Пока правительство выделяет деньги на помощь пострадавшим от паводка на Дальнем Востоке, а «РусГидро» участвует во всех благотворительных акциях, какие только можно представить, «Полит.ру» пытается разобраться, почему жители Дальнего Востока с таким подозрением относятся к гидроэлектростанциям, которые, в теории, должны были их защитить от наводнения.
Собственно гидроэлектростанция — это генератор электрического тока, который работает от турбины, которую, в свою очередь, вращает протекающая вода. Если такую турбину просто запихнуть в речку, то толку особого не будет, потому что вода в реках идет слишком медленно, чтобы вращать огромные турбины с достаточно большой скоростью.
Именно для того, чтобы обеспечить поток воды с должным напором, при ГЭС строят огромные плотины, из-за которых образуются рукотворные озера — водохранилища. Уровень воды в водохранилище на десятки или даже сотни метров выше, чем уровень гидроагрегатов (механизм, состоящей из турбины и генератора). Например, на крупнейшей в России Саяно-Шушенской ГЭС турбины работают нормально при условии, что вода «падает» с высоты от 175 до 220 метров. Помимо высоты падения воды важен еще и объем воды, который проходит через турбины. Так, крупнейшая в мире ГЭС «Три Ущелья» в Китае имеет рабочий диапазон напора от 80,6 до 113 метров, просто поток воды, который проходит через турбины станции, намного больше 30 тысяч кубометров воды в секунду против 3,5 тысяч на Саяно-Шушенской ГЭС.
Водохранилище при ГЭС — это не просто запас технической жидкости. Водохранилище живет собственной жизнью, как жила река на его месте до возведения плотины. В зависимости от сезона и еще множества причин уровень воды в водохранилище постоянно меняется. Для жизни ГЭС важны три «точки».
Уровень мертвого объема (УМО), также называемый горизонтом сработки водохранилища — это отметка, ниже которой уровню воды крайне нежелательно позволять опускаться. Во-первых, вода просто перестанет стекать на гидроагрегаты, во-вторых, могут произойти необратимые экологические изменения: вымрут рыбы из-за отсутствия течения и, соответственно, замерзания водохранилища зимой, водоем заилится, в-третьих, что-то нехорошее может произойти с самой плотиной, которая возводилась с расчетом на то, что с «внутренней» стороны на нее будет постоянно давить вода.
Нормальный подпорный уровень (НПУ) — это оптимальная отметка воды, наиболее комфортная как для производства электроэнергии, так и для технического состояния плотины.
Форсированный подпорный уровень (ФПУ) — максимально допустимый уровень воды в водохранилище. Если он будет превышен, то это может привести к переливу воды через плотину и, в самом худшем случае, прорыву дамбы, а это катастрофа для всех нижестоящих городов и селений, их просто смоет огромной волной. Такие трагедии уже случались в истории гидроэнергетики неоднократно.
Понятно, что чем выше уровень воды в водохранилище, тем больше напор воды, тем быстрее крутятся турбины и тем больше вырабатывается электричества. Однако и перебарщивать с уровнем воды нельзя — иначе плотину может просто прорвать.
Чтобы избежать неприятностей, энергетики всегда строго следят за уровнем воды в водохранилище. Перед паводком положено лишнюю воду спускать, так как сток слишком большого объема воды чреват проблемами. Перед зимой, когда поступление воды минимально, стоит наоборот, поднакопить воды, чтобы не остановилось производство электричества.
Для того, чтобы быстро избавиться от лишнего объема, в водохранилище у каждой плотины предусмотрен водослив, который спускает воду не через гидроагрегаты, а напрямую в реку. Соответственно и максимальный расход воды через водослив в несколько раз (иногда на порядок) выше, чем через гидростанцию. Однако пользоваться им можно не в любую минуту, а только когда вода достигает определенного уровня — собственно уровня специальных отверстий в плотине.
Штатная работа гидроэлектростанции выглядит достаточно скучно: большое озеро сверху, быстрая река снизу. Фотографы любят снимать плотины именно в момент водосброса: именно тогда длинная бетонная стена становится огромным водопадом, шум от которого слышен за десятки километров.
На территории России, согласно закону, уровень воды в водохранилищах регулирует не собственник ГЭС, а Федеральное агентство водных ресурсов. Конкретно Зейская и Бурейская ГЭС работают с Амурским бассейновым водным управлением Росводресурсов. Однако понятно, что чиновники как минимум согласуют свои директивы с собственником, в данном случае — с «РусГидро».
