Главная Виды Саянская гэс. Мощность Саяно-Шушенской ГЭС. Саяно-Шушенская ГЭС: авария, восстановление

Саянская гэс. Мощность Саяно-Шушенской ГЭС. Саяно-Шушенская ГЭС: авария, восстановление

Саяно-Шушенская ГЭС во многом «самая-самая». Это самая крупная по мощности (6400 МВт) ГЭС в России и 7-я среди действующих в мире. Здесь расположена самая высокая плотина в стране (245 метров), которая перекрывает одну из самых величайших рек России и мира - Енисей. Недавно мечта побывать на этой станции осуществилась.

Немного истории. Саяно-Шушенская гидроэлектростанция имени П. С. Непорожнего построена в том месте, где Енисей протекает в глубокой каньонообразной долине. Если бы не расположенное недалеко село Шушенское, станцию наверняка бы назвали просто по горам Саянам Саянской. Но нельзя же было не упомянуть в таком грандиозном сооружении место ссылки Ленина).

Строили ГЭС довольно долго - с 1963 года по 2000-й, удачно решив по ходу многие технические проблемы. Проект был разработан институтом «Ленгидропроект». Первоначально наиболее перспективным казалось другое место, но позже его отклонили по нескольким причинам, в том числе и геологическим. 21 июля 1962 года утвердили место будущей ГЭС.

В декабре 1978 года станция начала выдавать электроэнергию, а к 1986-му - окупила затраты на своё строительство. В 2008 году комплекс ГЭС присоединился к ОАО «ГидроОГК» (позднее - ОАО «РусГидро»).

В 2011 году в 80 км от Саяно-Шушенской ГЭС произошло землетрясение силой около 8 баллов. В районе самой плотины были зафиксированы 5-бальные толчки, но каких-либо повреждений зафиксировано не было.

1. Вид на плотину ГЭС с общедоступной смотровой площадки. Я много где был и видел впечатляющие объекты, но при виде этой дамбы не смог сдержать восторга.

2. По пути на ГЭС я сам себя спросил о высоте плотины. «Метров 50-70, наверное», - вертелось в голове. Оказалось, ошибся в 4 раза. Высота плотины - 245 метров. Это самая высокая плотина России и одна из высочайших плотин мира.

Для сравнения - дамба по высоте примерно как главное , в 3 раза выше колеса обозрения на ВДНХ или колокольни Ивана Великого в Кремле и в 4, чем 20-этажный дом. Думаю, каким мелким себя ощущаешь, стоя рядом, говорить не надо).

3. Для полноты впечатлений не хватило только увидеть водосброс. Однако, в этом году по словам специалистов его вряд ли будут проводить. Затворы водосброса открывают во время половодья и паводка, чтобы удалить избыток воды, который не может быть пропущен через гидроагрегаты ГЭС.

Максимальная проектная пропускная способность водосброса составляет 13600 куб.м (это пять 50-метровых плавательных бассейна по 10 дорожек) в секунду. Водосбросные лотки достаточно широки - 7 метров - и отделены друг от друга стенами такой же высоты

4. Вид от плотины. Административный корпус ГЭС.

6. Пока же посмотрим на плотину с близкого расстояния. Её строили с 1968 года 7 лет, затратив 9,1 млн куб.м бетона. Этого бы хватило на постройку автомобильной дороги от Москвы до Владивостока.

7. В теле плотины установлено порядка 11 000 различных датчиков, контролирующих состояние всего сооружения и его элементов.

9. «Трубы» - это турбинные водоводы, диаметр которых 7,5 метров.

10. Как вы думаете, зачем нужен этот провод? Подсказка: не для электричества. Подсказка-2: связано с тем, что рядом река.

11. Часовня построена в память событий 17 августа 2009 года, когда на станции произошла крупнейшая в истории российской гидроэнергетики авария. В этом году ГЭС будет полностью восстановлена.

12. Напомню, что тогда погибли 75 человек. В часовне список тех, кто в тот день ушёл навсегда. Можно поставить свечку и помянуть погибших.

13. Внутри здания ГЭС. Первоначально предусматривали сооружение ГЭС с 12 гидроагрегатами мощностью по 530 МВт, но позже конструкция гидроузла была изменена. Решили увеличить мощность гидроагрегатов до 640 МВт, что позволило уменьшить их количество до 10. В итоге: 10 гидроагрегатов с турбинами, мощностью 640 МВт каждый. Расстояние между осями агрегатов - 23,7 м.

Турбины приводят в действие гидрогенераторы с водяным охлаждением, выдающие ток напряжением 15,75 кВ. КПД турбины составляет 96 %.

14. . Именно он разрушился и был выброшен напором воды со своего места 17 августа 2009 года. Планируется, что в 2014 году он должен быть введён в строй. Также будут заменены ранее восстановленные гидроагрегаты № 3 и № 4.

15. Утром 17 августа 2009 года находившийся в работе гидроагрегат № 2 был выброшен напором воды со своего места. В здание ГЭС под большим напором стала поступать вода, затопившая машинный зал и технические помещения под ним. В момент аварии в работе находились 9 гидроагрегатов (один был в резерве), автоматические защиты на большинстве которых не сработали...

Все гидроагрегаты станции получили повреждения различной степени тяжести. Больше всего пострадали гидроагрегаты № 2, № 7 и № 9. Было частично разрушено здание машинного зала, повреждено электротехническое и вспомогательное оборудование. В результате попадания в Енисей турбинного масла был нанесён экологический ущерб. Позже причиной разрушения гидроагрегата № 2 назовут разрушение шпилек крепления крышки турбины от вибрации.

Аварийно-спасательные работы были завершены к 23 августа 2009 года, после чего начались работы по восстановлению станции. Разбор завалов в здании ГЭС закончили к 7 октября 2009 года, а стены и крышу восстановили к ноябрю этого же года. Одновременно велись работы по демонтажу повреждённых гидроагрегатов.

В связи с тем, что изготовление новых гидроагрегатов занимает более года, было принято решение о восстановлении в течение 2010 года четырёх наименее пострадавших «старых» гидроагрегатов станции. В феврале 2010 года после ремонта был пущен гидроагрегат № 6, который в момент аварии находился в ремонте и получил наименьшие повреждения. В марте 2010 года был включён в сеть гидроагрегат № 5, остановленный во время аварии аварийной защитой. Гидроагрегат № 4 был пущен 2 августа 2010 года; гидроагрегат № 3 — 25 декабря 2010 года. В дальнейшем монтировались новые гидроагрегаты. Последний был пущен в декабре 2013 года.

16. Рабочее колесо гидротурбины (диаметром около 7 метров) выполнено из нержавеющей стали. Производили турбины и генераторы в Санкт-Петербурге.

17. . Даже если по каким-то причинам автоматика не сработает, остановить гидроагрегат и сбросить аварийно-ремонтный затвор можно с помощью специальных ключей, расположенных на центральном пульте управления. Аварийные ключи существовали и раньше, но находились они непосредственно у гидроагрегатов. Во время аварии эти отметки были затоплены, и воспользоваться ключами не получилось.

18. Так пункт управления выглядел на картине, запечатлевшей ввод в строй одного из гидроагрегатов станции. Здесь и на других картинах, висящих на станции и рассказывающих о различных периодах истории ГЭС, изображены реальные люди.

19. Теперь самое интересное. Поднимаемся в горы, чтобы посмотреть сверху на плотину. После её постройки Енисей в этих местах превратился в Саяно-Шушенское водохранилище, разлившееся на 320 км в длину по территориям Красноярского края, Хакасии и Тувы.

При создании водохранилища было затоплено 35 600 га сельхозугодий и перенесено 2717 строений. В том числе перенесён на новое место город Шагонар. Из плюсов можно отметить то, что из-за высокого качества воды было организовано рыбоводные форелевые хозяйства.

20. Длина гребня плотины составляет 1074 метра, ширина по основанию - 105 метров, по гребню - 25. Плотина врезана в породы берегов на глубину 10-15 метров. Устойчивость и прочность обеспечивается действием собственного веса плотины (на 60 %) и частично упором верхней арочной части в берега (на 40 %).

21. Красота! Отлично виден водосброс и «трубы» - турбинные водоводы.

22. Вид на Енисей с плотины. Вдалеке слева просматривается посёлок Черёмушки.

23. Очень впечатляет! Минут 5 стою, просто рассматриваю открывающиеся виды. По Енисею здесь проходит граница регионов РФ. Справа - Красноярский край, слева - республика Хакасия.

24. Плотина и зал ГЭС, где расположены гидроагрегаты. Жёлтые сооружения - 2 крана для открытия затворов на гребне плотины.

