29 Октября 2019

Ликбез №50: Опасные дамбы, крепкие плотины

Трагедия на реке Сейба в Красноярском крае снова обнажила проблему безопасности различных дамб, построенных на реках с нарушением всех норм и правил. К счастью, гидротехнические сооружения ГЭС находятся под постоянным и многосторонним контролем.
Поделиться в социальных сетях

Один из первых ликбезов от «Кислород.ЛАЙФ» был посвящен сходству и отличиям между дамбами и плотинами. Тот материал был, в общем и целом, больше теоретическим. Спустя два года мы возвращаемся к этой теме на фоне громкой трагедии – 19 октября в 15 км от пос. Щетинкино Курагинского района Красноярского края на реке Сейба произошло разрушение насыпи технологического водоема, построенного для добычи золота ООО «Сисим» (входит в холдинг «Сибзолото»). Всего же водный поток снес пять построенных старателями дамб, и вместе с последней – два общежития, где проживало около 80 работников прииска, а также несколько балок и хозпостроек. По последним данным, в результате разрушения дамбы погибли 17 и пострадали 28 человек. 

Этот ужасный случай заставил всех вновь вспомнить и о том, что добыча и разведка россыпного золота в руслах и поймах рек является одним из самых экологически опасных видов горнодобывающей деятельности (18 экологических организаций уже обратились к президенту РФ с просьбой запретить выдавать лицензии на подобные работы). И о том, что дамбы вообще почему-то не всегда спасают от водной стихии – как это произошло минувшим летом в иркутском Тулуне. Почему же аварии с разрушением дамб случаются иной раз даже после сильных дождей, а плотины ГЭС выдерживают и серьезные землетрясения?

В результате разрушения дамб на реке Сейба в Красноярском крае погибли 17 работников золотодобывающего предприятия.

Официально бесконтрольные

Информация о трагедии на реке Сейба все еще уточняется, на месте работают специалисты разных ведомств, свою лепту вносят местные жители и работники золотодобывающих предприятий. Но очевидны как минимум три фактора, которые привели к большому количеству жертв. Первый – катастрофа произошла рано утром (два часа ночи по московскому и шесть по местному времени), когда большинство пострадавших еще спали и не могли вовремя среагировать на вал воды, захлестнувший общежития. Второй – вопреки всякой логике и здравому смыслу общежития находились ниже гидротехнического сооружения, точнее – даже целого «каскада» из пяти таких сооружений. Третий – все эти сооружения, сколько бы их ни было на самом деле, были построены… незаконно! 

В официальном заявлении Енисейского управления Ростехнадзора сказано: «По результатам выезда специалистов на место происшествия было установлено, что разрушенная насыпь относилась к временным сооружениям и выполняла вспомогательную роль в технологическом процессе при разработке россыпного месторождения золота. В соответствии с федеральным законом от 21.07.1997 №116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» объекты, на которых ведется разработка россыпных месторождений полезных ископаемых, осуществляемых открытым способом без применения взрывных работ, не относятся к категории опасных производственных объектов. (По тому же закону) собственник данного ГТС должен был разработать проектную документацию, выполнить расчет вероятного вреда в случае возникновения аварии на сооружении, согласовать его с субъектом РФ, а если расчет покажет, что в случае аварии будет причинен ущерб, застраховать сооружение, провести предделакларационное обследование, утвердить декларацию в Ростехнадзоре, внести сооружение в государственный регистр ГТС и получить разрешение на эксплуатацию. Все эти требования собственником выполнены не были. Информация о данной насыпи в Енисейском управлении Ростехнадзора отсутствовала. Извещение об аварии от собственника ГТС не поступало». 

Короче, с точки зрения федерального законодательства и практики работы Ростехнадзора, разрушенная дамба находилась вне поля зрения государства – собственник должен был самостоятельно разработать проект или заказать его фирме с опытом такой работы, а затем проделать все остальные процедуры, вплоть до постановки сооружения на учет и отчета о случившейся аварии. Поскольку ничего из этого сделано не было, де-факто внушительное каменно-земляное сооружение, заметное даже на снимках из космоса, де-юре представляло собой пустое место. Пока не стало причиной трагедии и одним из «фигурантов» уголовного дела. 

Чего до сих пор нет в сообщениях СМИ, так это подробного описания того, как была построена эта дамба (или все пять дамб), из чего и кем. Есть только цитаты председателя правительства Красноярского края Юрия Лапшина о том, что дамбы «были сделаны кустарным способом», «с нарушением всех мыслимых и немыслимых норм». Сообщалось также, что горный мастер ООО «Сисим», в чьих должностных обязанностях – организация и проведение работ на участке, не имел специального образования. А начальник участка даже сообщил следователю «о том, что понимал опасность постройки рабочего поселка в зоне затопления». 

