Elektrownia Sajano-Szuszeńska jest największą elektrownią w Rosji pod względem mocy zainstalowanej i 7. wśród obecnie działających elektrowni wodnych na świecie. Więcej o tej wyjątkowej strukturze przeczytacie pod wycięciem.
1. Wieczorna iluminacja w SSHHPP
Pojechałem tam zimą na zaproszenie RusHydro. Głównym celem wycieczki było wirtualne zwiedzanie stacji, tak jak to zrobiłem już w Nowosybirskiej Elektrowni Wodnej. Wycieczka okazała się znacznie fajniejsza, po pierwsze stacja jest o wiele ciekawsza i większa, a po drugie na trasie są informacje, więcej punktów widokowych, są panoramy stacji w dzień i w nocy itp. Ale niestety wycieczka taka jest ten moment Nie udało się tego skoordynować ze służbą bezpieczeństwa stacji i nie wiem, czy w ogóle się to uda, pozostaje nam tylko mieć nadzieję.
Ale nie mówmy o tym, co złe. Skoro nie da się pokazać panoram, to przynajmniej mam zdjęcia z tych samych miejsc, w których robiłem kule i nie tylko.
Elektrownia wodna Sayano-Shushenskaya zlokalizowana jest w pobliżu wsi Cheryomushki (niedaleko miasta Sayanogorsk) w Republice Chakasji. SSHHPP jest pierwszą z kaskady elektrowni wodnych w Jeniseju. Moc zainstalowana SSHHPP wynosi 6400 MW, średnia roczna produkcja to 22,8 miliarda kWh energii elektrycznej.
2.
Czoło ciśnieniowe elektrowni wodnej Sayano-Shushenskaya tworzy betonowa tama łukowo-grawitacyjna, konstrukcja hydrauliczna o wyjątkowych rozmiarach i złożoności konstrukcji.
Projekt wysokociśnieniowej tamy łukowo-grawitacyjnej nie ma odpowiedników w praktyce światowej i krajowej. Wysokość budowli wynosi 245 m, długość w koronie 1074,4 m, szerokość u podstawy 105,7 m, a w koronie 25 m. W rzucie ma kształt łuku kołowego o promieniu 600 m z kątem środkowym 102 stopni. Zapora SSHHPP jest jedną z dziesięciu najwyższych tam na świecie. (trochę wyżej, o czym pisałem też w LiveJournal)
3.
4.
Na grzbiecie tamy
Stabilność i wytrzymałość tamy pod naporem wody (około 30 mln ton) zapewnia zarówno jej ciężar własny (około 60%), jak i przeniesienie obciążenia hydrostatycznego na skaliste brzegi (o 40%). Tama jest wcięta w skaliste brzegi na głębokość 15 m. Tama jest połączona z podstawą w korycie rzeki poprzez wcięcie w litą skałę na głębokość 5 m.
5.
6.
Przelew operacyjny SSHHPP.
Przelew eksploatacyjny przeznaczony jest do odprowadzania nadmiaru dopływających wód podczas wezbrań i powodzi, które nie mogą przedostać się przez agregaty hydrauliczne elektrowni wodnej ani zgromadzić się w zbiorniku. Maksymalna przepustowość przelewu eksploatacyjnego przy normalnym poziomie retencyjnym (NPL - 539 m) wynosi 11 700 m³/sek.
Przelew posiada 11 otworów zakopanych w odległości 60 m od FPU oraz 11 kanałów przelewowych składających się z części zamkniętej i rynny otwartej, które biegną wzdłuż dolnej krawędzi zapory. Przelewy wyposażone są w wrota główne i serwisowe. Przelewy uzupełniają czterometrowe odskocznie, na wyjściu z nich prędkość wody sięga 55 m/s.
7.
Zbiornik SSHHPP
Zapora wodna tworzy duży, sezonowo regulowany zbiornik Sayano-Shushenskoye o łącznej objętości 31,34 km3, objętości użytkowej 15,34 km3, długości 320 km i powierzchni 621 km².
Postanowieniem Rządu Federacji Rosyjskiej z dnia 16 listopada 2006 r. Zbiornik Sajano-Szuszeńskoje został wpisany na listę 70 zbiorników będących strategicznymi źródłami wody pitnej, które będą stanowić wyłączną własność federalną. Ich zasoby wodne służą do zapewnienia zaopatrzenia w wodę pitną i użytkową dużych obszarów jednego lub większej liczby podmiotów Federacji Rosyjskiej.
8.
Przelew przybrzeżny
Budowa dodatkowego przelewu przybrzeżnego w elektrowni wodnej Sayano-Shushenskaya była podyktowana koniecznością zwiększenia niezawodności i bezpieczeństwa konstrukcji hydraulicznych stacji. Konstrukcja pozwala na dodatkowy zrzut do 4000 metrów sześciennych na sekundę (zrzut główny realizowany jest poprzez przelew eksploatacyjny i przepusty agregatów hydraulicznych), a tym samym odciążenie przelewu eksploatacyjnego stacji i zapewnienie łagodnego reżimu w studni wodnej. Przelew przybrzeżny ma za zadanie przepuszczać ekstremalne i rzadkie powodzie. W przypadku zwykłych powodzi nie przewiduje się wykorzystania przelewu przybrzeżnego.
9.
10.
Na zdjęciu widać położenie przelewu przybrzeżnego względem samej stacji
11.
Rurociągi wodne turbinowe SSHHPP
Przewód turbinowy to rurociąg ciśnieniowy dostarczający wodę do turbin elektrowni wodnej. W elektrowni wodnej Sayano-Shushenskaya przewody wodne są wykonane z betonu zbrojonego stalą. Średnica wewnętrzna 7,5 m; Grubość okładziny żelbetowej wynosi 1,5 m.
12.
13.
Miejsce transformatora
14.
Transformatory
Transformatory mocy Zakładu Transformatorowego Zaporoże podnoszą napięcie generatora 15,75 kV do napięcia 500 kV, przy którym energia elektryczna przekazywana jest do systemu elektroenergetycznego z rozdzielnicy. W sumie jest 15 transformatorów. Jest to 5 grup po 3 fazy. Każda grupa jest przeznaczona dla 2 jednostek hydraulicznych (1-2, 3-4, 5-6 itd.)
Wymiary każdego transformatora: długość - 8,66 m, szerokość - 3,61 m, wysokość - 5,05 m; waga - 235 ton.
15.
Maszynownia
W budynku elektrowni wodnej znajduje się 10 agregatów hydraulicznych o mocy 640 MW każdy z turbinami promieniowo-osiowymi pracującymi przy projektowej wysokości podnoszenia 194 m (zakres ciśnień roboczych od 175 do 220 m). Nominalna prędkość obrotowa turbiny hydraulicznej wynosi 142,8 obr/min, maksymalny przepływ wody przez turbinę wynosi 358 m³/s, sprawność turbiny w strefie optymalnej wynosi około 96%, masa całkowita urządzeń turbiny hydraulicznej wynosi 1440 ton.
Producent turbin i generatorów - OJSC Power Machines. Zgodnie z wynikami testów przeprowadzonych przez zakład na już zainstalowanych urządzeniach, agregaty hydrauliczne są w stanie rozwinąć moc do 720 MW, będąc tym samym najpotężniejszym z bloków hydraulicznych rosyjskich elektrowni wodnych.
16.
Po dobrze znanym wypadku kilka jednostek hydraulicznych jest nadal w naprawie. Do 2014 roku Sayano-Shushenskaya HPP będzie w pełni wyposażona w zupełnie nowy i nowoczesny sprzęt, który ma ulepszone właściwości użytkowe i spełnia wszystkie wymagania dotyczące niezawodności i bezpieczeństwa.
19.
Miejsce instalacji
21.
Zejdźmy poziom niżej. Zdjęcie pokazuje obracający się ogromny wirnik. Prędkość obrotowa 142,8 obr./min.
22.
Niżej. Wał turbiny.
Agregat hydrauliczny składa się z dwóch niezależnych części: turbiny hydraulicznej i generatora hydraulicznego połączonych wałem. W wale turbiny widzimy jedno i drugie. Pod stopami znajduje się turbina, nad głową generator, a pośrodku widać obracający się wał. Bezpośrednio pod żelazną podłogą znajdują się serwomotory napędzające łopatki kierujące, które regulują ilość wody wpływającej do wirnika turbiny.
23.
Wał
25.
Niżej. Komora spiralna.
Komora spiralna przeznaczona jest do dostarczania wody do łopatki kierującej turbiny. Specjalny kształt komory o malejących przekrojach służy do równomiernego rozłożenia przepływu na całym obwodzie stojana.
