Большие заботы о большей безопасности

С 24 по 30 июня уровень Богучанского водохранилища, достигший в середине месяца проектной отметки, понизился на несколько сантиметров. Расход через агрегаты станции при этом оставался неизменным, а водосброс № 1 не открывали — зато именно в эти дни на Богучанской ГЭС успешно прошли испытания поверхностного водосброса № 2. К Иркутской области это событие имеет прямое отношение: теперь даже в случае самых экстремальных паводков поселку Невон и прибрежным улицам Усть-Илимска не грозит подтопление.

Водосброс № 2, по мысли проектировщиков, должен стать дополнением к глубинному водосбросу № 1. Средний приток к створу гидроузла составляет почти 12 тыс. кубометров в секунду в весенний паводок, более 13 тыс. — в осенне-летний. Совокупная пропускная способность Богучанского гидроузла составляет чуть менее 15 тыс. кубометров: от 4 до 5 тыс. может проходить через девять гидроагрегатов, еще 7 тысяч — через глубинный водосброс № 1, а водосброс № 2, по расчетам специалистов, должен дать станции запас прочности в 3 тыс. кубометров. Для сравнения: пропускная способность в знаменитом Ниагарском водопаде составляет 6 тыс. кубометров в секунду, а в водопаде Виктория — около 8,5 тыс. кубометров.

В каком-то смысле водосброс № 2 — дитя XXI века: он был включен в проект Богучанской ГЭС в связи с повышением требований к уровню безопасности гидроэлектростанций. На Саяно-Шушенской ГЭС из тех же соображений в 2006—2012 годах был построен береговой водосброс. Это был большой успех проектировщиков и строителей: ничего подобного на Иркутской ГЭС, например, сделать нельзя. Генеральный проектировщик Богучанской ГЭС — ОАО «Институт Гидропроект» — нашел простой и в то же время изящный вариант: второй водосброс был построен на том месте, где в 1970-е планировали построить последние три агрегата.

Оставалась, правда, еще одна задача: вписать водосброс в уже построенные на 50—60 процентов сооружения, сохранив технологический проезд за зданием машинного зала. Эта задача была успешно решена путем использования уникальной, ранее не используемой в российской гидроэнергетике ступенчатой конструкции водосброса, через который проложен транспортный тоннель. Принцип работы водосброса заключается в гашении 50—70 процентов энергии потока воды уже на ступенях водосливной грани, а оставшейся части — на плите водобойного колодца.

— Мы уверены, что нам не доведется пользоваться этим водосбросом, но пока есть хоть малейшая вероятность возникновения экстремальных паводков, мы не можем пренебрегать дополнительными мерами безопасности, — отметил генеральный директор ОАО «Богучанская ГЭС» Всеволод Демченко.

В итоге водосброс вписали в габариты трех секций бетонной плотины ГЭС, между зданием машинного зала и залом гидроприводов глубинного водосброса. Длина сооружения — 90 м, высота более 70 м. Сама сливная грань состоит из гладкого оголовка, переходного участка со ступенями высотой полметра и основной части со ступенями высотой полтора метра. Водобойный колодец в нижней части выложен из бетонных плит толщиной 4,5 м. При всей своей масштабности водосброс — довольно тонкий инструмент, позволяющий управлять потоком воды в широком диапазоне значений. При минимальном подъеме одного затвора из водохранилища потечет 50 кубометров в секунду, а при   максимальном открытии всех затворов вода может сливаться через 5 пролетов шириной 10 м со скоростью «один олимпийский бассейн длиной 50 м в секунду».  

Представить такое сложно, а увидеть вряд ли удастся. ГЭС работает не только для выработки электроэнергии, но и в интересах речного транспорта, жителей населенных пунктов ниже по течению, сельского хозяйства и многих других пользователей. Испытания 2015 года проводились в соответствии с программой, составленной ОАО «Институт Гидропроект» и согласованной во многих инстанциях. Теперь затворы могут открыть либо в случае экстремального паводка, вероятность которого фантастически мала (один раз в 10 тысяч лет), или на такое же короткое время в интересах науки — успешный опыт можно и нужно тиражировать на новых плотинах, не обязательно энергетических.

Сами испытания были на редкость зрелищными. Во время первого этапа был открыт на разную высоту (от минимальной до максимума) центральный пролет, во время второго — два крайних. На третьем этапе все пять пролетов открыли на высоту 2,6 м, максимальный расход воды вырос до 1200 кубометров, что соответствует 40—45 процентам текущего пропуска через агрегаты ГЭС. Пока одни специалисты наблюдали и фиксировали это удивительное зрелище с четырех разных точек при помощи фото- и видеоаппаратуры, другим пришлось проводить непрерывные вибрационные и сейсмометрические измерения, следить за показаниями телеметрической, фильтрационной и геодезической аппаратуры. Отдельная группа специалистов проводила измерение уровней воды в водохранилище и в русле реке ниже ГЭС с интервалом 30 минут — в обычное время это делается дважды в сутки. 

В ближайшее время на Богучанской ГЭС будет проведено водолазное обследование дна водобойного колодца и участка русла нижнего бьефа за водосбросом. Эксплуатационные службы выполнят внеочередной цикл измерений телеметрической, фильтрационной и геодезической аппаратуры и визуальный осмотр бетонных поверхностей в транспортном туннеле, в смотровых и кабельных галереях. Результаты испытаний станут основой для акта о готовности водосброса № 2 к постоянной эксплуатации, а также могут послужить материалом для научных работ и проектов новых станций. 

Константин Зверев, специально для «Байкальских вестей».

Фото автора