Гидросооружения 3/2009

Подождите немного. Документ загружается.

ВСТУПИТЕЛЬНАЯ СТАТЬЯГидросооружения 3/2009

распространение среди существу-

ющих профессионалов и студен-

тов, которым предстоит управлять

водно-энергетическим комплексом

России, знаний о правильных ре-

шениях – как для предотвращения

таких ситуаций, так и для ликвида-

ции их последствий.

Именно поэтому мне вспоми-

нается поездка в Швейцарию, ор-

ганизованная недавно Европейс-

ким Техническим Институтом для

российских туннелестроителей.

Во время посещения российской

делегацией управления строитель-

ства сен-готардского туннеля, нам

подробно, со всеми цифрами, рас-

сказывали, какие чрезвычайные

происшествия были при строитель-

стве, какие проблемы существуют

сейчас и какие решения применя-

ются в той или иной ситуации. Не-

сомненно, инженерная наука у нас

пока еще преподается неплохо (хотя

проблемы растут, как снежный ком,

и об этом – в одном из ближайших

номеров), но закрытость информа-

ции об авариях и чрезвычайных

ситуациях, полное отсутствие об-

суждения в специализированной

прессе проекта на этапе его разра-

ботки никак не способствуют росту

квалификации инженеров. Лучше

всего учиться на ошибках других

– это известно давно.

С надеждой на будущее,

Главный редактор и издатель

Максим Шматов

Несмотря на нестабильную фи-

нансовую ситуацию и снижение де-

ловой активности, 2009 год оказал-

ся для гидротехников и строителей

насыщенным событиями.

Характер и особенности разви-

тия мирового кризиса все больше

заставляют задуматься о том, что

мы переживаем действительно сис-

темный перелом, когда начинают

выстраиваться абсолютно новые

взаимоотношения на рынке. Сла-

бые и нескоординированные дейс-

твия правительства по восстановле-

нию экономики так и не принесли

желаемого результата. Большинс-

тво из нас так и не успели заметить

эффекта от быстрого «срабатыва-

ния» так называемой «подушки бе-

зопасности» (идеи, возникшей, как

мне кажется, тоже только от того,

что грамотных и перспективных

решений по инвестированию этих

средств не нашлось). Хлопок от ее

«срабатывания» будет долго еще

резонировать в умах финансистов.

Гидротехническая отрасль в

этом году не порадовала. Хочется

позитивных и положительных эмо-

ций, но никуда не деться – 2009 год

будет надолго вписан в учебники

как год, когда в России одной гидро-

станцией стало меньше. Меня лич-

но не волнует вопрос: «Кто виноват,

и что делать?» Меня интересует

Редакция нашего журнала во

главе с обновленным экспертным

советом совместно с Российским

национальным комитетом по боль-

шим плотинам уверенно смотрит в

будущее и уже готовит к публика-

ции много интересных и полезных

материалов. В наших планах – как

можно более тесно сотрудничать с

производственными объединения-

ми и предприятиями гидроэнерге-

тики, а также знакомить читателей

с международным опытом. Как и

раньше, нас ждут специально орга-

низованные партнерами журнала

мероприятия – как в России, так и

за рубежом.

Гидросооружения 3/2009

Издательство:

«Европейский Технический Институт»

125167, г. Москва,

Ленинградский проспект, д. 47, корп. 2

+7-495-780-97-47

www.eti-online.org

Экспертный совет:

Преседатель:

Румянцев И. С.,

Академик РАЕН, профессор, доктор технических наук,

Московский Государственный Университет

Природообустройства.

Члены совета:

Асарин А. Е.

Профессор, доктор технических наук,

ОАО «Институт Гидропроект».

Виссарионов В. И.

Профессор, доктор технических наук,

Московский Энергетический Институт.

Каганов Г. М.

Действительный член РАЕН, профессор,

доктор технических наук, Московский государственный

университет природообустройства.

Кромер Рольф

Профессор, доктор технических наук, руководитель

международной секции, Университет Фридерициана

в г. Карлсруэ, Германия.

Нестман Франц

Профессор, доктор технических наук, Университет

Фридерициана в г. Карлсруэ, Германия.

Правдивец Ю. П.

Профессор, доктор технических наук,

Московский государственный строительный университет.

Рубин О. Д.

Доктор технических наук, Московский государственный

университет природообустройства.

Штеренлихт Д. В.

Профессор, доктор технических наук, Московский

государственный университет природообустройства.

