Регулирование Волжского каскада: мифы и реальность
Как известно, большая часть Волги (и ее главного притока Камы) превращена в систему водохранилищ - Волжско-Камский каскад. Соответственно, водный режим ниже последней в каскаде Волжской ГЭС стал заметно отличаться от природного, поскольку водохранилища регулируют сток. С этим регулированием связан целый ряд мифов, которые мы подробно разберем.
Для начала, немного теории.
Сама суть любого регулирования стока водохранилищами заключается в накоплении воды в многоводные периоды и сработке ее в маловодные. Разумеется, при этом ниже по течению от водохранилища в многоводный период сток уменьшается, в маловодный - увеличивается. Применительно к Волге это означает, что в половодье сток будет меньше, чем в природных условиях, а весь остальной год (в т.ч. и зимой) - больше. Это нормальный, проектный режим работы водохранилищ, изначально заложенный их создателями. Из непонимания этого проистекает
Миф 1
Регулирование стока можно сделать соответствующим природному режиму
Обеспечение природного режима стока невозможно по многим причинам. Такой режим возможен лишь при отказе от регулирования, т.е. уровень водохранилищ фиксируется на одном значении и сколько воды в водохранилища приходит - столько же и сбрасывается вниз. Но в этом случае водохранилища теряют возможность бороться с наводнениями - а именно с учетом этой возможности произведена застройка как по берегам водохранилищ, так и ниже по течению. В итоге даже вполне рядовой паводок приведет к масштабным затоплениям, а более-менее сильный паводок превратится в катастрофическое наводнение. Ситуация сильно осложняется массовой застройкой как зоны паводкового затопления в нижних бьефах, так и зоны форсировки водохранилища в верхнем, что приводит к затоплениям уже сейчас при пропуске даже вполне рядовых половодий. Например, в начале мая 2016 года весьма умеренные сбросы с Жигулевской ГЭС с расходами до 32 000 м3/с вызвали подтопление ряда дачных участков.
Аккумулирование части паводкового стока учтено при расчете пропускной способности водосбросов, и если мы отказываемся от регулирования, то необходимо строить новые водосбросы (либо жить с риском разрушения плотины, что недопустимо по определению). Новые водосбросы на действующей станции - это огромные затраты, да и не везде это можно сделать чисто технически. Отказ от регулирования приведет к коллапсу водного транспорта на той же нижней Волге, к выходу из строя в маловодные годы систем водоснабжения.
Полагаю, перечисленного достаточно для осознания того, что природный водный режим на нижней Волге обеспечить невозможно по определению. Но возможно приблизиться к нему, производя повышенные сбросы в половодье - что и делается.
Миф 2
Энергетики специально сливают воду из водохранилищ зимой, чтобы выработать побольше электроэнергии
Ну, начнем с того, что энергетики не решают, когда и сколько им сливать - этим занимается специальная государственная организация, Федеральное агентство водных ресурсов (Росводресурсы). Она принимает решения, ориентируются на мнение межведомственных рабочих (оперативных) групп, в состав которых входят представители всех водопользователей, в том числе и местных властей. Конкретно на Волге эта группа состоит из более чем 20 человек, из них энергетиков - двое (причем от РусГидро - один). Решение группы принимается большинством голосов.
Далее, повышенный расход воды в зимний период предопределен самой сутью регулирования. К весне водохранилища должны быть сработаны, чтобы освободить резервную емкость для приема паводковых вод и защиты от наводнений. Сделать это до ледостава нельзя - идет навигация, сильное снижение уровней водохранилищ приведет к снижению судоходных глубин и проблемам с судоходством. Таким образом, даже если бы ГЭС не было вообще, водохранилища пришлось бы срабатывать в любом случае именно зимой. Интересы энергетиков, которым нужно покрывать зимний пик энергопотребления, тут просто совпадают с фундаментальными принципами регулирования.
Миф 3
В советские времена половодье было ого-го, а вот в последние 10-15 лет энергетики стали зажимать воду.
Сей миф очень просто опровергается статистикой:
Как видим, максимальные расходы воды что в советское время, что сейчас находятся примерно на на одном уровне, за исключением нескольких аномальных по водности лет. В последнее десятилетие Волга вступила в маловодную фазу, что отражается и на объеме попуска в пойму.
Вот весьма показательный график расходов по месяцам, в советское время и сейчас:
Как видим, в советское время расходы зимой были даже больше, чем в настоящее время.
Ну и еще один график, показывающий средний уровень сработки Куйбышевского водохранилища, основного регулирующего в каскаде:
Как видим, в советское время водохранилище к весне срабатывали до куда более низких отметок, т.е. воду зимой сливали гораздо активнее. Сейчас отметка сработки выше; это позволяет дать больше воды в пойму, но повышает риски затоплений, если половодье оказывается выше прогнозируемого.
Подытожим. Установление оптимального режима работы гидроузла - чрезвычайно сложная работа, требующая увязки целого ряда зачастую взаимоисключающих требований. Плюс надежность прогноза приточности, особенно долговременного, чрезвычайно низка. В приоритете всегда находятся вопросы безопасности гидротехнических сооружений, обеспечение водоснабжения, защита от наводнений, экология. Выработка электроэнергии в число приоритетов не входит и режим работы гидроузлов на Волге формируется не по запросам энергетиков.
