Что значит сброс воды с гэс

Обезволживание. Почему Волге не хватает воды?

Волга является одной из крупнейших рек в мире и самой большой по длине и площади бассейна в Европе. Она обеспечивает водой более трети населения России и питает ценнейшие экосистемы центральной части страны. Последние десятилетия ученые замечают усиливающуюся тенденцию сезонного обмеления. Мы поговорили с экспертами о причинах и последствиях обмеления Волги для природы и людей.

Что произошло с Волгой в этом году?

Осенью 2021 года был зафиксирован критически низкий уровень воды на Куйбышевском водохранилище (Жигулевская ГЭС) — за последний месяц он опустился до 49,92 метра по Балтийской системе, при оптимальном уровне в 52-53 метра. Показания этого года упали ниже, чем в 2019 году, и стали новым рекордом за все время наблюдений. В Росводресурсах сообщили, что с 11 ноября сброс вода из водохранилища был уменьшен для стабилизации уровня.

Уровень воды Волжско-Камского каскада. Источник: РусГидро

Такое снижение уровня воды в Куйбышевском водохранилище грозит катастрофическими последствиями для Волгоградской и Астраханской областей. Обмеление приведет к проблемам речного транспортного сообщения, нарушению водоснабжения в поселениях и городах, деградации пойменных и речных экосистем бассейна Волги. Официальная причина — минимальное количество осадков зимой-весной и высокие температуры летом.

Некоторые чиновники и эксперты утверждают, что обмеление — это естественное явление, многоводные годы сменяются маловодными. Наблюдения показывают, что за последние 30 лет объем водных ресурсов в целом по стране увеличился на 5% по сравнению с предыдущим периодом, а на Волге годовой сток остался практически без изменений. Если объем воды один и тот же, то почему второй год подряд случаются рекордные обмеления?

Водосбросная плотина Жигулёвской ГЭС. Источник: commons.wikimedia.org

Причиной стали осадки или что-то еще?

Одной из причин обмеления реки Волги называют глобальное потепление. Рост средних годовых температур приводит к изменению режима выпадения осадков и пересыханию водоемов Волжского бассейна. Зимы становятся теплыми и малоснежными, а весенние месяцы — более сухими. Процесс снеготаяния растягивается, вода испаряется и не успевает наполнить русла рек, впадающих в Волгу. Многие эксперты считают, что этот фактор пока не играет существенной роли, но возможно будет иметь значение в будущем.

«Количество осадков сильно влияет на уровень воды в Волге — могут быть очень сухие годы и очень мокрые. Но в среднем, если смотреть на длительные периоды, воды в реке меньше не стало. С изменением климатических процессов конечно будет хуже, но пока годовой объем воды в Волге более или менее стабильный», — рассказал эколог, со-председатель Российского социально-экологического союза (РСоЭС), председатель Экологического центра «Дронт» Асхат Каюмов.

Другой причиной низкого уровня воды являются изменения водного баланса в экосистемах Волжского бассейна. Осушение болот, вырубка защитных лесов, сокращение ширины водоохранных зон и прибрежных защитных полос приводит к нестабильности водных сезонов. Раньше весной вода задерживалась в болотах и лесах, которые летом защищали реки от пересыхания. Но из-за уничтожения этих важных экосистем, весной вода переполняет русла и вызывает сильные половодья, а летом возникает дефицит воды.

«Раньше весной накопившийся снег таял и частично впитывался в болота и лесную подстилку. В течение летнего периода, когда осадков мало, вода уходила оттуда в родники и реки. Соответственно паводки были не такие экстремальные. Сейчас, когда начинается таяние снегов, вода никуда не впитывается, она гигантским потоком сразу проскакивает в крупные реки и в конечном итоге в Волгу», — рассказывает Асхат Каюмов.

Карьерная разработка песка, строительство жилья и инфраструктуры на пойменных территориях и вблизи рек также меняют устоявшиеся водотоки. Изменение водного баланса в частности является одним из аргументов против строительства трассы в Волго-Ахтубинской пойме. Многочисленные протоки, ерики и озера могут пересохнуть, изменится уровень грунтовых вод. В результате пострадают не только экосистема поймы, но и Волга не получит в нужный момент необходимого для наполнения объема воды.