Журнал «Гидросооружения» 3/2009

Директор издательства,

главный редактор Максим Шматов

M.Shmatov@eti-online.org

Директор по рекламе Людмила Сацкая

L.Satskaya@eti-online.org

Руководитель отдела подписки Наталья Коваленко

info@hydro-info.info

Руководитель издательского отдела Надежда Сердюк

N.Serdjuk@ event-marketing.ru,

publishing_2006@mail.ru

Редактор по работе с авторами Елена Камазова

e.kamazova@eti-online.org

Литературный редактор Андрей Холомкин

Научно-технический консультант Руслан Шакиров

Перевод Нина Ярушина

Верстка и дизайн Елена Харченко,

Елена Шибкова

Интернет-продвижение

(IndustryStock) Роман Демидов

r.demidov@industrystock.ru

Продвижение на мероприятиях

(Ивент Маркетинг) Наталия Милосердная

N.Miloserdnaya@eti-online.org

Распространение в регионах России:

Подкомитет по маркетингу ТПП РФ

www.marketing-tpprf.ru

Партнеры проекта:

Подписной индекс в каталоге «ПРЕССА РОССИИ» 18926

Свидетельство о регистрации средства массовой

информации в Федеральной службе по надзору в сфере

массовых коммуникаций, связи и охраны культурного

наследия ПИ

№ ФС77-25963 от 01.11.2006

Отпечатано в типографии «Вива – Экспресс»

г. Москва, ул. Электрозаводская, д. 20, корп. 3.

Тираж: 2000 экз. Цена: 900 руб.

ISSN 2070-3716

Редакция не несет ответственности за информацию,

содержащуюся в рекламных объявлениях.

Перепечатка материалов возможна только

с письменного разрешения редакции.

www.hydro-info.ru

Гидросооружения 3/2009

СОДЕРЖАНИЕ

Вcтупительная статья

...........................................................................................................................................1

Гидротехника

Рубин О. Д., Гурьевич Т. Б., Самосейко А. Н., Юдкевич А. И

Оценка воздействия строительства Загорской ГАЭС-2

на окружающую среду.....................................................................................................4

Рольф Кромер

Интегрированное управление водными ресурсами

в бассейне рек Волги и Рейна на примере

проблемных регионов....................................................................................................11

Шматов М. Е.

Лифт на реке.....................................................................................................................18

Гидроэнергетика

Пехтин В. А.

Плотины и гидроэнергетика:

современные проблемы и решения............................................................................24

Водное хозяйство

Румянцев И. С.

Водное хозяйство в России –

сегодня и в перспективе.................................................................................................32

Интервью

Родионов В. Г.

Особенности эксплуатации

Загорской ГАЭС.................................................................................................................44

Календарь событий

........................................................................................................................................48

ГИДРОТЕХНИКА Гидросооружения 3/2009

Рубин О. Д., Гурьевич Т. Б., Самосейко А. Н., Юдкевич А. И

Оценка воздействия строительства Загорской

ГАЭС-2 на окружающую среду

Введение

Современная тенденция роста энер-

гопотребления, создание генери-

рующих и сетевых энергетических

компаний диктуют необходимость

в дополнительных маневренных

мощностях для обеспечения надеж-

ности энергосистем и повышения

качества получаемой электроэнер-

гии. Наиболее широкими возмож-

ностями в этом направлении об-

ладают гидроаккумулирующие

электростанции (ГАЭС).

Международный и отечествен-

ный опыт строительства и эксплуа-

тации ГАЭС показывает, что данный

вид гидроэнергетических объектов

имеет свои специфические формы

воздействия на окружающую сре-

ду, связанные с созданием напор-

ных профилей плотин, напорных

водоводов, бассейнов с высоким

внутренним водообменом, высоки-

ми скоростями течений и колебани-

ями уровней воды [1-4].

Строящаяся Загорская ГАЭС-2

находится в Сергиево-Посадском

районе Московской области, на ле-

вом берегу р. Кунья. Станция вы-

рабатывает электроэнергию для

покрытия пиковой части графика

нагрузки энергосистемы Московс-

кого региона.

В состав сооружений Загорской

ГАЭС-2 входят:

• верхний аккумулирующий

бассейн;

• реверсивный водоприемник,

встроенный в тело ограждающих

дамб верхнего бассейна;

• напорные трубопроводы диа-

метром 7,50 м;

• станционный узел, включа-

ющий в себя здание станции с

реверсивным каналом, монтаж-

ную площадку с трансформатор-

ной мастерской, помещения пус-

ковых тиристорных устройств,

сопрягающие подпорные стенки

верхнего и нижнего бьефов, слу-

жебно-производственный корпус

и другие сооружения;

• нижний аккумулирующий

бассейн;

• сооружения выдачи мощности.

Основные параметры станции

представлены в òàáë. 1.

Строительство станции осу-

ществляется в непосредственной

близости к эксплуатируемой За-

горской ГАЭС.

