Новости

Серия "открывая заново" продолжается. Актуальное вчера, как ни странно, остаётся чаще в его, актуальным и сегодня, и как правило - даже завтра. Ну а проблемы с водой - живой, речной или морской, и уж тем более - технической, для России, по всем признакам, так и останутся вечными.

Окончание. Начало читайте Без права...

***

Второй вопрос — водохозяйственный и гидротехнический: насколько правомерно упорно проводимое Д. Рохленко сопоставление с речными гидроэлектростанциями (ГЭС) оборудован­ной турбинами Горлова океанской электростанции (ОЭС — я сохраняю эту аббревиатуру, хотя она крайне неудачна, ибо под ОЭС принято понимать объединенную энергосистему)?

Сначала о малом. Д. Рохленко замечает, что «в отличие от многотонных металлических гидротурбин, применяемых на речных ГЭС, изготовленная из пластика геликоидная турбина имеет небольшие размеры (диаметр — 1 м, длина — 84 сантиметра)».

Помилуйте! Любая турбина «снимает» мощность с площади потока. При прочих равных условиях малую мощность снимет маленькая турбина, большую — большая. Потому-то и в описанном Д. Рохленко проекте ОЭС во Флоридском проливе турбины Горлова («небольших размеров»!) состыкованы в блоки, высота которых «равна трехэтажному дому», они соединены в секции 40´40 м (так на сопровождающем статью рисунке), а сама ОЭС состоит из 100 таких секций, 400´400 м. «Небольшим» такое сооружение уже не назовешь.

По функционально-кон­стру­к­тив­ным признакам сопоставлять с ГЭС и ее тур­­биной можно не то, что Д. Рохленко называет «турбиной Горлова» (по существу, лишь малая часть установки), а секцию ОЭС (40´40 м) с секцией (агре­гат­ным блоком) ГЭС. Но даже и при самых больших рабочих колесах (много воды, малый напор) последние шириною (поперек потока) более 30 м мне не известны (дли­на определяется не размерами турбины, а типом самого здания ГЭС — воспринимает оно нагрузку от давления воды или нет). Если мощность секции ОЭС — 30 МВт, то мощность гидроагрегата ГЭС, помещающегося в упомянутом тридцатиметровом блоке — 123 МВт. Значит, соотношение ГЭС и ОЭС прямо противоположно тому, о котором уверяет Д. Рохленко: единица мощности ГЭС размещается в многократно более скромных габаритах сооружения, чем ОЭС.

Теперь — что касается материала и веса. И турбина Горлова может быть сделана из металла, и турбина речной ГЭС может быть сделана из пластика. Отсутствие в практике отечественной гидроэнергетики таких турбин объясняется лишь тем, что ГЭС у нас уже давно не строятся — соответственно, нет надобности ни в гидротурбинах, ни в их облегчении. Но если «привести» массу турбины Горлова и турбин ГЭС (при всем их многообразии) к одному материалу и к единице мощности, то полученный удельный показатель будет тоже не в пользу первой. Физический смысл этого факта так же прозрачен, как и при сопоставлении размеров — ОЭС работает при очень малой удельной мощности потока, тогда как в ГЭС ее специально концентрируют. Поэтому разумно было бы не противопоставлять ОЭС и ГЭС, а считать их физически несопоставимыми.

Но самое главное, в чем, по мнению Д. Рохленко, «ОЭС имеют бесспорное пре­­имущество» перед ГЭС — что им не нужны плотины. Последние же — просто какие-то враги народа: они «преграждают путь рыбе во время нереста», создаваемые ими «водохранилища затопляют большие площади сельскохозяйственных угодий, при подготовке лож водохранилищ нередко приходится вырубать огромные лесные массивы», и т.д.

Такие обвинения в адрес речной гидротехники и гидроэнергетики сделалась стандартными еще в 70-х гг., но от многократного тиражирования справедливее не стали, а изрядно обрыдли. Меня же положение обязывает хотя бы вкратце на них ответить.

Прежде всего, речная ГЭС как таковая вовсе не нуждается в плотине и водохранилище. Существуют бесплотинные ГЭС — обычно «малые», т.к. с увеличением мощности они становятся громоздкими (об их устройстве и оборудовании не распространяюсь). В нашей обильной реками стране они в качестве временных или мобильных источников электроэнергии могли бы вытеснить привычные (но без топлива бесполезные) дизельные энергоустановки, но их пока мало. Много других — деривационных ГЭС.

Последние используют напор, образующийся при отведении воды в место, расположенное значительно ниже по течению (например, при наличии большой излучины), или даже в другой водоток, другого бассейна. Так удается получить очень большие напоры — до 2000 м (ГЭС на р. Богота в Колумбии). Сооружение для отведения из реки в деривацию требуемого количества воды («головной узел») может быть выполнено без всякой плотины, в виде простейшего водозабора с затворами, регулирующими поступление воды. Деривационная ГЭС есть даже в Москве — расположенная в районе ст. Тушино Сходненская ГЭС, она использует разницу уровней между Химкинским и Карамышевским (на Москве-реке) водохранилищами и знаменита уникальными деревянными водоводами.

Далее. В нашей стране количество плотин исчисляется тысячами, а количество ГЭС — десятками. Это не очень-то разумно (в большин­стве случаев при плотинах могли бы быть и ГЭС соответствующей мощности), но факт. А значит, независимо от того, используется энергия подпертого плотиной водотока или нет, плотины и создаваемые ими водохранилища людям нуж­­ны.

