Краевое государственное бюджетное учреждение
"Региональный центр развития энергетики и энергосбережения"
Директору Семчеву В.А.

Уважаемый Владимир Андреевич!

На сайте "Fishkamchatka" был опубликован, за подписью главного инженера КГБУ РЦРЭЭ, Ответ "Регионального центра развития энергетики и энергосбережения" на Запрос о предоставлении информации. Каскад ГЭС на р. Жупанова о перспективах строительства на Камчатке Жупановской ГЭС. В связи с этим у нас возникли следующие вопросы:

Отдельно надо выделить угрозы воздействий, которые возникают при нештатных, аварийных ситуациях. Хотя вероятность таких событий относительно невелика, но, тем не менее, они могут реально произойти в любой день, даже завтра. Для Камчатки, где достаточно высокая сейсмическая активность, вероятность аварийных ситуаций за счет этого значительно выше и, соответственно, выше риски для экосистем, искусственных сооружений и поселений ниже плотин.

В соответствии с картой общего сейсмического районирования территории РФ район каскада ГЭС на р. Жупанова располагается в зоне с сейсмической интенсивностью (для "средних" грунтов II категории по сейсмическим свойствам): 9 баллов по шкале MSK-64, для периодов повторяемости 500 лет и 10 баллов, для периодов повторяемости 1000 и 5000 лет.

В соответствии со СНиП 33-01-2003 "Гидротехнические сооружения. Основные положения" основные сооружения Жупановских ГЭС отнесены к I классу. Согласно ст.48.1 Градостроительного кодекса РФ все гидротехнические сооружения первого класса относятся к особо опасным и технически сложным объектам, на которые распространяется особый порядок рассмотрения и утверждения проектно-изыскательской документации, контроля и надзора за процессом строительства и эксплуатации.

В течение последних десятилетий накоплены факты о возникновении землетрясений в течение или после наполнения больших водохранилищ, и есть мнение, что в большинстве, если не во всех, случаях эти землетрясения являлись результатом наполнения водохранилищ. Согласно данным натурных исследований сейсмической активности, проведенных на ряде горных водохранилищ, при наполнении водохранилищ напряжение земной коры усиливается. Это связано со смещением центров напряжения в чаше, обусловленным большими объемами воды в ней, что может активизировать сейсмические процессы и индуцировать серию мелких колебаний земной коры.

Важно заметить, что нет ни одной из вышеперечисленных причин аварийных ситуаций, которая бы не угрожала проектируемому каскаду ГЭС на реке Жупанова. Большинство из этих угроз нельзя предотвратить и даже заранее предсказать, а разрушение искусственных сооружений такого масштаба, как каскад ГЭС на реке Жупанова, неизбежно приведет к затоплению значительных территорий вдоль русла реки от плотины до устья. При этом будут уничтожены все водные и береговые экосистемы, предприятия и поселения, включая планируемые к постройке ЛРЗ.

Намеренно или по недостатку квалификации в ДОН идентифицированы не все риски воздействия на природную среду. ДОН не содержит также перечня рисков для энергоснабжения Центрального энергоузла Камчатского края (далее ЦЭУ).

Вероятность антропогенного изменения климата - более 95%.

Последствия изменения климата для Камчатки сильно дифференцированы по территории полуострова и характеризуются ростом частоты проявления экстремальных природных явлений. Исследования фактически произошедших изменений климата и прогнозы разных сценариев изменения климата на ближайшие 50-80 лет показывают, с одной стороны, умеренный масштаб изменений сумм атмосферных осадков, с другой стороны, разнонаправленный характер изменений в разных частях бассейна реки Жупанова.