В ходе строительс-

тва создается

общий для Загорской

ГАЭС и Загорской ГАЭС-2 нижний

бассейн с отметками НПУ=162,5 м

и УМО=153,5 м. Верхние бассейны

раздельны.

Методика работ

Оценка возможного воздействия

строительства и эксплуатации гид-

роаккумулирующей станции на ок-

ружающую среду в соответствии с

действующими в Российской Феде-

рации нормативно-методическими

документами, с учетом отечествен-

ного и зарубежного опыта решения

подобных задач включала в себя

следующие этапы:

• изучение современного состоя-

ния окружающей среды в районе

размещения объекта, выявление

наиболее острых экологических

проблем, источников антропоген-

ного воздействия на природные

компоненты района;

• определение факторов воз-

действия проектируемого объек-

та на окружающую среду в пери-

оды строительства и эксплуата-

ции;

• прогноз изменения состояния

окружающей среды под воздей-

ствием объекта в период строи-

тельства и эксплуатации;

• разработка природоохранных

мероприятий;

Для оценки современного со-

стояния окружающей среды было

проведено комплексное геоэколо-

гическое обследование террито-

рии, включающее в себя космичес-

кие съемки района размещения

объекта, геологические изыскания,

геохимические, гидрохимические,

гидробиологические, ихтиологи-

ческие исследования и т. д.

Полученные данные сравнива-

лись с фоновыми и нормативными

показателями.

При оценке также были исполь-

зованы данные многолетнего эко-

логического мониторинга, прово-

димого на Загорской ГАЭС.

Современное состояние

окружающей среды

Район строительства Загорской

ГАЭС-2 испытывает существенный

антропогенный прессинг: здесь хо-

рошо развита промышленность и

сельское хозяйство, строительство

и эксплуатация Загорской ГАЭС

также внесли определенный вклад в

состояние природной среды.

Установлено, что загрязнение

воздушных масс рассматриваемого

района определяется, главным об-

разом, атмосферным переносом от

крупных промышленных предпри-

ятий Сергиево-Посадского района.

Следует отметить, что в течение года

на изучаемой территории преобла-

дают метеорологические процессы,

способствующие рассеиванию вы-

бросов. В результате фоновые кон-

центрации загрязняющих веществ в

приземном слое атмосферы состав-

ляют лишь доли от ПДК.

ГИДРОТЕХНИКАГидросооружения 3/2009

Геохимическая съемка в преде-

лах водосборного бассейна реки Ку-

нья выявила основные источники

загрязнения с очаговым аномаль-

ным распределением тяжелых ме-

таллов в почвах, снежном покрове,

лесном опаде. Однако анализ при-

родных условий территории пока-

зал отсутствие связи выявленных

геохимических аномалий с геологи-

ческими и ландшафтными особен-

ностями района. Их образование

обусловлено техногенным воздей-

ствием промышленных предпри-

ятий. Уточнение геохимической си-

туации показало снижение уровня

загрязнения почв тяжелыми метал-

лами по сравнению с предыдущими

годами.

Геологические и гидрогеоло-

гические условия района весьма

сложные.

Здесь наблюдаются процессы

пластического движения грунто-

вых масс, выдавливание в бортах

древних врезов мощных глинистых

пластов, крутостенные погребен-

ные переуглубления в песчаных по-

родах и ряд других. Строительство

Загорской ГАЭС, в свою очередь,

оказало определенное влияние на

верхнюю часть геологического раз-

реза.

Основные факторы и последс-

твия воздействия ГАЭС на при-

брежные территории представле-

ны на ðèñ. 1.

При проходке глубокого котло-

вана под здание станции (Загорской

ГАЭС) в его контуре были частично

удалены современные аллювиаль-

ные отложения и смещенные морен-

ные суглинки. В нагорном откосе

обнажились блоки парамоновских

глин, которые затем были прикры-

ты грунтами обратных засыпок. На

левобережном склоне долины в ходе

противооползневых мероприятий

была произведена выемка грунтов

до подошвы зеленых глин. Они были

заменены уплотненной моренной

насыпью. Выше склон был сплани-

рован путем многократных подсы-

пок. Правый берег был уположен до

уклона около 10

и в нижней части

покрыт бетонными плитами.

Гидрогеологические условия

участка, с одной стороны, опреде-

ляются чередованием в разрезе во-

досодержащих и водоупорных (сла-

бо проницаемых) пластов, в связи

с чем, в некоторых горизонтах со-

здаются значительные пьезометри-

ческие напоры. С другой стороны,

важное значение имеет наличие

гидравлической связи между гори-

зонтами. Она проявляется в разных

формах (перетекание, наличие гид-

равлических «окон» в водоупорных

пластах), иногда затруднена, но в

целом объединяет подземные воды

участка в единую гидравлическую

систему со сложным характером

циркуляции. Питание подземных

вод на рассматриваемом участке

осуществляется за счет инфильтра-

ции атмосферных осадков. Глубин-

ное и боковое питание отсутствует.

