Как выглядит гэс под водой

ГЭС изнутри

Теоретически с гидроэлектростанциями все понятно — вода идет из верхнего бьефа в нижний, крутит рабочее колесо турбины. Турбина вращает генератор, а тот вырабатывает электричество…
Интересны детали.

Хозяйке на заметку: чтобы получить 1 киловатт-час электроэнергии, надо спустить с высоты 27 метров 14 тонн воды.

(Детали подсмотрены в процессе посещения девяти разных гидроэлектростанций).

Перефразируя классика: все тепловые электростанции похожи друг на друга, каждая гидроэлектростанция устроена по-своему. Иными словами, типовых ГЭС не существуют, все ГЭС разные. У каждой свой расход воды, напор, рельеф, грунт, климат, близость моря, объем водохранилища…

Вот, например, вроде бы обычный машинный зал станции. За исключением того, что все окна в нем — искусственные, с подсветкой.

Все потому, что машинный зал находится в скале на глубине 76 метров.

Это первая в СССР подземная гидроэлектростанция, с поверхности к ней идут четыре водовода диаметром 6 м. А это шахта, также вырубленная в скальном основании, для извлечения из глубинного машзала оборудования в случае его ремонта/замены:

Затворы и сбросные сооружения

В идеале вся вода должна идти через турбины и давать энергию. Но не всегда это возможно.

Часть воды приходится сбрасывать мимо ГЭС:
— при ремонте гидроагрегатов;
— при весенних паводках, если нет водохранилища многолетнего регулирования (а его часто нет);
— бывает, что в каскаде ГЭС (станций, стоящих на одной реке) пропускная способность верхней станции больше, чем нижней; тогда нижняя должна пустить часть воды мимо турбин, иначе ее просто затопит;
— иногда открывают холостой водосброс по запросу рыбзаводов для пропуска мальков вниз по течению;
— и т.д.

Холостой водосброс Беломорской ГЭС — это три затвора.

Довольно много внимания уделено вопросу резервирования, потому что не суметь вовремя понизить уровень в водохранилище — это чревато. Любой из затворов здесь можно опустить/поднять козловым краном, два из трех — электрическими лебедками. В крайнем случае можно и вручную (со скоростью, правда, 3 см/мин).

Затвор поднят, идет холостой сброс для водозабора города Беломорска, находящегося ниже по течению:

Для борьбы с обледенением затворов применяют индукционный подогрев. На обогрев данного экземпляра, например, требуется 150 кВт:

Иногда для этого же делают барботаж — пропускают воздух из глубины вдоль затвора; видим шланг системы сжатого воздуха:

На сбросе предусматривают мероприятия для гашения кинетической энергии потока — водобойные колодцы, столкновение потоков, ступени или, как здесь, на Волховской ГЭС — водобойная плита с гасителями:

О рыбе

На Нижнетуломской ГЭС сделан специальный рыбоход для семги, поднимающейся на нерест вверх по течению. Конструкция имитирует собой полукилометровый горный ручей с камнями на дне, зигзагообразными проходами и местами для отдыха рыбы.

Интересно, что в период нереста на ГЭС отключают ближний к рыбоходу 4-й гидроагрегат, чтобы семга могла услышать шум рыбохода и направиться именно туда.

На Верхнетуломской станции рыбоход сделали в виде 2-километрового тоннеля с подсветкой и специального рыболифта, но такая конструкция оказалась неудачной, рыба не пошла. Из положения вышли — тоннель превратили в рыбзавод и пускают в него теплую воду от охлаждения генераторов. И малькам хорошо, и энергоэффективность налицо. Откуда в генераторе теплая вода — см.ниже.

Безопасность

Напомню, что при аварии-2009 на Саяно-Шушенской ГЭС после прорыва воды в машинный зал было быстро потеряно электропитание собственных нужд станции, в результате чего сброс затворов на водоприемниках пришлось производить вручную. По следам этого происшествия на ГЭС активно занялись резервным питанием — аварийные дизель-генераторы, аккумуляторы.

Это тоже элемент безопасности — аэрационные трубы в верхней части водоводов Кондопожской ГЭС:

Толщина стальных стенок водоводов сравнительно небольшая — 12 мм. Кольца водоводов рассчитаны на большое внутреннее давление или небольшой вакуум. Но если закрыть верхние затворы и водовод резко опорожнить, то внутри них возникнет глубокий вакуум, и трубы могут деформироваться. Аэрационные трубы впустят воздух при опорожнении, и все будет хорошо.

Остатки деревянного водовода 1930-х годов:

На случай, если во время работы турбинный водовод все же прорвется, предусмотрена защитная стенка (в центре кадра):

Благодаря ей вода пойдет не направо — на административное здание, а обойдет станцию слева и по выемке уйдет в нижний бьеф.