Wirnik połączony z wałem turbiny jest wirnikiem turbiny promieniowo-osiowej, która zamienia energię przepływu wody na energię mechaniczną.
Masa koła - 145 ton, średnica - 6,77 m.
28.
I w końcu jesteśmy na samym dnie. Zakrzywiona rura ssąca, która odprowadza wodę na powierzchnię do ścieków.
29.
Centralny panel sterowania
30.
Wróćmy do widoków stacji
Dziękujemy firmie RusHydro za zaproszenie i organizację zdjęć!
30 grudnia 2015rElektrownia wodna Sayano-Shushenskaya jest największą elektrownią w Rosji pod względem wielkości i mocy. Dzięki firmie RusHydro udało mi się odwiedzić ten okazały obiekt, było to w kwietniu 2014 roku, kiedy to na stacji trwały prace remontowo-renowacyjne po poważnym wypadku w 2009 roku. W czasie mojej wizyty bloki hydrauliczne nr 3 i 4 były w naprawie. Wyobraźcie sobie, że moc jednego agregatu hydraulicznego wynosi 640 MW (w sumie na stacji jest 10 agregatów hydraulicznych), czyli więcej niż moc elektrowni. którego cała budowa jest obecnie w toku w regionie Amur.
SSHHPP to górny stopień kaskady elektrowni wodnych Jeniseju. Unikalna tama łukowo-grawitacyjna stacji o wysokości 242 m jest najwyższą tamą w Rosji i jedną z najwyższych tam na świecie. Nazwa stacji pochodzi od nazw Sajanów i położonej niedaleko stacji wsi Szuszeńskoje, powszechnie znanej w ZSRR jako miejsce zesłania W.I. Lenina.
02. Aby dostać się na stację należy najpierw polecieć do, następnie wsiąść do pociągu do Abakan i dalej czeka nas dwugodzinna podróż samochodem do wsi Czeriomuszki. 
03. A oto sama stacja, zdjęcie zostało zrobione niedaleko punktu kontrolnego. Zwróć uwagę na skalę; po prawej stronie widać kaplicę i tramwaj, który bezpłatnie dowozi pracowników stacji ze wsi do miejsca pracy i z powrotem. 
04. Pisałem o tramwaju Cheryomushinsky. 
05. Nasza wycieczka rozpoczęła się obiadem na stacji. Pragnę nadmienić, że miałam okazję zjeść obiad w wielu elektrowniach wodnych w naszym kraju i wszędzie było bardzo smacznie! 
06. Jadalnia. 
07. Na początek proponuję przejść się po samym dworcu, a potem obejrzeć okolice. To jest zdjęcie holu znajdującego się niedaleko głównego wejścia. Tradycyjnie publikowana jest tutaj mapa wszystkich elektrowni wodnych w Rosji, a także informacje o życiu stacji. 
08.
O tym, jak działa elektrownia wodna, pisałem w poście na jej temat. Krótko mówiąc, woda przepływająca ze zbiornika przez zaporę aktywuje jednostki hydrauliczne, które z kolei zamieniają energię obrotową na energię elektryczną. Prąd wpływa do transformatora podwyższającego napięcie i przepływa linią energetyczną w kierunku podstacji, którą jest zwykle rozdzielnica zewnętrzna, a stamtąd prąd jest dostarczany do odbiorcy. Przewaga elektrowni wodnych nad wszystkimi innymi elektrowniami jest oczywista – niski koszt wytworzenia energii elektrycznej i szybki rozruch agregatów hydraulicznych, co pozwala na szybką regulację poziomu wytwarzania energii elektrycznej. Zwiedzanie rozpoczęliśmy od maszynowni, ale w tamtym czasie trwały naprawy sprzętu uszkodzonego po wypadku, więc obecnie są to zdjęcia archiwalne, ale nie umniejsza to ich wartości.
09.
10.
11.
12.
13.
14. Pracowników przy szynie suwnicy półbramowej jest ich dwóch i każdy może podnieść do 500 ton, a w razie potrzeby mogą współpracować. 
15.
16.
17.
18. Ten sam agregat hydrauliczny, którego awaria była przyczyną wypadku, fot narkotyk
- http://drugoi.livejournal.com/3032285.html
„W wyniku powtarzającego się występowania dodatkowych zmiennych obciążeń na agregacie hydraulicznym, związanych z przejazdami przez strefę niezalecaną, powstają i rozwijają się uszkodzenia zmęczeniowe punktów mocowania agregatu hydraulicznego, w tym pokrywy turbiny, niszczenie śrub dwustronnych na skutek działania dynamicznego obciążenia doprowadziły do zniszczenia pokrywy turbiny i rozszczelnienia toru zasilania wodą jednostki hydraulicznej.” – to oficjalna wersja tego, co się stało. Krótko mówiąc, agregat hydrauliczny jest przymocowany do wału za pomocą kołków, które w pewnym momencie zaczęły się zapadać. Naturalnie po tym agregat hydrauliczny został wypchnięty z wału przez strumień wody, wylatując stamtąd wraz z kawałkami betonu, przedarł się przez dach i zaczęła zalewać maszynownię. W tej sytuacji konieczne było pilne zatrzymanie wypływu wody z tamy i rozpoczęcie jałowego zrzutu, aby zapobiec zniszczeniu konstrukcji. Kilku odważnych wspięło się na górną grań tamy i ręcznie zamknęło wrota, co powstrzymało dopływ wody do hali turbin. Stacja została pozbawiona prądu, ale dosłownie kilka godzin później uruchomiono suwnicę bramową, która otworzyła wrota tamy przelewowej i rozpoczął się jałowy zrzut. Niestety w wyniku katastrofy zginęło 75 osób; była to jedna z największych awarii w historii hydroenergetyki.
19. Poznajcie Iddara Maratowicza Bagautdinowa, jednego z tych, którzy znaleźli się wśród odważnych, którym udało się uratować stację przed zalaniem! 
Poniżej cytat z bloga anni_sanni - http://anni-sanni.com/?p=8627
O 8.13 zdarzył się wypadek – wspomina Ildar Maratowicz – „w ciągu jakichś trzech minut wyskoczyłem z bramy. Jechaliśmy jakieś 15 minut, tam okazało się, że pięć kilometrów, o wpół do ósmej dotarliśmy na grań i jeszcze musieliśmy rozbić bramę. Było tam trzech budowlańców. Po prostu przyszli do pracy, stali zdezorientowani, nie wiedząc, co robić. Wpadłem, żeby je zobaczyć: Masz latarnię? Jeść! Łom? Jeść! - Za mną. Zorganizowałem wszystkich i ruszyłem dalej. Więc zorganizowałem wszystkich i ruszyłem dalej. Przebiegliśmy 350 metrów ciemnej galerii - świecącej latarnią górniczą..."
Według Ildara Maratowicza niemal wszyscy, którzy pomogli zapobiec jeszcze większej katastrofie na SSHHPP, pozostali i nadal pracują na stacji. Co więcej, dowiedziawszy się o wypadku, emerytowani inżynierowie, instalatorzy i inni wrócili do pracy. Czwarty został przywrócony. piątej i szóstej jednostki, po czym wrócili na emeryturę.
20.
„Spośród 116 osób zarejestrowanych w momencie wypadku w turbinowni, 75 osób zginęło. Kilka osób dosłownie wisiało na poręczach pod konsolami operatorów – tutaj, gdzie jest trzysta trzydziesty siódmy znak – pokazuje nam teraz bohater. „Kiedy zatrzymaliśmy wodę, znaleźli się pod sufitem, ale przeżyli …”
21. Bohater! Prawdopodobnie trudno jest patrzeć i pamiętać wydarzenia z minionych dni... 
Ten wypadek był lekcją dla całej energetyki wodnej, nie tylko w Rosji, ale i na świecie. Teraz te same zawory, które w razie wypadku były zamykane ręcznie, działają automatycznie, a same zespoły hydrauliczne są teraz mocowane bardziej niezawodnie niż wcześniej. Oto kolejny dobry raport na temat renowacji elektrowni wodnej - http://russos.livejournal.com/799333.html
22. Tak wygląda teraz zaktualizowany warsztat mechaniczny. Zdjęcie fotografista
- http://fotografersha.livejournal.com/731706.html
23. A to jest centralny punkt kontrolny stacji, my do niego nie dotarliśmy, więc pokażę zdjęcie amunicja 1
. Zabrane stąd - http://ammo1.livejournal.com/676122.html
Polecam kolejny ciekawy post - Dima czystoprudow odwiedziłem stację jakiś czas po wypadku i jak zwykle nakręciłem fajny reportaż, mastrid - http://chistoprudov.livejournal.com/67048.html
24. Udajemy się do pomieszczeń technicznych znajdujących się w dolnej części hali turbin. Tutaj z reguły instaluje się sprzęt odpowiedzialny za działanie jednostek hydraulicznych i stąd można dostać się bezpośrednio do wału generatora. 