Создание на господствующих

высотах мощного по местным мас-

штабам источника питания – вер-

хнего бассейна Загорской ГАЭС с

НПУ 266,5 м – и наполнение ниж-

Параметры, ед. изм. Величина

Мощность в генераторном режиме, МВт 840

Мощность в режиме энергопотребления, МВт 1000

Число обратимых агрегатов (насос-турбины) 4

Напор нетто в генераторном режиме, м

- максимальный

- минимальный

- расчетный

110,0

92,0

100,0

Напор нетто в насосном режиме, м

- максимальный

- средний

- расчетный

115,5

105,0

97,5

Рабочие емкости бассейнов суточного регулирования, млн. м

11,8

Число часов работы, ч:

- в турбинном режиме

- в насосном режиме

3,5

4,6

Выработка электроэнергии при разряде в сутки (лето/зима), ГВт·ч

2,9/2,8

Потребление электроэнергии при разряде в сутки (лето/зима), ГВт·ч 3,9/3,8

Годовая выработка электроэнергии, ТВт·ч 1,0

Годовое потребление электроэнергии, ТВт·ч 1,35

КПД гидравлического аккумулирования энергии, % 73,5-74

Табл. 1: Основные параметры Загорской ГАЭС-2

ГИДРОТЕХНИКА Гидросооружения 3/2009

него бассейна с НПУ 162,5 м изме-

нило гидрогеологические условия,

оказывая влияние как на гидроди-

намическую обстановку террито-

рии, так и на химический состав под-

земных вод.

Наполнение нижнего бассейна

привело к быстрому и значительно-

му подъему уровня воды в водонос-

ном горизонте. Как показывают на-

блюдения, пьезометры реагируют

снижением уровня даже на непро-

должительные сбросы из водохра-

нилища.

Анализ результатов наблюдений

последних лет показывает, что уро-

вень подземных вод относительно

стабилизировался.

В районе станции зафиксировано

проявление таких геодинамических

процессов, как оползнеобразование,

переработка берегов, подтопление.

Оползни в долине р. Куньи име-

ют широкое распространение. В

процессе строительства Загорской

ГАЭС возникли осложнения, свя-

занные с нарушением устойчивос-

ти естественных склонов и откосов

строительных выемок. На четырех

участках, два из которых располо-

жены на правом и два – на левом бе-

регу Куньи, образовались оползни

значительных размеров. В настоя-

щее время часть оползней ликвиди-

рована путем удаления смещенных

грунтов и уположения откосов,

часть стабилизирована.

Процессами переработки бере-

гов поражен правый берег нижнего

бассейна Загорской ГАЭС практи-

чески на всем его протяжении, за

исключением участка, где уложено

бетонное покрытие. На других учас-

тках нижнего бассейна заметной пе-

реработки берега не наблюдается.

Подтопление территории, раз-

вивающееся под влиянием бассей-

нов Загорской ГАЭС, фиксируется

по периферии верхнего бассейна,

руслам р. Вакша и ручья Гардель.

Общая площадь подтопления со-

ставляет – 250 га. К настоящему

времени процесс подтопления ста-

билизировался, дальнейшего раз-

вития процесса не наблюдается.

Создание бассейнов станции,

ежесуточные колебания уровня

воды и интенсивное ее перемеши-

вание существенным образом из-

менили гидрохимический режим

р. Кунья.

Натурные исследования качества

воды р. Кунья и бассейнов Загорской

ГАЭС показали, что разбавляющий

эффект бассейнов ГАЭС проявляет-

ся в снижении уровня минерализа-

ции в нижнем бьефе на 30-35%, эф-

фект аккумулирования взвесей – в

снижении содержания взвешенных

веществ в среднем на 30-50%. С

началом эксплуатации Загорской

ГАЭС улучшились условия аэрации

воды и активизировались процессы

окислительной деструкции орга-

нических соединений. Изменение

качества воды, выраженного как

процент самоочищения, в бассейнах

Загорской ГАЭС составляет для ор-

ганики, биогенов и нефтепродуктов

– 40-70%. Бассейны ГАЭС характе-

ризуются благоприятными услови-

ями для седиментации взвешенных

форм тяжелых металлов и аккуму-

ляции их донными отложениями,

самоочищающая способность бас-

сейнов для разных тяжелых метал-

лов составляет от 30 до 95%.

Рис. 1: Факторы и последствия воздействия Загорской ГАЭС на прибрежные территории

ГИДРОТЕХНИКАГидросооружения 3/2009

За период наблюдений уровень

трофии бассейнов Загорской ГАЭС

изменился с мезотрофно-эфтроф-

ного к мезотрофному.