Управление и контроль

Сейчас мы находимся между турбиной и генератором и наблюдаем соединяющий их вал. Слева видна схема гидроагрегата с выведенными на нее манометрами, показывающими давления в системе смазки.

Под ногами — гидравлические приводы направляющего аппарата:

Больше параметров можно увидеть в машинном зале.

Температуры воды и воздуха, уровни воды в бьефах:

Мнемосхема на дисплее.
Этот гидроагрегат не работает (мощность 0 МВт, направляющий аппарат закрыт, частота вращения ротора 0 %).

Хорошо видно, как из спиральной камеры турбины (внизу) вода отбирается и подается на охладители генератора (он в центре, красного цвета, охладители А и Б) и для смазки подпятника, верхнего (ВГП) и нижнего (НГП) генераторных подшипников. Да-да, они смазываются водой. Отсюда и берется теплая вода для рыбзавода.

В правой части виден красный бак с маслом — это гидравлическая система управления направляющим аппаратом. Здесь же показываются давления, расходы и уровни всех жидкостей.

Информация о вибрациях:

В скобках: официально причиной разрушения гидроагрегата на той же Саяно-Шушенской было названо усталостное разрушение шпилек крепления крышки турбины из-за вибраций, возникавших при переходах гидроагрегата через диапазон «запрещенной зоны» (есть и другие мнения, но сейчас не об этом).

Где находится «запрещенная зона», увидим на центральном пульте управления ГЭС:

Гидроагрегаты Г1, Г3, Г4 в работе, Г2 остановлен. На черном фоне — мощность, которую вырабатывают генераторы 38,1/38/38 МВт соответственно. У Г3 и Г4 столбики красные, потому что они работают на полную мощность, у Г1 еще есть резерв. За столбиками видна красная зона — это как раз тот диапазон мощности, в котором гидроагрегату нежелательно работать и который при пуске/останове надо побыстрее проскочить.

Кстати, знающий человек еще снаружи здания скажет, какой из гидроагрегатов не работает:

Вторая пара противовесов поднята — значит, затворы на турбинных водоводах агрегата номер 2 опущены.

Весьма активно внедряют удаленное управление.
Так, например, эта станция на 60 МВт работает круглосуточно, но персонал на ней бывает только днем и в рабочие дни, в остальное время — управляется по телемеханике с головной ГЭС:

ГЭС работают по т.н. диспетчерскому распоряжению, которое регламентирует когда и сколько станции выдавать электроэнергии. Поскольку ГЭС — самые маневренные источники энергии (быстро запускаются и быстро останавливаются), то они служат для покрытия пиковых нагрузок и их выработка меняется в зависимости от времени суток и дня недели. В отличие от тепловых и атомных электростанций, которые обеспечивают базовую часть потребления и работают в относительно стабильном режиме.

Диспетчерское распоряжение на экране (сорри за космическое качество снимка; по оси абсцисс — часы, по оси ординат — мощность):

Диспетчерское задание учитывает взаимное влияние ГЭС в каскаде, уровни воды в их водохранилищах, запросы потребителей по воде и электричеству и т.д. и на основании этого распределяет выработку энергии между станциями. Любопытно, что на реке Паз на границе между Норвегией и Россией работает 5 российских и 2 норвежских ГЭС, а сама река вытекает из финского озера. И ничего, как-то договорились.

Источник

Как устроена плотина и как она возводится

Одной из самых важных составляющих любой промышленной экономики являются электростанции, с помощью таких станций экономика обеспечивается электроэнергией. Во многих странах большое распространение получили гидроэлектростанции, или ГЭС, это те страны, которые имеют большой водный ресурс, в частности — реки. Обычно такие станции называются плотинами, состоят из специальных бетонированных дамб и целого комплекса сооружений, в которых размещается оборудование, с помощью которого «извлекается» электроэнергия из водяного потока, проходящего через дамбы. Следует хотя бы в общих чертах рассмотреть работу таких ГЭС и понять, по каким принципам они строятся.

Как работают плотины

Итак, плотины, или, что точнее, гидроэлектростанции — это гидротехнические сооружения, с помощью которых вырабатывается электрическая энергия в больших количествах. При этом используется энергия масс падающей воды, предварительно накопленной в сопутствующих плотинам водохранилищах. Преобразователем энергии кинетической в механическую является турбина, от которой физические усилия передаются на электрический генератор, который уже, в свою очередь, преобразует эту энергию в электричество.

Однако классификация ГЭС весьма обширна. Существуют не только гигантские станции, каждая из которых способна обеспечить электроэнергией миллионы людей и даже целые промышленные районы. Достаточно широко распространены совсем небольшие плотины, так называемые «микро-гидроэлектростанции», которые используются в основном для питания электроэнергией каких-нибудь небольших предприятий, или же всего нескольких жилых домов.

