На Саяно-Шушенской начинается паводок....

Как помнят наши читатели, после аварии, мы посвятили несколько материалов ситуации на Саяно-Шушенской ГЭС. Паводок на Енисее, уже начался. А как же там сегодня на Саяно-Шушенской? Официально, всё под контролем – новые водосбросы, твёрдая уверенность. Неофициальные новости оттуда приходят не совсем обнадёживающие, хотя «Русгидро», и прочий официоз уверяют, что «в Багдаде всё спокойно». Боимся, что реальное положение дел, не так безоблачно. Мы хотим дать дайджест вероятных сценариев, которые рассматривают независимые наблюдатели. Для начала, напомним читателям, что есть такое СШ ГЭС.

СШ ГЭС есть уникальный гидротехнический объект, который в СССР был построен, с одной стороны, сильно опережая своё время и возможности страны, с другой – в нарушение всех правил и расчетов. Много нового на эту тему рассказал господин E.A. Долгонин, бывший главный инженер КрасноярскГЭСстроя, Герой Социалистического Труда. Его рассказ был опубликован в издании «Правда Хакассии» и с одной из перепечаток можно ознакомиться здесь . Приводим небольшую выдержку из материала:

…. В мире уже давно строились арочные плотины высотой более 100 метров, и этот опыт был, конечно, использован при проектировании Саяно-Шушенской плотины. Однако при расчётах комбинированной арочно-гравитационной конструкции требуется учёт значительно большего числа переменчивых факторов, что требует применения мощных средств вычислительной техники. Имевшиеся на то время в СССР вычислительная техника и математическое обеспечение позволяли решать задачу устойчивости такой плотины лишь в значительной степени «огрублённо», схематично, отбрасывая влияние целого ряда второстепенных (и не очень) факторов и без учёта возможных изменений исходных условий в процессе строительства….

….. В проекте Саяно-Шушенской ГЭС был впервые в мировой практике принят способ гашения колоссальной мощности потока (свыше 25000 мегаватт) с помощью водобойного колодца. Это было смелое (и я убежден: необоснованно смелое!) решение. Осуществленный впервые в 1985 году сброс объемов воды, значительно меньших, чем расчетные, показал неработоспособность водобойного колодца. Выполнявшаяся в течение ряда последующих лет его реконструкция не принесла желаемых результатов, мнения специалистов о причинах разрушения разошлись, и приемлемого решения по восстановлению его расчетной пропускной способности так и не найдено. По мнению ряда специалистов (и я в их числе), его просто не существует. Комиссия по приемке ГЭС в постоянную эксплуатацию приняла единственно верное решение о незамедлительном строительстве дополнительного берегового водосброса….

….Строительство Саяно-Шушенской ГЭС в начальный период работ развивалось медленными темпами, стройка существовала сначала за счёт средств, выделяемых на Красноярскую ГЭС, потом на своем мизерном финансировании. Так продолжалось до 1976 года, а с 1977 года деньги на Саяно-Шушенскую ГЭС потекли рекой. Причина такого резкого усиления внимания к ней планирующих органов была до банальности проста: у Минэнерго СССР (а, соответственно, и у государства в целом) наметился провал с вводом энергетических мощностей на IX пятилетку, что было недопустимо (прежде всего, по политическим мотивам) и грозило некоторым высокопоставленным руководителям потерей своих кресел. Именно по этой причине в 1975 году министром П.С. Непорожним было принято не подкреплённое никакими проектами и расчётами, волевое решение о форсировании ввода двух первых агрегатов Саяно-Шушенской ГЭС в декабре 1978 года. И, хотя было совершенно очевидно, что стройка не готова к такому повороту событий, никакие разумные доводы против этого не принимались, вплоть до угрозы «оргвыводов». Проектировщики поначалу пытались возражать, однако тут же были одёрнуты и вынуждены были встать по стойке «смирно». Они послушно разработали соответствующий проект пускового комплекса с заранее невыполнимыми объёмами работ, предоставив строителям «почётное право» возражать министру. Этим проектом предусматривался ввод первых агрегатов на пониженном напоре воды всего 60 метров, т.е. в три с лишним раза меньшем, чем расчётный, равный 197 метрам. Предусматривалось до пуска в декабре 1978 года выполнить лишь самый необходимый минимум работ, но и этот минимум был почти в два раза больше того, который реально можно было выполнить при хоть каком-то соблюдении заданной технологии. Агрегаты должны были вводиться с временными, сменными рабочими колёсами турбин. Далее предусматривалась сложная схема достройки плотины и наполнения водохранилища до проектных отметок. Было понятно, что это должен был быть ввод агрегатов лишь «на бумаге», никакой экономической выгоды в нём не было, напротив, были лишь одни убытки да снижение надёжности уникального сооружения…..

