История саяно шушенской гэс. Саяно-Шушенская ГЭС, самая большая ГЭС в России

История саяно шушенской гэс. Саяно-Шушенская ГЭС, самая большая ГЭС в России

На прошлой неделе мне посчастливилось побывать на крупнейшей в России Саяно-Шушенской ГЭС ru.wikipedia.org/wiki/Саяно-Шушенская ГЭС , которая также является самым большим инженерным сооружением нашей страны.


Саяно-Шушенская ГЭС расположена на реке Енисей, на границе между Красноярским краем и Хакасией. Высота её плотины - 242 метра.

Строительство ГЭС началось в 1963 году, и завершилось только в 1990 году. Первый гидроагрегат с временным рабочим колесом был поставлен под промышленную нагрузку 18 декабря 1978 года. Сейчас это колесо превращено в памятник.

Временным колесо было потому, что сначала станция была запущена на низком давлении воды, пока плотина была ещё не достроена. Строительство плотины было завершено в 1980 году, на неё ушло 9,075 миллионов м³ бетона. Десять гидроагрегатов ГЭС были запущены в 1979-1985 годах. Каждый гидроагрегат имеет мощность 640 мегаватт. Общая мощность станции - 6.4 гигаватта. К 1986 году Саяно-Шушенская ГЭС выработала 80 млрд кВт⋅ч и полностью окупила затраты на строительство.

17 августа 2009 года на станции произошла крупнейшая в истории российской гидроэнергетики авария, ставшая причиной гибели 75 человек. Восстановление станции завершилось 12 ноября 2014 года. На ГЭС заменено всё оборудование, даже то, которое не пострадало при аварии. Заменены все турбины, генераторы, трансформаторы, автоматика, система управления, распределительная станция. Завершено строительство берегового водосброса (его строительство было начато в 2005 году, но приостановлено из-за нехватки финансирования).

Сейчас машинный зал станции выглядит так. От того, что было раньше, остался лишь каркас здания.

Системы управления - самые современные.

Остались и аналоговые приборы.

Прямо сейчас один гидроагрегат вырабатывает 620.9 миллионов ватт.

Мне удалось подойти к отключённому гидроагрегату и заглянуть внутрь.

Издалека машинный зал кажется совсем маленьким (это из-за того, что плотина гигантская), внутри же он оказался огромным.

А так он выглядит снаружи.

Вода, пройдя через турбину, ещё долго закручивается в вихри.

За машинным залом установлены огромные трансформаторы, повышающие напряжение до 500 киловольт. Их гудение слышно даже на смотровой площадке в полутора километрах от станции.

Ощущения, когда стоишь у основание плотины, совершенно непередаваемые. Она невероятно огромная.

На этой фотографии есть человек. Попробуйте его найти.

Это альпинист, проверяющий состояние плотины.

Сверху это выглядит очень страшно.

Толщина плотины доходит до 100 метров. На её гребне есть два уровня. Нижний - служебные автомобильный проезд.

По верхнему перемещается кран, поднимающий заслонки водосброса.

Я всегда думал, что не боюсь высоты. Заглянув, за парапет вниз понял, что боюсь.

С гребня плотины открывается потрясающий вид на Енисей.

А вот этот вид, увы, не увидит ни один турист. Это водохранилище перед плотиной.

Дело в том, что вся "жизнь" находится внизу, за плотиной. А перед ней ней нет ни дорог, ни жилых поселений на многие сотни километров и попасть туда обычному человеку невозможно.
Плотина сверху выглядит так.

Слева внизу входы тоннеля берегового водосброса.

О том, как он устроен и ещё о многих интересных вещах расскажу в следующий раз.

Продолжение следует.

Спасибо компании Русгидро за возможность оказаться на Саяно-Шушенской ГЭС и увидеть её работу изнутри.

© 2015, Алексей Надёжин

Недавно, благодаря «РусГидро», я побывал на Саяно-Шушенской ГЭС. Не скрою, это была моя давняя мечта, и вот она осуществилась и даже не благодаря «нашему достоянию»… Итак, сегодня именно она на страницах самого промышленного блога ЖЖ:

Саяно-Шушенская ГЭС им. П. С. Непорожнего - крупнейшая по установленной мощности электростанция России и 7-я в мире. Установленная мощность станции составляет 6 400 МВт, среднегодовая выработка - 22,8 млрд кВтч электроэнергии. Она расположена на реке Енисей, на границе между Красноярским краем и Хакасией, у посёлка Черёмушки, возле города Саяногорска. Является верхней ступенью Енисейского каскада ГЭС.

Свою историю СШГЭС условно ведет с 4 ноября 1961 года, тогда в Абакан прибыл первый отряд изыскателей «Ленгидропроекта» во главе с Петром Васильевичем Ерашовым. с целью поиска наиболее подходящего створа для строительства новой мощной ГЭС на Енисее. Было обследовано пять конкурирующих створов: Майнский, Кибикский, Мраморный, Карловский и Джойский. По материалам изысканий Государственной комиссией 21 июля 1962 года был выбран окончательный вариант - Карловский створ, хотя первоначально наиболее перспективным казался Джойский створ.

На протяжении 1962 - 1965 годах «Ленгидропроектом» велись активные работы в рамках разработки проектного задания Саяно-Шушенской ГЭС, которое было утверждено Советом Министров СССР в 1965 году. Первоначально планировалась станция с 12 гидроагрегатами мощностью по 530 МВт, но в 1968 году по предложению Министерства энергетики СССР и заводов-производителей оборудования было решено увеличить единичную мощность гидроагрегатов до 640 МВт, что позволило уменьшить их количество до сегодняшних 10.

2.

В 1968 году начата отсыпка правобережного котлована первой очереди. 17 октября 1970 года в основные сооружения станции был уложен первый кубометр бетона, а 11 октября 1975 года - перекрыт Енисей.

Первый гидроагрегат Саяно-Шушенской ГЭС (со сменным рабочим колесом) был поставлен под промышленную нагрузку 18 декабря 1978 года; второй - 5 ноября 1979; третий - 21 декабря 1979; четвертый - 29 октября 1980; пятый - 21 декабря 1980; шестой - 6 декабря 1981; седьмой - 5 сентября 1984; восьмой - 11 октября 1984; девятый - 1 декабря 1985; десятый - 25 декабря 1985.

Электроэнергию станция начала выдавать в энергосистему с декабря 1978 года, войдя в состав производственного объединения «Красноярскэнерго». А уже к 1986 году, выработав 80 млрд кВт⋅ч, станция окупила затраты на своё строительство.

3. На территории построена Часовня в память о погибших в аварии в августе 2009 года.

В 1987 году временные рабочие колёса гидроагрегатов № 1 и № 2 были заменены на постоянные. К 1988 году строительство ГЭС было в основном завершено, в 1990 году водохранилище было впервые заполнено до отметки НПУ.

Свое название ГЭС получила благодаря Саянским горам и расположенного неподалёку от станции села Шушенское, которое известно тем, что именно здесь был в ссылке В. И. Ленин. 18 мая 2001 года станции было присвоено имя П. С. Непорожнего - Министра Энергетики и Электрификации СССР, организатора единой энергосистемы страны.

4.

Плотина Саяно-Шушенской ГЭС - бетонная арочно-гравитационная - уникальное по всем характеристикам гидротехническое сооружение не имеющая аналогов в мире. Высота сооружения 245 м, длина по гребню 1 074,4 м, ширина по основанию - 105,7 м и по гребню - 25 м. В плане она имеет вид круговой арки радиусом 600 м с центральным углом 102 градуса. Плотина СШГЭС находится на седьмом месте среди самых высоких плотин мира. В России есть еще одна арочно-гравитационную плотину - Гергебильская, но она конечно намного меньше.

