20 Февраля 2018

Ликбез №16: Что такое санитарные попуски через плотину?

В дискуссиях о регулировании уровня Байкала часто упоминается санитарный попуск. Экологи убеждают массы: именно невозможность его снижения является причиной того, что в условиях маловодья уровень Байкала якобы и опустился ниже «разрешенной» отметки. Похоже, многие общественники слабо понимают, зачем нужен этот самый санитарный попуск и почему его действительно нельзя взять и сократить в одночасье. Объясняем на примере санитарного попуска Иркутского гидроузла.

Поделиться в социальных сетях

Для начала немного теории. После строительства на реке водохранилища появляется возможность в большей или меньшей степени регулировать расходы воды ниже по течению, изменяя режимы работы гидроагрегатов ГЭС и водосбросов. Поскольку вопрос количества воды в реке затрагивает вообще всех, кто на этой реке живет и работает, то функция регулирования расходов воды возложена на независимый государственный орган – Федеральное агентство водных ресурсов (ФАВР, или Росводресурсы). В свою очередь, Росводресурсы опираются на нормативные документы – Правила использования водных ресурсов (ПИВР), которые разрабатываются научными организациями, согласовываются всеми заинтересованными сторонами и утверждаются официально. Именно в ПИВР фиксируется научно-обоснованная и не вызывающая споров информация о том, какое количество воды должно сбрасываться через сооружения гидроузла и в каких случаях. 

При этом для каждого гидроузла определяется и минимальный расход воды, ниже которого опускаться нельзя – это и есть санитарный попуск. Его официальное определение звучит следующим образом: «Минимальный расход воды, обеспечивающий соблюдение нормативов качества воды и благоприятные условия водопользования в нижнем бьефе водохранилища».

Соответственно, главная задача санитарного попуска – обеспечивать гарантированное обеспечение водой необходимого качества потребителей, расположенных ниже по течению от плотины. В санитарных нормах и правилах имеется и еще одно требование – величина минимального санитарного попуска должна быть не менее минимального среднесуточного расхода реки до строительства водохранилища, причем в год 95%-ной обеспеченности, то есть практически в любой год за исключением очень маловодных.

Сразу стоит отметить, что здесь идет речь только о тех случаях, когда ниже водохранилища находится река, а не подпирающее плотину другое водохранилище. В каскадах ГЭС все гораздо проще, там появляется возможность без особых последствий вообще остановить пропуск воды на некоторое время – например, 27-28 января 2018 года Рыбинская ГЭС полностью прекратила сбросы, чтобы обеспечить замену электрического кабеля в интересах одного из предприятий в нижнем бьефе. Но на Ангаре ниже Иркутской ГЭС на достаточно протяженном участке реки (вплоть до Братского водохранилища) подпора нет; изначально запланированные там Суховская и Тельминская ГЭС построены не были, так что правило санитарного стока там работает в своем максимально жестком виде. Это первое, что нужно зафиксировать.

Иркутская ГЭС

Второе. При проектировании Иркутской ГЭС санитарный попуск был определен в объеме 1050 кубометров в секунду, и это значение было закреплено в первых ПИВР Иркутского водохранилища (которое включает в себя озеро Байкал), утвержденных в 1964 году. Исходя из этого значения и велось строительство различной инфраструктуры, в том числе и водозаборов в нижнем бьефе. Но затем начал проявляться процесс, не предусмотренный проектом – просадка дна Ангары ниже ГЭС. Причиной этого считается масштабная добыча прямо в русле реки песка и гравия, которые затем шли в производство стройматериалов, на дорожное строительство и т.п. Дно реки, а вместе с ним и уровень воды в реке начали опускаться, и водозаборы, построенные под минимальный расход 1050 кубометров в секунду, при таком расходе работать уже не могли. Чтобы обеспечить нужный для функционирования водозаборов уровень воды в реке, стали требоваться более высокие расходы Иркутской ГЭС. 