Господин Долгонин, к слову, был один из немногих, кто пытался возражать «гидроинженерам» из Политбюро ЦК КПСС, поэтому его сняли с должности и с почётом отправили что-то там возводить в «братский Ирак». О том, что было дальше, уже хорошо описано в десятках, если не сотнях технических публикаций о СШ ГЭС, суть которых сводится к тезису «плотина держится на честном слове» или, проще говоря, на соплях.

Как видно из рисунка, плотина состоит из так называемых «столбов» - четырёх арок, образующих тело плотины, изолированных друг от друга и в разрезе напоминающих столбы (откуда и название). Три из четырёх столбов с огромными трещинами и плотина, по сути, держится на последнем четвёртом.

Эта ситуация имеет место, как оказалось, очень давно и широкая публика до августа прошлого года просто ни о чём не знала и никак не интересовалась инженерным состоянием колоссального объекта. Но в августе 2009-го грянула катастрофа и всем сразу стало интересно, и на предмет почему произошла авария, и что дальше с плотиной будет? Тогда же, кто-то из независимых гидроинженеров сделал простой подсчёт:

Сброс воды через один работающий гидроагрегат составляет 350 кубических метров в секунду. Десять агрегатов позволяют пропускать через плотину 3500 тонн воды в секунду. Две трети времени в году приток воды в Енисей порядка этих цифр, однако в паводок, когда в горах начинает таять снег, приток воды увеличивается и очень сильно. Для пропуска дополнительной воды и существует тот самый злополучный водосброс, который инженеры не смогли довести до ума. По максимуму он пропускает 13 000 кубометров в секунду, что в сумме с пропуском через работающие гидроагрегаты (3 500 тонн в секунду) даёт 16 500 тонн в секунду. Это колоссальная цифра, и даже Енисей последний раз превышает её очень редко. (В 1979-м году, например, когда суммарный приток был 25 000 тонн в секунду и вода пошла через край. Ещё сильнее был паводок 1936-го года). Помня об этом, и понимая, что лишние тонны в секунду нужно будет куда-то девать случись паводок 1979-го года (или 1936-го!), было принято решение о строительстве обводного берегового водосброса, который рассчитан на вынос дополнительных 5 000 тонн. Однако гладко было на бумаге.

Как показал опыт работы плотины, действующий на ней водосброс способен работать только на 37% мощности, то есть пропускать через себя не более 5 000 кубов в секунду. Несколько раз задвижку пробовали открывать больше, и тогда вода полностью ломала водобойный колодец, грозя подмыть основание плотины. Тем не менее, 20 000 (и тем более 25 000) кубометров секунду Енисей приносил не каждый год и 3 500 тонн пропуска через гидроагрегаты + 5 000 пропуска через водосброс вполне хватало. В ожидании паводка из водохранилища всю зиму спускали воду, создавая тем самым резервный объём, куда и попадало всё, что более 3 500 + 5 000 кубометров в секунду. Так было до августа 2009-го, когда авария вывела из строя все десять гидроагрегатов. С этого момента СШ ГЭС смогла пропускать через себя не более 5 000 кубометров в секунду, что очень мало даже для минимального паводка.