Устойчивость и прочность плотины под напором воды обеспечивается и за счет собственного веса (примерно на 60%) и путем передачи гидростатической нагрузки на скальные берега (на 40%). Плотина врезана в скальные берега на глубину до 15 м. Сопряжение плотины с основанием в русле произведено врезкой до прочной скалы на глубину до 5 м.

5. Плотина СШГЭС разделяется на левобережную глухую часть длиной 252,8 м (секции 0-15), станционную часть длиной 331,8 м (секции 16-36), водосбросную часть длиной 189,6 м (секции 38-48) и правобережную глухую часть длиной 300,2 м (секции 49-67). Левобережная и правобережная части осуществляют сопряжение плотины с берегами.

Водосбросная часть плотины длиной 189,6 м расположена у правого берега и является эксплуатационным водосбросным сооружением СШГЭС. Эксплуатационный водосброс имеет 11 отверстий, которые заглублены на 60 м от НПУ (нормальный подпорный уровень 539 м) и 11 водосбросных каналов, состоящих из закрытого участка и открытого лотка, которые проходят по низовой грани плотины. Водосбросы оборудованы основными и ремонтными затворами.

6. Вид на холостой водосброс. Нам повезло - промывали два канала...

7. Вот такие здесь водоводы:), а всего их 10

8.

9. Трансформаторная площадка, один из её представителей

10.

11. Тоннель, прорубленный в скале, по которому попадают на гребень плотины с левого берега, его длина 1 100 м.

12. В плотину Саяно-Шушенской ГЭС уложено 9,075 миллионов м³ бетона, а этого хватило бы на то, чтобы построить шоссе от Санкт-Петербурга до Владивостока

13. Да и краны тут своим размером впечатляют

Станционная часть плотины располагается в левобережной части русла реки и состоит из 21 секции при общей длине 331,6 м. Со стороны нижнего бьефа к ней примыкает здание ГЭС, в зоне примыкания на отм.333 м устроена трансформаторная площадка.

В станционной части плотины имеется 10 водоприемников, от которых отходят проложенные по низовой грани плотины турбинные водоводы в виде металлической оболочки с внутренним диаметром 7,5 м и железобетонной облицовки толщиной 1,5 м. Отверстия водоприемников находятся на 3 метра ниже уровня мертвого объема водохранилища (УМО - 500 м) и каждое из них перекрывается плоским затвором с гидравлическим приводом.

14.

В нижнем бьефе для гашения энергии воды и защиты скального основания от размыва устроен бетонный водобойный колодец длиной 144,8 м, заканчивающийся водобойной стенкой. В колодце поток теряет значительную часть своей энергии. Дно реки за водобойной стенкой на длине 60 м укреплено бетонными плитами.

Максимальная пропускная способность эксплуатационного водосброса при нормальном подпорном уровне (НПУ - 539 м) составляет 11 700 м3/с.

15. Вид с гребня плотины на Нижний бьеф

16.

17. На заднем плане гора Борус

18.

19. Вид на Верхний бьеф и Саяно-Шушенское водохранилище. Площадь водохранилища составляет 621 км 2 , полная емкость водохранилища - 31,3 км 3 , в том числе полезная - 15,3 км 3 . Площадь водосбора бассейна реки, обеспечивающая приток к створу ГЭС, составляет 179 900 км 2 . Среднемноголетний сток в створе - 46,7 км 3 .

20.

Для дополнительной безопасности и надёжности на правом берегу был построен Береговой водосброс. Его запуск состоялся 28 сентября 2011 года. В его состав входят: входной оголовок, два безнапорных туннеля сечением 10х12 м, выходной портал, пятиступенчатый перепад и отводящий канал.

Входной оголовок служит для организации плавного входа водного потока в два безнапорных туннеля длиной 1 130 метров каждый, пропускная способность каждого туннеля 2 000 м3/с. Водосбросные туннели по всей длине и по всему периметру закрепляются монолитной железобетонной обделкой корытообразного очертания. Расчетная скорость движения воды на выходе из туннеля - 22 м/с, режим эксплуатации туннелей - безнапорный.

21.

Пятиступенчатый перепад представляет собой пять колодцев гашения шириной 100 м и длиной от 55 до 167 м, разделенных водосливными плотинами. Перепад обеспечивает гашение энергии потока. Отводящий канал шириной по дну 100 м и длиной по оси около 700 м обеспечивает сопряжения сбрасываемого потока с руслом реки.

22.

Береговой водосброс Саяно-Шушенской ГЭС после завершения строительства и выхода на проектную мощность позволил осуществлять дополнительный пропуск расходов до 4000 м 3 /сек. Сооружение может начать пропуск расходов после наполнения водохранилища до отметки 527 м.

На сооружениях также установлена дистанционная, фильтрационная и геодезическая контрольно-измерительная аппаратура (КИА).

23.

В теле плотины вдоль верховой грани устроены продольные галереи, используемые для наблюдения за состоянием плотины, размещения контрольно-измерительной аппаратуры (КИА), сбора и отвода дренажных вод, выполнения цементационных и ремонтных работ.

Всего в теле плотины вдоль верховой грани устроены 10 продольных галерей (9 в первом столбе и одна - в третьем), где размещено порядка пяти тысяч единиц контрольно- измерительной аппаратуры, и в которые выведены кабели от более чем шести тысяч датчиков, установленных в процессе строительства и эксплуатации. Вся эта КИА позволяет оценивать состояние сооружения в целом и отдельных его элементов.

24. Очень порадовала обустроенная смотровая площадка, расположенная недалеко от станции с которой ГЭС, как на ладони.

А теперь мы зайдем внутрь самой станции, и как всегда по списку: пульт управления, машинный зал...

25.

26. Памятная доска Петру Степановичу Непорожнему при входе на станцию

27. Памятная доска первому директору ГЭС - Брызгалову Валентину Ивановичу в холле СШГЭС

28. Крупнейшей гидрогенерирующей компанией мира является бразильская «Eletrobras» - 35 591 МВт, на втором месте канадская «Hydro-Québec» - 34 490 МВт, а замыкает тройку (пока, есть ещё порох…) наша «РусГидро» - 25 435 МВт (хотя если брать в целом по Группе, включая электрические мощности ОАО «РАО Энергетические системы Востока», а также самую новую гидроэлектростанцию России - Богучанскую ГЭС - 37 500 МВт).

29. Станция поражает не только своим размером, но и коридоры тут весьма..

30. Центральный пульт управления СШГЭС

31.

32. Общий вид Машинного зала Саяно-Шушенской ГЭС

33.

34. В машинном зале ГЭС размещено 10 гидроагрегатов мощностью по 640 МВт с радиально-осевыми турбинами. На данный момент, располагаемая мощность Саяно-Шушенской ГЭС составляет 4 480 МВт - (в эксплуатации находятся гидроагрегаты № 1, 5, 6, 7, 8, 9 и 10, а также № 4 готов к запуску).

Напомним, авария в машинном зале Саяно-Шушенской ГЭС произошла 17 августа 2009 года. В момент аварии в работе находились девять гидроагрегатов Саяно-Шушенской ГЭС (гидроагрегат № 6 находился в резерве). Суммарная активная мощность работающих агрегатов составляла 4 400 MBт. В результате повреждения гидроагрегата № 2 произошел выброс воды из кратера турбины. На состоянии плотины СШГЭС авария не отразилась.