С точки зрения гражданского строительства, типичная плотина представляет собой стену, выполненную из твердого материала, перегораживающую реку так, чтобы блокировать ее поток и накопить массу воды. Основной целью большинства плотин является создание постоянного резервуара воды для последующего ее использования. Плотина должна быть водонепроницаемой, чтобы вода не вытекала через плотину без всякой пользы, нарушая гидрологический режим расположенной ниже по течению части реки и не являлась причиной затопления территорий. Поэтому существенной частью плотины является специальная «непроницаемая мембрана», то есть водонепроницаемая часть плотины, которая предотвращает утечку воды.

Однако плотина должна быть не только водонепроницаемой, но и устойчивой. Естественный земляной вал или каменный утес, с опорой на которые запруда построена (так называемые учредительство запруды) должны также быть водонепроницаемыми. Также должна хорошо держать массы запруженной воды и долина реки выше по течению, в которой резервуар хранения формируется. Если эти природные зоны не являются водонепроницаемыми, то вода может вытекать из резервуара, даже если сама плотина водонепроницаема. Утечка воды может происходить через естественные полости земли (пещеры, разломы скал), поэтому перед устройством плотины вся местность хорошо исследуется с применением самых современных средств геологической диагностики.

Устойчивость самой плотины достигается с помощью максимального упрочнения ее стен. Плотина должна противостоять не только давлению воды, собранной в озере выше по течению, но и собственному весу, особенно если, по крайней мере, часть стены плотины насыщена водой. Чем выше плотина, тем больше глубина водохранилища за плотиной, и тем больше давление воды на подводную часть стены дамбы. Также плотина должна противостоять другим силам, которым она может время от времени подвергаться, например, тряске от землетрясений. Угроза, которую землетрясения представляют для плотин, широко варьируется в зависимости от региона мира, в котором находится плотина. Поэтому при проектировании любых плотин в обязательном порядке к изысканиям подключаются и опытные специалисты-сейсмологи.

Для того чтобы вода из водохранилища не перетекала через верхний край дамбы в случае ее переизбытка, плотина должна иметь некоторый путь для выпуска «лишней» воды в контролируемом количестве по мере необходимости. В зависимости от назначения плотины вода может быть выпущена в трубопровод для снабжения города водой, или на ГЭС для получения электроэнергии, или просто производится выпуск излишка воды в русло реки без всякого использования, только лишь с целью снижения избыточного давления.

Если во время весеннего наводнения река, на которой построена плотина, переполнится, в водохранилище будет поступать очень большой объем паводковой воды. Обычно это намного больше воды, чем можно выпустить через клапан выхода. Поэтому плотина должна иметь некоторые средства, с помощью которых эти большие объемы паводковой воды могут течь вокруг плотины, не нанося ущерба самой плотине; а также территориям, расположенным ниже по течению. Для этого используется специальный водосброс, который в большинстве случаев представляет собой открытый прорезной канал, достаточно большой, чтобы направлять паводковые воды вокруг плотины. Если плотина построена из бетона, водосброс может быть частью самой стены плотины. Однако если плотина земляная, или ее тело состоит из каменной засыпки (грунт и разрушенная порода), водосброс должен быть отдельным сооружением. Дело в том, что паводковые воды не могут течь поверх насыпной плотины, не разрушая ее, так как неконтролируемый водный поток имеет очень большую мощность, а земля или каменная засыпка не могут ей противостоять в должной мере.

Строительство плотины

Для того чтобы построить плотину, инженеры должны сперва осушить часть реки, на которой они хотят разместить дамбу. Обычно это достигается путем отвода реки через тоннель, то есть нужно изменить русло реки, чтобы построить в намеченном месте прочное основание дамбы. Тоннель строится через одну сторону реки вокруг планируемой строительной площадки. Сначала бурится ряд отверстий в скале, взрывчатые вещества помещаются в буровые скважины, разрушенная порода удаляется. Эта процедура повторяется столько раз, сколько необходимо для завершения постройки тоннеля. Готовые водоотводные туннели часто облицовываются бетоном. Если же река равнинная, то просто роется обводной канал, который впоследствии легко перекрыть.

Обычно работы по отводу реки начинаются летом, когда уровень воды в ней самый низкий. Землеройное оборудование используется для того, чтобы построить малую запруду (коффердам) перед площадкой основной конструкции. Это действует как барьер для реки и заставляет ее течь в проделанный туннель. Другой коффердам строится ниже по течению от основной конструкции, он необходим для того, чтобы предотвратить обратный поток воды в район строительства. Вся вода, которая все же просачивается через коффердамы, активно откачивается специальными водяными насосами.