Кроме того, если максимальный расчетный уровень верхнего бьефа 540 метров, то после выявления трещин в плотине этот уровень сильно занизили, и вода уже давно не поднималось к этим цифрам, а это – резервный объём водохранилища. То есть, уже в августе прошлого года стало понятно, что переполнение водохранилища это только вопрос времени, точнее – весны.

«Русгидро» попыталась выйти из ситуации экстренным ремонтом гидрогрегатов чтобы опять начать пропускать через них воду и столь же экстренным строительством обводного берегового водозброса. Стройка там была настолько нервная, что начальники из Москвы по свидетельству очевидцев пинали сапогами арматуру и кричали матом на бетон чтобы он быстрее застывал. Тем не менее, починить удалось только два агрегата (совокупно они дадут 700 кубометров секунду), и построить только один из двух обводных каналов, который даст 2 000 кубометров секунду при нехорошем стечении обстоятельств. Что это за такие нехорошие обстоятельства?

Дело в том, что обводные береговые водосбросы начали строить ещё во времена, когда уровень воды в водохранилище был расчётный и места входа в обводные тоннели спроектировали на уровне 524 метра. Предполагалось, что лишняя вода (что выше 524 метров) как раз и будет втекать в новую трубу. Но со временем экплуатации построенной через жопу плотины проверочные комиссии выявляли всё больше и больше проблем в её конструкции (трещины в теле, отрыв от дна и так далее), для борьбы с которыми рабочий уровень водохранилища был занижен. Поэтому теперь вода только для того чтобы попасть в новый водозабор должна поднять выше чем допустимо и тем самым вывести напряжение конструкции в область запредельных цифр. Никто не может предсказать – переживёт плотина такую нагрузку или развалится. Поэтому мы и говорим, что мощность 2000 кубометров секунду обводной канал даст только при неблагоприятном стечении обстоятельств. Плотина будет работать с риском. И смысла в этом риске не будет.

Если суммировать 700 кубометров пропуска через гидроагрегаты, 5 000 кубометров в секунду, пропуска через водосброс плотины, и 2 000 кубометров пропуска через обводной водосброс, в сумме получим 7 700 кубометров в секунду. Для паводка, который может, будет, и 25 000 кб/с. в секунду этого явно не хватит. Поэтому волей неволей придётся включать и второй недостроенный и недобетонированный обводной тоннель (это ещё 3 000 кубометров в секунду), и на полную мощность открывать действующий водосброс плотины. Риск будет колоссальный, ибо, чем закончится полное разрушение водобойного колодца не предскажет никто, вода вполне может подмыть фундамент плотины и Енисей потечет под ней. Не меньше будет риск и от течения воды по неготовому второму обводному тоннелю. Скала с тоннелем начнёт вибрировать, а плотина сейчас не арочно-гравитационная, а исключительно арочная, ибо трёх столбов из четырёх как бы и нет. И скала, к которой крепится плотина, будет очень сильно трястись. Но даже этот колоссальный риск не спасет ситуацию если паводок будет большой. Считаем:

700 кубометров – пропуск через гидроагрегаты,
13 000 – пропуск через водосброс плотины (это максимальный уровень, который может привести к разрушению основания и поэтому был ограничен до 5 000 ).
2 000 + 3 000 = 5 000 – пропуск через береговой водосброс.

Итого 18 700 кубометров в секунду. К слову, Красноярская ГЭС, которая ниже по течению, станция несколько меньшая, чем СШ ГЭС и её суммарная пропускная способность никак не 18 7000 кубометров в секунду, а порядка 12-14 000. Что с ней будет при потоке 18 700 метров в секунду – непонятно.