35.

В результате аварии были частично обрушены строительные конструкции МАрхИ на участке от 1-го до 5-го гидроагрегатов и перекрытия отметки обслуживания машинного зала (отметка 327); повреждены и местами разрушены несущие колонны здания и отметки 327, а также расположенные на ней оборудование систем регулирования, управления и защит гидроагрегатов; получили механические повреждения различной степени 5 фаз силовых трансформаторов; получили повреждения строительные конструкции трансформаторной площадки в зоне 1 и 2 блоков.

36. Гидроагрегат № 3

В результате попадания воды электрические и механические повреждения различной степени тяжести получили все гидроагрегаты ГЭС, при этом:

ГА 5 - электрические повреждения генератора,
. ГА 6 - повреждения генератора, связанным с затоплением водой,
. ГА 3, 4 - электрические и механические повреждения генераторов средней степени тяжести и повреждения строительных конструкций разной степени тяжести,
. ГА 1, 10, 8, - электрические и механические повреждения генераторов большой степени тяжести и повреждения строительных конструкций разной степени тяжести,
. ГА 7, 9 - большой степени тяжести и повреждения строительных конструкций и полное разрушение генераторов,
. ГА 2 - полное разрушение строительных конструкций, генератора и турбины.

Все общестанционные технологические системы, расположенные на отметке 327 и нижележащих отметках были затоплены и получили повреждения различной степени тяжести. Кабельные тоннели и галереи нижнего бьефа в районе ГА 2,7,9 обрушены.

37.

Восстановление и комплексная модернизация Саяно-Шушенской ГЭС проводилась в три этапа:

На первом (2010-2011 годы) были восстановлены наименее пострадавшие в ходе аварии гидроагрегаты № 3, 4, 5 и 6.

30 ноября ОАО «РусГидро» и ОАО «Силовые машины» заключили контракт на изготовление нового оборудования для Саяно-Шушенской ГЭС. По условиям контракта «Силовые машины» изготовят 10 гидротурбин и девять гидрогенераторов мощностью по 640 МВт, а также шесть систем возбуждения. Кроме этого обязуются осуществить монтаж и пуско-наладочные работы.

24 февраля 2010 года восстановлен и пущен в эксплуатацию гидроагрегат № 6.
22 марта 2010 года - гидроагрегат № 5.
15 апреля 2010 года был закончен демонтаж гидроагрегата № 2, полностью разрушенного во время аварии.
2 августа 2010 г. - гидроагрегат № 4.
22 декабря 2010 г. - гидроагрегат № 3.

Запуск гидроагрегата № 3 в декабре 2010 года подвел черту под первым этапом реконструкции Саяно-Шушенской ГЭС.

38. Тот самый гидроагрегат № 2 уже скоро будет готов к труду и обороне...

На втором этапе (2012-2013 годы) были смонтированы 5 новых гидроагрегатов, которые включены в сеть согласно плану-графику восстановительных работ:
ГА №1 - в в декабре 2011 года, ГА№7 - в марте, ГА № 8 - в июле и ГА № 9 в декабре 2012 года, в марте 2013 года введен в эксплуатацию ГА № 10.

В августе 2013 года был введен в эксплуатацию гидроагрегат № 6. В момент аварии он находился в ремонте, в связи с чем пострадал в наименьшей степени и был первым пущен в работу после восстановительного ремонта в 2010 году.

39.

В ходе третьего этапа, который будет завершен в этом году, ранее восстановленные гидроагрегаты будут заменены на новые, а также пущен наиболее пострадавший в ходе аварии агрегат № 2. Срок службы новых гидроагрегатов увеличен до 40 лет, при этом максимальный КПД гидротурбины составляет 96,6%. Улучшены также и энергетические характеристики.

40.

41. По машинному залу нас сопровождал Ильдар Багаутдинов

Именно им возглавляемая во время аварии группа сотрудников, в условиях полного выхода из строя автоматики, вручную, используя лишь механическое оборудование, опустила 150-тонные затворы водоводов гидроагрегатов, тем самым прекратив поступление воды под высоким давлением в машинный зал. Благодаря этому, было предотвращено дальнейшее разрушение машинного зала.

42. Вот эти дополнительные выходы также построены после аварии

43.

В итоге в 2014 году Саяно-Шушенская ГЭС будет полностью оснащена абсолютно новым и современным оборудованием. Помимо замены гидроагрегатов, здесь обновляется и другое оборудование станции. В частности, полной замене подлежит оборудование схемы выдачи мощности - генераторные выключатели, силовые трансформаторы (они уже изготовлены и доставлены на станцию) и т.д.

44.

45.

46. В рамках программы модернизации Открытое распределительное устройство станции заменяется на современное, экономичное и более надежное в эксплуатации комплектное распределительное устройство элегазовое (КРУЭ-500 кВ) закрытого типа.

47. Новое КРУЭ-500 уже введено в эксплуатацию.

48. А вот это уже исторические кадры, уже скоро все эти конструкции будут демонтированы

49. А вот так выглядит новое оборудование

50.

51.

52. Береговой водосброс Саяно-Шушенской ГЭС

53. Общий вид на ГЭС со смотровой площадки

54.

55. «Памятник Покорителям Енисея - Первостроителям Саяно-Шушенской ГЭС»

56.

57. Когда тут работают такие строители...за станцию и её будущее можно не беспокоиться:)

Большое спасибо пресс-службе компании ОАО «РусГидро» за возможность побывать в этих краях, информационную открытость и прозрачность. Отдельный респект, конечно, Ивану

Сая́но-Шу́шенская гидроэлектроста́нция имени П. С. Непоро́жнего - крупнейшая по установленной мощности электростанция России, шестая - среди ныне действующих гидроэлектростанций в мире. Расположена на реке Енисей , на границе между Красноярским краем и Хакасией, у посёлка Черёмушки, возле Саяногорска. Является верхней ступенью Енисейского каскада ГЭС. Уникальная арочно-гравитационная плотина станции высотой 245 м - самая высокая плотина России и одна из высочайших плотин мира. Название станции происходит от названий Саянских гор и расположенного неподалёку от станции села Шушенское, широко известного в СССР как место ссылки В. И. Ленина.

Строительство Саяно-Шушенской ГЭС, начатое в 1963 году, было официально завершено только в 2000 году. В ходе строительства и эксплуатации ГЭС имели место проблемы, связанные с разрушением водосбросных сооружений и образованием трещин в плотине, позднее успешно решённые. 17 августа 2009 года на станции произошла крупнейшая в истории отечественной гидроэнергетики авария, ставшая причиной гибели 75 человек. Восстановление Саяно-Шушенской ГЭС должно быть завершено в 2014 году.

История

Времена советской власти называют эпохой гигантомании. Саяно-Шушенакая ГЭС детище своего времени, рукотворный колосс, комсомольская стройка. Каждому советскому человеку был знаком и лозунг «Покорись, Егнисей!», и кадры, на которых БЕЛАЗы сбрасывают в могучий речной поток огромные глыбы. С учетом конструктивных особенностей плотины, ширины Енисея и местного климата, это сооружение не имеет аналогов в мире. Проект Саяно-Шушенской ГЭС, по мнению специалистов, опередил свое время. Место для будущей плотины специалисты института «Ленгидропроект» определили в 1962 году. Строительство начали спустя 6 лет, а еще через 7 Енисей был перекрыт. Плотину возводили, в основном, силами молодых. На стройке работали целые семьи. Первая очередь станции была пущена в эксплуатацию в 1978 году, еще до окончания строительства. В течение всего восьми лет после этого станция окупилась полностью.