Для чего? Не буду перечислять всех возможностей, открываемых природно-техническим комплексом, который принято называть «водохранилище». Замечу лишь, что Москве и москвичам едва ли стало бы лучше, если бы Иваньковская ГЭС была заменена энергетически эквивалентной какой-нибудь «Барен­це­во­­мор­ской ОЭС», утилизирующей энергию того же Гольфстрима, но зато Мос­ков­ское море исчезло бы с лица земли.

И (сколь ни странно это писать!), но как Волга впадает в Каспийское море, так и водохранилища необходимы для регулирования водных ресурсов, именно, для регулирования стока рек: они вмещают воду при ее избытке и отдают при недостатке. Потому-то плотины и образуемые ими водохранилища, защищающие от наводнений в паводки и обеспечивающие потребности людей в воде в маловодные периоды, свойственны человеческой культуре с самого ее начала.

И если при водохранилище имеется ГЭС, то, выпуская через свои турбины воду из водохранилища в определенное время и в определенном количестве, она участвует в регулировании стока реки, а заодно и вырабатывает электроэнергию. А если ГЭС нет, то энергию выпускаемой из водохранилища воды приходится гасить специальными сооружениями — чтобы не натворила бед. Что же касается ОЭС, то она — чисто энергетическое предприятие, водные ресурсы она не регулирует: и от наводнений не защитит, и в маловодную межень воды не даст. А значит, ГЭС и ОЭС функционально не эквивалентны, а потому и опять-таки несопоставимы.

О рыбах — особо. Рыбопродуктивность зарегулированных водохранилищами рек многократно превышает их рыбопродуктивность до зарегулирования. И только после констатации этой прописной истины можно обсуждать проблемы пересечения плотинами естественных путей миграции рыб и утраты естественных нерестилищ.

Однако, во-первых, далеко не всем рыбам нужен сквозной проход по рекам: кро­ме «проходных» рыб бывают также «полупроходные» и «тувод­ные».

Во-вторых, из проходных рыб особой заботой пользуются осетровые, для них в волжских гидроузлах сделаны рыбопропускные сооружения, созданы рыбоводные заводы, нерестово-выростные хозяйства. Все это, правда, сильно отставало от заполнения водохранилищ, но осетровые умны, приспособились к новым условиям и освоили новые нерестовые площади. В результате Волжский бассейн производит их много больше, чем до постройки гидроузлов: в 1936 г. — 6,8 тыс. ц, в 1985 г. — 23,1 тыс. ц.

В-третьих, падение официально зарегистрированных уловов после 1990 г. (на Волге — вдвое) объясняется отнюдь не вредоносностью гидроэнергетики, а подорожанием топлива, обветшанием флота и орудий лова и т.п. знамениями времени.

В-четвертых, у ихтиофауны действительно есть враги. Первый — загрязнение вод: содержание нефтепродуктов в нижней Волге колеблется от 3 до 7 ПДК (в Ахтубе до 60 ПДК), ионов меди до 14 ПДК, фенолов от 50 до 150 ПДК и т.д. Надо ли объяснять, что все это «добро» попадает в воду отнюдь не с турбин ГЭС? Второй враг — браконьерство. Именно им обусловлена нынешняя инициатива Госкомитета по рыболовству об установлении государственной монополии на производство черной икры и лов ценных пород рыб: если теперь в РФ легально вылавливается в год 300–400 т осетровых, то на рынок их поступает почему-то вдвое больше.

И последнее. Нельзя считать фатально неотторжимыми от речной гидроэнергетики явные ошибки (или должностные преступления?), выразившиеся в излишних затоплениях, недоучете тех или иных хозяйственных, социальных или экологических потребностей: ин­женеры на них уже научились, следовало бы поучиться и инженерам человеческих душ.

Но надо знать, что хотя новых водохранилищ у нас давно уже не стро­ят, «огромные лесные массивы» все равно вырубают. Цель этого, конечно, куда как более благородна, чем регулирование водных ресурсов: обогащение определенных фи­­з­и­ческих лиц. И делается это на площадях, на порядки превышающих площадь водохранилищ.

И земли в СССР изымались из сельскохозяйственного использования не только под водохранилища, а под заводы, шахты, карьеры, железные и автомобильные дороги, города и мн. др.; на затопления к концу 80-х гг. приходилось лишь немногим более 9 % от суммы. Теперь в РФ сельхозугодья водохранилищами не затапливают: они зарастают «вто­ричными лесами» и застраиваются замками «новых русских». Вот только опубликованных данных об этих площадях найти не удается...

Полезно знать и о занятии сельскохозяйственных угодий единственной реальной энергетической альтернативой гидроэнергетике: если сравнить отнесенные к 1 кВтч годовой выработки электроэнергии показатели отчуждения земель, то по ним построенные и запроектированные в 70-80-х гг. в нашей стране ГЭС не отличаются от тепловых электростанций (ТЭС) с их прудами-охла­дителями, золоотвалами, топливной базой, транспортными коммуникациями и производственной инфраструктурой. А функциональная и экологическая разница между, например, золоотвалом ТЭС и водохранилищем ГЭС, надеюсь, общеизвестна.