25.
26.
27. Elektrownia wodna Sayano-Shushenskaya słynie nie tylko z tego, że ma unikalną w swoim rodzaju tamę, ale także z tego, że z zewnątrz jest bardzo piękna, ale widać to nawet gołym okiem . Tak wygląda widok z tarasu widokowego. 
28. Oczywiście zdecydowanie musimy porozmawiać o samej zaporze wodnej, ponieważ jest to konstrukcja wyjątkowa w swoim rodzaju! 
29. Wysokość obiektu wynosi 245 m, długość w koronie 1074,4 m, szerokość u podstawy 105,7 m, a w koronie 25 m. Zapora wytyczona jest wzdłuż przodka o promieniu 600 m . 
30. Stabilność i wytrzymałość tamy pod naporem wody (około 30 miliardów ton) zapewnia nie tylko działanie własnego ciężaru (60%), ale także działanie górnego pasa łukowego z przeniesieniem obciążenia na skaliste brzegi (40%). Tama jest wcięta w skałę odpowiednio lewego i prawego brzegu na głębokość 15 m i 10 m. Tama jest połączona z podstawą w kanale poprzez wcięcie w litą skałę na głębokość 5 m konstrukcja tamy umożliwiła zmniejszenie objętości betonowego muru w porównaniu z zaporą grawitacyjną. 
31. Tamę budowano przez 7 lat od 1968 r., zużywając 9,1 mln m3 betonu. To wystarczyłoby na budowę autostrady z Moskwy do Władywostoku. Średnica jednego wodociągu wynosi 7,5 metra. 
32.
33. Od lewej do prawej - hala turbin i budynek administracyjny. 
34.
35. Przyjrzeliśmy się trochę przelewowi. 
36.
37. Przenosimy się na górny basen! 
38. Suwnice bramowe. Za ich pomocą wrota przelewowe są otwierane i zamykane. 
39.
40.
41.
42. Zwróć uwagę na ciemne i jasne paski, to poziom, do którego podnosi się woda. 
43. Aby ugasić energię przepływu zrzutowego, zbudowano studnię wodną, na zdjęciu widać ją po prawej stronie, bezpośrednio pod zaporą. Jest dość duży, jego wymiary porównywalne są z boiskiem piłkarskim! Prędkość wody na przelewie może dochodzić do 55 m/s. 
44. Droga w kierunku wsi Czeromuszki, po lewej stronie zrekonstruowana rozdzielnia napowietrzna - 500 kV. 
45. Rozdzielnica zewnętrzna znajduje się dokładnie pomiędzy dwoma wzgórzami, wygląda bardzo harmonijnie. 
46. To przedłużenie zastępuje cały kompleks znajdujący się za jego ścianą. 
47. Osobno warto opowiedzieć o przelewie przybrzeżnym. 
48. Przelew przybrzeżny zlokalizowany jest na prawym brzegu i przeznaczony jest do przepuszczania rzadko występujących powodzi. Strukturalnie przelew składa się z ujęcia wody, dwóch tuneli o swobodnym przepływie, pięciostopniowego spadku i kanału wylotowego. 
49. Innymi słowy, jeśli nagle przyroda oszaleje i zbiornik zostanie przepełniony, wówczas przelew przybrzeżny pomoże obniżyć poziom wody do pożądanego poziomu. 
50. Sama zapora wodna tworzy duży zbiornik Sayano-Shushenskoye do regulacji sezonowej o łącznej objętości 31,34 km3, użytecznej objętości 15,34 km3, długości 320 km i powierzchni 621 km². 
51. Pięciostopniowy spadek składa się z pięciu studni tłumiących o szerokości 100 m i długości od 55 do 167 m, oddzielonych zaporami przelewowymi. Funkcją różnicy jest tłumienie energii przepływu - maksymalne prędkości przepływu na wejściu do studni górnej sięgają 30 m/s, a na styku z korytem rzeki zmniejszają się do 4-5 m/s. 
Oto dwie bardzo ciekawe fotorelacje, ludzie zwiedzili elektrownię wodną i zobaczyli budowę przelewu przybrzeżnego -
Odwiedziliśmy SSHHPP - i chcemy pokazać, jak tam wszystko zostało zrobione - na największej stacji w kraju, która wciąż „leczy” rany po tym strasznym wypadku, który miał miejsce pięć lat temu. Na razie post o stacji „na pierwszy rzut oka” ma charakter raczej wycieczkowy. Bez zagłębiania się w maszynownię i faktyczne działanie mechanizmów.
Oryginał wzięty z anni_sanni Czy to naprawdę ta sama Sayanka!
Elektrownia wodna Sayano-Shushenskaya znana jest niestety nie tylko z tego, że jest największą w Rosji, ale także z wypadku na dużą skalę, który miał miejsce w sierpniu 2009 roku. Do dziś na stacji trwają prace konserwatorskie. Przyjechaliśmy do SSHHPP w ramach ważnego etapu tych prac – uruchomienia ósmego z dziesięciu agregatów hydraulicznych układu stacyjnego. Mój dzisiejszy post dotyczy tego, jak teraz działa SSHHPP.
2. Kiedy wczoraj rano jechaliśmy na stację i wychyliliśmy się po pas z samochodu, fotografując wszystko wokół nas – od niesamowitych panoram górskich po zapadające w pamięć gigantyczne napisy – poświęcone kluczowym elektrowniom wodnym w rozwoju energetyki wodnej w ówczesnym ZSRR, lokalne radio w wiadomościach rozpowiadało o naszym przybyciu – że prace restauratorskie w SSHHPP dobiegają końca i że dosłownie tuż – w środę 16 kwietnia zostanie uruchomiony ósmy wyremontowany po tym wypadku agregat hydrauliczny.
3. Do uruchomienia zostaną jeszcze dwie jednostki hydrauliczne. Całkowity remont stacji planowany jest do końca tego roku. Ale – o wypadku, jego przyczynach, wnioskach i procesie rekonwalescencji poświęcę dziś lub jutro osobny post (przy okazji, pytania można zadawać w komentarzach – będę je wypowiadał bezpośrednio i postaram się uzyskać wszystkie odpowiedzi; ), ale na razie o samym SSHPP. Po wypadku wzniesiono także kaplicę u podnóża tamy:
4. Wiecznie głodni blogerzy zaczęli zwiedzać największą stację od najważniejszej – stołówki. Stało się. Ceny tutaj są tanie - ogromny lunch z deserem - 180-220 rubli.
5. Przy wejściu do budynku należy zdjąć nie tylko odzież wierzchnią, ale także hełmy potrzebne do produkcji.
6. Hełmy te jednak noszą pracownicy nie tylko w pobliżu tamy i innych obiektów przemysłowych elektrowni wodnej – ale nawet podczas malowania drzew wzdłuż Jeniseju.
7. Ze wsi Czeriomuszki, obok której znajduje się stacja, kursuje… tramwaj. Co więcej, tramwaj jest wyjątkowy zarówno pod względem technologicznym (niestandardowy rozstaw torów), jak i ekonomicznym - jest jedynym bezpłatnym tramwajem w Chakasji. Wygodny zarówno dla turystów, jak i dla pracowników SSHHPP dojeżdżających do pracy - mieszkających w Czeriomuszkach. Oczywiście ci, którzy podróżują z Sayanogorska, wybierają samochód lub autobus.
8. SSHHPP jest również ciekawy, ponieważ oprócz głównego nieczynnego przelewu znajdującego się na tamie, po wypadku, wybudowano tu przelew przybrzeżny, nieco z boku tamy, który ma za zadanie przepuszczać ekstremalne powodzie. Jak tłumaczą tu blogerom humanistycznym niemal na palcach: „Wyobraźcie sobie, że to jest ta dziura w górnej części łazienki – obok głównego odpływu. Jest ona potrzebna, aby zapobiec przeludnieniu.
9. Przelew przybrzeżny, uruchomiony w 2011 r., działa tylko w ciepłe dni - jest konserwowany na zimę. Kiedy zaczynają się na nim jałowe zrzuty, prawie połowa Sayanogorska uważa za konieczne przejażdżkę na taras widokowy obok elektrowni wodnej - lokalni mieszkańcy czule nazywają kaskadę bystrzy wodnych „naszym syberyjskim Wersalem” i próbują uchwycić majestatyczny spektakl przelewów na wszystkich możliwych gadżetach.