Почему система водохранилищ и гидроэлектростанций не справляется?

Волга давно не является свободно текущей рекой, движение ее вод полностью зарегулировано. Волжско-камский каскад гидроэлектростанций (ГЭС) состоит из 12 комплексных гидроузлов на Волге и Каме и является важнейшим поставщиком энергии для промышленности европейской части России, источником воды для населения и нужд промышленности и сельского хозяйства.

«Гидрологический режим Волги полностью определяется работой ГЭС. Устанавливаются объемы сброса воды для предупреждения различных сезонных явлений. Специальная комиссия определяет, сколько воды надо сбросить, чтобы весной не было подтопления территорий», — рассказывает заместитель директора по науке, старший научный сотрудник Института экологии Волжского бассейна РАН, кандидат биологических наук Александр Файзулин.

Карта бассейна реки Волги и Волжско-камский каскад гидроэлектростанций. Источник: fedoroff.net

Сложности в регулировании уровня воды возникают из-за того, что очень трудно прогнозировать приток, зависящий от множества факторов. На это накладываются интересы различных пользователей водных ресурсов, которые регулирование должно учитывать и уравновешивать. Рыболовному хозяйству, жителям городов и поселений, промышленному и сельскому хозяйства, водному транспорту в разные сезоны необходим разный уровень воды в реке. Как замечают эксперты, приоритет зачастую отдается энергетической отрасли.

«Основная задача — обеспечить, чтобы большая часть воды прошла через турбины, а не мимо их. Зимой, когда киловатт немножко подороже, под предлогом подготовки к паводку мы сливаем воды больше, чем есть в водохранилище. На самом деле, если бы летом мы давали больше воды для судов, то водохранилища весной могли принять всю паводковую воду. Но тогда энергетика зарабатывает поменьше», — говорит Асхат Каюмов.

Многолетние наблюдения показывают, что годовой объем воды в Волге значительно не изменился. Но больше воды стало приходить зимой и гораздо меньше — летом. Это тоже связано с деградацией водоохранных зон и пойменных территорий, пересыханием малых рек. В целях защиты населения от наводнений и максимизации прибыли зимой и весной воду пропускают через турбины ГЭС. А летом приток воды уже не может наполнить водохранилища и случается обмеление.

Значит, водохранилища не помогут. Чем тогда это обернется для природы и людей? Мы все останемся без воды?

Волга всегда была главной рекой страны — на территории Волжского бассейна живут около 40 млн человек, создается около 45% процентов всей промышленной и 50% сельскохозяйственной продукции. При снижении уровня воды под угрозой оказывается работа водозаборных сооружений. Волга также является крупной транспортной артерией — на нее приходится более половины всех речных грузоперевозок. Обмеление и заиливание русел Волги и ее притоков нарушит работу речного транспорта.

Корабль на отмели у яхт-клуба «Локомотив» в Казани в результате понижения уровня воды в Волге в 2019 году. Источник: РИА новости

Другая проблема снижения уровня воды в реках Волжского бассейна — массовая гибель речной фауны. Вода на мелководье прогревается быстрее, начинают бурно расти водоросли, которые лишают рыбу кислорода и насыщают воду токсичными продуктами своей жизнедеятельности. Некоторые виды рыб вымирают из-за пересыхания русел маленьких рек и отсутствия доступа к мелководьям, куда рыба раньше приходила на нерест. При обмелении в 2019 году были утрачены на 80% нерестилища русского осетра, на 40% севрюги, на 92% белуги.

Наконец, изменение гидрологического режима рек Волжского бассейна может привести к деградации ценных природных ландшафтов. Пойменные леса и луга, водно-болотные угодья из-за низкого уровня грунтовых вод, коротких половодий, небольшого количества осадков и маловодности рек пересыхают и постепенно превращаются в степи и пустыни. С такими проблемами сталкиваются на протяжении всего течения Волги. Наиболее известным примером является деградация ландшафтов Волго-Ахтубинской поймы.

«Обмеление отражается на состоянии экосистем на Волге. Всем известны проблема Волго-Ахтубинской поймы. Раньше воды поступало достаточно и негативные процессы можно было сглаживать при помощи регулирования сбросов. Когда вода не поступает, цепочки водоемов высыхают, падает уровень грунтовых вод, происходит утрата нерестовых участков, гибнут и наземные экосистемы», — рассказывает Александр Файзулин.