25. Вдалеке - посёлок Черёмушки, а перед нами - перепады берегового водосброса. Он расположен на правом берегу и предназначен для пропуска больших паводков и снижения нагрузки на водосброс станции на плотине. Пятиступенчатый перепад представляет собой пять колодцев шириной 100 м и длиной от 55 до 167 м, разделённых водосливными плотинами. Функция перепада заключается в гашении энергии потока.

26. Вырабатываемый ток со станции передавался в открытое распределительное устройство (ОРУ 500), размещённого в километре ниже ГЭС по течению Енисея.

27. Теперь, с 2013 года, выдача мощности производится с современного комплектного распределительного устройства элегазового (КРУЭ 500 кВ).

28. Это оно.

29. Посёлок Черёмушки соединен с ГЭС автомобильной дорогой и трамвайной линией. Линия и трамваи не очень похожи на те, что можно увидеть в городах. Проезд в трамвае бесплатный, интервал движения от посёлка до ГЭС - 1 час. Таким образом транспортная проблема для работников станции и жителей Черёмушек была решена, а трамвайная линия стала достопримечательностью посёлка и единственной в Хакасии.

30. Вид на Саяно-Шушенскую ГЭС со смотровой площадки, расположенной в 1,5 км от станции.

31. Вечером плотина подсвечивается.

32. Прекрасное зрелище!

Для меня ГЭС — это что-то из серии «Чудеса Света». Когда я смотрю на них, то осознаю, что люди — это такие же удивительные создания, как например муравьи с их эпичными конструкциями, городами и туннелями.

Сая́но-Шу́шенская ГЭС - самая мощная электростанция России, 13-я - среди ныне действующих гидроэлектростанций в мире. Находится в Саянских горах, прямо на границе между Красноярским краем и Хакасией — граница проходит по реке Енисей, на которой построена ГЭС. Рабочие Саяно-Шушенской ГЭС живут в поселке Черёмушки, недалеко от села Шушенское, известного как место ссылки Ленина.

Высота плотины 242 м (одна из высочайших в мире), длина по гребню 1074 м, ширина по основанию - 105 м. Плотина — это не монолитная конструкция, а состоит из колонн (67 рядов вдоль и 4 ряда поперек плотины), соединенных специальными температурно-усадочными швами. Это сделано для прочности, потому, что слишком большие перепады температур бывают в Сибири в этих краях.

Строительство Саяно-Шушенской ГЭС было начато в 1963 году и официально завершено только в 2000 году.

В ночь моего приезда на Саяно-Шушенскую здесь произошло землетрясение около 3-х баллов. Ни я, ни ГЭС его не заметили. Эти сооружения построены так, что не должны замечать землетрясения до 8 баллов.

Саяно-Шушенская ГЭС вырабатывает очень дешёвую электроэнергию (себестоимость 1 кВт⋅ч электроэнергии Саяно-Шушенского гидроэнергетического комплекса в 2001 году составляла 1,62 коп).

Готовая энергия поступает отсюда в Единую энергосистему России и на Саянский территориально-производственный комплекс (крупные алюминиевые заводы, Абаканвагонмаш, угольные разрезы, железные рудники и тд).

Шкафы для оборудования внутри ГЭС работают на Windows.

Цветы в память о погибших во время аварии на Саяно-Шушенской, которая произошла в 2009 году. После аварии на ГЭС не было оттока кадров, в людях наоборот сработал патриотизм — они только увеличили свои усилия в работе, стараясь поскорее восстановить последствия разрушений.

С этого агрегата (№ 2) 17 августа 2009 года началась авария. Вырезка из воспоминаний очевидца аварии Олега Мякишева. Прочитайте это…:

«Я стоял наверху, услышал какой-то нарастающий шум, потом увидел, как поднимается, дыбится рифлёное покрытие гидроагрегата. Потом видел, как из-под него поднимается ротор. Он вращался. Глаза в это не верили. Он поднялся метра на три. Полетели камни, куски арматуры, мы от них начали уворачиваться… Рифлёнка была где-то под крышей уже, да и саму крышу разнесло… Я прикинул: поднимается вода, 380 кубов в секунду, и - дёру, в сторону десятого агрегата. Я думал, не успею, поднялся выше, остановился, посмотрел вниз - смотрю, как рушится всё, вода прибывает, люди пытаются плыть… Подумал, что затворы надо закрывать срочно, вручную, чтобы остановить воду. Вручную, потому что напряжения-то нет, никакие защиты не сработали…»

В момент аварии конечно же пропало электроснабжение ГЭС и закрыть затворы можно было только вручную, для чего персоналу необходимо было проникнуть в специальное помещение на гребне плотины. Около 8:30 восемь человек добрались до затворов, после чего связались по сотовому телефону с начальником смены станции Нефёдовым, который дал указание опустить затворы. Взломав железную дверь, работники станции А.Катайцев, Р.Гафиулин, Е.Кондратцев, И.Багаутдинов, П.Майорошин, А.Ивашкин, А.Чесноков и Н.Третьяков в течение часа вручную сбросили аварийно-ремонтные затворы водоприёмников, прекратив поступление воды в машинный зал. К 13:07 все 11 затворов водосливной плотины были открыты, начался пропуск воды вхолостую.

Сейчас 2015 год — следов аварии невооруженным взглядом не видно. В этом зале был полный хаос. Авария стала крупнейшей в истории российской гидроэнергетики, в тот день здесь погибло 75 человек. Восстановление станции официально завершилось 12 ноября 2014 года.

Внутри офисной части Саяно-Шушенской уютно, в столовой вкусная еда (забыла про фотоаппарат во время обеда). Женщины, работающие здесь в офисах, очень красивы и нарядно одеты.

Саяно-Шушенская ГЭС — вид с гребня плотины.

Лабиринты водозброса.

Памятник строителям Саяно-Шушенской ГЭС.

Вид на водосброс ночью. Сфотографировано примерно в момент землетрясения.

©Ольга Салий. Копирование материала

САЯНО-ШУШЕНСКАЯ ГЭС

Почему захлебнулась плотина

– Очень боюсь до конца дней венки на Енисей носить, – говорит Николай Жолоб. – Могилы-то у сына нет, и душа у него успокоиться не сможет.

Когда строили Саяно-Шушенскую ГЭС, Николай Жолоб был начальником автоколонны тяжелых «БЕЛАЗов». У него и сейчас такие могучие плечи, что легко может колесо от самосвала нести. Но в руках у него списки погибших – больше 70 человек. Николай Жолоб круглыми сутками занимается устройством чужих дел и судеб, чтобы не думать о своей беде, которая горше горького. Сын Максим родился на станции, с детства мечтал работать на ней, и вот уже больше недели его и еще нескольких человек из последней смены спасатели и водолазы найти не могут.

Прошу показать фотографию сына. И вижу, как по лицу здорового мужика, виляя по морщинам, катится прозрачная слеза. Хочется спрятать глаза.

– Нельзя фото показывать, Максима еще не нашли, – говорит Николай. – Понимаю, что сына уже нет. Но мать верит. И две маленькие дочки папу ждут. Сын с работы через десять минут после начала смены позвонил и сказал матери: «Что-то непонятное творится. Бери детей и беги на дачу». И сразу связь прервалась.

– Васильич, я твоего сына видел, – вдруг говорит подошедший мужчина. Он бледен, как каторжник, а поверх одежды перепоясан травматическим бандажом. – Когда входили в машинный зал, он передо мной шел. Веселый был, про выходные рассказывал.

Глаза у отца вспыхивают и тут же гаснут. Мужчина отказывается назвать свое имя. «Только следователю, – бросает он уходя. – Я уже подписку дал. Не хочу в тюрьму идти. Хотя уже и тюрьма после такого не беда». Этот человек – один из немногих уцелевших. На станцию вошло 111 человек – в живых осталось 36.

– Может, я напрасно эту станцию строил? – спрашивает сам у себя Николай Жолоб.

Саркофаг для гидроэнергетиков

Саяно-Шушенская ГЭС в два раза выше и в четыре раза длиннее пирамиды Хеопса, которая поражает воображение многих поколений и является самым знаменитым чудом света. В отличие от пирамиды Хеопса, гидростанция не стояла мертвой гробницей, а работала, как вол. 30 лет Саяно-Шушенской ГЭС полагалось петь дифирамбы и сочинять в ее честь хвалебные оды, которым позавидовала бы Елизавета Петровна. Саяно-Шушенская ГЭС – крупнейшая в Евразии. Турбины и генераторы – лучшие в мире, гидроагрегаты – крупнейшие, равных не найти. Трансформаторы – самые прочные и долговечные, так что капитальный ремонт не нужен, только профилактика. Есть в мире станции выше, но они узкие, по совокупности параметров Саяно-Шушенская ГЭС мировой рекордсмен. Надежность станции сомнению не подвергалась и являлась убийственным и неопровержимым контрдоводом как в спорах о советском качестве, так и в философских диспутах о техногенных катастрофах.