Об этом, кстати, научный сотрудник ИСЭМ СО РАН им. Мелентьева Владимир Савельев написал в изданной еще в 2000 году книге «Современные проблемы и будущее гидроэнергетики Сибири»: «На условия работы сибирских гидроузлов и ТЭС в системе электроснабжения и водохозяйственном комплексе Сибири на современном этапе серьезное влияние оказывают накопившиеся за период их строительства и эксплуатации изменения ограничений на допустимые уровни их нижних бьефов и водохранилищ. Это отразилось на допустимых режимах отдельных гидроузлов и их каскадов в нормальных условиях и при пропусках высоких дождевых паводков через их сооружения. Особенно в этом отношении пострадал Иркутский гидроузел (…) На Иркутском, Новосибирском, Красноярском и Усть-Илимском гидроузлах пришлось увеличивать санитарные (экологические) попуски в нижние бьефы, с целью поддержания уровней, необходимых для работы водозаборов. Основная причина этого – бесконтрольная добыча песка и гравия в руслах рек на свободных участках, что привело к их углублению и расширению. Просадки уровней, например Ангары в Иркутске, по этой причине составили 1,0-1,2». 

Учитывая просадку дна реки и фактический опыт работы водосбросов, в 1988 году были приняты новые ПИВР, в которых санитарный попуск был определен в объеме 1300 кубометров в секунду (1250 кубометров в секунду в период ледостава, когда лед создает небольшой подпор). Эти ПИВР действуют и в настоящее время, причем в проекте новых Правил, которые разрабатываются с 2006 года (но до сих пор остаются не утвержденными) санитарный попуск предлагается установить на еще более высоких значениях, 1350-1400 кубометров в секунду. И это правильно – во всяком случае, о возврате к изначальному уровню в 1050 кубометров в секунду точно вернуться не получится. Это второй важный тезис для фиксации.

После постройки Иркутской ГЭС начал проявляться процесс, не предусмотренный проектом – просадка дна Ангары в нижнем бьефе.

Общественники из ряда экологических организаций трубят о том, что необходимость следования санитарному попуску и привела к тому, что уровень Байкала в зиму 2017-2018 годов опустился ниже «разрешенной» отметки 456 метров ТО («разрешенной» в кавычках, поскольку правительство РФ оперативно выпустило постановление, санкционирующее снижение уровня озера ниже этой отметки в условиях маловодья). И что ГЭС нужно перейти на сбросы 1050 кубометров в секунду. Что же реально мешает реализовать мечту экологов и снизить санитарный попуск на Иркутской станции? 

Ниже Иркутской ГЭС на Ангаре расположено несколько водозаборов, лимитирующими из которых являются два – водозабор Ангарского электролизного химического комбината (АЭХК) и водозабор ТЭЦ-10 «Иркутскэнерго». Для этих водозаборов расходы воды в реке, обеспечиваемые сбросами Иркутской ГЭС в объеме 1300 кубометров в секунду, являются минимально допустимыми. При снижении расходов до более низких значений работа водозаборов окажется в опасности. 

АЭХК – предприятие атомной промышленности, занимается обогащением урана, вода используется для охлаждения технологического оборудования в объеме порядка 50 млн кубометров в год. По данным самого предприятия, недавно опубликованным газетой «Восточно-Сибирская правда», «за последние 20 лет объем забираемой воды в связи с переходом на газоцентрифужную технологию уменьшился в десять раз и продолжает снижаться в результате постоянно проводимых на предприятии мероприятий, направленных на рациональное потребление и экономию используемых энергоресурсов». Как бы там ни было, рисковать с водозабором АЭХК по понятным причинам все равно недопустимо. 

Когда говорят про водозабор ТЭЦ-10, то иногда все заканчивается предложениями о выводе станции из эксплуатации. Мол, ее мощность сильно недоиспользуется (это действительно так, «Иркутскэнерго» предпочитает минимизировать загрузку «грязных» угольных ТЭЦ и больше грузить собственные ГЭС). Вот только авторы подобных предложений забывают, что водозабор станции обеспечивает не только собственно ТЭЦ-10, но и ТЭЦ-9 (основной источник теплоснабжения Ангарска), а также, что наиболее важно – водоснабжение самого Ангарска. Вся используемая этим городом с населением более 200 тыс. человек вода поступает именно с водозабора ТЭЦ-10, других источников водоснабжения у города нет в принципе. Фактически, этот водозабор является водозабором ТЭЦ только по названию, де-факто это городской водозабор, поскольку основным потребителем ежегодно забираемых 80-90 млн кубометров воды является именно город. 