Таким образом, в настоящее

время водная среда в зоне влияния

Загорской ГАЭС находится в удов-

летворительном, стабильном состо-

янии с выраженной тенденцией к

улучшению.

Факторы и последствия воздейс-

твия Загорской ГАЭС на водную

среду показаны на ðèñ. 2.

Особое внимание в проекте было

уделено вопросам охраны ихтио-

фауны. На основе международного

опыта [2, 5], опыта эксплуатации За-

горской ГАЭС, натурных исследова-

ний, проводившихся специалистами

Института эволюционной морфоло-

гии и экологии животных им. Север-

цева, ВНИИРО и Института «Гидро-

проект», были выделены наиболее

значимые для ихтиофауны факторы

воздействия ГАЭС (ðèñ. 3). Их про-

явление влечет за собой как поло-

жительные, так и отрицательные

последствия для состояния ихтио-

фауны. В настоящее время положи-

тельные последствия превалируют

над отрицательными. Улучшение

качества воды в бассейнах станции

по сравнению с речными условия-

ми, повышение содержания в ней

растворенного кислорода, расшире-

ние кормовой базы привели к значи-

тельному росту рыбного стада, уве-

личению индивидуальных размеров

взрослых рыб, их накормленности и

жирности. Это приводит к заметно-

му увеличению рыбопродуктивнос-

ти бассейнов действующей станции

по сравнению с речными условия-

ми. Плотность обитания рыб дости-

гает на отдельных участках нижнего

бассейна 683,4 экз./га. Отмечаемые

случаи попадания в верхний бас-

сейн рыб через работающие агрега-

ты Загорской ГАЭС при перекачке

воды из нижнего бассейна не носят

массового характера.

Ïðîãíîç âëèÿíèÿ ñòðîèòåëüñòâà

Çàãîðñêîé ÃÀÝÑ-2 íà îêðóæàþùóþ

ñðåäó основывался, в первую оче-

редь, на аналогиях с существующей

Загорской ГАЭС.

Строительство и эксплуатация

Загорской ГАЭС-2 не окажет како-

го-либо значимого воздействия на

метеорологические характеристики

района: сохранятся температурный

режим, показатели влажности воз-

духа и количества осадков.

Анализ результатов прогнозных

расчетов показал, что в период стро-

ительства при самом неблагоприят-

ном варианте суммарного действия

максимального числа источников

выбросов ни по одному веществу в

приземном слое атмосферы на тер-

ритории станции, а также в зоне

близлежащей жилой застройки не

создается концентраций, превыша-

ющих ПДК.

Расчет уровня загрязнения ат-

мосферы в период эксплуатации

производился с учетом суммарного

действия двух станций – Загорской

ГАЭС и Загорской ГАЭС-2, а также

других предприятий (котельные,

бетонные заводы). В результате был

сделан вывод, что существенного

загрязнения атмосферы на террито-

рии станций и близлежащих насе-

ленных пунктов не ожидается. Пре-

вышение ПДК не установлено ни по

одному показателю.

Наиболее ожидаемыми резуль-

татами воздействия на геологичес-

кую среду строительства сооруже-

Рис. 2: Факторы и последствия воздействия Загорской ГАЭС на водную среду

ГИДРОТЕХНИКА Гидросооружения 3/2009

ний Загорской ГАЭС-2 могут быть:

оживление оползневых процессов,

подтопление территории по пери-

ферии верхнего аккумулирующего

бассейна, изменение рельефа в свя-

зи с выемкой и насыпями больших

объемов грунтов.

Оползни могут активизировать-

ся при проведении работ по увели-

чению емкости нижнего бассейна,

предусмтренных проектом Загорс-

кой ГАЭС-2. Для предварительной

оценки устойчивости склонов на

участке предполагаемого дноуг-

лубления была проведена серия по-

верочных расчетов, выполненная

специалистами Института «Гидро-

проект» с использованием компью-

терной программы «Grot». Анализ

полученных данных показал, что ус-

тойчивость склонов правобережной

части долины реки находится в пре-

дельно-равновесном состоянии и

что подрезка при проведении работ

нарушит ее. На левом берегу склоны

более устойчивые и в бытовых усло-

виях характеризуются коэффици-

ентами запаса устойчивости сущес-

твенно выше нормативного.

Выемка и отсыпка грунтов пред-

ставляется одной из наиболее слож-

ных геоэкологических проблем при

строительстве Загорской ГАЭС-2.

Для увеличения емкости нижнего

бассейна проектируется устройство

глубокой выемки в нижней части

долины Куньи на пойме напротив

г. Краснозаводска. Общий объем

подлежащих разработке грунтов по

предварительным подсчетам состав-

ляет около 20 млн. м

. Глубина выем-

ки от поверхности поймы составит

15-18 м, а общая высота откосов на

левом берегу будет превышать 50 м.