Водоотводные туннели не всегда необходимы при строительстве бетонных плотин. Иногда река просто направляется через большую трубу и плотину, построенную вокруг нее.

Методы строительства, используемые при строительстве плотины, зависят от типа строящейся плотины. Первый этап строительства включает удаление всех оставшихся после отвода реки скальных образований. Скалы взрываются, их остатки в виде щебня впоследствии можно использовать для строительных работ.

Строительство водохранилища – это один из самых ответственных этапов строительства всей ГЭС. Дно этой гигантской запруды должно быть хорошо проверено на наличие природных трещин, через которые могла бы уходить вода. Если трещины имеются, они расширяются бурением и в них под высоким давлением закачивается специальный водостойкий цементный раствор. В ряде случаев, особенно если плотина строится на равнинной реке, дно хорошо бетонируется, причем перед армированием основного массива покрытия производится подбетонка природной поверхности. Чтобы вода не просачивалась в породу по краям плотины, необходимо устраивать специальные бетонные плинтуса.

При строительстве плотины также возводятся и сопутствующие сооружения, главным из которых является здание самой электростанции, где размещаются генераторы. Сами турбины находятся в теле плотины. После полного завершения всего строительства водозаборный тоннель закрывается, и озеро начинает заполняться водой. Закрытие водоотводного туннеля осуществляется в два этапа. Во время низкой подачи большой многоразовый стальной строб опускается через вход. Обходной тоннель после этого преграждается бетонной пробкой. В некоторых дамбах водоотводные выходы устроены по типу штепсельных вилок, чтобы в случае экстренной ситуации воду можно было быстро выпустить.

Видео как работает плотина

Заключение

Любая плотина, даже небольшая, требует не только выполнения очень большого объема земляных и взрывных работ, но и привлечения самых высококвалифицированных специалистов. Также необходима специальная техника в большом количестве, но самое главное – требуются проверенные временем технологии сооружения таких станций, которые имеются только в экономически развитых странах.

Источник

masterok

Мастерок.жж.рф

Хочу все знать

Некоторое время назад интересовался этим проектом. Грандиозное сооружение. А тут недавно подоспел информационный повод:

5 июля 2012 года о введении в строй последнего энергоблока крупнейшего в мире гидроэнергетического узла «Санься» /»Три ущелья»/ объявлено в Китае. Таким образом, расположенная в среднем течении реки Янцзы ГЭС вышла на полную мощность.

Впервые одновременно заработали все 32 турбины станции, совокупная мощность которых достигает 22,4 млн Квт. Это событие совпало с началом паводкового сезона, сообщает местная печать.

Сооружение гидроузла, в который было вложено почти 30 млрд долларов, началось в 1993 году. Реализация масштабного проекта потребовала переселения из региона около 1,3 млн сельских жителей.

В 2006 году была достроена крупнейшая в мире плотина, а спустя два года ввели в эксплуатацию 26 энергоблоков ГЭС на обоих берегах гигантского водохранилища. Затем их число увеличили еще на шесть за счет установки гидроагрегатов мощностью по 700 тыс кВт в подземном машинном зале.

Давайте подробнее посмотрим и прочитаем про это творение рук человеческих.

Гидроэлектростанция «Три ущелья» («Санься») на реке Янцзы в Китае занимает в гидроэнергетике особое место. Очень уж много в ней «самого-самого» – самая мощная и дорогая электростанция в мире, самое большое количество переселяемого населения, самые жаркие дебаты вокруг ее строительства.

Встав на пути реки Янцзы – главной водной артерии страны, она даже недостроенная уверенно держала первенство среди плотин мира по физическим размерам, объемам использованных стройматериалов и потраченных денежных средств, а гидроэлектростанция при ней – по количеству вырабатываемой электроэнергии.

Река Янцзы является крупнейшей водной артерией Китая и одной из мощнейших рек мира. Значительная часть течения реки проходит по горным районам, а учитывая тот факт, что исток реки находится в Тибете на высоте 5600 м, огромный гидроэнергетический потенциал реки очевиден. Одним из наиболее привлекательных для освоения участков реки является район «Трех ущелий», где река прорывается через горы Ушань и выходит на равнину. Сочетание узкой долины, больших падений и значительных расходов реки создало условия для строительства огромной гидроэлектростанции.

Идею строительства в этом месте крупной ГЭС выдвинул еще в 1919 году первый президент Китая Сунь Ят Сен. В 1932 году предварительными проработками проекта занялось правительство Чан Кайши, затем началась японо-китайская война и проектом заинтересовались японские инженеры. После того, как японцев выгнали, в створе работали американцы, после чего дело застопорилось в связи с гражданской войной. После победы коммунистов, Мао Цзедун также поддержал проект, особенно после разрушительного наводнения 1954 года, унесшего жизни более чем 30 тысяч человек. На помощь китайцам пришли советские инженеры, проводившие изыскания в створе и составившие схему использования реки.