Итак, санитарный попуск в объеме 1300 кубометров в секунду – это не прихоть энергетиков или чиновников. Это значение установлено в утвержденных нормативных документах и его соблюдение обусловлено недопустимостью нарушения водоснабжения (и теплоснабжения) предприятия атомной промышленности и крупного города. Можно ли реально что-то сделать для снижения санитарного попуска? Очевидное решение – переоборудование существующих водозаборов, либо строительство новых. Дело это не быстрое, требует определения источников финансирования, проектирования, прохождения госэкспертиз и качественных строительно-монтажных работ. Кроме того, подобные «реформы» нужно проводить везде и сразу – реконструкция одного водозабора проблемы точно не решит.

Есть и еще один аспект проблемы. Ангарск и еще ряд населенных пунктов находятся на Ангаре ниже Иркутска, сбрасывающего в реку большое количество недостаточно очищенных сточных вод. Уже сейчас система водоочистки того же Ангарска с трудом справляется с доведением забираемой из реки воды в пригодное для питья состояние. Снижение санитарного попуска приведет к увеличению концентрации загрязняющих веществ, особенно в части бактериального загрязнения. Последствия понятны даже ученику начальной школы. Соответственно, с очень большой долей вероятности потребуется также дорогостоящая реконструкция очистных сооружений всего Иркутска. То есть, еще раз – вопрос не так прост, как его пытаются представить общественники. Предлагая углубить водозаборы ради мифического спасения Байкала и сакральной веры в отметку 456 метров, они, по сути, предлагают не решение, а новую проблему. 

Поскольку именно государство в 2001 году ввело ограничения на режимы колебаний уровня Иркутского водохранилища, влияющие на сложившуюся водохозяйственную систему, то бремя финансирования всех этих работ так или иначе ляжет на госбюджет. Но прежде чем тратить миллиарды из казны государства, стоит ответить на вопрос – а нужны ли эти траты вообще? Только для того, чтобы обеспечить колебание уровня озера в метровом диапазоне? Но ведь этот диапазон не соответствует природной амплитуде колебаний Байкала (которая более чем в два раза больше). Также стоит учесть, помимо обсуждаемых сложностей с нижней границей, что у этого диапазона есть куда более серьезные проблемы с верхней границей, о которых сейчас практически не говорят, но в многоводные годы она проявит себя во всей красе (но это тема для отдельного разговора; кстати, в той же книге Савельева вопросам неизбежных форсировок свыше 457 метров ТО уделено гораздо большее внимание). И если уж считать метровый диапазон «священной коровой», то необходимо заблаговременно решить вопрос как с его нижней, так и с верхней границей. При этом в части верхней границы есть обоснованные сомнения в том, что это вообще возможно.

Если смотреть на вопрос непредвзято, то самым простым и логичным решением надуманной по сути проблемы «снижения уровня Байкала» является установление режимов работы Иркутского водохранилища, учитывающих природные циклы водности и исторические значения колебания уровней озера. А отнюдь не дорогостоящие и заведомо провальные попытки любой ценой уложиться в установленный без достаточных научных обоснований метровый диапазон. Нужны новые ПИВР, это задача Минприроды РФ. Ведомство еще несколько лет назад дало задание переработать или разработать заново подобные документы для всех водохранилищ в стране. Но дело как-то не задалось – видимо, шапка оказалась не по сеньке; справились единицы. Ключевой вопрос – кто заплатит за разработку такого документа? Гидроэнергетики за редким исключением не горят желанием делать это в гордом одиночестве. Значит, нужна инициатива со стороны государства. Чем не поле для активной деятельности общественников?

https://sferika.ru
Водозабор ТЭЦ-10 в Ангарске де-факто является городским, поскольку основным потребителем ежегодно забираемых 80-90 млн кубометров воды является именно город.
Иван Слива Автор книги «История гидроэнергетики России»