Для ускорения сроков впервые в мире монтаж агрегатов проводился не на заводе, а прямо на станции в машинном зале, когда ни кровли, ни стен не было. Бетона на строительство потрачено столько, что можно было отгрохать полсотни пирамид Хеопса. В потоке восхвалений не обращали внимания на то, что столь грандиозные ГЭС строятся только в Китае, Индии, Южной Америке, в Канаде строительство приостановлено, а в США акцент делается на каскады более мелких гидростанций. Самая крупная американская ГЭС на Ниагаре построена в 1970 году, и она в два раза меньше Саяно-Шушенской. Но американцы просто не любят все яйца в одной корзине носить – такая национальная причуда. Саяно-Шушенская ГЭС стала ярким памятником индустриализации с ее гигантоманией и презрением к экономической целесообразности.

17 августа 2009 года Саяно-Шушенская пирамида заняла верхнюю строчку еще в одном перечне – крупнейших катастроф на гидростанциях мира. Стотонная крышка от лучшего в мире гидроагрегата летала по машинному залу, как бумеранг. Картина разрушений уже описана, как и драматические поиски погибших, которых день ото дня становилось все больше. Даже видавшие виды специалисты приходили в ужас. Один из генералов МЧС в помещении, где несколько дней назад собрались пришедшие на смену рабочие, потерял сознание. До сих пор опознать всех погибших даже с помощью стоматологов не удается. Врачи из Федеральной медико-биологической службы говорят, что на генетическую идентификацию в Москве уйдет не менее месяца…

«Мне священник сказал, что если в гроб положить чужое тело, то свечка погаснет», – сказал отец 25-летнего Антона Качана, который ждет результатов опознания.

В поисках козла отпущения

Когда видишь Саяно-Шушенскую ГЭС в ее нынешнем виде, то кажется, что здесь поработала команда диверсантов-взрывников. Не верится, что мягкая водица могла выворотить столько металла и бетона. Картина разрушений вызывает недоумение: будто жестокий перст судьбы выборочно указывал на агрегаты, а соседние по столь же неизвестной логике миловал. Вес одного агрегата 1 700 тонн, его и собирали-то прямо на станции отчасти по той причине, что нет транспорта, который привез бы такую махину. Но вода с корнем вырвала и перевернула его, как детский волчок. В результате аварии, которая началась со второго агрегата, оказались, кроме него, полностью разрушены седьмой и девятый. Отдельные повреждения имеют первый, третий, четвертый и десятый, зато пятый и восьмой вообще отделались легким испугом. Агрегат номер шесть, который не работал во время аварии, находится в удовлетворительном состоянии и может быть запущен быстрее всех.

«Неделю назад я думал, что гидроэнергетика – самый безопасный способ добычи энергии, – говорит Валентин Стафиевский, который два десятка лет был главным инженером Саяно-Шушенской ГЭС и сегодня в комиссии Ростехнадзора является ведущим экспертом по анализу ситуации. – Теперь я этого не скажу. Оказалось, мы знаем про гидроэнергетику слишком мало и причины аварии понять не можем. Сегодня только дилетант и несведущий человек может говорить о версиях аварии. Заявляю со всей определенностью: не было никаких предвестников катастрофы. Все агрегаты на ГЭС достаточно новые, им далеко до износа. Технически эта ГЭС была благополучной. Злосчастный второй агрегат, с которого начались разрушения, работал нормально, в штатном режиме, никаких сбоев в последнее время не имел. Нет ни одного узла, который мог бы спровоцировать аварию. Для меня дело чести выяснить причину аварии».

Валентин Стафиевский может разобрать и собрать все агрегаты ГЭС с закрытыми глазами, как хороший сержант собирает «Калашникова». Кроме того, он обладает высшим моральным авторитетом для всех, кто работает на Саяно-Шушенской ГЭС. Сегодня на этого человека страшно смотреть. Я спросил его о наградах и званиях. «Это не имеет значения, – ответил Стафиевский. – Все мои регалии уничтожены аварией. Мне стыдно смотреть в глаза людям, которым я говорил о надежности ГЭС. Мне верили, а теперь я считаю себя изгоем. Чувство такое, что я прожил жизнь напрасно, все перечеркнуто. Отсюда не уеду, пока причину аварии не найду».

В нашей стране, особенно в последнее время, происходит много техногенных аварий. В каждом случае для выяснения причин требуется заключение технической экспертизы. Но всегда специалисты сразу и публично выдвигают несколько вероятных версий. И чаще всего сказанное по горячим следам подтверждается, ибо настоящий специалист знает слабые стороны механизма, с которым имеет дело. Авария на Саяно-Шушенской ГЭС – первый случай, когда очень долго никаких обладающих признаками достоверности гипотез никто из специалистов выдвинуть не мог.

Ситуация была ненормальной и взывала к крови. Потом на самом высоком уровне назвали козла отпущения – фирму, которая разработала автоматизированную систему управления. Даже президенту о подозрительной конторе доложили под тем соусом, что и министры о ней ничего не слышали. «Я не могу комментировать слова федеральных министров, – сказал мне и. о. председателя правления РусГидро Василий Зубакин. – Но это проверенная по многим контрактам компания из Санкт-Петербурга, которая давно и успешно работает в энергетике, в том числе в других странах и на других континентах. В России эта компания поставляет оборудование на крупнейшие ГЭС». Я видел технические справки, что АСУ работала нормально до того момента, пока не погибла вместе со всеми другими системами. Однако позже Ростехнадзор вновь предъявил претензии по тому же адресу, и это заставляет предположить, что огород, куда должно бросить камень, выбран по простому принципу – где ограда пожиже и крыша пониже.

Сытых глаз не бывает

Неизвестность порождает слухи. Самый страшный из них – стук по бетонным перегородкам взывавших о помощи людях в воздушных мешках под водой. Полковник Красноярского отделения МЧС Логинов, стряхивая пепел от сигареты в выбитый оконный блок, сказал мне горькую правду: «В воздушных мешках мы нашли двух людей в первый день. Они действительно стучали в стену. Мы вырезали толстые куски бетона, вытащили их еле живыми через 15 часов. Остальные погибли глубоко под водой, там не было воздушных мешков. Можно ли было работать быстрее? Водолазы превышали все нормы. Не забывайте, что станция долго была обесточена, заглушки не получалось закрыть, вода с дикой силой продолжала поступать в машинный зал».

Героизм становится у нас делом привычным, но где же, извините за прозу, автономные системы энергопитания? Чтобы перекрыть воду, пришлось на плотину затаскивать мощный дизель, но на это ушло много времени. Паника, охватившая Хакасию, возникла не на бабкиных слухах – вода за плотиной прибывала, а водосброс был закрыт.

Если не удается выяснить причину аварии, как гарантировать безопасность других ГЭС? В России крупных станций мощностью выше 1 тысячи МВт около двух десятков. Правительство оперативно решило проверить их техническое состояние, но что проверять и что исправлять, когда проблема в тумане? Сейчас строится Богучанская ГЭС – как ее возводить, если Саяно-Шушенская авария перечеркнула прежний опыт?

«Состояние других гидростанций в России удовлетворительное, – сказал мне Василий Зубакин, в ведении которого находятся 53 российских ГЭС. – Доказательство в том, что серьезных аварий в нашей системе в последние годы не было. Каждый год мы выполняем ремонтную программу, ее темпы не снижаются, в 2009 году удалось переломить тенденцию к старению фондов, началось омоложение оборудования. После аварии на Саяно-Шушенской ГЭС принято решение о незамедлительном и тщательном анализе ситуации на всех гидроэнергетических сооружениях России. Директора многих российских ГЭС уже прибыли на Саяно-Шушенскую ГЭС, участвуют со своими бригадами в ее восстановлении и одновременно анализируют ситуацию. С одного только Волжско-Камского каскада прибыло 350 человек. Ждем ремонтные бригады и с сибирских ГЭС».