Клкиабельно 3000 рх

К этому моменту Китай уже мог позволить себе самые масштабные проекты, но решиться на строительство самой большой и дорогой электростанции в мире было не так просто. Рассматривались разные варианты, в частности создания вместо одной грандиозной плотины трех поменьше, но необходимость создания емкого водохранилища, способного защитить нижележащие земли от наводнений, стала серьезным аргументом для строительство одной большой плотины. Решение о строительстве было принято высшим органом управления страной – Всекитайским собранием народных представителей в 1992 году, из 2633 делегатов поддержали проект 1767 человек.

Строительство ГЭС началось 14 декабря 1994 года. Река была перекрыта в 1997 году, в 2003 году пущен первый гидроагрегат, в 2006 году завершено строительство плотины. Что же получилось в итоге?

При всей своей грандиозности, в конструктивном плане ГЭС «Три ущелья» довольно проста. Это типичная гравитационная бетонная плотина с поверхностным водосбросом, очень похожую конструкцию имеет например Красноярская ГЭС. Высота плотины – 185 м, длина – 2,3 км, в плотину и здание ГЭС уложено 27,2 миллиона кубометров бетона. Водосброс расположен по центру плотины и рассчитан на пропуск 116 000 м3/с воды (только вдумайтесь – в секунду более чем со стометровой высоты обрушивается более чем 100 тысяч тонн воды!).

Для столь масштабного сооружения, одним зданием ГЭС обойтись не удалось, и их у «Трех Ущелий» целых три – левобережное (14 гидроагрегатов), правобережное (12 гидроагрегатов) и подземное (6 гидроагрегатов). Итого, на станции 32(!) гидроагрегата мощностью по 700 МВт, не считая двух «небольших» (по 50 МВт) гидроагрегатов собственных нужд. Таким образом, общая мощность станции после завершения строительства составит 22,5 ГВт, а среднегодовая выработка – около 100 млрд.кВт.ч. На данный же момент (ноябрь 2011) еще не закончены работы по монтажу и наладке трех гидроагрегатов в подземном здании ГЭС, соответственно мощность станции составляет 20,4 ГВт. Для сравнения, находящаяся на втором месте бразильская ГЭС Итайпу имеет мощность 14 ГВт.

Электроэнергия с ГЭС выдается по сети ЛЭП напряжением 500 кВ, как переменного, так и постоянного тока. ГЭС должна играть роль центра создаваемой единой энергосистемы Китая. Когда строительство станции только начиналось, то планировалось, что «Три ущелья» будут обеспечивать 10% потребности Китая в электроэнергии; однако, энергопотребление росло такими темпами, что сейчас эта цифра сократилась до 2%.

Особое значение при строительстве ГЭС уделено обеспечению судоходства. Речной транспорт на Янцзы развит очень хорошо (река-то не замерзает) и имеет большое значение. Обычно, на таких напорах пропуск судов осуществляется через судоподъемники (например, такой установлен на Красноярской ГЭС с высотой плотины 121 м). Судоподъемник на «Трех ущельях» тоже есть (точнее, строится), но он предназначен для пропуска в основном пассажирских судов весом до 3000 т. Грузовые же суда пропускаются через уникальные двухниточные пятиступенчатые шлюзы, рассчитанные на суда водоизмещение до 10 000 т. Водохранилище ГЭС кардинально улучшило условия для судоходства, грузопоток вырос в 5-6 раз.

Плотина станции создала крупное водохранилище общей емкостью 39 км3, из которых полезная емкость составляет 22 км3. Такая емкость позволяет эффективно использовать водохранилище ГЭС для защиты от наводнений; согласно расчетам, вероятность сильных наводнений после ввода плотины снижена с 10% до 1% в год. В 2010 году, плотина прошла испытание сильнейшим наводнением – при притоке в 70 000 м3/с (максимальный за 130 лет!) вниз сбрасывалось почти вдвое меньше – 40 000 м3/с, остальное аккумулировалось в водохранилище, уровень которого вырос за сутки на 3 м. Это позволило спасти множество жизней и предотвратить многомиллиардный ущерб.

В засушливые периоды года аккумулированная в водохранилище вода срабатывается, что позволяет использовать ее для орошения.

Однако, за большое и емкое водохранилище пришлось заплатить (в прямом и переносном смысле) большую цену. На новые места жительства пришлось переселить 1,24 миллиона(!) человек, в том числе население двух довольно крупных городов. В зоне затопления оказалось 1300 археологических объектов (впрочем, они были детально исследованы и частично вынесены на незатопляемые отметки). На подготовку зоны затопления ушло около половины общих затрат проекта, оцениваемых в 22,5 млрд.$. Впрочем, только за счет выработки электроэнергии эти колоссальные затраты окупятся за 10 лет после окончания строительства.