Примечательно, что после первого сообщения от 19 октября на сайте Ростехнадзора о дамбе рядом с пос. Щетинкино больше нет никаких новостей. Зато Росприроднадзор уже на следующий день сообщил о намерении проверить все дамбы в стране (да!), хотя совершенно очевидно, что в силу специфики ведомственных задач о безопасности ГТС эта структура судить не сможет. Проверить реку Сейба и любые другие водоемы на содержание вредных примесей, оценить чистоту воздуха и выписать штраф за нанесенный природе ущерб – да, а вот понять, что дамбу вот-вот размоет – едва ли. Разве что по шлейфу грязной воды, который был заметен, как утверждают местные жители, даже в месте впадения Сейбы в Сисим. 

Лишняя проверка российским дамбам в любом случае не помешает, но представляют ли в Росприроднадзоре масштабы предстоящей работы? Во времена СССР дамбы разного калибра возводили повсеместно: где-то таким способом создавали небольшие пруды для водопоя или отдыха колхозников, где-то напор воды использовали для вращения мельниц и даже мини-ГЭС. За прошедшие десятилетия в России тысячи ГТС разного размера сменили собственника или вовсе лишились его – в Ростехнадзоре утверждают, что сегодня каждое восьмое ГТС является бесхозным. 

События лета 2019 года в Иркутской области (где ГТС в Тулуне и других населенных пунктах не справились со своей защитной функцией) и осени в Красноярском крае (где ГТС никто не контролировал) заставили обратить внимание на проблему таких высокопоставленных чиновников, как секретарь Совета безопасности РФ Николай Патрушев и полномочный представитель президента РФ в Сибири Сергей Меняйло. «Отсутствие на местах эффективной предупредительно-профилактической работы приводит к нанесению вреда здоровью и гибели людей, нанесению ущерба их жилью, имуществу, объектам инфраструктуры. Потом мы вынуждены направлять колоссальные государственные ресурсы и средства на ликвидацию этих последствий», - заявил, в частности, Патрушев. 

Все верно, но что и где нужно изменить? Да, теоретически бесхозных ГТС быть не должно. Но где найти хозяина для дамбы, построенной десятилетия назад? Местные власти не имеют ни средств на их содержание, ни специалистов для такой работы. Региональные власти и ведут строительство ГТС силами местных Управлений капитального строительства, и пытаются передать сооружения на баланс крупных предприятий или состоятельных муниципальных образований – с противопожарными прудами и объектами берегоукрепления, во всяком случае, это удается. Но решить проблему радикально, чтобы раз и навсегда снять ее с повестки дня, не получается.

За прошедшие десятилетия в России тысячи ГТС разного размера сменили собственника или вовсе лишились его – в Ростехнадзоре утверждают, что сегодня каждое восьмое ГТС является бесхозным.

Контроль в режиме он-лайн

Положение дел в мире крупных плотин, построенных для ГЭС, совершенно иное. Регулярно проводятся визуальные осмотры, фиксирующие деформацию любых элементов плотин и приплотинных территорий, оценивается состояние откосов (на грунтовых плотинах) и облицовочных плит, ведется наблюдение за состоянием воды на поверхности – любое мутное пятно может означать, что где-то происходит размыв плотины или фильтрация под основанием. На каждой ГЭС известны зоны, нуждающиеся в особом постоянном контроле: секции, принимающие на себя максимальный напор; контактные зоны «скала-бетон»; участки водосбросов; зоны горизонтального смещения на разной высоте и очаги фильтрации воды в галереях и тоннелях. При необходимости на станциях измеряют даже температуру бетона и скорость повышения или понижения температуры на разных уровнях и на разной глубине бетона. 

На каждой плотине ГЭС в стране установлены сотни видеокамер, контролирующих все производственные помещения и внешний периметр. Прямо в тело плотин при строительстве или в ходе модернизации станций были вмонтированы тысячи датчиков – на крупнейшей в стране по мощности Саяно-Шушенской ГЭС, например, их более 11 тыс.! Многие станции обзаводятся и собственными системами сейсмического контроля – на Богучанской ГЭС, самой современной в Сибири, их даже две: Локальная сейсмическая сеть (ЛСС) и Автоматизированная система сейсмометрического контроля (АССК). 

Помимо автоматических устройств и внутреннего контроля, за гидротехническими сооружениями ГЭС следят уже упоминавшихся нами Ростехнадзор и Росприроднадзор, а также коллегиальные органы: ежемесячно состояние плотин оценивают члены Межведомственных рабочих групп по регулированию режимов работы водохранилищ различных каскадов (они работают при территориальных управлениях Росводресурсов).