Тут уж закрадывается предательская мысль: случись что на другой ГЭС, а люди переброшены на ремонт Саяно-Шушенской… Но ведь необходимо как можно скорее агрегаты починить, а станцию запустить – жизненно необходимо. В первую очередь не для выработки энергии, которой жаждут алюминиевые магнаты, стоящие на содержании ГЭС. Пока агрегаты молчат, вода Енисея уходит через водосброс и колотит с двухсотметровой высоты по колодцу в основании плотины. Водобойный колодец и без того не слишком прочен, его надо постоянно латать. В 1985 году были разрушены 75 % бетонных плит водобойного колодца. Если до весеннего паводка хотя бы некоторые агрегаты не запустить, чтобы они тоже пропускали воду, есть опасность, что хлипкие водосброс и колодец с мощным паводком не справятся и трещины перекинутся в основание плотины.

«Простым людям такие огромные станции, как Саяно-Шушенская ГЭС, не нужны, – доверительно сказал мне следователь из прокуратуры, скрывшийся за простым именем Виктор. – Эти гиганты нужны хозяевам алюминиевых заводов. Недавно Красноярским заводом владел преступный авторитет Анатолий Быков, которого мы с трудом в тюрьму отправили. Теперь – олигархи, которые все доходы на Запад уводят. А здесь люди добывают для них деньги и гибнут. Это разборки по-новому, модернизированные».

На Саяно-Шушенской ГЭС мне так и не удалось выяснить причину катастрофы. Верю, что ждать недолго – она будет установлена. Но вот факт, который молчаливо обходят стороной. Накануне аварии в июне-июле 2009 года выработка электроэнергии на Саяно-Шушенской ГЭС достигла максимума за весь тридцатилетний срок ее эксплуатации. Аппетиты росли соразмерно с ростом прибыли. В августе-сентябре намечалось повысить свеженький рекорд еще на 10 %. Техника была старая, а экономика – новая.

Может быть, техника наказала людей за жадность? Бездонной бочки водою не наполнишь. Люди пошли вразнос – и техника пошла вразнос.

Работали на «отлично»

«Важнейшим вопросом для меня, как для директора предприятия, всегда является обеспечение надежной и безопасной эксплуатации оборудования и сооружений Саяно-Шушенского гидроэнергокомплекса. Во время строительства на гидроэлектростанции было установлено уникальное оборудование, гидротурбины и гидроагрегаты до сих пор считаются лучшими мировыми образцами. За 2008 год программа ремонтов, технического перевооружения и реконструкции Саяно-Шушенского гидроэнергокомплекса выполнена в полном объеме. Важнейшим итогом проводимой на Саяно-Шушенской ГЭС работы по модернизации оборудования стало увеличение в 2008 году предельной выдаваемой мощности гидроузла на 400 МВт».

Николай Неволъко, директор Саяно-Шушенской ГЭС,

июль 2009 г.

Плотина перенапряглась и захлебнулась

«Зачем перечислять версии и волновать общественность, когда эксперты отвергают их одна за другой, но потом возвращаются вновь, потому что получили новые данные? – рассуждает Василий Зубакин. – Можно определенно сказать, что отброшены четыре версии: теракт, гидроудар, разрушение лопастей турбины и, особо подчеркну, человеческий фактор, следов которого не видно ни при каких раскладах. Картина разрушений настолько серьезная и сложная, что эксперты Ростехнадзора говорят, что установят причину аварии лишь к концу сентября».

Василий Зубакин – человек с корнями в Сибири и в Санкт-Петербурге. Компания, которую он возглавляет, несет главную ответственность за трагедию, за гибель людей и колоссальные разрушения. «Все претензии, которые я слышу от родственников погибших и пострадавших людей, в какой бы форме они ни высказывались, считаю справедливыми», – сказал мне Зубакин. Глава РусГидро облачен в синий фирменный комбинезон своей компании, ставшей ненавидимой очень многими. На комбинезоне отчетливо написана фамилия топ-менеджера. Можно было бы сказать, что этот отчаянный человек, внешностью напоминающий тихого офисного бухгалтера, изрядно рискует, если бы работа на ГЭС, как выяснилось, не была сопряжена с еще большим риском…

«Мы требуем удовлетворить наши требования, пока все начальники не разъехались с ГЭС, – чеканит бывший начальник автоколонны Николай Жолоб. Его сына не могут найти, он пропал без вести. – После землетрясения на Сахалине в 1995 году начальники много чего обещали, но отбыли в Москву и думать забыли о людях. Хакасия – нищий регион, только РусГидро в состоянии помочь людям. Нам обещали по 1 миллиону рублей на погибшего, и некоторые семьи уже получают деньги. Но этого мало. Мы требуем по 5 миллионов, а также социальных гарантий детям и семьям».

ГЭС как территория войны

В Красноярском крае две большие гидростанции – Саяно-Шушенская и Красноярская. По мощности – они первая и вторая ГЭС России. Первая принадлежит РусГидро, вторая выпала из монополии. И все знают: Красноярская ГЭС работает надежно, Саяно-Шушенская с момента пуска хромает на все конечности. Причина – в изначально не слишком удачном проекте. Сбои на станции случаются с регулярностью беременности у крольчихи. Впрочем, хозяин тоже не был очень уж рачителен.

С момента приватизации в начале 1990-х годов Саяно-Шушенская ГЭС как источник громадных потоков дешевой энергии стала приманкой для сонма могущественных структур. Вокруг крупнейшей в России и шестой в мире ГЭС гремели громкие суды, результаты приватизации признавались незаконными, станцию пытались перерегистрировать в другом субъекте федерации, набухали, как прыщ, проекты слияния с алюминиевыми гигантами с участием офшоров на сладостном Кипре. Лучшие представители эпохи – Чубайс, Дерипаска, Абрамович, Березовский, а также губернаторы Лебедь и Хлопонин – выкручивали друг другу руки, добиваясь контроля над лакомой ГЭС. Нынешний гарантированный статус станция приобрела лишь к 2005 году. История борьбы за собственность сама по себе не оригинальна и повторялась в нашем отечестве многократно, но в данном случае она привела к трагическим последствиям, поскольку неопределенность не позволяла инвестировать крупные средства в надежность станции, в ремонт и замену оборудования. Необходимость этих работ техническим специалистам была очевидна – строительство водосбросного канала, ремонт водобойного колодца и самой плотины откладывать было нельзя. По словам Василия Зубакина, лишь в 2008 году удалось переломить тенденцию к старению фондов на Саяно-Шушенской ГЭС. Редкая скаредность, несмотря на долгие тучные годы…

В 2006 году чистая прибыль компании РусГидро, которая обеспечивает половину мощностей российской гидроэнергетики, составила 1,5 млрд. руб., в 2007 – 8,6 млрд., в 2008 – уже 16,5 млрд. РусГидро богатела как на дрожжах и в 2009 году стала самой рентабельной российской компанией. Саяно-Шушенская ГЭС – это четвертая часть мощностей РусГидро, дойная корова водной империи. Но видели в ней скаковую кобылу. 2009 год по выработке энергии и прибылям обещал стать рекордным за все 30 лет эксплуатации станции. Месяц за месяцем станция работала на пиковых мощностях, улучшая экономические показатели. В августе должны были пасть самые свежие рекорды, но август оборвался трагедией.

После аварии член совета директоров РусГидро доктор технических наук Рустэм Хамитов сказал, что для надежности лучше работать на постоянных и высоких нагрузках, чем прыгать вверх-вниз. Что касается объемов производства, то инициатива исходила не только от РусГ идро, но и от диспетчеров Единой энергосети России вместе с Минэнерго.

«Из нашей ГЭС качали деньги быстрее, чем откачивали воду из машинного зала, когда случилась авария, – сказал мне отец пропавшего без вести Антона Качана. – То, что агрегаты ГЭС находятся в опасном состоянии, слышны странные звуки, говорили еще недели за две до аварии, но нагрузку только увеличивали».