«Три ущелья» – самая большая, но отнюдь не последняя ГЭС на Янцзы. Выше по течению строится целый каскад из весьма солидных станций, который после завершения станет крупнейшим по мощности в мире. Но это уже тема для отдельного разговора.

«Три ущелья» призваны не только вырабатывать в огромных масштабах «чистую» электроэнергию, но и предотвращать масштабные наводнения в бассейне Янцзы.

В то же время, все большее число экспертов сейчас признают, что сооружение такого мегакомплекса, наряду с огромными положительными достижениями, обернулось и рядом побочных негативных последствий. Считается, что этот объект нарушил экологическое равновесие в регионе, провоцирует геологические катастрофы, участившиеся засухи и аномальные природные явления.

Клкиабельно 4000 рх

Дамба « Три ущелья» – грандиозное сооружение 2309 м в длину, 600 м в ширину и 185 м в высоту. Для сравнения: самая большая дамба в мире до 2006 года – Гранд Кули в США имеет лишь 1592 м в длину, 503 м в ширину и 168 м в высоту. И если возведение самой большой американской плотины потребовало 9,16 млн кубометров бетона, то на « Три ущелья» его ушло уже 28 млн кубометров.

Строительство ГЭС началось в 1992 году, окончание строительства запланировано на 2010 год.

Состав сооружений ГЭС:

Проектная мощность ГЭС — 22,4 ГВт, среднегодовая выработка на 2008 год составила 80,8 млрд кВт·ч. В трёх зданиях ГЭС должны быть размещены 32 радиально-осевых гидроагрегата мощностью по 700 МВт, работающих при максимальном напоре 113 м. После добавления подземного машинного зала количество вырабатываемого электричества в год будет в бо́льшей степени зависеть от размера паводка на Янцзы, для оработки которого и предназначены
дополнительные электрогенераторы.

Ниже по течению плотины.

Однако, печальные последствия наводнения 1998 года как аргумент в пользу своей позиции используют и сторонники, и противники проекта « Три ущелья». Сторонники утверждают, что теперь, благодаря контролю за спуском паводковых вод, предусмотренному плотиной, траурные церемонии по жертвам наводнений остались в прошлом. Противники же наоборот убеждены, что главная трагедия еще впереди. Дело в том, что в результате строительства дамбы в районе ущелий Цюйтан, Уся и Силин в центральной провинции Хубэй образовалось водохранилище размером в 1000 кв километров и глубиной в 175 метров. Таким образом, на плотину давят своей массой 22 млрд кубометров воды. Если – не дай Бог – плотина обрушится, например, в результате землетрясения, то последствия этого обрушения невозможно даже вообразить, ведь по берегам Янцзы проживает 360 млн человек и в ее дельте находится большая часть сельскохозяйственных земель.

Помимо землетрясения причиной обрушения плотины может стать и сверхпаводок, в результате чего вода может перелиться через край дамбы и подточить дно у ее основания. История знает примеры таких трагедий. Так, в середине XX века в штате Пенсильвания, США, проливной дождь вызвал паводок, в результате которого вода попросту перелилась через край бетонной плотины. Падая с высоты в несколько десятков метров, вода с такой силой ударялась о речное дно у основания плотины, что ее фундамент поплыл, и она рухнула, освободив дорогу заточенной в неволе реке Аустине. Небольшой городок Джорджтаун, который находился вниз по течению, смыло с лица земли стеной воды высотой 18 метров. Более 2000 человек пропали без вести. Другими словами, масштаб катастрофы был таким, что не нашли даже тел погибших.

Ошибочная оценка свойств глины, находившейся в основании сооружения, стала причиной разрушения Безенской плотины в Вогезах во Франции. Четыре населенных пункта и 150 человеческих жизней – итог катастрофы. Да и самая крупная катастрофа в послевоенной Европе тоже произошла из-за обрушения плотины. Дамба Мольпассе во французском Провансе недалеко от города Фрежюсон в 1959 году полностью повторила сценарий Пенсильванской катастрофы, унеся более тысячи человеческих жизней. И это при том, что высота дамбы Мольпассе была всего 65,5 метров, т.е. ровно втрое ниже плотины « Три ущелья».

Правда, именно эта трагедия заставила инженеров всего мира пересмотреть принципы установки фундаментов всех будущих плотин. С тех пор фундаменты плотин ставятся на бетонные подошвы различной формы, цель которых укрепить дно и распылить массы падающей воды таким образом, чтобы она, утрачивая большую часть своей разрушительной силы, не размывала грунт.