Для начала, немного теории.
Сама суть любого регулирования стока водохранилищами заключается в накоплении воды в многоводные периоды и сработке ее в маловодные. Разумеется, при этом ниже по течению от водохранилища в многоводный период сток уменьшается, в маловодный - увеличивается. Применительно к Волге это означает, что в половодье сток будет меньше, чем в природных условиях, а весь остальной год (в т.ч. и зимой) - больше. Это нормальный, проектный режим работы водохранилищ, изначально заложенный их создателями. Из непонимания этого проистекает
Миф 1
Регулирование стока можно сделать соответствующим природному режиму
Обеспечение природного режима стока невозможно по многим причинам. Такой режим возможен лишь при отказе от регулирования, т.е. уровень водохранилищ фиксируется на одном значении и сколько воды в водохранилища приходит - столько же и сбрасывается вниз. Но в этом случае водохранилища теряют возможность бороться с наводнениями - а именно с учетом этой возможности произведена застройка как по берегам водохранилищ, так и ниже по течению. В итоге даже вполне рядовой паводок приведет к масштабным затоплениям, а более-менее сильный паводок превратится в катастрофическое наводнение. Ситуация сильно осложняется массовой застройкой как зоны паводкового затопления в нижних бьефах, так и зоны форсировки водохранилища в верхнем, что приводит к затоплениям уже сейчас при пропуске даже вполне рядовых половодий. Например, в начале мая 2016 года весьма умеренные сбросы с Жигулевской ГЭС с расходами до 32 000 м3/с вызвали подтопление ряда дачных участков.
Аккумулирование части паводкового стока учтено при расчете пропускной способности водосбросов, и если мы отказываемся от регулирования, то необходимо строить новые водосбросы (либо жить с риском разрушения плотины, что недопустимо по определению). Новые водосбросы на действующей станции - это огромные затраты, да и не везде это можно сделать чисто технически. Отказ от регулирования приведет к коллапсу водного транспорта на той же нижней Волге, к выходу из строя в маловодные годы систем водоснабжения.
Полагаю, перечисленного достаточно для осознания того, что природный водный режим на нижней Волге обеспечить невозможно по определению. Но возможно приблизиться к нему, производя повышенные сбросы в половодье - что и делается.
Миф 2
Энергетики специально сливают воду из водохранилищ зимой, чтобы выработать побольше электроэнергии
Ну, начнем с того, что энергетики не решают, когда и сколько им сливать - этим занимается специальная государственная организация, Федеральное агентство водных ресурсов (Росводресурсы). Она принимает решения, ориентируются на мнение межведомственных рабочих (оперативных) групп, в состав которых входят представители всех водопользователей, в том числе и местных властей. Конкретно на Волге эта группа состоит из более чем 20 человек, из них энергетиков - двое (причем от РусГидро - один). Решение группы принимается большинством голосов.
Далее, повышенный расход воды в зимний период предопределен самой сутью регулирования. К весне водохранилища должны быть сработаны, чтобы освободить резервную емкость для приема паводковых вод и защиты от наводнений. Сделать это до ледостава нельзя - идет навигация, сильное снижение уровней водохранилищ приведет к снижению судоходных глубин и проблемам с судоходством. Таким образом, даже если бы ГЭС не было вообще, водохранилища пришлось бы срабатывать в любом случае именно зимой. Интересы энергетиков, которым нужно покрывать зимний пик энергопотребления, тут просто совпадают с фундаментальными принципами регулирования.
Миф 3
В советские времена половодье было ого-го, а вот в последние 10-15 лет энергетики стали зажимать воду.
Сей миф очень просто опровергается статистикой:
Как видим, максимальные расходы воды что в советское время, что сейчас находятся примерно на на одном уровне, за исключением нескольких аномальных по водности лет. В последнее десятилетие Волга вступила в маловодную фазу, что отражается и на объеме попуска в пойму.
Вот весьма показательный график расходов по месяцам, в советское время и сейчас:
Как видим, в советское время расходы зимой были даже больше, чем в настоящее время.
Ну и еще один график, показывающий средний уровень сработки Куйбышевского водохранилища, основного регулирующего в каскаде:
Как видим, в советское время водохранилище к весне срабатывали до куда более низких отметок, т.е. воду зимой сливали гораздо активнее. Сейчас отметка сработки выше; это позволяет дать больше воды в пойму, но повышает риски затоплений, если половодье оказывается выше прогнозируемого.
Подытожим. Установление оптимального режима работы гидроузла - чрезвычайно сложная работа, требующая увязки целого ряда зачастую взаимоисключающих требований. Плюс надежность прогноза приточности, особенно долговременного, чрезвычайно низка. В приоритете всегда находятся вопросы безопасности гидротехнических сооружений, обеспечение водоснабжения, защита от наводнений, экология. Выработка электроэнергии в число приоритетов не входит и режим работы гидроузлов на Волге формируется не по запросам энергетиков.