ведь сейчас активизируется Солнце, а это влияет и на сейсмическую активность.

С.Н. Да. Знаете ли, совершенно очевидно, что локальное землетрясение в период паводка, пусть даже большего, чем нормальный всего в 1,7 раза, будет катастрофическим для плотины.

П.М. Это очевидно. Но мы не можем такое землетрясение предсказать. Хотя прогнозируется весьма сильная активизация солнечной активности как раз на период пика паводка. Начиная с 20-х чисел мая. Так что добавить процентов 5 к оценке вероятности возникновения критической ситуации именно в этот период стоит. Не так ли?

С.Н. Да, согласен с вами. Но что же все же у нас получается? Численные оценки.

П.М. Численные оценки в итоге следующие. Вероятность катастрофы около 50%. Чтобы говорить о катастрофе наверняка, надо быть уверенным в превышении паводка над нормальным более, чем в 2 раза. Или, хотя бы в 1,8-2,0 раза, но в сочетании с локальным землетрясением. А это в любом из описанных вариантов имеет вероятность реализации не более 50%.

С.Н. Читатели могут указать нам на то, что мы ранее были более уверены в неизбежности катастрофы.

П.М. Знаете, сейчас мы более детально рассуждаем о том, при каких условиях сценарии катастрофического и, скажем так, штатного развития ситуации, возможны. При этом, прекрасно понимая, что на снижение риска катастрофы времени уже не осталось. НИКАКОГО! А зимой его еще можно было снизить. Поэтому завышенные оценки опасности были также обоснованны и оправданы борьбой за безопасность людей. Этими оценками мы, как и другие коллеги-ученые из Сибири, стремились подвигнуть власти на действенные меры по предотвращению катастрофы. Увы, не только наши, но и другие, предупреждения не были услышаны.

Но ведь, вдумаемся, 50%-я вероятность катастрофы, в которой могут погибнуть полтора миллиона человек, вызвала бы адекватную реакцию властей всех уровней в любой нормальной стране. Ведь, в теории принятия решений, такие ситуации оцениваются просто. Вероятность умножается на число потерь. Итог? 0,5 умножим на полтора миллиона, получаем 750 тысяч потенциальных жертв. Исходя из таких оценок, и принимаются решения. Решения свести риск к минимуму. Риск, а не экономические потери толстосумов из РусГидро и РусАла.

Но это в нормальной стране. А в России московским властям плевать на жизнь сотен тысяч сибиряков. И наши усилия ни к чему не привели. Поэтому сейчас мы говорим уже холодно и отстраненно: 50 на 50. И пусть иные надеются, что пронесет. По мне, чем больше такого дурного везения, тем катастрофичнее последствия в итоге.

С.Н. Да. В этом вы правы. Если пронесет сейчас, то все расслабятся и получат ту же катастрофу, но неожиданно, и с гораздо более тяжелыми последствиями. Ибо нет сомнения в том, что СШ ГЭС будет разрушена самой Природой, в силу очень многих объективных причин. И главное - тогда её разрушение будет вызвано не столько паводком, сколько маленьким, неощущаемым человеком землетрясением. И потому - внезапным. И риск катастрофы в этом году, по причине толькогидрологических факторов, много меньше, чем он будет в период активизации сейсмической и тектонической активности в период с 2012 по 2015 год.

Когда катастрофического события ждут и заранее к нему готовятся - оно зачастую не случается. Катастрофы потому и катастрофы, что они непредсказуемы и, происходят чаще всего тогда и там, когда и где их никто не ждет.

П.М. Согласен с вами, но в ситуации с Саяно-Шушенской ГЭС, с одной оговоркой. Никто особо и не ждет этой катастрофы. Под соответствующим воззванием подписалось менее 4 тысяч человек. Это притом, что катастрофа угрожает полутора миллионам. Так что, и в мае она будет неожиданна. И в июне или июле, когда на «хвосты» паводка весеннего наложится пик паводка дождевого. И вообще в любое время, когда активизация солнечной и сейсмической активности приведет к соответствующим локальным эффектам. Все это в итоге скорее не случайно, а закономерно. Но тут мы переходим к иной теме, прямо с Саяно-Шушенской ГЭС не связанной. Вы согласны?

С.Н. Да

П.М. Тогда поблагодарим читателей за внимание к нашей довольно профессиональной беседе. Надеемся, мы не злоупотребили своим профессионализмом и читателям были интересны наши выводы и разъяснения.