Клкиабельно 4000 рх

Система распыления водной массы есть и на плотине « Три ущелья», но противникам мегапроекта долгожданного спокойствия это не приносит. А все потому, что трагедий, связанных с функционированием плотин в истории – такая же череда, как фамильных портретов в гостиной Баскервиль-холла. И каждая из них теоретически готова повториться в трех ущельях.

Другая проблема плотин такого масштаба – бетон и его свойства. Теоретически даже маленькая трещина в теле плотины может привести к полному ее разрушению, а избежать этих микротрещин, когда имеешь дело с таким количеством бетона, почти невозможно. Причина кроется в свойствах этого распространенного строительного материала.

Агрегаты ГЭС

Бетон состоит из цемента, воды и песка, которые, образуя бетонную смесь, нагреваются. При этом в естественных условиях бетон застывает от внешних сторон внутрь, и когда остужается слишком большое количество бетона, он долго остается горячим внутри. В результате он остывает и, соответственно, сжимается позже внешней оболочки, и таким образом вероятность деформации формы заливки и возникновения трещин весьма высока. Например, для того, чтобы естественным образом остудить то количество бетона, которое потребовалось для знаменитой плотины Гувера на реке Колорадо в США, потребовалось бы 125 лет. Чтобы сократить этот процесс до 22 месяцев американские инженеры замуровали в тело плотины более 950 км стальных бетонных труб, по которым пускали воду, охлаждаемую на специально построенном для этого заводе. Тем не менее, окончательно плотина Гувера продолжает затвердевать до сих пор. А это « всего лишь» 3,33 млн кубометров бетона. Да-да, « всего лишь», ибо при возведении дамбы « Три ущелья» потребовалось 28 млн кубометров этого популярного строительного материала.

Несмотря на почти в восемь раз большее количество бетона, на дамбе « Три ущелья» отказались от его искусственного охлаждения. Вместо этого было принято решение заливать смесь очень маленькими партиями. Но все равно приходилось обкладывать залитые участки льдом и время от времени напускать над плотиной искусственного тумана, чтобы солнце не замедляло процесс затвердевания. Ну и, конечно, потребовалось большее количество времени: если дамбу Гувера возвели за пять лет, то строительство плотины на реке Янцзы заняло все девять. Словом, строители сделали все, чтобы сооружение могло, как говорят боксеры, « держать удар» любой силы.

Кликабельно

Однако, крепость тела плотины не является стопроцентной гарантией предотвращения водных катастроф. История тем и занимательна, что при большом желании скептики могут найти в ней массу страшилок для неискушенного обывателя. Так, в 1967 году в юго-западной Индии произошло землетрясение с амплитудой 6,3 балла по шкале Рихтера. Как впоследствии заключили сейсмологи, его причиной стало водохранилище, образованное в 1962 году плотиной Койна для снабжения водой Бомбея. По мнению ученых, огромное давление воды на грунт привело горные породы, лежащие под ним, в напряжение, что и привело через пять лет к их смещению, вызвав землетрясение. Печальный итог трагедии – 2300 раненых и 177 погибших.

Район трех ущелий сейсмоактивным никогда не считался. Однако, в 2001 году здесь было зафиксировано землетрясение силой 4 балла. Несмотря на то, что ни о каком давлении воды на грунт и горные породы в тот момент говорить не приходилось – на время строительства река была пущена в обход, противникам проекта это дало лишний повод пророчить необратимое. Стали ли подземные толчки результатом естественного движения земной коры ( все-таки дамба строилась на стыке трех горных ущелий, откуда, собственно, и ее название) или их спровоцировали земляные работы, так и осталось невыясненным. Зато огромные оползни по берегам образовавшегося позже водохранилища – очевидный и, стало быть, неоспоримый факт, и само по себе способно привести к катастрофе, как, например, в Итальянских Альпах. 9 октября 1963 года со склона горы Ток в водохранилище плотины Вайонт сползло 240 млн кубометров грунта. Волна высотой 100 метров перемахнула через гребень устоявшей дамбы и смыла селение Лонгароне и вместе с ним 2500 человек.

Сбор мусора по руслу водохранилища.

Совершенно очевидно, что берега рек, на которых строятся дамбы, не рассчитаны на сдерживание в своем русле таких объемов воды. Это касается и Трех ущелий: с начала строительства плотины зафиксировано обрушение берегов в почти ста местах общей протяженностью около сорока километров. Даже по признанию главы штаба по предотвращению геологических катастроф, созданном на время кампании « Три ущелья», эти оползни вызывают волны высотой в несколько десятков метров, что приводит к дальнейшему размыванию берегов.

