Саяно-Шушенская ГЭС и плотина Гувера

Саяно-Шушенскую ГЭС некоторые «специалисты» очень любят сравнивать с плотиной Гувера в США. Обе они арочно-гравитационные, высота близкая, что вроде-бы дает возможность провести некие аналогии. Кроме того, плотина Гувера — одна из самых известных ГЭС в мире, о существовании других арочно-гравитационных плотин вроде китайской Longyangxia на Хуанхэ «специалисты» обычно просто не знают. Попробуем разобраться, чем вызваны отличия этих двух ГЭС.

Саяно-Шушенская ГЭС с работающим водосбросом.

Как правило, «специалисты» обращают внимание на два основных отличия этих станций: параметры плотины и устройство водосбросных сооружений. При этом продвигается идея, что конструктивные решения плотины Гувера более «правильные», а отечественные проектировщики якобы не захотели использовать американский опыт.

Плотина Гувера.

Начнем с конструкции плотины. Плотина Гувера действительно «толще», чем плотина Саяно-Шушенской ГЭС. Почему именно так?
Арочно-гравитационные плотины являются разновидностью арочных плотин, отличаясь от них тем, что часть нагрузки переносится не на борта ущелья, а на основание, за счет большего, чем у классической арочной плотины, веса. Арочно-гравитационные плотины строят довольно редко и в особых ситуациях — чаще всего, связанных с недостаточной прочностью бортов ущелья (например, именно по этой причине была перепроектирована из арочной в арочно-гравитационную плотина Гергебильской ГЭС в Дагестане). В случае Саяно-Шушенской ГЭС свою роль сыграла большая ширина ущелья (хотя сейчас запросто строят арочные плотины и с существенно большим, чем на СШГЭС, отношением длины плотины к ее высоте).

Схема плотины Гувера. Фото отсюда

А почему арочно-гравитационная конструкция была выбрана для дамбы Гувера? Это обычная перестраховка — ведь плотина Гувера на момент своего проектирования была безусловным прорывом, никто и никогда в мире не строил столь высоких плотин. Учитывая это, а также уровень развития расчетных методик, американцы решили попросту подстраховаться. По современным представлениям, эту плотину можно было бы построить гораздо экономичнее, и те же американцы в 1960-х годах построили на том же Колорадо ГЭС Глен-Каньон почти той же высоты и в более широком створе, но при этом — арочную по конструкции и с шириной плотины по основанию более чем вдвое меньше, чем у дамбы Гувера. В тех же 1960-х годах проектировалась Саяно-Шушенская ГЭС, и используемые в гидротехнике расчетные методики за 30 с лишним лет существенно продвинулись вперед, что позволило обоснованно уменьшить толщину плотины и сделать ее более экономически эффективной.

ГЭС Глен-Каньон. Фото отсюда

Теперь о водосбросных сооружениях. Не смотря на близкие максимальные расходы (11000 м3/с у плотины Гувера и 13000 м3/с у Саяно-Шушенской ГЭС) они решены принципиально по-разному: тоннельные водосбросы в одном случае и эксплуатационный водосброс в теле плотины в другом. Причины таких различий очень просты.
Дамба Гувера расположена в довольно узком ущелье, сложенном скальными породами. Разместить водосброс прямо на плотине было проблематично — сразу за ней по обеим берегам реки расположены здания ГЭС. Водосбросные тоннели, расположенные по обеим берегам реки, и включаемые в работу одновременно (что позволяет струям воды частично гасить друг друга) в этой ситуации является оптимальным решением.

Работа водосбросов плотины Гувера. Фото отсюда

При проектировании Саяно-Шушенской ГЭС рассматривалось несколько вариантов водосбросных сооружений, в том числе и схема с тоннелями, хорошо знакомая советским гидротехникам (в частности, водосбросные тоннели использованы в проектах Чиркейской, Нурекской и ряде других станций). Тут надо отметить, что Саяно-Шушенская ГЭС расположена в широком каньоне, и подъездные дороги, а также поселок гидроэнергетиков расположены по левому берегу у русла реки (в случае плотине Гувера и дороги, и поселок размещены на плоскогорье). Кроме того, с левого берега в долине небольшой речки Карловой расположено распределительного устройства станции. Соответственно, водосброс можно было поместить только на правый берегу, и взаимного гашения энергии потоков не получалось. При размещении же водосбросов на правом берегу мощные потоки воды, ударяющиеся о противоположный берег, создавали бы серьезную угрозу размыва берега вместе с дорогами. К тому же, на правом берегу в перспективе было запланировано размещение судоподъемника, а туннельные водосбросы ему помешали бы. Ширина створа позволяла разместить водосброс в теле плотины, что и было сделано.


Вид с гребня плотины Саяно-Шушенской ГЭС в нижний бьеф.

Что касается надежности водосбросных сооружений, то в обеих случаях она оказалось близкой. На Саяно-Шушенской ГЭС дважды наблюдались разрушения в водобойном колодце, после чего он был капитально усилен и больше проблем с ним не было. Водосбросы плотины Гувера за всю ее почти 80-летнюю историю включались только два раза, в 1941 году для испытаний и в 1983 году для пропуска экстремального паводка, и оба раза в водосбросных тоннелях наблюдались сильные кавитационные разрушения, в результате чего водосбросные устройства пришлось серьезно усиливать и модернизировать.

Подведем итоги. Конструктивные особенности что плотины Гувера, что Саяно-Шушенской ГЭС вызваны конкретными условиями строительства каждой из станций и уровнем развития гидротехнической науки на момент их проектирования. Говорить о том, что одна «правильнее» другой, бессмысленно — нельзя сравнивать несравнимое.


Поделиться



Комментарии (1)

  • Дольче написал 21.02.2015 в 10:55 Ответить

    Вот плотина Гувера это шикарная достопримечательность, которую я бы с радостью посетил. Вы только посмотрите в интернете фотографии. Эх аж дух захватывает. Вот интересная статья про плотину Гувера — http://great-travel.ru/844-damba-guvera-nevada-i-arizona-ssha.html

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Имя*
E-mail*
Сайт
Комментарий

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>