Таким образом, становятся ясны претензии жителей Дальнего Востока к энергетикам. Понятно, что самая крупная ГЭС в регионе — Зейская — в момент паводка сдерживала воду, как могла. К 18 августа уровень воды достиг 319,5 метров, при том, что ФПУ находится для плотины Зейской ГЭС на отметке 322,1 метра. Запас в 2,6 метра был необходим для того, чтобы сдержать в случае чего новую волну паводка, так как никто не мог дать гарантий, что во второй половине августа не начнутся новые ливни.
Но до начала паводка, с мая по июль, складывалось впечатление, что воду в водохранилище накапливают, хотя было заранее понятно, что паводок в 2013 году будет сильный: об этом говорила и снежная зима, и сильные дожди. При том что через гидроагрегаты можно спокойно пропускать до 1,6 тысяч кубометров воды в секунду, в течение ряда дней станция спускала меньше 1 тысячи м3/с, а иногда даже меньше 0,4 тысяч м3/с. Всего с 27 мая по 19 июля было 29 дней с «небольшим» расходом, из-за чего из водохранилища не был спущен огромный объем воды: 1,25 км3.
Опорожнить Зейское водохранилище до «мертвого уровня» практически невозможно из-за особенностей проекта плотины: сброс воды с низких уровней водохранилища приводит к разрушение основания плотины, что было выявлено во время паводков 2007 и 2010 годов. В результате огромный объем водохранилища, фактически, можно «сбросить» только медленно, через гидроагрегаты. Если бы перед паводком 2013 года уровень воды был бы доведен до «мертвой точки», то в водохранилище освободилось бы около 25 км3. Для сравнения: все население и вся промышленность Москвы потребляет в год порядка одного кубического километра воды.
Бурейская ГЭС относительная маленькая по сравнению с Зейской, она слабо влияет на водную обстановку в районе Хабаровска, однако и ее водохранилище в момент пика было заполнено чуть ниже НПУ, свободная емкость водохранилища 19 августа оценивалась примерно в 0,3 км3. Впрочем, в отличие от Зейской, Бурейская ГЭС к началу паводка подошла с водохранилищем практически на «мертвой отметке».
Тут стоит отметить, что компания «РусГидро» до начала паводка победоносно отчитывалась о рекордных объемах электроэнергии, которая была выработана на Зейской и Бурейской ГЭС. Сейчас же есть все основания полагать, что весь 2013 год будет удачным для энергетиков: ведь водохранилища уходят на зиму основательно заполненными, а значит, вода будет исправно крутить турбины гидроагрегатов все холодные месяцы.
Не существует точных измерений объема воды, который приходит из разных притоков в Амур. По примерным прикидкам, в районе Хабаровска 30 процентов стока дает Зея, 25 процентов — протекающая по Китаю Сунгари, 10 процентов — Уссури, только 5 процентов — Бурея и 30 процентов остальные притоки, в основном в районе верхнего течения Амура. Иными словами, российские плотины контролируют примерно треть стока Амура.
Нельзя сказать, что российские ГЭС гарантируют Дальнему Востоку спасение от наводнений. Паводок 2013 года был настолько мощным, что жители Благовещенска, Хабаровска, Комсомольска и множества других населенных пунктов заметили бы его при любых раскладах.
Но это не должно избавить правительственные структуры и «РусГидро» от закономерных вопросов об эффективности работы гидроэлектростанций в бассейне Амура. Тем более, что жители Дальнего Востока явно были бы не против того, чтобы две плотины задержали бы на время по самым минимальным оценкам 1,5 км3 воды, тем самым остановив рост уровня Амура в городах на спасительные десятки сантиметров.
«Разбор полетов» актуален еще и потому, что Амур в ближайшие несколько лет будет достаточно полноводным: почвы вокруг реки впитали много влаги и не смогут впитывать еще и воду от будущих дождей, а значит, все ливни окажутся в Амуре и его притоках. Это значит, что велика вероятность повторения паводков — пусть не столь сильных, но все же заметных. И хотелось бы уверенности, что в будущем руководство гидроэлектростанций будет задумываться, в первую очередь, о жизнях людей, и только потом — о выработке дешевой электроэнергии.