Jak wygląda to widowisko, możecie zobaczyć na filmie RusHYDRO – tuż po uruchomieniu tej okazałej konstrukcji.
10. Podczas zrzutów fale wody i zawiesiny wirujące w powietrzu nie pozwolą nikomu w pobliżu pozostać suchym nawet przy najbardziej słonecznej pogodzie, ale gdzieś tam w kanałach przelewu przybrzeżnego znaleźliśmy jedynie małe kałuże...
11. W projekcie przelewu przybrzeżnego prędkość spadającej wody jest tłumiona za pomocą progów i zderzenia przepływów wody z dwóch tuneli, więc z pierwotnych 22 metrów na sekundę pozostaje standardowa prędkość przepływu rzeki - 4 /5 metrów na sekundę, z jaką przepływy wpływają do Jeniseju. Pod nieczynnym przelewem zapory znajduje się mały „basen” – jest to studnia, która gasi energię wody spadającej z wysokości zapory, aby nie zmywała ona dna.
12. Sama tama, półkolista, jakby z gigantycznym kompasem o kroku 600 metrów (jest to promień wirtualnego okręgu, wzdłuż którego wzniesiono łuk tamy w linii rzeki) narysowana zgodnie z ukształtowaniem terenu - wytwarza, oczywiście nierealne wrażenie. Wspaniałe - i to mówi wszystko!
13. Nawiasem mówiąc, ze szczytu tamy można nie tylko robić zdjęcia nierealistycznie pięknych krajobrazów, ale także od razu wrzucać je na swojego bloga: „Sayanka” to jedyna elektrownia wodna, na której szczycie… znajduje się jest Wi-Fi!
14. Można go podziwiać po obu stronach grani - majestatyczny zbiornik wodny, który widać w odległości trzydziestu kilometrów, nawet w pochmurnym okresie poza sezonem, jak teraz, również fascynuje swoim surowym pięknem.
15. Spojrzenie na zespoły hydrauliczne z grzbietu tamy. Dziś pojedziemy tam, bliżej ;)
16. A wewnątrz schodów - przechodzi przez całą tamę - ktoś narysował na abażurach chuligańskie emotikony ;)
17. Oczywiście ciekawiej jest fotografować nie tylko sprzęt, ale także ludzi, którzy z nim pracują. Elektrownia wodna zatrudnia 570 osób – nie obejmuje to mechaników i wykonawców robót budowlanych, którzy nie są bezpośrednimi pracownikami elektrowni wodnej.
18. Żebro przybija się do grupy wlotowej prowadzącej do kanałów agregatów hydraulicznych, przez zaporę, ale dzięki kratce na ujęciach wody nie penetruje dalej.
19. Wygląda na to, że wypracowałem sobie tradycję fotografowania gigantycznych śrub i wkrętów w różnych gałęziach przemysłu. Pod nogami oczywiście nic nie leżało - stacja była dokładnie czysta i schludna, więc telefon na zdjęciu służy do zrozumienia rozmiarów.
20. Wygląda na to, że operator dźwigu zauważył, że jest fotografowany;)
21. Jasnożółty – obok charakterystycznego błękitu – to jeden z dominujących kolorów stacji.
22. A to widok ogólny z platformy obserwacyjnej nad przelewem przybrzeżnym na - ORU-500 (rozdzielnice otwarte na 500 kV) i stopniowo zastępując je rozdzielnicami bardziej kompaktowymi - „kompletnymi rozdzielnicami elektrycznymi gazowymi”. Tak oznacza skrót COOL.
23. Właściwie można by o nich napisać osobny, duży post!
24. Trochę geometrii w ramce. Swoją drogą, to jedno z niewielu miejsc, gdzie widząc przewody w ramce, nie myśli się o tym, jak je wymazać w Photoshopie ;)
25. Na placu przed zaporą jako pomnik zainstalowano także jedną z turbin hydraulicznych. Gigantyczny kolos, zbliżając się do którego można po pierwsze zdać sobie sprawę z rozmiarów sprzętu, a po drugie przyjrzeć się zagłębieniom w metalu, które z czasem „nudzą się” wodą. Patrząc na wżerane krawędzie łopatek dziwimy się mocy wody... Takie turbiny, tylko nowocześniejsze - na nowe agregaty hydrauliczne (choć piszę „regeneracja”, trzeba zrozumieć, że te nie były wysadzone w powietrze , ale zainstalowano zupełnie nowe), nawiasem mówiąc, zostały dostarczone do Sayano-Shushenskaya nie drogą powietrzną. Żaden samolot nie uniesie tego kolosa. Załadowano je na statek typu rzeczno-morskiego i wzdłuż Północnego Szlaku Morskiego, następnie w górę Jeniseju, przez podnośnik statków Elektrowni Wodnej w Krasnojarsku (również wyjątkowa konstrukcja! Bardzo chciałbym tam być!) i dostarczono tutaj.
27. No cóż, na razie wrzucę jeszcze tylko jedno nocne zdjęcie i obiecuję kontynuować temat elektrowni wodnych, zaczynając od wpisu o wypadku, nieco później. Możesz także śledzić wydarzenie i nasze ruchy tutaj, na Twitterze, w Internecie, używając hashtaga #SSHES.
Elektrownia wodna Sayano-Shushenskaya jest najpotężniejsza elektrownia w Rosji i szóstą co do wielkości elektrownię wodną na świecie. Położone jest na najbardziej malowniczych pogórzach Sajanu Zachodniego, w miejscu, gdzie Jenisej płynie głęboko wciętą doliną przypominającą kanion. Zapora wodna tworzy duży zbiornik Sayano-Shushenskoye o powierzchni 621 metrów kwadratowych. km.
Skalę tej gigantycznej budowli trudno oddać na zdjęciach. Na przykład długość grzbietu tamy wynosi ponad 1 kilometr, a wysokość 245 metrów - to więcej niż główny budynek Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego.
Publiczny taras widokowy:
Front ciśnieniowy elektrowni wodnej Sayano-Shushenskaya tworzy unikalna betonowa tama łukowo-grawitacyjna, która jest najwyższą zaporą tego typu na świecie. Jeśli wejdziesz na jedno ze zboczy wąwozu, zobaczysz piękny widok na samą tamę, dolny basen i zbiornik Sayano-Shushenskoye o łącznej objętości 31 km3.
W korpusie tamy zainstalowanych jest około jedenastu tysięcy różnych czujników, monitorujących stan całej konstrukcji i jej elementów.
Klikalne (1500 x 595):
Budowa tamy rozpoczęła się w 1968 roku i trwała siedem lat. Ilość betonu ułożonego w tamie - 9,1 mln m3 - wystarczyłoby na budowę autostrady z Petersburga do Władywostoku:
Średnica takiej „rury” przewodu turbiny wynosi 7,5 metra:
Kilka słów o zasadzie działania tamy. Każda tama, inna niż magazynowa, musi przepuszczać pewną ilość wody. Każda z dziesięciu jednostek hydraulicznych Sayano-Shushenskaya HPP może przejść 350 m3 wody na sekundę. Obecnie działają 4 z 10 agregatów hydraulicznych, a zimą ich przepustowość jest wystarczająca.
Biała platforma jest studnią dla działającego przelewu; w tym miejscu z łatwością zmieści się boisko do piłki nożnej na Puchar Świata, choć okaże się, że będzie to „piłka nożna na lodzie”:
W czasie powodzi i powodzi otwierane są wrota przelewu operacyjnego. Przeznaczony jest do odprowadzania nadmiaru dopływającej wody, która nie może zostać przepuszczona przez agregaty hydrauliczne elektrowni wodnej ani zgromadzona w zbiorniku.
Maksymalna projektowa przepustowość czynnego przelewu wynosi 13 600 m³ (czyli pięć 50-metrowych basenów z 10 torami) na sekundę! Za łagodny reżim dla studni znajdującej się pod działającym przelewem uważa się natężenie przepływu 7000–7500 m³.
Uwaga, tajne zdjęcie! Aby oszacować wysokość tamy kliknij poniżej (rozdzielczość 918 x 4623) :
Długość grzbietu zapory, biorąc pod uwagę wcięcia przybrzeżne, wynosi 1074 m, szerokość u podstawy 105 m, w koronie - 25. Zapora wcina się w skały brzegów na głębokość 10-15 metrów.
Klikalne (1500 x 577):
Z tamy widać wieś Czeromuszki, powiązaną z elektrownią wodną drogą i niezwykłą linią tramwajową.