Тогда как решить проблему обмеления Волги? Кто-то этим занимается?

В России существует ряд проектов по реабилитации Волги — в нацпроекте «Экология» предусмотрены федеральный проект «Оздоровление Волги» и мероприятия «Сохранение уникальных водных объектов». Они сосредотачивают внимание на идентификации источников загрязнения воды, реконструкции и строительстве очистных сооружений, поднятии затонувших судов. Проблемы, приводящие к нарушению водного баланса рек Волжского бассейна, в этих проектах почти не затрагиваются.

Эксперты приходят к выводам, что, во-первых, нужно остановить деградацию ландшафтов в водоохранных зонах и восстановить водоохранные функции прибрежных территорий, а во-вторых, в процессах регулирования Волжско-Камского каскада ГЭС попытаться сбалансировать интересы экологии и экономики. Эти действия потребует времени и сильной политической воли, но они необходимы для того, чтобы стабилизировать водный баланс Волги и не допускать катастрофического для людей и экосистем обмеления.

Источник

Что такое паводок, и как в это время работает ГЭС

Сотни комментариев в соцсетях, весёлые фотографии байдарочников на набережной и холмы намытого мусора, с которым ещё долго квитались работники «Управления городского хозяйства» — так в этом году выглядел неожиданно сильный паводок. Откуда взялась эта вода? Кто решает, когда реке придётся выйти из берегов, а когда нет? И как работает в этот период Рыбинская ГЭС? В сложных вопросах разбирался корреспондент «Черёмухи».

За наступлением паводка на водохранилище следит Станислав Кичапин, начальник участка диагностики гидротехнических сооружений службы мониторинга оборудования. Помимо него, в отдел входят всего три человека. Именно от этой четвёрки зависит, когда «наверху» узнают о паводке. Ответ может быть только один: вовремя.

Станислав Кичапин:

«Моя работа — это организация наблюдений за гидротехническими сооружениями (ГТС). В составе участка диагностики три обходчика гидросооружений. В обычное время они обходят сооружения раз в неделю, выискивают и наблюдают дефекты, измеряют некоторые показатели специальной аппаратурой, приборами и результаты заносят в журнал. Как только уровень воды в водохранилище достигает 101,61 метра, мы переходим к учащённым наблюдениям за ГТС каждый день».

Станислав Кичапин:

«Одна из задач участка — фиксировать уровни верхнего и нижнего бьефов, и передавать в службу, где происходят расчёты количества воды, поступающей в водохранилище. Есть определённая приточность, количество воды свыше этой приточности и есть начало паводка. Это зависит не только от времени года, но и от того, сколько воды пришло».

В этом году было две волны паводка: первая пришла от таяния снега, вторая — от обильных весенних дождей. Теоретически паводок может случиться и осенью, но за последние 15 лет такое произошло лишь однажды.

Станислав работает на Рыбинской ГЭС уже 17 лет. Отношение к паводку всегда было серьёзным, а вот подходы тогда и сейчас сильно отличаются.

Станислав Кичапин:

«Когда я пришёл, участка диагностики как такового не было, хотя были рабочие, которые время от времени занимались измерениями на ГТС. В те годы все вычисления проводили на бумаге, вручную рисовали графики. Это отнимало очень много времени. С 2003-го начал работать полноценный участок диагностики, его руководителем стал я. Сейчас мы всё делаем в программе “БИНГ” [Безопасность и надёжность гидросооружений]: работники заводят туда нужные данные с контрольно-измерительных приборов, и программа сама визуализирует информацию, строит графики».

Всего в распоряжении Рыбинской ГЭС больше пятисот приборов: пьезометры, щелемеры, треугольные мерные водосливы, высотные марки и другие. Часть аппаратуры автоматизирована: показатели отправляются сразу в систему без участия человека.

Приборы измеряют уровень воды, давление, осадку сооружений, относительное перемещение секций. Если появляется тревожный показатель, его перепроверяют: приборы тоже иногда ошибаются.