Если речь о миллионных прибылях, то вопрос без ложного лицемерия: много или мало 5 миллионов рублей за погибшего? Может, хватит и одного миллиона? Но возьмем счеты: погибли молодые парни, и при зарплате в 30–40 тысяч рублей эти 5 миллионов они заработали бы для семей за 15 лет, то есть к совершеннолетию оставшихся сиротами детей. Кстати, бонусы, которые за свой ударный труд каждый год получают члены правления и члены совета директоров РусГидро, столь щедры, что любой топ-менеджер мог бы одним движением из своего кармана эти миллионы выложить…

Виброзвонок никого не тронул

В прежние годы Саяно-Шушенскую ГЭС контролировали четыре сейсмические станции. Дело не в том, что они трубили о землетрясении, – ГЭС сейсмоустойчива с большим запасом. Датчики контролировали и колебания, которые идут от агрегатов ГЭС, ведь каждый – как маленький вулкан. Но три станции из экономии закрыты. Из тех же соображений разобрана железнодорожная ветка, которая вела к ГЭС, а в Саяногорске закрыт аэропорт. Так вот, последняя сейсмостанция зарегистрировала в ночь аварии аномальные вибрации, шедшие со стороны ГЭС. О странных звуках, исходивших из нутра второго агрегата на протяжении двух недель, а особенно в последнюю ночь, говорили мне многие. Впрочем, Валентин Стафиевский, который 20 лет был главным инженером ГЭС и пользуется непререкаемым авторитетом, сказал, что датчики на ГЭС вибраций не зафиксировали. Но точны ли были эти датчики, они ведь не денежную прибыль мерили, а техническую чепуху какую-то…

Современный подход к сложным техническим системам предполагает постоянный, в режиме on-line мониторинг на уровне, который адекватен высоким технологиям. ГЭС Татарстана, не вошедшие в империю РусГидро, оснащены чувствительными приборами, которые позволяют за 1 секунду уловить сдвиг в 1–2 миллиметра в любом элементе сложной конструкции. Мониторинг осуществляют российские космические аппараты. После аварии на Саяно-Шушенской ГЭС глава Роскосмоса Анатолий Перминов рассказал мне, что эту систему решил экстренно поставить на своих ГЭС, которые не подчиняются РусГидро, губернатор Красноярского края. В РусГидро мониторинг на таком уровне никого не интересует, но изыскиваются средства на восстановление станции и ускоренное строительство Богучанской ГЭС в том же регионе. Но если не найдена причина аварии, не изучены ее уроки и последствия, то как строить новые проекты? Где гарантии, что в новом проекте не кроется вирус, погубивший Саяно-Шушенскую ГЭС? Опытные стратеги вступают в сражение, если уверены в победе. Иначе – мальчишество и ротозейство.

«Четвертый, пятый и шестой агрегаты, которые не пострадали от аварии, будут закрыты герметичным шатром, и их можно запустить, может быть, к концу года, – говорит Василий Зубакин. – Полное восстановление Саяно-Шушенской ГЭС займет около четырех лет и обойдется в 40 миллиардов рублей».

Многие достойные люди говорят, что трагедия послужит уроком и поднимет гидроэнергетику во всем мире на качественно новый уровень. Четверть века назад те же слова произносились после Чернобыля. А еще раньше – про революцию, про репрессии и еще про что-то. Неужели наша страна обязана обогащать подлунный мир опытом трагических катастроф?

Профессор Владимир Тетельмин: Саяно-Шушенская ГЭС – гигантский «черный ящик»

Авария на Саяно-Шушенской ГЭС вызвала огромный общественный резонанс. Официальное заключение о причинах крупнейшей в гидроэнергетике катастрофы будет готово еще не скоро. А пока авторитетные специалисты спорят о том, что же произошло на станции, которая считалась жемчужиной гидроэнергетики. Один из самых сведущих экспертов в гидротехнике – доктор технических наук Владимир Тетельмин, который 12 лет изучал плотину Саяно-Шушенской ГЭС. Он был депутатом Госдумы 1-го и 2-го созывов, стал одним из авторов закона «О безопасности гидротехнических сооружений». Профессор Владимир Тетельмин обосновывает свою гипотезу трагедии на крупнейшей российской гидростанции.

Вопрос: Владимир Владимирович, первое впечатление от Саяно-Шушенской ГЭС – циклопическое сооружение. Но в отличие от египетских пирамид и крепостных стен станция начинена сложнейшим оборудованием – от мощных гидроагрегатов до чувствительных тензоров. Для постороннего плотина – это монолит, а на самом деле – это муравейник, пронизанный тысячью шахт. Не слишком ли сложен замысел? И что такое арочно-гравитационная конструкция, которая не знает мировых аналогов?

Ответ: Гравитационные плотины опираются на дно реки, арочные – крепятся к берегам. На Саяно-Шушенской ГЭС, длина которой больше 1 километра, а высота приближается к 250 метрам, выбраны оба принципа. И это делает плотину крайне чувствительной к состоянию окружающей среды. Под водой не видно, но подошва плотины – это более 100 метров. Левый берег Енисея сложен из податливых ортосланцев с высоким уровнем пластичности.

Для гидротехников ключевым является перепад воды перед плотиной. Колебания верхнего бьефа очень велики и достигают за сезон сорока метров, колебания температуры – от плюс тридцати до минус тридцати градусов. Это мощные факторы, но в эпоху индустриализации и гигантомании, когда проектировалась плотина, царило шапкозакидательство, на экологические факторы внимания не обращали. Саяно-Шушенская ГЭС – это гигантский «черный ящик», который живет по неизвестным людям законам.

Вопрос: Видел впечатляющую цифру: сумма гидростатических нагрузок на Саяно-Шушенскую ГЭС достигают 22 миллионов тонн – это состав из 500 тысяч цистерн, который каждое мгновение давит на плотину.

Ответ: В 1985 году в первом, самом высоком столбе плотины была выявлена трещина, которая шла от берега до берега. Сквозь трещину каждую секунду проходило 550 литров воды – подводная река.

Вопрос: На крыле самолета образуется много трещин, но это нормально. Прочность крыла характеризуется тем, как оно держит трещину.

Ответ: В гидротехнике трещин не должно быть. Восемь лет происходило размывание бетона, только в 1996 году специалистам из Франции удалось полимерами восстановить монолитность плотины. Однако размывание плотины продолжалось, и сегодня из четырех столбов плотина надежно крепится к скальному дну лишь последним, четвертым столбом. То есть СШГЭС не работает как гравитационная плотина – только как арочная.

Самую большую опасность представляет сползание гребня плотины в сторону нижнего бьефа, то есть вниз по течению Енисея. Тело плотины состоит из 67 секций. В 2006 году зафиксировано смещение центральной 33-й секции на 142 миллиметра, за счет арочного эффекта необратимые деформации по гребню плотины составили 60 миллиметров. Что касается 18-й секции, где расположен пошедший вразнос второй агрегат, то на ней смещение составило 107 миллиметров, хотя симметричная 45-я секция по другому берегу сместилась всего на 97 миллиметров. Все это создавало в теле плотины чудовищные внутренние напряжения.

Согласно закону «О безопасности гидротехнических сооружений» смещение в 108 миллиметров является критическим для безопасности. То есть в 2006 году запас прочности составлял всего 1 миллиметр. Секция, где случилась авария, несколько лет работала на пределе. За три года смещение могло вырасти куда больше, чем на 1 миллиметр. По Закону надо было срочно снижать нагрузку, но в погоне за прибылью ее, напротив, увеличивали.

Вопрос: Смещения в десятки миллиметров несопоставимы с размерами плотины. Неужели есть способ уловить такие смещения?

Ответ: В плотине стоят 3 тысячи тензометров и 3 тысячи деформометров. Имеется 3 тысячи точек наблюдения за геодезией и 3 тысячи точек контроля за фильтрацией воды. На глубине 40 метров под дном Енисея закреплен якорь – реперная точка, относительно которой определяются смещения. Приведенные данные зафиксированы официально и признаны РусГидро. Итак, не подлежит сомнению, что год от года смещения росли и напряжения в теле плотины возрастали, особенно в верхних арочных поясах и в низовом клине, примыкающем к машинному залу.

Вопрос: Все это очень неприятно, но какое имеет отношение к тому, что второй агрегат пошел вразнос? Между телом плотины и машинным залом имеется разделительный шов в 50 миллиметров, чтобы плотина не входила в соприкосновение с техникой.

Ответ: В том-то и дело, что плотина постепенно наползала и наваливалась на машинный зал. Кроме того, соединение с машинным залом происходит через трубы-водоводы, по которым под давлением в 20 атмосфер сверху хлещет вода. Напряжения в теле плотины в итоге передаются гидроагрегату. Моя гипотеза состоит в том, что плотина навалилась на машинный зал и нарушила соосность агрегата. Центровка осей 2 700-тонного агрегата должна иметь точность в микроны! Началось биение и вибрации, которые заметили за сутки до аварии, но не сделали аварийной остановки. Агрегат пошел вразнос, что характерно при дисбалансе и нарушении соосности. В пользу гипотезы говорит то, что болты гидроагрегата, найденные в машинном зале, не только треснули, но и покрылись коррозией, то есть находились в сломанном состоянии достаточно давно.

Вопрос: Можете ли вы дать прогноз, как будет развиваться ситуация и продолжится ли сползание Саяно-Шушенской ГЭС?