W 1991 roku zakupiono w Leningradzie kilka tramwajów miejskich. Obecnie co godzinę ze wsi do elektrowni wodnej kursują bezpłatne tramwaje. W ten sposób rozwiązano problem komunikacyjny pracowników stacji i mieszkańców Czeromuszki, a jedyna linia tramwajowa w Chakasji stała się wizytówką wsi.
Widok na zbiornik Sayano-Shushenskoye z portalu wejściowego przelewu przybrzeżnego. Klikalne (2000 x 554):
Przelew przybrzeżny składa się z głowicy wlotowej, dwóch tuneli o swobodnym przepływie, portalu wylotowego, pięciostopniowego spadku i kanału wylotowego. Klikalne (2000 x 474):
Pomimo przymrozków lód na zbiorniku pojawia się dość późno – zwykle pod koniec stycznia:
Przelew przybrzeżny. Służy do zorganizowania płynnego wejścia przepływu wody do dwóch bezciśnieniowych tuneli:
Zimą portale są osłonięte osłonami termoizolacyjnymi:
Długość obu tuneli wynosi 1122 metry, a każdy o przekroju 10 x 12 metrów, co wystarcza, aby pomieścić 4 tunele metra.
Wyjdź z portalu. Szacunkowa prędkość ruchu wody na wyjściu z tunelu wynosi 22 m/s:
Pięciostopniowy zrzut składa się z pięciu studni gaśniczych o szerokości 100 m i długości od 55 do 167 m. Zbiornik zapewni tłumienie energii przepływu i spokojne połączenie z korytem rzeki.
Klikalne (1500 x 503):
Aby otworzyć bramy, na koronie zapory zainstalowano dwie suwnice bramowe:
Jenisej to jedna z największych rzek w Rosji:
Jenisej to granica między Syberią Zachodnią i Wschodnią. Lewy brzeg Jeniseju kończy wielkie równiny zachodniosyberyjskie, a prawy brzeg reprezentuje królestwo górskiej tajgi. Od Sajanów po Ocean Arktyczny Jenisej przepływa przez wszystkie strefy klimatyczne Syberii. W górnym biegu żyją wielbłądy, a w dolnym – niedźwiedzie polarne.
Dzieło szamanów...
Klikalne (2000 x 650):
Wygenerowany prąd ze stacji przekazywany jest do otwartej rozdzielnicy:
Zapewnia dostawę energii z elektrowni wodnej Sayano-Shushenskaya do systemów elektroenergetycznych Kuzbass i Chakasja:
Widok z tarasu widokowego, który znajduje się 1600 metrów od tamy. Po lewej stronie zaznaczono przelew przybrzeżny. Klikalne (2000 x 504):
Klikalne (3000 x 719):
Wysokość tamy elektrowni wodnej Sayano-Shushenskaya jest o jeden metr wyższa niż główny budynek Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego. Wielu z Was było na Wzgórzach Sparrow i widziało Uniwersytet Moskiewski, teraz łatwiej będzie wyobrazić sobie skalę tamy...
Długość grzbietu wynosi ponad kilometr, wysokość 245 metrów. Obydwa zdjęcia zostały wykonane z ziemi, starałem się wykonać w skali 1:1.
Klikalne (4000 x 1427):
Stacja:
1. Prawobrzeżna, ślepa część tamy
2. Część przelewowa
3. Dobrze podlej wodę
4. Zapora stacyjna
5. Odległa część lewobrzeżna
6. Zabezpieczenie potencjalnie niestabilnych mas przybrzeżnych
7. Maszynownia
Przelew przybrzeżny w budowie:
8. Tunele grawitacyjne
9. Sekcja godowa
|
Postacie Walentin Iwanowicz Bryzgałow (1931-2003)— Dyrektor Generalny SSHHPP od 1977 do 2001 roku. Uczestnik budowy elektrowni wodnych Wołżskaja i Krasnojarsk. Doktor nauk technicznych, wiceprezes Rosyjskiego Towarzystwa Naukowo-Technicznego Energetyków i Inżynierów Elektryków. W 1999 roku książka cytowana w artykule V.I. Bryzgalov „Z doświadczeń tworzenia i rozwoju elektrowni wodnych Krasnojarsk i Sayano-Shushenskaya”, w związku z wydarzeniami z sierpnia 2009 roku, które stały się bardzo popularne w RuNet. Walentin Anatolijewicz Stafiewski (ur. 1939)- Zastępca Dyrektora Zarządzającego Oddziału Południowego JSC RusHydro. Od 1983 do 2005 roku pracował w SSHHPP na stanowiskach zastępcy głównego inżyniera i głównego inżyniera, w 2005 roku został przeniesiony do aparatury RusHydro. Władimir Władimirowicz Tetelmin (ur. 1944)- Doktor nauk technicznych, profesor Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego. Współautor i autor szeregu ustaw, m.in. „O bezpieczeństwie budowli hydraulicznych”. Autor licznych publikacji naukowych, monografii i podręczników (z zakresu geologii węglowodorów, ochrony środowiska itp.) oraz szeregu wynalazków. |
Do niedawna elektrownie wodne były najbezpieczniejszym źródłem energii elektrycznej; nie wydarzyła się na świecie ani jedna poważna awaria elektrowni wodnej. Co prawda budowa takich elektrowni prawie zawsze wiąże się z kolosalnymi kosztami środowiskowymi i społecznymi, ale i tak wydawało się to mniej złe niż zanieczyszczenie środowiska emisjami z elektrowni cieplnych czy eksplozja reaktora elektrowni jądrowej, co po Czarnobylu nie wydaje się już niemożliwe .
Elektrownie wodne mają wiele niezaprzeczalnych zalet: jest to odnawialne źródło energii i brak wszystkiego, co wiąże się z wydobyciem, transportem i przygotowaniem paliwa oraz utylizacją odpadów. Poza tym energetyka wodna jest najtańsza – a im tańsza, tym większa stacja. Jeśli koszt kilowatogodziny wytworzonej w kaskadzie Górnej Wołgi (elektrownia wodna Rybińsk o mocy 110 MW i elektrownia wodna Uglich - 40 MW) przyjmie się jako 100 jednostek, wówczas odpowiednia liczba dla SShHPP (6400 MW ) wyniesie zaledwie 21,5, natomiast dla największej hydroelektrowni cieplnej Perm (2400 MW) – 149.
Ale rankiem 17 sierpnia 2009 roku wszelkie złudzenia co do bezpieczeństwa elektrowni wodnych rozwiały się jak dym – jak korek z butelki wyleciała jednostka hydrauliczna ważąca prawie dwa tysiące ton, całkowite zniszczenie hali turbin, a dziesiątki martwych. Najważniejsze: po takim wypadku nie wydaje się już niemożliwe przebicie tamy, poniżej której na Jeniseju znajdują się duże miasta - Sajanogorsk, Abakan, prawie milionowy Krasnojarsk, tajne „centrum nuklearne” Żeleznogorsk (dawniej Krasnojarsk -26) liczące sto tysięcy mieszkańców i działające elektrownie jądrowe, magazyny i składowiska materiałów radioaktywnych...
13 listopada 2009 roku w gazecie Krasnojarsk Worker ukazał się list otwarty mieszkańców Chakasji i Terytorium Krasnojarskiego do prezydenta i premiera. „Wszyscy jesteśmy bardzo zaniepokojeni stanem tamy elektrowni wodnej Sayano-Shushenskaya, i to nie tylko w związku z wypadkiem, który miał miejsce 17 sierpnia tego roku. Wiele z tego, co wiedzieliśmy na poziomie plotek, potwierdzają wnioski autorytatywnych naukowców i specjalistów... Zwracając się do Was, drodzy Dmitriju Anatolijewie i Władimirowi Władimirowiczu, prosimy o bezpieczeństwo setek tysięcy istnień ludzkich, abyście mogli podjąć decyzję całkowite uwolnienie zbiornika Sayano-Shushenskoye i zamknięcie elektrowni wodnej Sayano-Shushenskoye.
Poparzeni mlekiem ludzie mają tendencję do dmuchania w wodę. Czy jednak ich obawy są bezpodstawne i co tak naprawdę dzieje się z tamą SSHHPP?