Станислав Кичапин:

«Когда стартует паводок, мы начинаем усиленно наблюдать за отметкой: смотрим за состоянием креплений откосов, берм [берма — горизонтальный участок между двумя откосами]. Мы переходим на ежедневный режим, включая выходные и праздники. Но решение об открытии затвора для сброса воды принимает только Федеральное агентство водных ресурсов с участием заинтересованных федеральных и региональных органов власти. Оно даёт команду гидростанции, и люди здесь приступают к работе. ФАВР опирается на данные, которые собираем мы и не только. Информация от Рыбинской ГЭС – всего лишь капля в море. Потому что водохранилище большое, водомерных постов очень много. Моя задача — не допустить эксплуатацию гидротехнических сооружений в опасных условиях».

Здесь мы подбираемся к важному вопросу: какой может быть «небезопасная эксплуатация», и не она ли привела к выходу Волги из берегов в этом году? Станислав Кичапин говорит: прошедший паводок, оказывается, вполне входил в норму.

Станислав Кичапин:

«Это не самый серьёзный паводок. Он затопил набережную, но сама набережная построена на затопляемом участке. Если посмотреть на биржу [здание рыбинского музея-заповедника], то по стене, выходящей к Волге, видно, на какой уровень она рассчитана. Её построили не просто так. События могли быть ещё более серьёзными: максимальная отметка, которую может достигать вода по нормам — 94 метра, а мы этой весной наблюдали всего 89. То есть, вода могла подняться выше метра на четыре, и даже это не было бы предельно страшным, потому что и подобный сценарий запроектирован. Раз в тысячу лет такое может произойти».

Но зачем сбрасывать сразу столько воды? Может, стоило сливать меньше, но дольше? Специалист качает головой. Такое решение чревато куда более неприятными последствиями: вода в искусственном море поднялась бы до такого уровня, что под неё ушли бы строения на его берегу — немало зданий построены ниже уровня затопляемости.

Станислав Кичапин:

«Мы отслеживаем показания: если они превышены, нужно принимать меры. Наверное, не зря нас называют докторами-терапевтами для ГТС. Мы проводим первичный анализ состояния сооружений. Если видим, что есть непорядок, говорим, что нужны специалисты, которые вынесут сооружению более точный диагноз и назначат лечение».

Поэтому когда датчики показывают начало паводка, доктор выписывает направление в Федеральное агентство водных ресурсов, где замеряют все показатели и в какой-то момент дадут команду: пора сбрасывать.

Но выполняет её уже не Станислав Кичапин, а Сергей Смирнов, инженер группы турбинного гидромеханического оборудования. Под его руководством бригады поднимают и опускают затворы, разделяющие водохранилище и Волгу.

Сергей Смирнов:

«На самом деле, работы по подготовке к паводку начинаются задолго до наступления самого паводка. В ходе плановой подготовки мы проверяем и готовим всё оборудование водосбросной плотины к открытию, чтобы не было внеплановых ситуаций. Мы подготавливаем грузоподъёмные краны на плотине, проводим ревизию всего электрооборудования и вспомогательного механического оборудования затворов — подхватов».

И только после этого плотина готова к пропуску паводка. Специалистам поступает команда с точным временем и количеством затворов, которые нужно открыть. Для этого к ним отправляется бригада из четырёх-шести человек. Её составляют из числа подрядчиков ГЭС, и туда обязательно входят крановщики, слесарь – электрик кранового оборудования и рабочие.

Сергей Смирнов:

«Мы с ними выдвигаемся на плотины и открываем затворы. Это нужно делать на месте, а не нажатием кнопки».

Когда нужное количество воды ушло в Волгу — это тоже рассчитывается по показаниям приборов специальной службой — поступает новая команда, и затвор закрывают. Всё проделывается в обратном порядке: кран — бригада — затвор — проверка агрегатов и электрооборудования.

Как поясняет Станислав Кичапин, паводок — один из самых ответственных периодов работы ГЭС, перед ним и сразу после него идёт напряжённая работа. К нему готовятся ежегодно, и крайне важно, чтобы это оставалось рутиной. Это значит, что всё работает верно. Каждую неделю обходчики снимают десятки показаний, чтобы в программе на компьютере Станислава после нажатия кнопки «Рассчитать» появлялось успокаивающее:

Источник

Показываем, как выглядит водосброс Красноярской ГЭС с плотины — и рассказываем, зачем он нужен

К середине июня водосброс на Красноярской ГЭС достигнет пика. В администрации гидроэлектростанции рассказали, зачем нужно сбрасывать воду и показали, как выглядит водосброс на самой плотине.