Поток воды объёмом 18 700 кубометров в секунду - это очень большая цифра и её вполне достаточно чтобы пропустить обычный паводок. Но, к сожалению, информация из Тувы и Хакассии говорит о том, что паводок будет далеко не обычный. Снега там ещё в апреле было две годовых нормы, а в мае снег не только не растаял как обычно, а снега ещё и прибавилось. Его в горах столько, что таких завалов не помнят даже старожилы, которые видели паводки и с притоком более 20 000 тонн в секунду. По некоторым оценкам Енисей может выйти на уровень и в 40 000 кубометров секунду.

25 000 тонн в секунду – это как минимум, это уже то что было. Но сейчас прирост уровня воды в притоках Енисей идёт невиданными темпами и со временем будет только расти –снег в горах только начал таять. Что будет дальше, когда снег растает ещё, когда пойдут дожди? Объём запаса водохранилища не бесконечен и рано или поздно он закончится. Если водосбросы не справятся, то вода потечет через верхний гребень плотины, начав падать на машинный зал с высоты в четверть километра. Это будет равносильно бомбардировке цементными блоками, чего не выдержит никакой фундамент. Поток снесёт всё. Если, конечно, плотина не развалится раньше.

В общих чертах развитие событий предсказано ещё в феврале этого года , так что в этих расчётах нет ничего нового. Новым является заявление о том, что СШ ГЭС, оказывается, стоит в «очень сейсмически опасном районе»:

Как сообщает пресс-служба Законодательного собрания Красноярского края, на сегодняшнем заседании комитета по экономический политике о состоянии и обеспечении сейсмобезопасности в Красноярском крае перед депутатами выступили научный руководитель Научного инженерного центра геодинамики и сейсмостойкого строительства Наум Абовский и директор некоммерческого партнерства «Экологический центр рационального освоения природных ресурсов» Виктор Сибгатулин.По мнению ученых, мониторинг сейсмических процессов свидетельствует о нарастании сейсмической угрозы районам Красноярска и Саяно-Шушенской ГЭС. С 2000 по 2009 год только в Красноярске зафиксировано 5 землетрясений с интенсивностью от 3 до 4 баллов. В ближайшие 2-3 года можно ожидать землетрясение в Красноярске с интенсивностью до 6 баллов, в районе Саяно-Шушенской ГЭС от 6 до 7 баллов, что приведет к негативным последствиям, учитывая наличие ветхого фонда и новостроек, не отвечающих требованиям сейсмостойкости.

Вот такие, интересные всплывают факты. Сначала из Красноярска сбегает гражданин Хлопонин, которому поручили что-то более ответственное. Потом скоропостижно умирает гражданин , сидевший на «откатах» вокруг строительства берегового водосброса. Весь год зачем-то спешно строили Богучанскую ГЭС, у которой пока стоит Красноярская ГЭС, нет потребителя, словно кто-то знает, что скоро Красноярской ГЭС не будет на карте. Господин Дерипаска, сильно задолжавший к августу прошлого года, резко реструктурировал свои долги, впарив кредиторам акции СШ ГЭС и питаемых от неё предприятий. Дальше на телевидение приглашают каких-то шаманов , которые должны успокоить народ. Правда, всё не показывают, что шаманы сказали, а дают в эфир нарезку, трактующие интервью несколько в ином ключе. Как сообщают на форумах, очень много градоначальников из населённых пунктов что идут по Енисею сразу за плотиной вдруг сдриснули со своих мест и умотали кто в Красноярск (туда волна будет идти много часов), кто ещё дальше. Теперь вдруг появляется «угроза землетрясения» ибо Шамиль Басаев уже как бы умер и больше списать не на кого. В общем, с тревогой следим за развитием событий. По оценкам экспертов выход паводка на полную мощность начнётся где-то в районе 21-го июня, так что на этот период очевидно и следует ждать резкого усиления «сейсмической активности». Полагаем, тряхнёт так, что с табуреток послетают даже многие граждане в Москве.

Теоретически, плотина может всё-таки устоять. Например, если в Хакассии будет резкое похолодание, холодно будет всё лето, и снег будет таять очень медленно. Или если помогут какие-нибудь инопланетяне. Или если случится иное чудо.