23 мая 1979 плотина выдержала серьезное испытание: во время паводка вода проникла в здание ГЭС и затопила первый пусковой гидроагрегат. Но тогда последствия ликвидировали уже к июлю. В 88-м основное строительство завершилось, хотя официально Госкомиссия приняла станцию в эксплуатацию только в 2000 году. Еще задолго до этого станция стала привлекать туристов. К ней возили почетных гостей, да и просто приезжих из других регионов. Плотина стала для жителей Хакасии предметом гордости. Крупнейшее гидросооружение на Евразийском континенте. Длина - более километра, ширина основания - 110 метров. На ее строительство пошло более девяти миллионов кубометров бетона, хватило бы на строительство шоссе от санкт-Петербурга до Владивостока. На ее фоне меркли и экологические проблемы, вызванные образованием гигантского водохранилища, и едва ли восполнимая потеря культурных ценностей, навечно похороненных под водой на затопленных территориях, и даже страх перед большой волной, которая может за считанные часы смыть с лица земли нижерасположенные города и поселки. Впрочем, проектировщики стратегического объекта максимально перестраховались: плотина рассчитана на то, чтобы выдержать 8-балльное землетрясение и ядерный взрыв. Как показало время, чтобы вывести ее из строя, не надо никакой ядерной бомбы.

О проблемах станции всерьез заговорили в начале нового века. Вспомнили ошибки, допущенные при проектировании водобойного колодца, из-за чего в половодье дважды разрушалось основание водосброса станции. В 2005 году для гашения напора спускаемой воды начали строить обводной канал. В планах было закончить его за пять лет. Анатолий Чубайс, в ту пору еще глава РАО ЕЭС, побывавший тогда с комиссией на ГЭС, отметил, что модернизация станции: "это не бизнес-проект, а проект, решающий вопросы безопасности". Решить их так и не успели.

Накануне аварии энергетики рапортовали о выработке рекордного количества электроэнергии за счет повышенной приточности. Уровень воды в Енисее в этом году превысил среднемноголетние значения на 10 процентов. Станция заработала с повышенной нагрузкой

Авария

Последствия аварии на Саяно-Шушенской ГЭС

Авария в машинном зале Саяно-Шушенской ГЭС произошла 17 августа 2009 года. В момент аварии в работе находились девять гидроагрегатов Саяно-Шушенской ГЭС (гидроагрегат № 6 находился в резерве). Суммарная активная мощность работающих агрегатов составляла 4400 MBт. В результате повреждения гидроагрегата № 2 произошел выброс воды из кратера турбины.

На состоянии плотины СШГЭС авария не отразилась.

В результате аварии были частично обрушены строительные конструкции МАрхИ на участке от 1-го до 5-го гидроагрегатов и перекрытия отметки обслуживания машинного зала (отметка 327); повреждены и местами разрушены несущие колонны здания и отметки 327, а также расположенные на ней оборудование систем регулирования, управления и защит гидроагрегатов; получили механические повреждения различной степени 5 фаз силовых трансформаторов; получили повреждения строительные конструкции трансформаторной площадки в зоне 1 и 2 блоков.

В результате аварии погибло 75 человек, большинство из которых составили сотрудники подрядных организаций, занимавшиеся ремонтными работами. Все гидроагрегаты станции получили повреждения различной степени тяжести; наиболее сильные, вплоть до полного разрушения - гидроагрегаты № 2, № 7 и № 9. Было частично разрушено здание машинного зала, повреждено электротехническое и вспомогательное оборудование. В результате попадания в Енисей турбинного масла был нанесён экологический ущерб.

В результате попадания воды электрические и механические повреждения различной степени тяжести получили все гидроагрегаты ГЭС, при этом:
ГА 5- электрические повреждения генератора,
ГА 6- повреждения генератора, связанным с затоплением водой,
ГА 3, 4- электрические и механические повреждения генераторов средней степени тяжести и повреждения строительных конструкций разной степени тяжести,
ГА 1, 10, 8,- электрические и механические повреждения генераторов большой степени тяжести и повреждения строительных конструкций разной степени тяжести,
ГА 7, 9- большой степени тяжести и повреждения строительных конструкций и полное разрушение генераторов,
ГА 2- полное разрушение строительных конструкций, генератора и турбины.
Все общестанционные технологические системы, расположенные на отметке 327 и нижележащих отметках были затоплены и получили повреждения различной степени тяжести. Кабельные тоннели и галереи нижнего бьефа в районе ГА 2,7,9 обрушены.

Аварийно-спасательные работы

Силами персонала станции и подрядных организаций в 9 часов 20 мин. были закрыты аварийно-ремонтные затворы гидроагрегатов и прекращено поступление воды в машзал. В 11 часов 40 мин. были открыты затворы водосливной плотины и восстановлен баланс расхода через гидроузел. До начала открытия затворов водосливной плотины регулирование санитарного попуска по р. Енисей осуществлялся Майнской ГЭС.

В ходе ликвидации последствий аварии на станции силами МЧС при взаимодействии с Минэнерго России при проведении аварийно-спасательных работ в целом было привлечено до 2,7 тыс. человек (в том числе около 2 тыс. человек непосредственно на ГЭС), более 200 единиц техники, в том числе 11 воздушных судов и 15 плавсредств. Было разобрано свыше 5 тыс. кубометров завалов, откачано более 277 тыс. кубических метров воды. Установлено 9683 метра боновых заграждений, собрано 324,2 т маслосодержащей эмульсии.

С 23 августа 2009 года на станцию начали прибывать подразделения и бригады профессиональных ремонтников, монтажников и других энергетических специальностей из других регионов России.

С целью доставки работников и грузов к месту аварии с 19.08.2009 по 29.08.2009 ОАО «РусГидро» организовано 12 чартерных рейсов, в том числе 1 самолет МЧС, которыми перевезено 700 человек и 85 тонн груза.

Для координации взаимодействия задействованных организаций в период проведения аварийно-спасательных работ, в дальнейшем для оперативного урегулирования вопросов восстановления ГЭС, на станции был создан оперативный штаб Минэнерго России во главе с заместителем Министра энергетики. 24 августа РусГидро представило в Минэнерго план ликвидации последствий аварии и восстановления Саяно-Шушенской ГЭС.

Саяно-Шушенская гидроэлектростанция имени П. С. Непорожнего — крупнейшая по установленной мощности электростанция России, 8-я — среди ныне действующих гидроэлектростанций в мире.

Расположена на реке Енисей, на границе между Красноярским краем и Хакасией, у посёлка Черёмушки, возле Саяногорска. Является верхней ступенью Енисейского каскада ГЭС. Уникальная арочно-гравитационная плотина станции высотой 242 м — самая высокая плотина России и одна из высочайших плотин мира. Название станции происходит от названий Саянских гор и расположенного неподалёку от станции села Шушенское, широко известного в СССР как место ссылки В. И. Ленина.

Проект Саяно-Шушенской ГЭС был разработан Ленинградским отделением института "Гидропроект". Строители приступили к работам в 1963 году. Первый гидроагрегат принял промышленную нагрузку в декабре 1978 года, десятый - в 1985-м.

Саянскую ГЭС строила молодежь, в 1967 году ЦК ВЛКСМ объявил строительство Всесоюзной ударной комсомольской стройкой. Летом 1979 года в возведении крупнейшей ГЭС принимали участие студенческие строительные отряды общей численностью 1700 человек, в 1980 году - более 1300 человек со всех концов страны. К этому времени на строительстве сформировались уже 69 собственных комсомольско-молодежных коллективов, 15 из них - именные.