Wielki Skok
Prasa pisze obecnie dużo o słabych punktach tamy, niedoskonałościach jej konstrukcji oraz błędach projektantów i budowniczych. Walentin Anatolijewicz Stafiewski, który w latach 1983–2005 pełnił funkcję pierwszego zastępcy głównego inżyniera, a następnie głównego inżyniera stacji, sugeruje wyjść z faktu, że nowe rzeczy nieuchronnie wiążą się z ryzykiem: „Musimy zrozumieć, że ani na świecie, ani dużo mniej u nas Państwo nie miało wystarczającego doświadczenia w projektowaniu takich zapór.” To prawda, że w przypadku Sayano-Shushenskaya ocenia to ryzyko jako nadmierne: „...standardy projektowania tak potężnej stacji - jednostki o mocy 640 MW jednocześnie przy tak wysokich ciśnieniach - zostały zachowane ze starych, z doświadczenie w obsłudze węzłów mieszkaniowych. W praktyce przeprowadzono eksperyment.” Tego rodzaju zakrojone na szeroką skalę eksperymenty obarczone wysokim ryzykiem były powszechną praktyką w ZSRR. Wychwalana przez sowieckich poetów, kompozytorów i artystów, elektrownia wodna Brack ze 124-metrową tamą była również wyjątkowa jak na swoje czasy. Ponadto pośpiech wywołany chęcią ukończenia budowy do 7 listopada 1967 r. – w 50. rocznicę Rewolucji Październikowej – znacząco wpłynął na jakość budowli. W rezultacie operatorzy do dziś mają ciągłe problemy z zaporą. Przy projektowaniu i budowie elektrowni wodnej w Krasnojarsku, której tama ma tę samą wysokość, wzięto pod uwagę lekcje elektrowni wodnej Brack.
Ale w przeciwieństwie do Sayano-Shushenskaya tamy obu tych stacji były wyjątkowe właśnie ze względu na swoją wysokość, a pod względem konstrukcyjnym należały do dobrze zbadanych zapór grawitacyjnych, czyli instalowanych prostych, ciężkich zapór podpartych na dnie na rzekach nizinnych. Aby zbudować podobną tamę o dwukrotnie większej wysokości, jak planowano w przypadku SSHPP, trzeba by ułożyć kolosalną ilość betonu. Dlatego wybrano bardziej ekonomiczną konstrukcję, nie mającą analogii na świecie: arch-gravity. Umożliwiło to zmniejszenie objętości prac betoniarskich o około jedną czwartą.
Łukowa konstrukcja ma tę niezwykłą właściwość, że znajdujący się w niej materiał nie działa na zginanie, jak w płaskim suficie, ale na ściskanie, które kruche materiały - beton, kamień, cegła - wytrzymują znacznie lepiej. Zapora łukowa to w zasadzie ten sam łuk, tylko nie pionowy, ale umieszczony na boku wypukłym w kierunku zbiornika i oparty na wysokich skalistych brzegach. Biorą znaczną część obciążenia. Najbardziej obciążone obszary to miejsca wbicia łuku w brzeg, dlatego tama SSHHPP po lewej i prawej stronie jest wcięta w skałę na głębokość odpowiednio 15 i 10 metrów.
Tamy łukowe są zwykle budowane w wąskim kanionie, ale tutaj odległość jest większa niż kilometr, więc projektanci Sayano-Shushenskaya postanowili zachować ostrożność i sprawić, że tama będzie częściowo oparta na grawitacji, to znaczy położyć taki obszar podstawy i taki ciężar, że betonowa ściana „trzyma się” nie tylko brzegów, ale także brzegów, ale także poza skalistym dnem, w którym konstrukcja jest zakopana na pięć metrów. Na papierze było gładko – jak pisze w swojej książce Valentin Bryzgalov, dyrektor generalny SSHHPP w latach 1977–2001: „Doświadczenie w budowie w stosunkowo krótkim czasie – 10–15 lat – zapór o dużej grawitacji (100–125 metrów ) Brack, Krasnojarsk i Ust-Ilimsk Elektrownię wodną uznano za w pełni gotową do budowy zasadniczo innej konstrukcji zapory, w dodatku o dwukrotnie większej wysokości. Czas pokazał, że ocena była błędna: w SShHPP już wraz z uruchomieniem pierwszej jednostki wszystko poszło nie tak.
|
Sayano-Shushenskaya HPP Budowa: od 1968 r. (rozpoczęto zasypywanie nadproży szybów) do 1990 r. (napełnienie zbiornika do projektowego poziomu 540 metrów). Oficjalnie oddano ją do użytku dopiero w 2000 r. (Zarządzenie RAO JES Rosji z dnia 13 grudnia 2000 r. nr 690), choć wytwarza energię elektryczną od końca lat 80. XX wieku. Zapora: betonowy łuk grawitacyjny o wysokości 245 metrów, długości 1066 metrów, szerokości u podstawy 110 metrów, wzdłuż kalenicy 25 metrów. Obejmuje część lewobrzeżną o długości 246,1 m, część stacyjną o długości 331,8 m, część przelewową o długości 189,6 m oraz część prawobrzeżną o długości 298,5 m. Do jego budowy zużyto 9 075 000 metrów sześciennych betonu. Parametry energetyczne: Moc – 6400 MW (wraz z Głównym Zespołem Wodnym – 6721 MW), średnioroczna produkcja 24,5 miliarda kWh. Jednostki hydrauliczne: 10 hydrogeneratorów o mocy znamionowej 640 MW każdy, o napięciu znamionowym 15 750 V i prędkości obrotowej 142,8 obr/min. Masa hydroeratora wynosi 1860 ton, średnica zewnętrzna stojana wynosi 14 800 milimetrów. Nominalne ciśnienie projektowe wynosi 194 metry słupa wody. Zbiornik: kubatura – 31,34 km3 (objętość użytkowa – 15,34 km3), powierzchnia 621 km2. Maksymalny przewidywany dopływ wody do zbiornika w okresie powodziowym z prawdopodobieństwem (poziomem prawdopodobieństwa) 0,01% wynosi 24 700 m3/s, z prawdopodobieństwem 1%–13 800 m3/s. Przepływ wody przez zaporę: maksymalny projektowy przepływ wody przez studnię wynosi 13 640 m3/s, rzeczywisty (przy niepełnym otwarciu zastawek) 6000-7000 m3/s. Natężenie przepływu przez agregaty hydrauliczne przy mocy znamionowej stacji wynosi około 3500 m3, a przy mocy 3950 MW wynosi 2100 m3/s. Budowany przelew przybrzeżny zapewni dodatkowe 4000 m3/s dla każdego z dwóch planowanych tuneli. |
Wypadek za wypadkiem
Pod koniec 1978 roku na niedokończonej tamie, w obliczu braku możliwości odprowadzenia wody w przypadku nieprzewidzianych okoliczności, w trybie pilnym uruchomiono pierwszy blok hydroenergetyczny (aby zdążyć na 6 grudnia, w dzień urodzin Breżniewa). Bryzgałow, który jak każdy prawdziwy inżynier nienawidził szturmu, pisze o tym: „Zakładano, że do uruchomienia jednostki w 1978 r. w zaporze zmieści się 1592 tys. metrów sześciennych. m, faktycznie (ułożone - przyp. red.) - 1200 tysięcy metrów sześciennych. M". W rezultacie stacja nie była przygotowana na powódź z 1979 r. (największą w całym okresie eksploatacji tamy). Powódź po prostu przekroczyła krawędź tamy i 23 maja 1979 roku zalany został pierwszy blok i hala turbin.
Kolejna poważna awaria wydarzyła się sześć lat później i była związana z błędami w projekcie systemu przelewów SSHHPP. System ten nie sprawdza się zimą, gdy wody jest mało – cała woda trafia do turbin 10 rurociągami stacji części zapory. Jednak w pozostałych porach roku ich pojemność jest niewystarczająca, dlatego otwierane są zawory 11 studni na odcinku przelewowym. Przez nie woda spływa do wspólnego koryta w kształcie odskoczni, a następnie do tzw. studni wodnej znajdującej się u podstawy tamy. Studnia, zwłaszcza podczas powodzi, musi wytrzymywać potworne obciążenia – jakby co sekundę wpadał do niej standardowy dom z paneli z wysokości 250 metrów.
A kiedy w 1985 r. była wielka powódź, woda zniszczyła aż do 80% dna studni: wypływ wyrzucił płyty betonowe o grubości dwóch metrów niczym kostki pianki i wyrwał przymocowane śruby kotwowe o średnicy 50 milimetrów. je do skalistej podstawy jak nici. Ten sam wypadek, tyle że na nieco mniejszą skalę, miał miejsce ponownie w 1988 roku.
Operatorzy byli zmuszeni ograniczyć przepustowość studni odwadniających. Istnieją jednak tylko dwa sposoby przepływu wody - albo przez przelew, albo przez turbiny jednostek hydraulicznych. Jednak praca tego ostatniego w trybie maksymalnego przepływu (czyli maksymalnej generowanej mocy) jest w praktyce niemożliwa – może się okazać, że energii po prostu nie ma gdzie ulokować.