В пределах поймы с поверхнос-

ти развиты болотные грунты, пред-

ставленные илами и торфяниками.

В разрезе отложений, заполняющих

древний эрозионный врез, содер-

жатся пачки слабых иловатых су-

песей и суглинков толщиной свыше

10 м. Залегающие ниже тонкие пески

обводнены. Заключенный в них во-

доносный горизонт имеет напорный

характер, и его пьезометрический

уровень устанавливается на 2-3 м

выше существующей в настоящее

время дневной поверхности.

Разработка грунтов до глубины

свыше 15 м в таких условиях при

их полной обводненности и одно-

временно слабой водоотдаче будет

вызывать большие затруднения.

Переувлажненные грунты непри-

годны для использования в деловые

насыпи. Для них потребуется спе-

циальное обустройство отвалов.

Урез р. Куньи в этом месте на-

ходится на отметке около 170 м аб-

солютной высоты. Отметка НПУ

нижнего бассейна 162,5 м, а отметка

УМО – 152,5 м. Разница между уре-

зом Куньи и УМО составит около

15 м. Потребуются специальные

меры по сохранению допустимых

уклонов русла и его сопряжения с

нижним бассейном.

При определении фильтраци-

онного расхода из верхнего бассей-

на по его контуру были выделены

четыре характерных участка. Для

каждого из них решалась фильтра-

ционная задача на плоской моде-

ли в программе «Visual Modflow»,

выполненная специалистами Инс-

титута «Гидропроект». По резуль-

татам моделирования суммарный

Рис. 3: Факторы и последствия воздействия Загорской ГАЭС на ихтиофауну

ГИДРОТЕХНИКАГидросооружения 3/2009

фильтрационный расход воды из

бассейна (фильтрационные поте-

ри), при принятых условиях схема-

тизации по геологическому строе-

нию основания дамбы составляет

– 2570 м

/су т.

В результате сооружения Загор-

ской ГАЭС-2 ожидается некоторое

увеличение подпора и связанного с

этим подтопления и заболачивания

прилегающих территорий. Соглас-

но прогнозу, общая площадь под-

топления составит 125 га. Подтопле-

ние территории будет развиваться

по контуру дополнительной дамбы,

примыкающей с юга к действующе-

му верхнему бассейну.

Расширение нижнего бассейна и

строительство нового верхнего бас-

сейна приведет к изменению гид-

рохимического режима водоемов.

Для оценки возможных последс-

твий строительства станции для

водной среды был составлен про-

гноз качества воды, выполненный

на основе боксовой модели фор-

мирования качества воды поймен-

но-долинных водохранилищ ГАЭС

и учитывающий баланс веществ и

гидродинамические особенности

бассейнов Загорской ГАЭС и Загор-

ской ГАЭС-2.

Прогноз выполнен с учетом из-

менения на перспективу до 2015 г.

количества загрязняющих веществ,

поступающих в нижний бассейн За-

горской ГАЭС и Загорской ГАЭС-2 в

зависимости от перспектив разви-

тия тех или иных предприятий.

Кроме того, учитывалось, что с

введением верхнего бассейна За-

горской ГАЭС-2, имеющего мерт-

вый объем 9,3 млн. м

, и расширени-

ем нижнего бассейна (его полный

объем при НПУ равен 61,4 млн. м

)

общий объем всей гидротехничес-

кой системы возрастает, а актив-

ность его внешнего водообмена па-

дает при сохранении интенсивного

внутреннего водообмена.

Прогноз был выполнен для на-

иболее неблагоприятных условий

маловодного года.

Согласно данным прогнозов,

большинство показателей качества

воды будет удовлетворять требова-

ниям, предъявляемым к водоемам

хозяйственно-бытового назначе-

ния в течение всего года. Превыше-

ние ПДК для водоемов рыбохозяйс-

твенного назначения ожидается:

• для нефтепродуктов – в 3-6 раз

практически в течение всего года;

• для взвешенных веществ и

азота аммонийного – в весенний

период;

• для соединений меди и железа

– большую часть года.

Сравнение величин прогнозиру-

емых показателей с наблюдаемыми

концентрациями загрязняющих

веществ в воде бассейнов действу-

ющей Загорской ГАЭС показывает,

что увеличение объема водных масс

и интенсификация их перемеши-

вания в результате совместной экс-

плуатации двух станций приведет к

7-30% улучшению качества воды по

большинству показателей.

Оценка возможного влияния

строительного периода на измене-

ние качества воды показала, что ос-

новными факторами воздействия

на водную среду при производстве

строительных работ будут загрязне-

ние поверхностных вод взвешенны-

ми веществами и нефтепродуктами,

а также попадание в водные объек-

ты отходов производства.