2. Строительство Саяно-Шушенской ГЭС, начатое в 1963 году, было официально завершено только в 2000 году. В ходе строительства и эксплуатации ГЭС имели место проблемы, связанные с разрушением водосбросных сооружений и образованием трещин в плотине, позднее успешно решённые.
Памятник строителям ГЭС на смотровой площадке.

3. 17 августа 2009 года на станции произошла крупнейшая в истории российской гидроэнергетики авария, ставшая причиной гибели 75 человек. Восстановление станции завершилось 12 ноября 2014 года.

4. 10 февраля 2011 года в 78 км от Саяно-Шушенской ГЭС произошло землетрясение силой около 8 баллов по шкале MSK-64. В районе плотины ГЭС сила толчков составила около 5 баллов, каких-либо повреждений сооружений станции не зафиксировано.

5. Саяно-Шушенская ГЭС представляет собой мощную высоконапорную гидроэлектростанцию приплотинного типа.
Конструктивно сооружения ГЭС разделяются на плотину, здание ГЭС с корпусами вспомогательного назначения, водобойный колодец эксплуатационного водосброса, береговой водосброс, открытое распределительное устройство (ОРУ).

6. Периодически в средствах массовой информации высказываются сомнения в надёжности плотины Саяно-Шушенской ГЭС. В то же время авторитетные специалисты в области гидротехники неоднократно заявляли о безопасности сооружений станции.
Саяно-Шушенская ГЭС имеет действующую декларацию безопасности.

7. Напорный фронт Саяно-Шушенской ГЭС образует уникальная бетонная арочно-гравитационная плотина, устойчивость и прочность которой обеспечивается действием собственного веса (на 60 %) и частично упором верхней арочной части в берега (на 40 %).
Плотина имеет максимальную высоту 245 м, её верховая грань очерчена дугой с радиусом 600 м, ширина плотины по основанию — 105,7 м, по гребню — 25 м. Длина гребня плотины с учётом береговых врезок составляет 1074,4 м.

8. Эксплуатационный водосброс предназначен для сброса избыточного притока воды в половодье и паводки, который не может быть пропущен через гидроагрегаты ГЭС либо аккумулирован в водохранилище. Проектная максимальная пропускная способность эксплуатационного водосброса составляет 13 600 м³/сек, фактическая при отметке водохранилища 540 м — 13 090 м³/сек.

9.

10. Плотина врезана в породы левого и правого берегов на глубину 15 м и 10 м соответственно, в породы основания — на глубину до 5 м.

11. Енисей.

12. ЛЭП.

13. Часовня.

14. В здании ГЭС размещено 10 гидроагрегатов, мощностью 640 МВт каждый.

15.

16.

17. Гидроагрегат № 2. Именно с него в августе 2009 года началась авария на Саяно-Шушенской ГЭС, которая вывела из строя всё оборудование станции и унесла жизни 75 человек. Под сильнейшим напором воды была сорвана крышка турбины, ротор этой машины (весом в 900 тонн!) поднялся на несколько метров и, вращаясь, стал крушить машинный зал — потолок, стены...

18.

19.

20.

21. Саяно-Шушенская ГЭС является крупнейшей электростанцией России, к тому же вырабатывающей очень дешёвую электроэнергию — себестоимость 1 кВт⋅ч электроэнергии в 2001 году Саяно-Шушенского гидроэнергетического комплекса составляла 1,62 коп.

22. ГЭС является самым мощным источником покрытия пиковых перепадов электроэнергии в Единой энергосистеме России. Гидроэлектростанция является основой и источником энергоснабжения Саянского территориально-производственного комплекса, включающего в себя крупные алюминиевые заводы — Саянский и Хакасский (принадлежат компании "Российский алюминий"), Абаканвагонмаш, угольные разрезы, железные рудники, ряд предприятий лёгкой и пищевой промышленности.

23.

24.

25. Плотина ГЭС образует крупное Саяно-Шушенское водохранилище.

26. Береговой водосброс расположен на правом берегу и предназначен для пропуска паводков редкой повторяемости.

27.

28.

29.

30.

31. Береговой водосброс.
Конструктивно водосброс состоит из водоприёмного сооружения, двух безнапорных тоннелей, пятиступенчатого перепада и отводящего канала.

32. Саяно-Шушенская ГЭС любимая станция главы "РусГидро" Евгения Дода.

33. Ночной вид на бреговой водосброс.

34. Увидев один раз эту махину, в нее влюбляешься на всю жизнь, и все время опять тянет опять вернуться на берега Енисея.

Все фотографии в блоге сделаны мной лично. Прошу всех соблюдать закон об авторских правах! Если вам понравились мои фотографии, вы всегда можете их у меня выкупить. Если есть желание разместить у себя в социальных сетях мои фотографии или репортаж - на фотографиях должен присутствовать копирайт, а также должна быть активная гиперссылка на оригинальный материал.
Связаться со мной всегда можно по электронной почте [email protected]. Всегда рад сотрудничеству!

Станция:
1. Правобережная глухая часть плотины
2. Водосбросная часть
3. Водобойный колодец
4. Станционная плотина
5. Левобережная глухая часть
6. Крепление потенциально неустойчивых береговых массивов
7. Машинный зал
Строящийся береговой водосброс:
8. Безнапорные туннели
9. Сопрягающий участок

Действующие лица

Валентин Иванович Брызгалов (1931-2003) генеральный директор СШГЭС с 1977 по 2001 год. Участник строительства Волжской и Красноярской ГЭС. Доктор технических наук, вице-президент Российского научно-технического общества энергетиков и электротехников. В 1999 году вышла цитируемая в статье книга В.И. Брызгалова «Из опыта создания и освоения Красноярской и Саяно-Шушенской гидроэлектростанций», в связи с событиями августа 2009 года ставшая очень популярной в Рунете.

Валентин Анатольевич Стафиевский (р. 1939) — заместитель управляющего директора дивизиона «Юг» ОАО «РусГидро». С 1983 по 2005 год работал на СШГЭС заместителем главного инженера и главным инженером, в 2005 году переведен в аппарат «РусГидро».

Владимир Владимирович Тетельмин (р. 1944) — доктор технических наук, профессор МГОУ. Соавтор и автор ряда законов, в том числе «О безопасности гидротехнических сооружений». Автор множества научных публикаций, монографий и учебных пособий (в области геологии углеводородов, защиты окружающей среды и пр.), ряда изобретений.

Гидростанции до недавних пор были самым безопасным источником электроэнергии, ни одной крупной аварии на ГЭС в мире не случалось. Правда, строительство таких станций почти всегда сопряжено с колоссальными экологическими и социальными издержками, но это все же представлялось меньшим злом, чем загрязнение среды выбросами тепловых станций или взрыв реактора АЭС, который после Чернобыля уже не кажется чем-то невозможным.

У ГЭС есть ряд неоспоримых достоинств: это и возобновляемость источника энергии, и отсутствие всего, что связано с добычей, перевозкой и подготовкой топлива, утилизацией отходов. Кроме того, энергия ГЭС самая дешевая — и тем дешевле, чем крупнее станция. Если стоимость киловаттчаса, вырабатываемого на Верхневолжском каскаде (Рыбинской ГЭС мощностью 110 МВт и Угличской — 40 МВт) принять за 100 единиц, то соответствующая цифра для СШГЭС (6400 МВт) будет всего 21,5, в то время как для крупнейшей тепловой Пермской ГРЭС (2400 МВт) — 149.