Ответ: Не все факторы еще учтены. Масса гигантского водохранилища перед плотиной – миллиарды тонн. По моим расчетам, уже сейчас произошло проседание грунта под плотиной на 30 сантиметров – это новые напряжения. Не изучены последствия взрывов при строительстве берегового водосброса. Кроме того, непонятны глобальные воздействия гидроузла на земную кору и тектонические процессы. Это столь сложные задачи, что в США давно не строят больших ГЭС, ведь туже нагрузку можно снять с каскада станций средней мощности.

Но самая главная опасность состоит в том, что зимой, поскольку агрегаты не работают, водоводы промерзнут, перестанут подпирать плотину – и она может крепко навалиться и на другие агрегаты, которые пока остались в целости.

Единственный выход – резко снизить напор и уменьшить нагрузку на станцию. Возможные экономические потери мизерны по сравнению с тем ущербом, который принесет дальнейшее разрушение Саяно-Шушенской ГЭС.

Саяно-Шушенская ГЭС - одно из крупнейших гидросооружений на реке Енисей. Название свое получило благодаря расположенным рядом Саянским горам и поселку Шушенское, куда когда-то был сослан вождь пролетариата.

Станция:
1. Правобережная глухая часть плотины
2. Водосбросная часть
3. Водобойный колодец
4. Станционная плотина
5. Левобережная глухая часть
6. Крепление потенциально неустойчивых береговых массивов
7. Машинный зал
Строящийся береговой водосброс:
8. Безнапорные туннели
9. Сопрягающий участок

Действующие лица

Валентин Иванович Брызгалов (1931-2003) — генеральный директор СШГЭС с 1977 по 2001 год. Участник строительства Волжской и Красноярской ГЭС. Доктор технических наук, вице-президент Российского научно-технического общества энергетиков и электротехников. В 1999 году вышла цитируемая в статье книга В.И. Брызгалова «Из опыта создания и освоения Красноярской и Саяно-Шушенской гидроэлектростанций», в связи с событиями августа 2009 года ставшая очень популярной в Рунете.

Валентин Анатольевич Стафиевский (р. 1939) — заместитель управляющего директора дивизиона «Юг» ОАО «РусГидро». С 1983 по 2005 год работал на СШГЭС заместителем главного инженера и главным инженером, в 2005 году переведен в аппарат «РусГидро».

Владимир Владимирович Тетельмин (р. 1944) — доктор технических наук, профессор МГОУ. Соавтор и автор ряда законов, в том числе «О безопасности гидротехнических сооружений». Автор множества научных публикаций, монографий и учебных пособий (в области геологии углеводородов, защиты окружающей среды и пр.), ряда изобретений.

Гидростанции до недавних пор были самым безопасным источником электроэнергии, ни одной крупной аварии на ГЭС в мире не случалось. Правда, строительство таких станций почти всегда сопряжено с колоссальными экологическими и социальными издержками, но это все же представлялось меньшим злом, чем загрязнение среды выбросами тепловых станций или взрыв реактора АЭС, который после Чернобыля уже не кажется чем-то невозможным.

У ГЭС есть ряд неоспоримых достоинств: это и возобновляемость источника энергии, и отсутствие всего, что связано с добычей, перевозкой и подготовкой топлива, утилизацией отходов. Кроме того, энергия ГЭС самая дешевая — и тем дешевле, чем крупнее станция. Если стоимость киловаттчаса, вырабатываемого на Верхневолжском каскаде (Рыбинской ГЭС мощностью 110 МВт и Угличской — 40 МВт) принять за 100 единиц, то соответствующая цифра для СШГЭС (6400 МВт) будет всего 21,5, в то время как для крупнейшей тепловой Пермской ГРЭС (2400 МВт) — 149.

Но утром 17 августа 2009 года все иллюзии относительно безопасности гидростанций рассеялись как дым — вылетевший словно пробка из бутылки гидроагрегат весом под две тысячи тонн, полное разрушение машинного зала, десятки погибших. Самое же главное: после такой аварии уже отнюдь не кажется невозможным прорыв плотины, ниже которой по течению Енисея стоят крупные города — Саяногорск, Абакан, почти миллионный Красноярск, секретный «атомный центр» Железногорск (бывший Красноярск-26) со стотысячным населением и действующими атомными реакторами, складами и могильниками радиоактивных материалов...

13 ноября 2009-го в газете «Красноярский рабочий» появилось открытое письмо жителей Хакасии и Красноярского края к президенту и премьер-министру. «Все мы очень обеспокоены состоянием плотины Саяно-Шушенской ГЭС, и не только в связи с аварией 17 августа этого года. Многое из того, что мы знали на уровне слухов, подтверждается выводами авторитетных ученых и специалистов… Обращаясь к вам, уважаемые Дмитрий Анатольевич и Владимир Владимирович, мы просим ради безопасности сотен тысяч человеческих жизней принять решение о полном спуске Саяно-Шушенского водохранилища и закрытии Саяно-Шушенской ГЭС».

Обжегшись на молоке, люди склонны дуть на воду. Но так ли беспочвенны их страхи и что на самом деле происходит с плотиной СШГЭС?

Большой скачок

В прессе сейчас много пишут о слабых места плотины, несовершенстве ее конструкции, ошибках проектировщиков и строителей. Валентин Анатольевич Стафиевский, занимавший с 1983 по 2005 год должность сначала заместителя главного инженера, а затем главного инженера станции, предлагает исходить все же из того, что новое неизбежно сопряжено с риском: «Надо понимать, что ни в мире, ни тем более в нашем государстве не было достаточного опыта проектирования таких плотин». Правда, в случае Саяно-Шушенской риск этот он оценивает как чрезмерный: «...нормы на проектирование такой мощной станции — сразу агрегаты по 640 МВт на таких высоких напорах — сохранились старые, от опыта эксплуатации равнинных станций. Практически был поставлен эксперимент». Такого рода масштабные, связанные со значительным риском эксперименты в СССР были обычной практикой. Воспетая советскими поэтами, композиторами и художниками Братская ГЭС с ее 124-метровой плотиной тоже для своего времени была уникальной. К тому же спешка, вызванная стремлением закончить стройку непременно к 7 ноября 1967 года — 50-летию Октябрьской революции, — сильно сказалась на качестве конструкций. В результате проблемы с плотиной возникают у эксплуатационников по сию пору и постоянно. Уроки Братской ГЭС были учтены при проектировании и строительстве Красноярской ГЭС, плотина которой имеет ту же высоту.

Но, в отличие от Саяно-Шушенской, плотины обеих этих станций были уникальны именно своей высотой, по конструкции же они относились к хорошо уже изученным гравитационным, то есть прямым, тяжелым, опирающимся на дно плотинам, которые ставятся на равнинных реках. Для того чтобы построить аналогичную плотину вдвое большей высоты, как планировалось в случае СШГЭС, пришлось бы уложить колоссальное количество бетона. Поэтому была выбрана более экономичная, не имеющая аналогов в мире конструкция: арочногравитационная. Это позволило уменьшить объем бетонных работ примерно на четверть.

Арочная конструкция имеет то замечательное свойство, что в ней материал работает не на изгиб, как в плоском перекрытии, а на сжатие, которое хрупкие материалы — бетон, камень, кирпич — выдерживают гораздо лучше. Арочная плотина — это, по сути, та же арка, только не вертикальная, а положенная на бок выгнутостью в сторону водохранилища и опирающаяся на высокие скальные берега. Они и воспринимают значительную часть нагрузки. Наиболее напряженные участки — места заделки арки в берег, поэтому плотина СШГЭС слева и справа врезана в скалу на глубину соответственно 15 и 10 метров.

Арочные плотины обычно строят в узком каньоне, здесь же расстояние — километр с лишним, поэтому проектировщики Саяно-Шушенской решили подстраховаться и сделать плотину отчасти гравитационной, то есть заложить такую площадь основания и такой вес, чтобы бетонная стена «держалась» не только за берега, но и за скальное дно, в которое конструкция заглублена на пять метров. Гладко было на бумаге — как пишет в своей книге генеральный директор СШГЭС с 1977 по 2001 год Валентин Брызгалов: «Опыт сооружения за сравнительно короткое время — 10-15 лет — высоких гравитационных плотин (100-125 метров) Братской, Красноярской и Усть-Илимской ГЭС был расценен как полная готовность к возведению принципиально иной конструкции плотины, к тому же вдвое превышающей высоты». Время показало — расценен ошибочно: на СШГЭС уже с пуском первого агрегата все пошло вкривь и вкось.

Саяно-Шушенская ГЭС

Строительство: с 1968 (начата отсыпка перемычек котлована) по 1990 (водохранилище заполнено до проектной отметки 540 метров). Официально принята в эксплуатацию только в 2000 году (приказ РАО «ЕЭС России» от 13.12.2000 № 690), хотя вырабатывала электроэнергию с конца 1980-х.