Ежегодно Енисей проходит жизненные циклы – «межень», когда река находится в спокойствии, постепенное повышение уровня воды «половодье» и резкое – «паводок». Для большинства из нас эти жизненные циклы остаются незамеченными именно из-за работы Красноярской ГЭС, она сглаживает все острые подъемы воды, накапливая ее в своем водохранилище, которое мы привыкли называть Красноярским морем.

Но бывают периоды, когда большое количество снега, таяние ледников и другие факторы особенно остро влияют на запасы воды в водохранилище и ее приходится сбрасывать с помощью холостых сбросов.

В нормальном режиме работы станции вода проходит через гидроагрегаты. Всего на станции их 12, но работают они не все сразу. Зимой нагрузка на них меньше из-за работы ТЭЦ, работает до четырех гидроагрегатов, однако остальные постоянно находятся в состоянии готовности. В случае необходимости их можно запустить в любой момент, на это уйдет всего две минуты, когда как ТЭЦ на это потребуются сутки.

Летом, когда ТЭЦ уходят на ремонт, вся нагрузка ложится на гидростанцию, это как раз совпадает с резким повышением воды — той самой фазой паводка. Вода пропускается через турбины, мы получаем электричество и даже не замечаем, что в природе что-то поменялось. Но когда воды становится слишком много, приходится поднимать затворы и начинать холостые сбросы, как сейчас. Обычно расход Красноярской ГЭС составляет 2700 кубометров воды в секунду, в 2006 году он достиг 10 тысяч кубометров, в 2010 – 6 тысяч.

Кстати, специалисты подчеркивают, на Красноярской ГЭС используются именно затворы, называть их шлюзами большая ошибка. Шлюзовая система используется на гидросооружениях для пропуска судов (например, на находящемся неподалеку судоподъемнике), а затворы на нашей гидростанции используют для сброса воды.

Масса каждого затвора 200 тонн, он поднимается двумя кранами, каждый из которых может поднять 125 тонн.

Краны на Красноярской ГЭС похожи на боевые шагоходы AT-AT из Звездных войн

Если провести мысленный эксперимент и убрать гидростанцию, то уровень воды, вместо сбрасываемых сейчас 7 тысяч кубометров в секунду будет достигать 20 тысяч, а то и больше, утверждают специалисты. Произойдет это из-за того, что приток воды в водохранилище составляет 12-14 тысяч кубометров в секунду, именно Красноярское море позволяет накапливать воду и сбрасывать ее постепенно.

Также гидростанция позволяет избежать ледохода, специалисты отмечают, что именно отсутствие постоянного затопления и ледохода позволяет существовать острову Отдыха с его стадионами. Наводнение 1966 года, когда строящийся Центральный стадион ушел под воду это подтверждает.

Источник

180 кубометров в секунду! Зачем на гидроэлектростанциях сбрасывают воду «вхолостую»?

To view this video please enable JavaScript, and consider upgrading to a web browser that supports HTML5 video

В Кольском крае больше 110 тысяч озёр и 18 с лишним тысяч рек. Это больше, чем во всех остальных регионах России. Не удивительно, что и гидроэлектростанций у нас тоже много. Чтобы получить электричество, человеку, порой, приходится спорить с природой, менять русла рек, строить плотины. Но овладеть искусством управления водой в совершенстве, наверное, не возможно. Кому хорошо, а кто страдает от холостых водосбросов…

Водосброс – зрелище мощное. Каждый год на заполярных гидроэлектростанциях открывают затворы, чтобы спустить лишнюю воду. Лишней она становится тогда, когда уровень воды начинает превышать допустимые отметки. Происходит это, как правило, после таяния снегов или во время обильных дождей.