Но утром 17 августа 2009 года все иллюзии относительно безопасности гидростанций рассеялись как дым — вылетевший словно пробка из бутылки гидроагрегат весом под две тысячи тонн, полное разрушение машинного зала, десятки погибших. Самое же главное: после такой аварии уже отнюдь не кажется невозможным прорыв плотины, ниже которой по течению Енисея стоят крупные города — Саяногорск, Абакан, почти миллионный Красноярск, секретный «атомный центр» Железногорск (бывший Красноярск-26) со стотысячным населением и действующими атомными реакторами, складами и могильниками радиоактивных материалов...

13 ноября 2009-го в газете «Красноярский рабочий» появилось открытое письмо жителей Хакасии и Красноярского края к президенту и премьер-министру. «Все мы очень обеспокоены состоянием плотины Саяно-Шушенской ГЭС, и не только в связи с аварией 17 августа этого года. Многое из того, что мы знали на уровне слухов, подтверждается выводами авторитетных ученых и специалистов… Обращаясь к вам, уважаемые Дмитрий Анатольевич и Владимир Владимирович, мы просим ради безопасности сотен тысяч человеческих жизней принять решение о полном спуске Саяно-Шушенского водохранилища и закрытии Саяно-Шушенской ГЭС».

Обжегшись на молоке, люди склонны дуть на воду. Но так ли беспочвенны их страхи и что на самом деле происходит с плотиной СШГЭС?

Большой скачок

В прессе сейчас много пишут о слабых места плотины, несовершенстве ее конструкции, ошибках проектировщиков и строителей. Валентин Анатольевич Стафиевский, занимавший с 1983 по 2005 год должность сначала заместителя главного инженера, а затем главного инженера станции, предлагает исходить все же из того, что новое неизбежно сопряжено с риском: «Надо понимать, что ни в мире, ни тем более в нашем государстве не было достаточного опыта проектирования таких плотин». Правда, в случае Саяно-Шушенской риск этот он оценивает как чрезмерный: «...нормы на проектирование такой мощной станции — сразу агрегаты по 640 МВт на таких высоких напорах — сохранились старые, от опыта эксплуатации равнинных станций. Практически был поставлен эксперимент». Такого рода масштабные, связанные со значительным риском эксперименты в СССР были обычной практикой. Воспетая советскими поэтами, композиторами и художниками Братская ГЭС с ее 124-метровой плотиной тоже для своего времени была уникальной. К тому же спешка, вызванная стремлением закончить стройку непременно к 7 ноября 1967 года — 50-летию Октябрьской революции, — сильно сказалась на качестве конструкций. В результате проблемы с плотиной возникают у эксплуатационников по сию пору и постоянно. Уроки Братской ГЭС были учтены при проектировании и строительстве Красноярской ГЭС, плотина которой имеет ту же высоту.

Но, в отличие от Саяно-Шушенской, плотины обеих этих станций были уникальны именно своей высотой, по конструкции же они относились к хорошо уже изученным гравитационным, то есть прямым, тяжелым, опирающимся на дно плотинам, которые ставятся на равнинных реках. Для того чтобы построить аналогичную плотину вдвое большей высоты, как планировалось в случае СШГЭС, пришлось бы уложить колоссальное количество бетона. Поэтому была выбрана более экономичная, не имеющая аналогов в мире конструкция: арочногравитационная. Это позволило уменьшить объем бетонных работ примерно на четверть.

Арочная конструкция имеет то замечательное свойство, что в ней материал работает не на изгиб, как в плоском перекрытии, а на сжатие, которое хрупкие материалы — бетон, камень, кирпич — выдерживают гораздо лучше. Арочная плотина — это, по сути, та же арка, только не вертикальная, а положенная на бок выгнутостью в сторону водохранилища и опирающаяся на высокие скальные берега. Они и воспринимают значительную часть нагрузки. Наиболее напряженные участки — места заделки арки в берег, поэтому плотина СШГЭС слева и справа врезана в скалу на глубину соответственно 15 и 10 метров.

Арочные плотины обычно строят в узком каньоне, здесь же расстояние — километр с лишним, поэтому проектировщики Саяно-Шушенской решили подстраховаться и сделать плотину отчасти гравитационной, то есть заложить такую площадь основания и такой вес, чтобы бетонная стена «держалась» не только за берега, но и за скальное дно, в которое конструкция заглублена на пять метров. Гладко было на бумаге — как пишет в своей книге генеральный директор СШГЭС с 1977 по 2001 год Валентин Брызгалов: «Опыт сооружения за сравнительно короткое время — 10-15 лет — высоких гравитационных плотин (100-125 метров) Братской, Красноярской и Усть-Илимской ГЭС был расценен как полная готовность к возведению принципиально иной конструкции плотины, к тому же вдвое превышающей высоты». Время показало — расценен ошибочно: на СШГЭС уже с пуском первого агрегата все пошло вкривь и вкось.

Саяно-Шушенская ГЭС

Строительство: с 1968 (начата отсыпка перемычек котлована) по 1990 (водохранилище заполнено до проектной отметки 540 метров). Официально принята в эксплуатацию только в 2000 году (приказ РАО «ЕЭС России» от 13.12.2000 № 690), хотя вырабатывала электроэнергию с конца 1980-х.

Плотина: бетонная арочно-гравитационная высотой 245, длиной 1066, шириной в основании 110, по гребню — 25 метров. Включает левобережную глухую часть длиной 246,1, станционную часть длиной 331,8, водосбросную часть длиной 189,6 и правобережную глухую часть длиной 298,5 метра. Для ее сооружения потребовалось 9 075 000 кубометров бетона.

Энергетические параметры: Мощность — 6400 МВт (вместе с Майнским гидроузлом — 6721 МВт), среднегодовая выработка 24,5 млрд кВт.ч.

Гидроагрегаты: 10 гидрогенераторов номинальной мощности 640 МВт каждый, с номинальным напряжением 15 750 В и частотой вращения 142,8 об/мин. Масса гидрогенератора — 1860 тонн, внешний диаметр статора — 14 800 миллиметров. Номинальный расчетный напор — 194 метра водяного столба.

Водохранилище: объем — 31,34 км3 (полезный объем — 15,34 км3), площадь 621 км2. Максимальный ожидаемый приток воды в водохранилище в период паводка с вероятностью (уровнем обеспеченности) 0,01% — 24 700 м3/с, с вероятностью 1% — 13 800 м3/с.

Расход воды через плотину: максимальный проектный расход воды через водобойный колодец — 13 640 м3/с, реальный (при неполном открытии затворов водосбросов) — 6000-7000 м3/с. Расход через гидроагрегаты при номинальной вырабатываемой мощности станции — около 3500 м3, при мощности 3950 МВт — 2100 м3/с. Строящийся береговой водосброс обеспечит дополнительно 4000 м3/с на каждый из двух планируемых тоннелей.

Авария за аварией

В конце 1978 года на недостроенной плотине, при отсутствии каких-либо средств сброса воды в случае непредвиденных обстоятельств, был в срочном порядке (чтобы успеть к 6 декабря, дню рождения Брежнева) сдан в эксплуатацию первый гидроэнергетический агрегат. Брызгалов, ненавидевший, как всякий настоящий инженер, штурмовщину, по этому поводу пишет: «Предполагалось, что к пуску агрегата в 1978 г. будет уложено в плотину 1592 тыс. куб. м, фактически (уложили. — Прим. ред.) — 1200 тыс. куб. м». В результате к половодью 1979 года (самому большому за все время эксплуатации плотины) станция оказалась не готова. Паводок просто перехлестнул через край плотины, и 23 мая 1979 года первый агрегат и машинный зал были затоплены.