Так, к моменту начала строительства из 40 городов, расположенных выше обозначенного для плотины места, сооружения для очистки своих сточных вод имели только два города, и изначально ни проектов, ни денег на изменение данного положения дел у строителей дамбы не было. Сегодня ситуация исправлена: отсюда и $75 млрд, в которые оцениваются « Три ущелья» в последние годы.

Еще одной статьей расходов, делающей дамбу « Три ущелья» самой дорогой плотиной в мире, стали затраты на расселение 1,3 млн человек, живших в зоне, подлежащей затоплению. И не исключено, что $75 млрд – еще не предел для самой большой плотины в мире. На борьбу с какими последствиями глобального вмешательства в природу предстоит потратиться авторам проекта « Три ущелья» еще, покажет время. Дадут ли о себе знать затопленные вместе с опустевшими населенными пунктами промышленные предприятия и шахты, пока неясно. Зато образ жизни крестьян, живущих ниже по течению Янцзы, уже изменился.

Кликабельно 3000 рх

Дело в том, что всякое земледельческое хозяйство, находящееся в дельтах рек, как правило, удобряется самым естественным образом ( нет, не тем, о котором вы подумали). Микросреда, формирующаяся в потоке реки и состоящая из натуральных ингредиентов – звериного, птичьего и рыбьего помета, палой листвы и растений, останков животных и рыб и многого другого – является лучшим коктейлем, изготовленным самой природой для удобрения сельскохозяйственных земель. Плотина удерживает этот поток, который в результате без всякой пользы превращается в ил под водой у основания дамбы. Вместо него крестьянам уже сейчас приходиться закупать удобрения на стороне.

Конструкцией плотины сброс илового осадка предусмотрен, но большая его часть будет все же копиться по ту стороны дамбы. Мало того, что из-за этого крестьяне лишились естественного удобрения своей земли, так еще копящийся иловый осадок способен со временем затруднить работу гидроэлектростанции.

Впрочем, авторы проекта « Три ущелья» убеждены, что система сброса ила, пусть и частичная, гарантирует бесперебойную работу ( без заиливания водных сливов и шлюзов) плотины на 100 лет вперед. Тем не менее, не исключено, что разработка систем поднятия ила со дна водохранилища и строительство завода по переработке его в натуральные удобрения – не за горами. А поскольку пока о технологии поднятия тяжелого и вязкого ила со дна рек никто не слышал, то и конечная потенциальная стоимость проекта « Три ущелья» увеличивается еще на неопределенную, но весьма существенную сумму.

Как бы то ни было, сторонниками проекта он продолжает считаться выгодным: не стоит забывать, что дамба « Три ущелья» строилась не только для того, чтобы избавить жителей, населивших нижнее течение Янцзы, от разрушительных наводнений, но и для того, чтобы обеспечить развивающуюся промышленность страны электроэнергией.

Кликабельно 4000 рх

Экономисты со своими прогнозами ошиблись. За время строительства – с 1992 по 2010 годы – финансовый эффект от плотины несколько снизился. Так в 1993 году мощности ГЭС было достаточно, чтобы на 10% удовлетворить всекитайский спрос на электроэнергию. Однако, за это время в стране произошел такой промышленный рывок, что сегодня проектной мощности ГЭС « Три ущелья» хватает на выработку только 3% всего потребляемого страной электричества.

После окончания, проект будет стоить 180 миллиардов юаней, что более чем на 20 миллиардов юаней меньше, чем изначально планировалось потратить — 203.9 миллиарда юаней (менее чем 30 миллиардов USD). Согласно Национальной Комиссии Развития и Реформ Китая, требуется 366 граммов угля, чтобы произвести 1 кВтч электричества в Китае. Поэтому, дамба Три Ущелья (Санься) потенциально уменьшат угольное потребление на 31 миллион тонн ежегодно, также сокращая атмосферную эмиссию на 100 миллионов тонн парникового газа, на миллионы тонн пыли, двуокиси серы, азотной окиси, угарного газа и ртути.

За время строительства Трех Ущелий было затоплено 13 городов, 140 поселков и 1300 деревень. 1.3 миллиона человек покинули свои дома, 1300 археологических достопримечательности Китая были уничтожены, навсегда исчезнув под водой.

Около 265 галлонов отходов и сточных вод сбрасывается в Янцзы ежегодно. Раньше река выносила все выбросы в океан, сейчас они будут оседать и фильтроваться, благодаря проекту плотины Три Ущелья.

Несколько тысяч заводов и заброшенных шахт были затоплены после завершения дамбы. Экологи предупреждают, что это может повлечь за собой серьезные последствия из-за попадания в воду отходов.

360 миллионов людей живут по обоим берегам реки Янцзы ниже по течению реки. Если случится катастрофа, то все эти люди окажутся под серьезной угрозой.

Источник