Tym samym w pierwszej połowie lat 90. przepustowość ówczesnych linii elektroenergetycznych nie była wystarczająca i stacja wytwarzała średnio tylko połowę mocy znamionowej. Ze względu na wyraźnie niewystarczającą przepustowość przelewów zapory, odprowadzenie ekstremalnych (z prawdopodobieństwem raz na 100 lat) lub nawet po prostu błędnie przewidywanych powodzi jest praktycznie niemożliwe – zapora zostanie przepełniona, podobnie jak miało to miejsce w 1979 roku. Należy pamiętać, że tama nie jest zaprojektowana na całą powódź. Jego normalna praca polega na prewencyjnym obniżaniu poziomu zbiornika w okresie zimowo-wiosennym. Ale nie można go zbytnio zmniejszyć - latem wody może nie być wystarczającej ilości, a ciśnienie będzie niższe niż optymalne dla pracy turbiny.
Temat budowy dodatkowego przelewu przybrzeżnego, nie przewidzianego w projekcie, był dyskutowany od dawna, jednak rozpoczęcie prac było stale odkładane. Głównie ze względu na wygórowany koszt obiektu – 5,5 miliarda rubli, który przekracza roczne przychody z działalności SSHHPP, które w najbardziej produktywnym roku 2006 wyniosły 3,9 miliarda i stanowią około jednej trzeciej kosztów całą stację. Jednak w 2005 roku rozpoczęto budowę, a zakończenie pierwszego etapu o przepustowości 4000 m3/s planowane jest do czerwca 2010 roku, czyli do okresu maksymalnego napełnienia zbiornika. Biorąc pod uwagę, że po wypadku odprowadzenie wody przewodami turbiny stało się niemożliwe, jest to jak najbardziej na czasie. Innymi słowy, problem odprowadzania ścieków zostanie w ten czy inny sposób rozwiązany do lata 2010 r., ale stan samej tamy budzi ogromne obawy.
Oddzielenie od dołu
Już w latach 80. XX wieku w korpusie tamy pojawiły się głębokie pęknięcia, niektóre od brzegu do brzegu, a jej podstawa odsunęła się od dna kanału (eksperci nazywają to „otwarciem złącza fundamentu tamy ze skałą”). I, co najbardziej nieprzyjemne, były wyraźne oznaki tego, co doktor nauk technicznych Władimir Tetelmin nazywa „osuwaniem się tamy”.
Pęknięcia odpowiedzialne za przedostawanie się wody przez tamę (tzw. filtracja), które w niektórych okresach sięgało 500 litrów na sekundę i prowadziło do erozji betonu, powstały nie tylko na skutek błędów projektowych, ale także na skutek naruszeń konstrukcyjnych technologia. Bryzgalov zauważa w swojej książce, że „betonowanie czwartego (dolnego) filaru zakończono z opóźnieniem; przez długi czas naciski pochłaniała cieńsza tama, niedokończona z profilu”. W połowie lat 90. jakoś nauczyli się radzić sobie z pęknięciami przy pomocy francuskiej firmy Solétanche Bachy, która opracowała technologię wypełniania ubytków kompozycją polimerową, ale sam proces się nie zatrzymał: „W odcinkach kanałów” Tetelmin pisze: „zwiększa się otwarcie wtryskiwanych pęknięć. Wykonane cementowanie zacisnęło wadliwy obszar pierwszej kolumny, wypełniło puste przestrzenie i pęknięcia, ale nie zahamowało procesu pękania.”
Najważniejsze jest to, że nie można przywrócić siły przyczepności tamy do podstawy. Nie wchodząc w szczegóły, zauważamy, że tama obecnie „utrzymuje” dno maksymalnie jednej trzeciej fundamentów. W rzeczywistości przestał być arcygrawitacyjny i stał się czysto łukowaty, to znaczy „wisi”, opierając się o brzegi. Jednocześnie tama się kołysze, to znaczy, gdy poziom zbiornika się podnosi, pochyla się w dół, a gdy opada, przepływa z powrotem. Ale nie do końca, ale z każdym rokiem, jak twierdzi Tetelmin, „zsuwa się coraz bardziej w dół rzeki o 1-2 mm”. To przemieszczenie, mierzone wzdłuż grzbietu tamy, w niektórych obszarach wynosi obecnie 100 milimetrów lub więcej. Kłopot w tym, że na różnych odcinkach jest inaczej, dlatego według tego samego Tetelmina w korpusie tamy powstały „potworne napięcia wewnętrzne”.
Kłopoty tamy elektrowni wodnej Sayano-Shushenskaya
Cztery główne wady tamy
Kaprysy skorupy ziemskiej
Kolejna grupa problemów związana jest z reakcją skał i skorupy ziemskiej w rejonie stacji na napór kolosalnych mas wody i betonu. SSHHPP został zaprojektowany na trzęsienia ziemi o sile 6-7 w skali Richtera. W 1988 r. po Spitaku ponownie obliczono stabilność sejsmiczną tamy. Pokazali, że nie boi się trzęsienia ziemi o sile 8 w skali Richtera. Prawdopodobieństwo wystąpienia takiego zdarzenia jest trudne do oszacowania. Istnieje opinia, że ciśnienie wywołuje trzęsienia ziemi, ale istnieją również dowody na to, że faktycznie pomaga złagodzić naprężenia w skorupie ziemskiej, a tym samym zapobiega rozwojowi katastrofalnego trzęsienia ziemi. Małe zdarzają się cały czas w rejonie tamy.
Ale Tetelmina znacznie bardziej interesują inne procesy zachodzące w skorupie ziemskiej niż trzęsienia ziemi. „W rejonie zbiornika pod wpływem obciążenia powoli zagłębia się w lepką substancję leżącego pod spodem płaszcza... Na obrzeżach tych procesów następuje kompensacyjne podnoszenie się skorupy ziemskiej. Przybliżone obliczenia pokazują, że na przestrzeni lat eksploatacji „strzałka odchylenia” grubości skorupy ziemskiej w rejonie miejsca zapory wynosi około 30 cm. Do tego należy dodać fakt, że „szereg łupków krystalicznych pod wpływem obciążenia ścinającego o wartości prawie 18 milionów ton przenoszonego z tamy ulega nieodwracalnym odkształceniom plastycznym”.
Zło systemu
Obecnie stan tamy jest głównym przedmiotem troski zarówno operatorów, jak i mieszkańców miast położonych poniżej Jeniseju. Ma to jednak jedynie pośredni związek z wypadkiem, który miał miejsce 17 sierpnia. Tak, jest prawdopodobne, że przemieszczenie tamy wpłynęło na poziom drgań drugiej jednostki, jak twierdzi Tetelmin. Ale i bez tego trudno byłoby uniknąć katastrofy.
W dniu 17 sierpnia o godzinie 00:20 (dalej czasu lokalnego) wybuchł pożar na panelu sterowania Elektrowni Wodnej Brack, który spowodował wyłączenie systemu komunikacji. O godzinie 00:31 dyspozytor operacyjnej kontroli dyspozytorskiej (ODC) Syberii zamiast Brackiej wyznaczył stację Sayano-Shushenskaya jako główną w systemie sterowania mocą syberyjskiego systemu energetycznego i przekazał ją do automatycznego sterowania (choć elektrownia wodna w Bracku działała prawidłowo, z powodu braku komunikacji operator o tym nie wiedział) .
Do rana pracowała SSHHPP, ciągle zmieniając moc, głównie za sprawą drugiej jednostki. Wyjaśnijmy, że agregaty hydrauliczne stacji mogą pracować w różnych trybach, a tylko dwa są stabilne: I - przy małej mocy wyjściowej i III - w pobliżu nominalnej. Tryb pośredni II jest uważany za nieprawidłowy, ponieważ wiąże się z silnymi pulsacjami strumienia wody wpływającego do łopatek turbiny. Jest to szczególnie niebezpieczne, gdy częstotliwość tych pulsacji pokrywa się z częstotliwością uderzeń wału głównego agregatu (a dudnienia te zawsze występują na skutek luzów w miejscach jego zamocowania) i pojawia się rezonans. Instrukcje nakazują, aby strefa II „szybko minęła”, ale nie ma ani słowa o tym, jak długo jednostka może w niej przebywać.