Следующая крупная авария случилась через шесть лет, и связана она с ошибками при проектировании водосбросной системы СШГЭС. Эта система зимой, когда воды мало, не работает — вся вода поступает на турбины через 10 водоводов станционной части плотины. Но в другие сезоны их пропускной способности не хватает, поэтому открывают задвижки 11 колодцев водосбросной части. Через них вода попадает на общий лоток, по форме напоминающий трамплин, и далее в так называемый водобойный колодец, расположенный у основания плотины. Нагрузки колодец, особенно во время паводка, должен выдерживать чудовищные — как если бы в него с 250-метровой высоты каждую секунду падал стандартный панельный дом.

И когда в 1985-м случилось большое половодье, вода разрушила до 80% дна колодца: бетонные плиты двухметровой толщины поток выбрасывал, как пенопластовые кубики, а крепящие их к скальному основанию анкерные болты диаметром 50 миллиметров рвал, как нитки. Такая же авария, но несколько меньшего масштаба повторилась в 1988 году.

Эксплуатационники были вынуждены ограничить пропускную способность водосбросных колодцев. Однако для потока воды есть всего два пути — либо через водосброс, либо через турбины гидроагрегатов. Но функционирование последних в режиме максимального расхода (то есть максимальной вырабатываемой мощности) на практике невозможно — может оказаться, что энергию попросту некуда будет девать.

Так, в первой половине 1990-х годов не хватало пропускной способности тогдашних линий электропередач, и станция в среднем выдавала лишь половину номинальной мощности. Из-за явно недостаточной пропускной способности водосбросов плотины сброс экстремальных (с вероятностью раз в 100 лет) или даже просто неверно предсказанных паводков практически невозможен — плотину захлестнет, как это было в 1979 году. Заметим, что на пропуск всего паводка плотина и не рассчитана. Нормальная ее эксплуатация предусматривает превентивное снижение уровня водохранилища в зимне-весенний период. Но слишком сильно снижать нельзя — летом воды может не хватить, и напор будет ниже оптимального для работы турбин.

Вопрос о строительстве дополнительного берегового водосброса, не предусмотренного проектом, обсуждался давно, но начало работ все время откладывалось. Главным образом, из-за непомерной стоимости объекта — 5,5 миллиарда рублей, что превышает годовую выручку от эксплуатации СШГЭС, составившую в самом урожайном 2006 году 3,9 миллиарда, и равно приблизительно трети стоимости всей станции. Но в 2005 году строительство началось, и первую очередь с пропускной способностью 4000 м3/с планируют завершить к июню 2010 года, то есть к периоду максимального заполнения водохранилища. Учитывая, что сброс воды через водоводы турбин после аварии стал невозможен, это более чем своевременно. Иными словами, проблема сброса к лету 2010 года так или иначе будет решена, а вот состояние самой плотины вызывает большую тревогу.

Отрыв от дна

Еще в 1980-е годы в теле плотины появились глубокие трещины, некоторые от берега до берега, ее основание отошло от дна русла (специалисты это называют «раскрытием стыка плотина — скальное основание»). И, что самое неприятное, обнаружились явные признаки того, что доктор технических наук Владимир Тетельмин называет «сползанием плотины вниз».

Трещины, ответственные за просачивание воды через плотину (это называется фильтрацией), которое достигало в отдельные периоды 500 литров в секунду и приводило к размыванию бетона, возникли не только из-за ошибок проектировщиков, но и вследствие нарушения технологии строительства. Брызгалов отмечает в своей книге, что «бетонирование четвертого (низового) столба было выполнено с опозданием, длительное время напор воспринимался более тонкой, недостроенной по профилю плотиной». К середине 1990-х с трещинами худо-бедно научились справляться с помощью французской фирмы Solétanche Bachy, разработавшей технологию заливки полостей полимерным составом, но сам процесс не прекратился: «В русловых секциях, — пишет Тетельмин — раскрытие заинъектированных трещин увеличивается. Выполненная цементация обжала дефектную зону первого столба, заполнила пустоты и трещины, но не остановила процесс трещинообразования».

Главное же — не получается восстановить прочность сцепления плотины с основанием. Не вдаваясь в подробности, отметим, что плотина в настоящее время «держится» за дно максимум третью своего основания. Фактически она перестала быть арочно-гравитационной и сделалась чисто арочной, то есть «висит», опираясь о берега. При этом плотина качается, то есть при повышении уровня водохранилища наклоняется вниз по течению, а при снижении — отрабатывает назад. Но не до конца, а каждый год, как утверждает Тетельмин, «на 1-2 мм все более сползает в сторону нижнего бьефа». Это смещение, измеренное по гребню плотины, к настоящему времени составило на отдельных участках 100 миллиметров и более. Беда в том, что в разных секциях оно разное, из-за чего в теле плотины, по словам того же Тетельмина, возникли «чудовищные внутренние напряжения».

Беды плотины Саяно-Шушенской ГЭС

Четыре главных порока плотины

Капризы земной коры

Еще одна группа проблем связана с реакцией пород и земной коры в районе станции на давление колоссальных масс воды и бетона. СШГЭС проектировалась с расчетом на 6-7балльные землетрясения. В 1988 году, после Спитака, расчеты сейсмической устойчивости плотины были проведены заново. Они показали, что она не боится и 8-балльного землетрясения. Вероятность такого события оценить трудно. Есть мнение, что давление провоцирует землетрясения, но имеются и данные, что оно как раз способствует снятию напряжений в земной коре и тем самым не позволяет развиться катастрофическому землетрясению. Мелкие же в районе плотины происходят постоянно.

Но Тетельмина куда больше землетрясений волнуют другие процессы, происходящие в земной коре. Она «в районе водохранилища под действием нагрузки медленно погружается в вязкое вещество подстилающей мантии... На периферии этих процессов происходит компенсационное поднятие земной коры. Приблизительные расчеты показывают, что за годы эксплуатации «стрела прогиба» толщи земной коры в районе створа плотины составляет около 30 см». К этому надо прибавить и то, что «массив кристаллических сланцев под воздействием передаваемой от плотины сдвигающей нагрузки почти в 18 млн т испытывает необратимые пластические деформации».

Пороки системы

Сегодня состояние плотины — главная забота и эксплуатационников, и жителей городов ниже по Енисею. Но к случившейся 17 августа аварии оно имеет лишь косвенное отношение. Да, вполне вероятно, что смещение плотины сказалось на уровне вибрации 2-го агрегата, как утверждает Тетельмин. Но и без этого катастрофы вряд ли удалось бы избежать.

17 августа в 00:20 (здесь и далее время местное) на пульте Братской ГЭС случился пожар, который вывел из строя систему связи. В 00:31 диспетчер оперативно-диспетчерского управления (ОДУ) Сибири вместо Братской назначил Саяно-Шушенскую станцию главной в системе регулирования мощности Сибирской энергосистемы и перевел ее на автоматическое управление (хотя Братская ГЭС работала исправно, из-за отсутствия связи оператор этого не знал).