Использование при строительс-

тве гидромеханизации также может

оказаться источником увеличения

мутности воды и повышения содер-

жания взвешенных веществ. Однако

опыт выполнения работ в подобных

условиях показывает, что увеличе-

ние мутности обычно локализовано

непосредственно в забое земснаря-

да и не имеет большого распростра-

нение по водоему.

Основное же увеличение кон-

центрации взвешенных веществ

в воде связано со сбросом в ниж-

ний бассейн отработанной воды с

карт намыва. Выполненные расче-

ты показали, что распространение

мутности в нижнем бассейне при

намыве грунта будет происходить

в радиусе не более 400 м от места

намыва. Таким образом, в нижний

бьеф станции будет поступать вода

с концентрацией взвешенных ве-

ществ, соответствующей ее значе-

ниям при нормальной эксплуатации

нижнего бассейна.

Согласно прогнозным оценкам,

сброс осветленной воды с карт

намыва в нижний бассейн при

принятой проектом организации

гидроотвалов и технологии гидро-

механизированных работ, приве-

дет к незначительному увеличению

концентрации взвешенных веществ

в районе оси основных сооружений

Загорской ГАЭС ~ 0,25 мг/л. Заиле-

ние ложа будет также незначитель-

ным. Основной объем взвешенных

частиц грунта будет осаждаться на

участках нижнего бассейна ниже

абс. отм. – 150,0 м и не повлияет на

его водохозяйственный баланс.

Предусмотренная проектом ус-

тановка подводных экранов, обес-

печит защиту поверхностных вод

от распространения мутности, как

в рабочем режиме, так и в случае

аварийного – разрыв пульповода.

Таким образом, во время строитель-

ства верхнего бассейна Загорской

ГАЭС-2 и расширения нижнего За-

горская ГАЭС будет работать в пре-

жнем режиме, и качество воды бу-

дет соответствовать современному

нынешнему состоянию.

В отношении ихтиофауны про-

гнозные оценки воздействия строи-

тельства и эксплуатации Загорской

ГАЭС-2 показывают, что перефор-

мирование нижнего бассейна и

одновременная эксплуатация уже

действующей Загорской ГАЭС и

новой Загорской ГАЭС-2 без про-

ведения соответствующих рыбо-

охранных мероприятий приведут

к потере большинства нерестовых

и зимовальных площадей, а также

безопасных мест обитания с ори-

ентирами и укрытиями, необходи-

мыми для удержания рыб от ската

к источнику опасности в водном

течении, скорость которого мно-

гократно превышает критические

для рыб значения. Учитывая выше-

изложенное, с большой долей ве-

роятности можно утверждать, что

проектируемое гидротехническое

строительство, проводимое без це-

ленаправленных рыбоохранных

мероприятий, может привести к се-

рьезному угнетению ихтиофауны.

Природоохранные

мероприятия

Целям снижения воздействия хо-

зяйственной деятельности на при-

родную среду района строительства

ГИДРОТЕХНИКА Гидросооружения 3/2009

[1] Frederic Louis. Dynamic and Environmen-

tal Benefits of Pumped Storage Projects

// HYDRO’2001. Opportunities and Chal-

lenges, 27-29 Sept., 2001, Riva del Garda,

Proceedings. pp. 387-393.

[2] J.F. La Bounty, L.O. Timblin A Case Histo-

ry: Environmental Protection and Enhan-

cement in the Planning and Operation of

Mt. Elbert Pumped-Storage Power Plant

// 16-th Int. Congress on Large Dams, San

Francisco, USA, 1988. vol.1, pp. 403-418.

[3] Данила С., Шикшнис А. Состояние

гидротехнических сооружений и окру-

жающей среды Круонисской гидроак-

кумулирующей электростанции//Гид-

ротехническое строительство. – 2007.

– № 7. – С.2-13.

[4] Гурьевич Т.Б., Дмитриева И.Л., Чупри-

на Я.Н. Экологическое зонирование

реки Куньи и бассейнов Загорской

ГАЭС по характеристикам водной сре-

ды. // «Безопасность энергетических

сооружений (БЭС)». Научно-исследо-

вательский институт энергетических

сооружений (НИИЭС). Вып. 16, 2007. с.

175-188.

[5] Сиренко Л.А., Денисова А.И., Дячук

И.Е. и др. Экологические аспекты рабо-

ты Киевской ГЭС в режиме ГАЭС//Гид-

ротехническое строительство. – 1988.

– № 6. – С.32-34.

[6] Иванов А.В. Обеспечение безопас-

ности рыб на водозаборах. // авторе-

ферат диссертации, … докт. техн. наук,

2007 г. 49 с.