К примеру, на заседаниях МРГ Ангаро-Енисейского каскада и Северных ГЭС, в ведении которой – Саяно-Шушенский, Майнский, Красноярский, Иркутский, Братский, Усть-Илимский, Богучанский, Курейский и Усть-Хантайский гидроузлы (последние два – на Таймыре) – безопасность ГТС всегда – третья главная тема обсуждений (наряду с прогнозом погоды и установлением режимов работы ГЭС на предстоящий месяц). По объему информации – пожалуй, что и первая. И поскольку в состав МРГ входят не только сами энергетики и представили собственников ГЭС, но и сотрудники федеральных ведомств, ОДУ Сибири и региональных правительств (от Республики Хакасия и Красноярского края до Бурятии), скрыть наличие каких-либо проблем не удастся. 

Что же оценивают специалисты, обсуждая состояние и перспективы плотин, условия их безопасной эксплуатации и возможные риски? Чаще всего в текстах протоколов МРГ в разделе «Информация о состоянии ГТС» встречаются слова «критериальные значения»: то есть такие значения того или иного параметра плотины, которые признаны безопасными для эксплуатации. Данные наблюдений и соответствия параметров на каждой ГЭС фиксируются, накапливаются, их можно в любой момент сравнить с текущим положением дел. Сразу оговоримся: в протоколах за 2019 год не было ни одного примера превышения критериальных значений ни на одной ГЭС, а многие из параметров были даже ниже максимальных значений, достигнутых с момента постройки станций. 

Каждая плотина рассматривается как физический объект, который вовсе не является неподвижным монолитом, полностью защищенным от внешних воздействий – этакую «сферическую плотину в вакууме» можно представить, но нельзя построить. На бетонные, песчано-гравийные и каменно-набросные плотины воздействует давление огромных масс воды, часть воды просачивается под плотиной и в обход нее под берегами рек. Плотины взаимодействуют с собственным основанием и берегами, и даже с разными элементами в самих себе, если плотина, в отличие от Братской или Саяно-Шушенской ГЭС, не полностью бетонная. Впрочем, и полностью бетонные плотины возводятся не в один проход как детали на 3D-принтере, а отдельными секциями – и между ними тоже есть швы и зазоры, а вдоль проложены технологические тоннели и коридоры. 

Чем выше напор воды в водохранилище – тем сильнее может быть отклонения поперечного сечения плотины и радиальное перемещение от проектного положения. Бытовой пример для сравнения: если надавить на пролет дощатого забора в средней части – ничего не произойдет; если надавить в верхней – пролет может и прогнуться. Однако для плотины одной из ГЭС (называть ее не будем), высота которой от основания до гребня превышает сотню метров, смещение в самой верхней точке составляет всего лишь несколько сантиметров. Вообще, зафиксировать сам факт такого отклонения, а тем более измерить его, можно только приборами. Отклонения от вертикали в угловых единицах на той же ГЭС составляют несколько секунд и станут еще меньше по мере сработки водохранилища в течение осени и зимы. 

Бетон и набросные плотины не являются полностью непроницаемыми для воды – некоторая часть просачивается сквозь поры материала и собирается в специальных каналах у основания плотин. Чтобы понять, насколько мало проходит через плотину, приведем пример еще одной из станций: при напоре, превышающем сто метров, расход воды через агрегаты был более 2250 кубометров в секунду, а в канал поступало лишь 12 литров в секунду (или 0,0012 кубометров). Фильтрация же через основание плотины составляла около 50 литров!

В отличие от построенных партизанскими методами, заброшенных хозяевами и не контролируемых местными и федеральными властями ГТС, плотины ГЭС находятся под постоянным многосторонним контролем. Но и его было бы недостаточно, если бы участники этого процесса лишь принимали к сведению информацию и никак не анализировали опыт чужих ошибок. В энергетике каждая авария или ЧС становятся поводом для изменения правил эксплуатации. Например, ни одно бытовое или служебное помещение, в котором постоянно находятся люди, не может располагаться на затапливаемых отметках. Приводы затворов, перекрывающих поступление воды из верхнего бьефа в нижний, имеют несколько независимых источников питания. На каждой станции есть система оповещения персонала и гостей о возможной опасности – от простейшего ревуна до голосовых сообщений. Стопроцентной гарантии от аварий не даст, конечно, никто, но риск для крупных ГЭС явно ниже, чем для дамб, построенных «из земли и палок».

http://miningexpo.ru/images/news/logo/post_56420435b0401.jpg
Прямо в тело плотин при строительстве или в ходе модернизации станций были вмонтированы тысячи датчиков – на крупнейшей в стране по мощности Саяно-Шушенской ГЭС, например, их более 11 тыс.!
Константин Зверев Независимый журналист
Если вам понравилась статья, поддержите проект