До утра СШГЭС работала, непрерывно меняя мощность за счет преимущественно второго агрегата. Поясним, гидроагрегаты станции могут функционировать в разных режимах, причем стабильными являются только два: I — при малой отдаваемой мощности и III — около номинальной. Промежуточный II режим считается нештатным, поскольку сопряжен с мощными пульсациями струи воды, поступающей на лопатки турбины. Особенно опасно, когда частота этих пульсаций совпадает с частотой биения главного вала агрегата (а такие биения всегда присутствуют из-за люфтов в местах его крепления) и возникает резонанс. Зону II инструкция предписывает «проходить быстро», но о том, как долго агрегат может в ней находиться, не сказано ни слова.

Второй агрегат, на котором и без того отмечалась повышенная вибрация главного вала, ночью 17 августа опасную зону II проходил шесть раз. В результате непосредственно перед аварией амплитуда вибрации в контрольной точке возросла за 13 минут с 0,6 до 0,84 миллиметра при предельно допустимом уровне 0,16 миллиметра (то есть превышение было в пять с лишним раз). И при очередном снижении мощности и вхождении в зону II (в 8:13) от такой вибрации разрушились узлы крепления гидроагрегата — под давлением 212-метрового столба воды эту 1800-тонную махину подбросило более чем на 10 метров.

Конечно, персонал обязан был, зафиксировав столь сильную вибрацию, остановить 2-й агрегат. Однако, возможно, что он просто о ней ничего не знал: система непрерывного виброконтроля, установленная лишь в 2009 году, не была полностью введена в эксплуатацию — показания датчиков лишь сохранялись для истории, как в «черном ящике» самолета. Другой порок системы управления станции — не было предусмотрено автоматическое аварийное закрытие затворов на гребне плотины, через которые вода поступает в турбинные водоводы. Вручную же полностью закрыть затворы удалось лишь к 9:30. То есть почти полтора часа в разрушенный машинный зал продолжала хлестать вода, заливая нижние его этажи, где в момент аварии находилась почти вся утренняя смена станции.

В результате погибли 75 человек, разрушен машинный зал, из 10 агрегатов только два не требуют капремонта или полной замены, масляное пятно растянулось по Енисею на 130 километров, из-за чего, кроме всего прочего, возникли проблемы со снабжением водой многих населенных пунктов. Перечень бед можно продолжать и продолжать. Этой зимой воду из водохранилища впервые приходится спускать через открытый водосброс, а не через ведущие к турбинам закрытые водоводы. В телепрограмме «Вести» показали впечатляющие кадры: ремонтники из последних сил борются со льдом, непрерывно нарастающим на всех поверхностях плотины из-за висящего в воздухе водно-ледяного тумана. «Акт технического расследования» и другие источники позволяют сделать вывод: как плачевное состояние плотины, так и повышенные вибрации 2-го агрегата есть следствие одного и того же порока — штурмовщины, допущенной в ходе проектирования и строительства. «С моей точки зрения, — говорит Стафиевский, — многих проблем можно было бы избежать очень просто: поставить одну турбину. Провести испытания. Выявить все слабые места. А как у нас — сразу десять. Сегодня мы опять на эти грабли наступаем и заключаем договор на все машины (заказанные взамен разрушенных. — Прим. ред.)».

Вина за аварию лежит на всех. И «нижних чинах» — тех, кто устанавливал и запускал недоделанную автоматизированную систему управления, и операторах, в ночь перед аварией нагружавших проблемный агрегат № 2 сверх меры. И среднем звене — руководителях ГЭС, не настоявших на своевременном запуске АСУ и замене устаревшего оборудования. И особенно на «генералах» — начиная с министра энергетики СССР Петра Непорожнего, санкционировавшего штурмовщину при проектировании и строительстве, и заканчивая Анатолием Чубайсом, подписавшим вместе с еще 38 членами комиссии приказ о приеме в эксплуатацию проблемной станции. Заметим, что в числе этих 38 один академик и три члена-корреспондента РАН. На чем основывается вера граждан, направивших письмо в «Красноярский рабочий», в «выводы авторитетных ученых и специалистов», непонятно…

Что делать?

Ясно, что станцию закрывать никто не будет. Как не велики разрушения, в течение полугода можно будет запустить три из десяти гидрогенераторов. К лету, после введения в строй берегового водосброса, снизится нагрузка на плотину. Полное восстановление станции потребует нескольких лет и более 40 миллиардов рублей (которые, по крайней мере частично, компенсирует население, вынужденное платить за электричество по повышенным тарифам), но спуск плотины и демонтаж станции с последующей рекультивацией земель едва ли выльется в меньшие затраты. К тому же образовавшийся дефицит электроэнергии (до аварии СШГЭС обеспечивала более 10% потребности предприятий Сибири) придется покрывать за счет угольных электростанций, а это значит, что ежегодно придется сжигать лишние 6,5 миллиона тонн угля со всеми вытекающими последствиями для экологии. Достаточно сказать, что одной ртути будет поступать в окружающую среду в год около тонны: такое количество способно отравить объем в три Саяно-Шушенских водохранилища.

Но все же эти беды ничто в сравнении с прорывом плотины. И раз станцию закрывать не собираются, нужно как-то по-другому обезопасить граждан. МЧС распространило по социальным учреждениям Хакасии памятку с описанием возможного сценария катастрофы и планом эвакуации населения. (Знаменательно, что в марте 2008 года на Абаканской ТЭЦ были проведены учения, имитирующие ситуацию прорыва плотины Саяно-Шушенской.) В ней сказано, что в случае прорыва высота водяного вала непосредственно у плотины превысит 50 метров. Через 10 минут он достигнет Майнской ГЭС и полностью ее разрушит, а через 20 — Саяногорска, который уйдет под воду. Затопление Абакана начнется через 5-6 часов. Через 17 — уровень Енисея в районе этого города повысится на 30 метров.

Согласно некоторым расчетам, если волна достигнет Красноярского водохранилища, то его уровень поднимется на 10 метров, вода перельется через плотину Красноярской ГЭС и выведет ее из строя. Произойдет также затопление отдельных районов Красноярска и ряда лежащих ниже по течению поселений. Наиболее пессимистичный сценарий — полное разрушение плотины Красноярской ГЭС. Тогда серьезная угроза нависнет даже над «атомным центром» Железногорском, расположенным в 64 километрах от Красноярска.

И все же большинство специалистов сходятся в том, что если за состоянием плотины непрерывно следить, ее можно эксплуатировать еще долго. Но один мониторинг полной гарантии все же дать не может. «Выход-то всегда был: просто понизить уровень водохранилища», — замечает Стафиевский. По этому пути пошли в 1997 году. Тогда было принято решение опустить максимальный рабочий уровень на один метр по сравнению с проектным, в результате чего ожидалось значительное снижение интенсивности необратимых процессов в теле плотины и в окружающих массивах. Но этого не случилось. Теперь Тетельмин предлагает пожертвовать частью мощности ГЭС и уже радикально, на 10 метров понизить максимально допустимый уровень водохранилища. Тогда плотину можно будет безопасно эксплуатировать еще 100 лет. Но все, скорее всего, упрется в обычную человеческую жадность — ведь снижение уровня означает и снижение вырабатываемой мощности, и всегда найдутся специалисты, готовые подписать что угодно ради сиюминутной выгоды, своей или государственной — неважно.

Стафиевский вспоминает, что на одном из совещаний по развитию энергетики Сибири председатель правительства СССР Алексей Косыгин (который делал робкие попытки хоть как-то реформировать советскую экономику) сказал: «Мы должны принимать решения такие, чтобы потомки не плевали на наши могилы». В условиях победившего капитализма эти мысль по-прежнему остается актуальной.