ГЭС Нива-2 – старейшая в Мурманской области. Вода на водосброс поступает с Пинозеро, которое, в свою очередь, берёт её из Имандры. А полноводность Имандры – самого большого озера на Кольском полуострове, зависит от Хибин – когда в горах растает снег и сколько его будет. Этой зимой осадков было много, таял снег долго и поэтому водосбросы на Нивских ГЭС открыли только на прошлой неделе.

Олег Тяпинов, заместитель главного инженера филиала Кольский ТГК-1: «Вот такая поздняя весна, размазанная по времени, привела к тому, что Хибины стали таять гораздо позже, и уровень Имандры поднялся очень быстро. В этих условиях мы должны были открыть водосбросы на всех нивских станциях, на ГЭС-1,2,3, для того, чтобы обеспечить сохранность наших гидротехнических сооружений».

А вот многие кандалакшские дачники понадеялись, что водосброса в этом году уже не будет. Для них это почти катастрофа. Нива из мелкой речушки превращается в огромную протоку и смывает небольшой мостик, по которому ходят люди и ездят машины.
Это кратчайший путь для кандалакшан к дачным участкам. Но каждое лето люди сталкиваются с одной и той же проблемой – дорогу перемывает. Как говорят жители – год на год не приходится. Иногда водосброс длится неделю, две, иногда и целый месяц. В этом году воды особенно много, дорогу ни вброд не перейти, ни на хорошем внедорожнике не переехать.

Хороший внедорожник всё же пригодится – если очень нужно добраться к дачам, сделать это можно объездными путями – 12 километров разбитой грунтовки. Пётр Панов приобрёл домик по ту сторону берега в этом году. Сейчас в процессе ремонта, перевозил стройматериалы в прицепе, и оставил его на даче. Хотел забрать, да не успел – объявление о водосбросе пропустил, так что прицеп на даче остался надолго.

Пётр Панов, житель Кандалакши: «Есть ещё через этот… через центр. Там тоже есть дорога, но там плохая дорога. Я на своей машине не проеду».

Когда водосброс не очень большой, можно и вброд реку перейти, делится воспоминаниями кандалакшанка Евгения Соловьёва. В этом городе она прожила всю жизнь и к подобным ситуациям привыкла.

Евгения Соловьёва, жительница Кандалакши: «Раньше, особенно, мы ходили, молодые. По колено. Ещё и здесь дети на плечах».
А ещё до строительства ГЭС река была полноводной всё время. И кандалакшанам это было только в радость.

Евгения Соловьёва, жительница Кандалакши: «У меня муж здесь ходил и рыбу ловил. И вот поймает такую сёмжину, и вот идёт – на плече голова и хвост по земле вот так тащится».

Рыбные времена далеко в прошлом, Нива ГЭС-3 работает с декабря 49-го года. За это время жители протоптали дорожку, соорудили мост и ходят по нему не только к дачам, но и на родник за водой.

Раиса Киселёва, жительница Кандалакши: «Хотели 10 литров. Две канистры по 5 литров. Ей 5, мне 5. Теперь на родник мы не ходим по воду. Люди не ходят на дачу».

Руководство ТГК в курсе ситуации, этот мост – не единственная жертва большой воды. Люди делают в нижней части рек огороды, ставят хозяйственные постройки. По закону, всё должно быть согласовано с владельцами гидротехнических сооружений, но по факту – многие закон игнорируют, а потом причитают.

Олег Тяпинов, заместитель главного инженера филиала Кольский ТГК-1: «Что касается нивских территорий – большинство построек не согласованы. Это,так называемый, самострой. Поэтому люди строят на свой страх и риск, и когда открываются холостые водосбросы, мы заранее предупреждаем и органы власти, и муниципалитеты, водников, рыбников и так далее, заранее, за определённый срок, от 3-х до 5-ти дней».

Приводить в порядок объездную дорогу к дачам администрация Кандалакши не торопится. Вот и приходится людям либо гробить машины, либо наматывать километры пешком, либо вовсе отказываться от поездки на дачу. А пока огородники сетуют на несправедливость, каякеры готовят свои плавсредства. Водосброс для них – повод устроить соревнования, ведь бурлящая речка с большими перепадами, валами и бочками – отличная трасса, Ниву в этот период спортсмены считают одной из лучших водных трасс. Так что мощная стихия к людям вполне благосклонна. Главное – относиться к природным капризам с пониманием.

Источник