Плотина: бетонная арочно-гравитационная высотой 245, длиной 1066, шириной в основании 110, по гребню — 25 метров. Включает левобережную глухую часть длиной 246,1, станционную часть длиной 331,8, водосбросную часть длиной 189,6 и правобережную глухую часть длиной 298,5 метра. Для ее сооружения потребовалось 9 075 000 кубометров бетона.

Энергетические параметры: Мощность — 6400 МВт (вместе с Майнским гидроузлом — 6721 МВт), среднегодовая выработка 24,5 млрд кВт.ч.

Гидроагрегаты: 10 гидрогенераторов номинальной мощности 640 МВт каждый, с номинальным напряжением 15 750 В и частотой вращения 142,8 об/мин. Масса гидрогенератора — 1860 тонн, внешний диаметр статора — 14 800 миллиметров. Номинальный расчетный напор — 194 метра водяного столба.

Водохранилище: объем — 31,34 км3 (полезный объем — 15,34 км3), площадь 621 км2. Максимальный ожидаемый приток воды в водохранилище в период паводка с вероятностью (уровнем обеспеченности) 0,01% — 24 700 м3/с, с вероятностью 1% — 13 800 м3/с.

Расход воды через плотину: максимальный проектный расход воды через водобойный колодец — 13 640 м3/с, реальный (при неполном открытии затворов водосбросов) — 6000-7000 м3/с. Расход через гидроагрегаты при номинальной вырабатываемой мощности станции — около 3500 м3, при мощности 3950 МВт — 2100 м3/с. Строящийся береговой водосброс обеспечит дополнительно 4000 м3/с на каждый из двух планируемых тоннелей.

Авария за аварией

В конце 1978 года на недостроенной плотине, при отсутствии каких-либо средств сброса воды в случае непредвиденных обстоятельств, был в срочном порядке (чтобы успеть к 6 декабря, дню рождения Брежнева) сдан в эксплуатацию первый гидроэнергетический агрегат. Брызгалов, ненавидевший, как всякий настоящий инженер, штурмовщину, по этому поводу пишет: «Предполагалось, что к пуску агрегата в 1978 г. будет уложено в плотину 1592 тыс. куб. м, фактически (уложили. — Прим. ред.) — 1200 тыс. куб. м». В результате к половодью 1979 года (самому большому за все время эксплуатации плотины) станция оказалась не готова. Паводок просто перехлестнул через край плотины, и 23 мая 1979 года первый агрегат и машинный зал были затоплены.

Следующая крупная авария случилась через шесть лет, и связана она с ошибками при проектировании водосбросной системы СШГЭС. Эта система зимой, когда воды мало, не работает — вся вода поступает на турбины через 10 водоводов станционной части плотины. Но в другие сезоны их пропускной способности не хватает, поэтому открывают задвижки 11 колодцев водосбросной части. Через них вода попадает на общий лоток, по форме напоминающий трамплин, и далее в так называемый водобойный колодец, расположенный у основания плотины. Нагрузки колодец, особенно во время паводка, должен выдерживать чудовищные — как если бы в него с 250-метровой высоты каждую секунду падал стандартный панельный дом.

И когда в 1985-м случилось большое половодье, вода разрушила до 80% дна колодца: бетонные плиты двухметровой толщины поток выбрасывал, как пенопластовые кубики, а крепящие их к скальному основанию анкерные болты диаметром 50 миллиметров рвал, как нитки. Такая же авария, но несколько меньшего масштаба повторилась в 1988 году.

Эксплуатационники были вынуждены ограничить пропускную способность водосбросных колодцев. Однако для потока воды есть всего два пути — либо через водосброс, либо через турбины гидроагрегатов. Но функционирование последних в режиме максимального расхода (то есть максимальной вырабатываемой мощности) на практике невозможно — может оказаться, что энергию попросту некуда будет девать.

Так, в первой половине 1990-х годов не хватало пропускной способности тогдашних линий электропередач, и станция в среднем выдавала лишь половину номинальной мощности. Из-за явно недостаточной пропускной способности водосбросов плотины сброс экстремальных (с вероятностью раз в 100 лет) или даже просто неверно предсказанных паводков практически невозможен — плотину захлестнет, как это было в 1979 году. Заметим, что на пропуск всего паводка плотина и не рассчитана. Нормальная ее эксплуатация предусматривает превентивное снижение уровня водохранилища в зимне-весенний период. Но слишком сильно снижать нельзя — летом воды может не хватить, и напор будет ниже оптимального для работы турбин.

Вопрос о строительстве дополнительного берегового водосброса, не предусмотренного проектом, обсуждался давно, но начало работ все время откладывалось. Главным образом, из-за непомерной стоимости объекта — 5,5 миллиарда рублей, что превышает годовую выручку от эксплуатации СШГЭС, составившую в самом урожайном 2006 году 3,9 миллиарда, и равно приблизительно трети стоимости всей станции. Но в 2005 году строительство началось, и первую очередь с пропускной способностью 4000 м3/с планируют завершить к июню 2010 года, то есть к периоду максимального заполнения водохранилища. Учитывая, что сброс воды через водоводы турбин после аварии стал невозможен, это более чем своевременно. Иными словами, проблема сброса к лету 2010 года так или иначе будет решена, а вот состояние самой плотины вызывает большую тревогу.

Отрыв от дна

Еще в 1980-е годы в теле плотины появились глубокие трещины, некоторые от берега до берега, ее основание отошло от дна русла (специалисты это называют «раскрытием стыка плотина — скальное основание»). И, что самое неприятное, обнаружились явные признаки того, что доктор технических наук Владимир Тетельмин называет «сползанием плотины вниз».

Трещины, ответственные за просачивание воды через плотину (это называется фильтрацией), которое достигало в отдельные периоды 500 литров в секунду и приводило к размыванию бетона, возникли не только из-за ошибок проектировщиков, но и вследствие нарушения технологии строительства. Брызгалов отмечает в своей книге, что «бетонирование четвертого (низового) столба было выполнено с опозданием, длительное время напор воспринимался более тонкой, недостроенной по профилю плотиной». К середине 1990-х с трещинами худо-бедно научились справляться с помощью французской фирмы Solétanche Bachy, разработавшей технологию заливки полостей полимерным составом, но сам процесс не прекратился: «В русловых секциях, — пишет Тетельмин — раскрытие заинъектированных трещин увеличивается. Выполненная цементация обжала дефектную зону первого столба, заполнила пустоты и трещины, но не остановила процесс трещинообразования».

Главное же — не получается восстановить прочность сцепления плотины с основанием. Не вдаваясь в подробности, отметим, что плотина в настоящее время «держится» за дно максимум третью своего основания. Фактически она перестала быть арочно-гравитационной и сделалась чисто арочной, то есть «висит», опираясь о берега. При этом плотина качается, то есть при повышении уровня водохранилища наклоняется вниз по течению, а при снижении — отрабатывает назад. Но не до конца, а каждый год, как утверждает Тетельмин, «на 1-2 мм все более сползает в сторону нижнего бьефа». Это смещение, измеренное по гребню плотины, к настоящему времени составило на отдельных участках 100 миллиметров и более. Беда в том, что в разных секциях оно разное, из-за чего в теле плотины, по словам того же Тетельмина, возникли «чудовищные внутренние напряжения».

Беды плотины Саяно-Шушенской ГЭС

Четыре главных порока плотины

Капризы земной коры

Еще одна группа проблем связана с реакцией пород и земной коры в районе станции на давление колоссальных масс воды и бетона. СШГЭС проектировалась с расчетом на 6-7балльные землетрясения. В 1988 году, после Спитака, расчеты сейсмической устойчивости плотины были проведены заново. Они показали, что она не боится и 8-балльного землетрясения. Вероятность такого события оценить трудно. Есть мнение, что давление провоцирует землетрясения, но имеются и данные, что оно как раз способствует снятию напряжений в земной коре и тем самым не позволяет развиться катастрофическому землетрясению. Мелкие же в районе плотины происходят постоянно.

Но Тетельмина куда больше землетрясений волнуют другие процессы, происходящие в земной коре. Она «в районе водохранилища под действием нагрузки медленно погружается в вязкое вещество подстилающей мантии... На периферии этих процессов происходит компенсационное поднятие земной коры. Приблизительные расчеты показывают, что за годы эксплуатации «стрела прогиба» толщи земной коры в районе створа плотины составляет около 30 см». К этому надо прибавить и то, что «массив кристаллических сланцев под воздействием передаваемой от плотины сдвигающей нагрузки почти в 18 млн т испытывает необратимые пластические деформации».