Литература

Загорской ГАЭС-2 служат техничес-

кие, организационно-технические

и архитектурно-планировочные ме-

роприятия и решения.

Выбор состава природоохран-

ных мероприятий для Загорской

ГАЭС-2 осуществлялся на основе

изучения закономерностей прояв-

ления в районе размещения объекта

основных техно-природных процес-

сов, прогноза последствий их разви-

тия, а также прогноза воздействия

на них тех или иных мероприятий.

Содержание мероприятий соответс-

твует современной отечественной и

зарубежной практике решения по-

добных задач.

Помимо традиционных мероп-

риятий, включающих в себя соб-

людение технологических режи-

мов производства работ, создание

санитарно-защитных и водоохран-

ных зон, восстановление почвенно-

растительного покрова и благоуст-

ройство территории, обустройство

ливневой канализации, был пред-

ложен ряд технических решений,

позволяющих обеспечить техни-

ческую и экологическую безопас-

ность объекта.

В частности, для обеспечения ус-

тойчивости дамб верхнего бассейна,

снижения фильтрационного расхо-

да через дно, понижения отметки

выхода фильтрационного потока на

откос предлагается: строительство

дамбы более распластанного про-

филя с заменой глин в основании

дамбы и озерно-болотных отложе-

ний в основании водоприемника

качественным грунтом; отсыпка и

уплотнение грунта по дну бассейна

для создания слабопроницаемого

экрана (фильтрационные потери

уменьшаются с 3000 до 0,001 м

/су т.);

устройство трех ниток ленточного

дренажа в теле дамбы (отметка вы-

сачивания фильтрационного потока

на откос снижается с 249,6 – 256,6 м

до 203,2 м) с выводом дренажных вод

в нижний бассейн.

Во время проведения гидроме-

ханизационных работ в нижнем

бассейне станции рекомендовано

создавать специальные подводные

экраны для ограничения распро-

странения мутности.

В качестве рыбоохранных ме-

роприятий предлагается:

• обустройство наиболее при-

влекательных и оптимальных

для обитания рыб участков аква-

тории нижнего бассейна с ори-

ентирами и убежищами с целью

перераспределения жизненного

пространства основного рыбного

населения на безопасное, макси-

мально удаленное от Загорской

ГАЭС-2 расстояние (в хвостовом

расширении бассейна);

• обустройство водозабора

Загорской ГАЭС-2 специальными

средствами рыбозащиты («восхо-

дящий гидравлический экран»)

с целью защиты рыб, затягива-

ющихся стоковыми течениями в

опасную зону его действия;

• организация принудительно-

го отвода рыб от рыбозащитного

устройства в места оптимального

обитания с целью удаления их от

источника опасности..

Эффективность действия раз-

работанного Филипповым Г. Г. и

Ивановым А. В. (ОАО «Институт

Гидропроект») [6] комплекса ры-

бозащитных сооружений отвечает

современным нормативным требо-

ваниям, обеспечивая защиту свы-

ше 70% рыб размером от 12 мм.

В целом, выполнение разрабо-

танных природоохранных мероп-

риятий позволит:

• минимизировать техногенное

воздействие на окружающую

среду;

• обеспечить комфортные усло-

вия жизни и работы людей;

• обеспечить максимально воз-

можное восстановление почвен-

но-растительного покрова;

• повысить качество воды бас-

сейнов станции на 7-30% по основ-

ным показателям по сравнению с

современным уровнем;

• сохранить рыбопродуктив-

ность бассейнов, поддержать тен-

денцию к ее росту.

В соответствии с действующим

законодательством в целях умень-

шения риска при строительстве и

эксплуатации объекта энергети-

ки, обеспечения его технической

и экологической безопасности не-

обходима организация и постоян-

ное функционирование системы

мониторинга за состоянием со-

оружений и развитием процессов

взаимодействия сооружений с ок-

ружающей средой.

Выполнение запроектирован-

ных природоохранных и компенса-

ционных мероприятий, функцио-

нирование системы комплексного

мониторинга – необходимые ус-

ловия экологически безопасной

эксплуатации Загорской ГАЭС и

Загорской ГАЭС-2.

Авторы

Рубин О. Д., доктор технических наук,

Гурьевич Т. Б., канд. технических наук,

Самосейко А. Н., инженер

ЗАО «Инженерный центр сооружений, конс-

трукций и технологий в энергетике»,

127550, г. Москва, Дмитровское шоссе, д. 47/2

Тел.: (495) 977-77-90, 976-28-61

E-mail: cskte@co.ru

Юдкевич А. И., канд. технических наук

ОАО «Институт Гидропроект»,

125812, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 2

Тел.: (495) 940-54-74