Druga jednostka, która miała już zwiększone drgania wału głównego, w nocy 17 sierpnia sześciokrotnie przeszła przez strefę niebezpieczną II. W rezultacie bezpośrednio przed wypadkiem amplituda drgań w punkcie kontrolnym wzrosła w ciągu 13 minut z 0,6 do 0,84 milimetra, przy maksymalnym dopuszczalnym poziomie 0,16 milimetra (czyli przekroczenie było ponad pięciokrotne). A wraz z kolejną redukcją mocy i wejściem w strefę II (o 8:13) takie wibracje zniszczyły punkty mocowania agregatu hydraulicznego - pod ciśnieniem 212-metrowego słupa wody ten 1800-tonowy kolos został wyrzucony na odległość ponad 10 metrów .
Oczywiście obsługa po wykryciu tak silnych wibracji była zobowiązana do zatrzymania drugiej jednostki. Możliwe jednak, że po prostu nic o tym nie wiedział: system ciągłego monitorowania drgań, zainstalowany dopiero w 2009 roku, nie został w pełni uruchomiony - odczyty czujników były przechowywane jedynie w celach historycznych, jak w „czarnej skrzynce” samolot. Kolejną wadą systemu sterowania stacją był brak możliwości automatycznego awaryjnego zamykania zastawek na koronie zapory, którymi woda przedostaje się do kanałów turbiny. Całkowite ręczne zamknięcie rolet było możliwe dopiero o godzinie 9:30. Oznacza to, że przez prawie półtorej godziny woda w dalszym ciągu wlewała się do zniszczonej turbinowni, zalewając jej dolne piętra, gdzie w chwili wypadku znajdowała się prawie cała poranna zmiana stacji.
W ich wyniku zginęło 75 osób, zniszczeniu uległa hala turbin, z 10 jednostek tylko dwie nie wymagały generalnego remontu lub całkowitej wymiany, plama ropy rozciągała się wzdłuż Jeniseju na długości 130 kilometrów, co m.in. zaopatrzenie w wodę wielu osiedli. Lista problemów jest coraz dłuższa. Tej zimy po raz pierwszy woda ze zbiornika będzie musiała zostać spuszczona otwartym przelewem, a nie zamkniętymi kanałami prowadzącymi do turbin. Program telewizyjny „Vesti” pokazał imponujący materiał filmowy: mechanicy z całych sił walczą z lodem, który stale rośnie na wszystkich powierzchniach tamy z powodu unoszącej się w powietrzu mgły wodno-lodowej. Z „Aktu Badania Technicznego” i innych źródeł wynika, że zarówno opłakany stan zapory, jak i zwiększone drgania II bloku są konsekwencją tej samej wady – sztormu, jaki miał miejsce na etapie projektowania i budowy. „Z mojego punktu widzenia” – mówi Stafievsky – „wielu problemów można uniknąć w bardzo prosty sposób: instalując jedną turbinę. Przeprowadź testy. Zidentyfikuj wszystkie słabe punkty. I tak jak u nas – dziesięć na raz. Dziś ponownie wchodzimy na tę grabież i zawieramy umowę na wszystkie samochody (nakaz wymiany zniszczonych. – przyp. red.).”
Wina za wypadek leży po stronie wszystkich. Oraz „niższe szeregi” – ci, którzy zainstalowali i uruchomili niedokończony zautomatyzowany system sterowania oraz operatorzy, którzy w noc poprzedzającą wypadek przeciążyli problematyczną jednostkę nr 2. I średni poziom - menedżerowie elektrowni wodnych, którzy nie nalegali na terminowe uruchomienie zautomatyzowanego systemu sterowania i wymianę przestarzałego sprzętu. A zwłaszcza na „generałach” - począwszy od Ministra Energii ZSRR Piotra Nieporożnego, który usankcjonował atak na etapie projektowania i budowy, a skończywszy na Anatoliju Czubajsie, który wraz z 38 innymi członkami komisji podpisał rozkaz uruchomienia problematyczną stację. Należy zauważyć, że wśród tych 38 jest jeden akademik i trzech członków korespondujących Rosyjskiej Akademii Nauk. Nie jest jasne, na jakiej podstawie wiara obywateli, którzy wysłali list do Krasnojarska Robotnika, opiera się na „wnioskach autorytatywnych naukowców i specjalistów”...
Co robić?
Wiadomo, że stacji nikt nie zamknie. Niezależnie od tego, jak wielkie będą zniszczenia, w ciągu sześciu miesięcy możliwe będzie uruchomienie trzech z dziesięciu generatorów wodnych. Latem, po uruchomieniu przelewu przybrzeżnego, obciążenie tamy zmniejszy się. Całkowita odbudowa stacji będzie wymagała kilku lat i ponad 40 miliardów rubli (co przynajmniej w części zostanie zrekompensowane przez ludność zmuszoną do płacenia za energię elektryczną według podwyższonych stawek), ale obniżenie tamy i rozbiórka stacji wraz z późniejszymi gruntami rekultywacja raczej nie spowoduje niższych kosztów. Ponadto powstałe niedobory energii elektrycznej (przed awarią SSHPP zaspokajały ponad 10% potrzeb syberyjskich przedsiębiorstw) będą musiały zostać pokryte przez elektrownie węglowe, co oznacza, że trzeba będzie pozyskać dodatkowe 6,5 mln ton węgla być spalane co roku ze wszystkimi konsekwencjami dla środowiska. Dość powiedzieć, że rocznie do środowiska uwalnianych będzie około tony samej rtęci: taka ilość może zatruć objętość trzech zbiorników Sajano-Szuszeńsk.
Jednak te problemy są niczym w porównaniu z zerwaniem tamy. A ponieważ nie zamierzają zamknąć stacji, musimy jakoś chronić obywateli w inny sposób. Ministerstwo Sytuacji Nadzwyczajnych rozesłało do instytucji społecznych w Chakasji ulotkę opisującą możliwy scenariusz katastrofy i plan ewakuacji ludności. (Warto zauważyć, że w marcu 2008 r. w Elektrociepłowni Abakan przeprowadzono ćwiczenia symulujące sytuację przełomu tamy Sayano-Shushenskaya.) Mówi się, że w przypadku przełomu wysokość szybu wodnego bezpośrednio przy tamie przekroczy 50 metrów. Za 10 minut dotrze do elektrowni wodnej Mainskaya i całkowicie ją zniszczy, a po 20 - Sayanogorsk, który wejdzie pod wodę. Zalanie Abakanu rozpocznie się za 5-6 godzin. Za 17 lat poziom Jeniseju w rejonie tego miasta podniesie się o 30 metrów.
Według niektórych obliczeń, jeśli fala dotrze do zbiornika Krasnojarsk, jej poziom podniesie się o 10 metrów, woda przeleje tamę elektrowni wodnej w Krasnojarsku i wyłączy ją. Zalane zostaną także niektóre obszary Krasnojarska i szereg osad położonych w dolnym biegu rzeki. Najbardziej pesymistyczny scenariusz to całkowite zniszczenie tamy elektrowni wodnej w Krasnojarsku. Wtedy poważne zagrożenie zawiśnie nawet nad „centrum nuklearnym” Żeleznogorska, położonym 64 km od Krasnojarska.
A jednak większość ekspertów jest zgodna co do tego, że jeśli stan tamy będzie stale monitorowany, można ją eksploatować przez długi czas. Jednak sam monitoring nie może zapewnić całkowitej gwarancji. „Zawsze było rozwiązanie: po prostu obniżyć poziom zbiornika” – zauważa Stafievsky. Tę drogę wybraliśmy w 1997 r. Zdecydowano wówczas o obniżeniu maksymalnego poziomu eksploatacyjnego o 1 metr w stosunku do poziomu projektowego, w efekcie czego spodziewano się znacznego zmniejszenia intensywności procesów nieodwracalnych w korpusie zapory i w jej otoczeniu. Ale tak się nie stało. Teraz Tetelmin proponuje poświęcenie części mocy elektrowni wodnej i radykalne obniżenie maksymalnego dopuszczalnego poziomu zbiornika o 10 metrów. Wtedy tamę będzie można bezpiecznie eksploatować przez kolejne 100 lat. Ale wszystko najprawdopodobniej sprowadzi się do zwykłej ludzkiej chciwości - wszak spadek poziomu oznacza spadek generowanej mocy, a zawsze znajdą się specjaliści, którzy dla chwilowej korzyści będą gotowi wszystko podpisać własne czy państwowe – to nie ma znaczenia.
Stafiewski wspomina, że na jednym ze spotkań w sprawie rozwoju energetyki na Syberii przewodniczący rządu ZSRR Aleksiej Kosygin (który podejmował nieśmiałe próby chociaż w jakiś sposób zreformowania sowieckiej gospodarki) powiedział: „Musimy podejmować decyzje, aby potomkowie nie pluli na naszych grobach.” W warunkach zwycięskiego kapitalizmu idea ta pozostaje nadal aktualna.