Пороки системы

Сегодня состояние плотины — главная забота и эксплуатационников, и жителей городов ниже по Енисею. Но к случившейся 17 августа аварии оно имеет лишь косвенное отношение. Да, вполне вероятно, что смещение плотины сказалось на уровне вибрации 2-го агрегата, как утверждает Тетельмин. Но и без этого катастрофы вряд ли удалось бы избежать.

17 августа в 00:20 (здесь и далее время местное) на пульте Братской ГЭС случился пожар, который вывел из строя систему связи. В 00:31 диспетчер оперативно-диспетчерского управления (ОДУ) Сибири вместо Братской назначил Саяно-Шушенскую станцию главной в системе регулирования мощности Сибирской энергосистемы и перевел ее на автоматическое управление (хотя Братская ГЭС работала исправно, из-за отсутствия связи оператор этого не знал).

До утра СШГЭС работала, непрерывно меняя мощность за счет преимущественно второго агрегата. Поясним, гидроагрегаты станции могут функционировать в разных режимах, причем стабильными являются только два: I — при малой отдаваемой мощности и III — около номинальной. Промежуточный II режим считается нештатным, поскольку сопряжен с мощными пульсациями струи воды, поступающей на лопатки турбины. Особенно опасно, когда частота этих пульсаций совпадает с частотой биения главного вала агрегата (а такие биения всегда присутствуют из-за люфтов в местах его крепления) и возникает резонанс. Зону II инструкция предписывает «проходить быстро», но о том, как долго агрегат может в ней находиться, не сказано ни слова.

Второй агрегат, на котором и без того отмечалась повышенная вибрация главного вала, ночью 17 августа опасную зону II проходил шесть раз. В результате непосредственно перед аварией амплитуда вибрации в контрольной точке возросла за 13 минут с 0,6 до 0,84 миллиметра при предельно допустимом уровне 0,16 миллиметра (то есть превышение было в пять с лишним раз). И при очередном снижении мощности и вхождении в зону II (в 8:13) от такой вибрации разрушились узлы крепления гидроагрегата — под давлением 212-метрового столба воды эту 1800-тонную махину подбросило более чем на 10 метров.

Конечно, персонал обязан был, зафиксировав столь сильную вибрацию, остановить 2-й агрегат. Однако, возможно, что он просто о ней ничего не знал: система непрерывного виброконтроля, установленная лишь в 2009 году, не была полностью введена в эксплуатацию — показания датчиков лишь сохранялись для истории, как в «черном ящике» самолета. Другой порок системы управления станции — не было предусмотрено автоматическое аварийное закрытие затворов на гребне плотины, через которые вода поступает в турбинные водоводы. Вручную же полностью закрыть затворы удалось лишь к 9:30. То есть почти полтора часа в разрушенный машинный зал продолжала хлестать вода, заливая нижние его этажи, где в момент аварии находилась почти вся утренняя смена станции.

В результате погибли 75 человек, разрушен машинный зал, из 10 агрегатов только два не требуют капремонта или полной замены, масляное пятно растянулось по Енисею на 130 километров, из-за чего, кроме всего прочего, возникли проблемы со снабжением водой многих населенных пунктов. Перечень бед можно продолжать и продолжать. Этой зимой воду из водохранилища впервые приходится спускать через открытый водосброс, а не через ведущие к турбинам закрытые водоводы. В телепрограмме «Вести» показали впечатляющие кадры: ремонтники из последних сил борются со льдом, непрерывно нарастающим на всех поверхностях плотины из-за висящего в воздухе водно-ледяного тумана. «Акт технического расследования» и другие источники позволяют сделать вывод: как плачевное состояние плотины, так и повышенные вибрации 2-го агрегата есть следствие одного и того же порока — штурмовщины, допущенной в ходе проектирования и строительства. «С моей точки зрения, — говорит Стафиевский, — многих проблем можно было бы избежать очень просто: поставить одну турбину. Провести испытания. Выявить все слабые места. А как у нас — сразу десять. Сегодня мы опять на эти грабли наступаем и заключаем договор на все машины (заказанные взамен разрушенных. — Прим. ред.)».

Вина за аварию лежит на всех. И «нижних чинах» — тех, кто устанавливал и запускал недоделанную автоматизированную систему управления, и операторах, в ночь перед аварией нагружавших проблемный агрегат № 2 сверх меры. И среднем звене — руководителях ГЭС, не настоявших на своевременном запуске АСУ и замене устаревшего оборудования. И особенно на «генералах» — начиная с министра энергетики СССР Петра Непорожнего, санкционировавшего штурмовщину при проектировании и строительстве, и заканчивая Анатолием Чубайсом, подписавшим вместе с еще 38 членами комиссии приказ о приеме в эксплуатацию проблемной станции. Заметим, что в числе этих 38 один академик и три члена-корреспондента РАН. На чем основывается вера граждан, направивших письмо в «Красноярский рабочий», в «выводы авторитетных ученых и специалистов», непонятно…

Что делать?

Ясно, что станцию закрывать никто не будет. Как не велики разрушения, в течение полугода можно будет запустить три из десяти гидрогенераторов. К лету, после введения в строй берегового водосброса, снизится нагрузка на плотину. Полное восстановление станции потребует нескольких лет и более 40 миллиардов рублей (которые, по крайней мере частично, компенсирует население, вынужденное платить за электричество по повышенным тарифам), но спуск плотины и демонтаж станции с последующей рекультивацией земель едва ли выльется в меньшие затраты. К тому же образовавшийся дефицит электроэнергии (до аварии СШГЭС обеспечивала более 10% потребности предприятий Сибири) придется покрывать за счет угольных электростанций, а это значит, что ежегодно придется сжигать лишние 6,5 миллиона тонн угля со всеми вытекающими последствиями для экологии. Достаточно сказать, что одной ртути будет поступать в окружающую среду в год около тонны: такое количество способно отравить объем в три Саяно-Шушенских водохранилища.

Но все же эти беды ничто в сравнении с прорывом плотины. И раз станцию закрывать не собираются, нужно как-то по-другому обезопасить граждан. МЧС распространило по социальным учреждениям Хакасии памятку с описанием возможного сценария катастрофы и планом эвакуации населения. (Знаменательно, что в марте 2008 года на Абаканской ТЭЦ были проведены учения, имитирующие ситуацию прорыва плотины Саяно-Шушенской.) В ней сказано, что в случае прорыва высота водяного вала непосредственно у плотины превысит 50 метров. Через 10 минут он достигнет Майнской ГЭС и полностью ее разрушит, а через 20 — Саяногорска, который уйдет под воду. Затопление Абакана начнется через 5-6 часов. Через 17 — уровень Енисея в районе этого города повысится на 30 метров.

Согласно некоторым расчетам, если волна достигнет Красноярского водохранилища, то его уровень поднимется на 10 метров, вода перельется через плотину Красноярской ГЭС и выведет ее из строя. Произойдет также затопление отдельных районов Красноярска и ряда лежащих ниже по течению поселений. Наиболее пессимистичный сценарий — полное разрушение плотины Красноярской ГЭС. Тогда серьезная угроза нависнет даже над «атомным центром» Железногорском, расположенным в 64 километрах от Красноярска.

И все же большинство специалистов сходятся в том, что если за состоянием плотины непрерывно следить, ее можно эксплуатировать еще долго. Но один мониторинг полной гарантии все же дать не может. «Выход-то всегда был: просто понизить уровень водохранилища», — замечает Стафиевский. По этому пути пошли в 1997 году. Тогда было принято решение опустить максимальный рабочий уровень на один метр по сравнению с проектным, в результате чего ожидалось значительное снижение интенсивности необратимых процессов в теле плотины и в окружающих массивах. Но этого не случилось. Теперь Тетельмин предлагает пожертвовать частью мощности ГЭС и уже радикально, на 10 метров понизить максимально допустимый уровень водохранилища. Тогда плотину можно будет безопасно эксплуатировать еще 100 лет. Но все, скорее всего, упрется в обычную человеческую жадность — ведь снижение уровня означает и снижение вырабатываемой мощности, и всегда найдутся специалисты, готовые подписать что угодно ради сиюминутной выгоды, своей или государственной — неважно.

Стафиевский вспоминает, что на одном из совещаний по развитию энергетики Сибири председатель правительства СССР Алексей Косыгин (который делал робкие попытки хоть как-то реформировать советскую экономику) сказал: «Мы должны принимать решения такие, чтобы потомки не плевали на наши могилы». В условиях победившего капитализма эти мысль по-прежнему остается актуальной.