До 2013 года в бассейне реки Жупанова не было гидрометеорологических постов. Поэтому оценки и прогнозы изменения осадков по бассейну выполнены на основе экстраполяции результатов наблюдений по другим гидрометпостам. Согласно приведенным данным (ответ Регионального центра развития энергетики и энергосбережения на запрос о предоставлении информации: каскад ГЭС на р. Жупанова, fishkamchatka.ru от 13.02.2015), КГБУ РЦРЭЭ совместно с Камчатским Гидрометеоцентром организовал Гидрометеопост, который в регулярном режиме с начала 2014 года, выполнял ежедневные замеры уровней и расходов воды в р. Жупанова и другие наблюдения в створе Жупановской ГЭС-1. Очевидно, что наблюдения, собранные за 2014 г., не отражают даже краткосрочных трендов изменения водности изучаемого объекта, не говоря уже о долгосрочной динамике, напрямую определяющей выход\невыход ГЭС на проектную мощность и подходы к реализации проектов основных сооружений первого класса капитальности.

Существенный вклад в общую дисперсию температуры дают три основных масштаба изменчивости - 2-3, 6-8 и 12-15-летняя. Выявленный на Камчатке тренд потепления обусловлен резким повышением температуры воздуха в холодное полугодие в середине 1990-х, произошедшим за счет совпадения во времени перехода от холодной фазы к теплой в разных по продолжительности периодах колебаний температуры. В середине 2000-х годов наблюдается частичное совпадение периодов, и поэтому потепление не столь значительное по сравнению с серединой 1990-х гг. (Шкаберда, 2015). Наличие краткосрочных циклических колебаний климата означает риск резкого повышения температуры воздуха в конце 2010-х годов. Недостаток результатов наблюдений по бассейну реки Жупанова не позволяет оценить вероятность этого риска для рассматриваемого бассейна и водности реки в намечаемых створах ГЭС.

К негативным последствиям изменения климата для каскада Жупановских ГЭС относятся:

Риски, связанные с инженерно-геологическими условиями строительства

Составители ДОН обладали адекватной информацией о сложности инженерно-геологических условий строительства. Однако идентификация рисков, вытекающих из инженерно-геологических условий, проделана не была.

Территория размещения гидроузлов каскада относится к зоне одиночного проявления многолетней мерзлоты. Изменение климата с вероятностью более 95% приведет к таянию вечной мерзлоты и риску повышения водопроницаемости осадочных пород. Для полной оценки рисков, вытекающих из очень сложных инженерно-геологических условий необходимы многолетние исследования и полномасштабные изыскания в зонах строительства плотин и зонах затопления.

Следствиями сложных инженерно-геологических условий и таяния вечной мерзлоты могут быть повышение водопроницаемости пород и ухудшение механических характеристик пород вследствие подтопления. К негативным последствиям инженерно-геологических условий строительства каскада Жупановских ГЭС относятся:

К существенным недостатками технических решений всех трех ГЭС каскада относится решение по пропуску воды, прежде всего конструкция единственного водосброса.

Описанная в ДОН конструкция ГЭС предусматривает один водоподводящий к турбинам канал и один водосброс. Расчет расхода воды через турбины, исходя из установленной мощности и максимального напора, дает значения 251 м³/с для ГЭС-1, 101 м³/с для ГЭС-2, 74 м³/с для ГЭС-3, что, согласно данным приложений Д, Е, Ж к ДОН, ниже средних расходов весеннего половодья и максимальных расходов летне-осенних паводков. Максимальные расходы воды при разных уровнях обеспеченности рассчитаны по аналогии с реками Авача, Левая Авача, Плотникова, имеющих гидрометрические посты. ДОН не указывает на проектное значение форсированного подпорного уровня (ФПУ). Высота от нормального подпорного уровня до гребня плотины составляет 3 метра для всех трех ГЭС.

Эксплуатационный водосброс ГЭС-1 расcчитан на пропуск расхода обеспеченностью 0,01% с гарантийной поправкой 1820 м3/с при форсировке уровня 0,5 м. В ходе эксплуатации при неработающем водосбросе при весеннем паводке обеспеченностью 10% (по максимальному суточному расходу) время заполнения водохранилища до гребня плотины, после которого наступает перелив воды через гребень, составляет 198 часов (8 суток) для ГЭС-1, 65 часов для ГЭС-2, 122 часа для ГЭС-3. Несколько меньше время заполнения водохранилища при летне-осеннем дождевом паводке обеспеченностью 0,1%, то есть ремонт водосброса летом-осенью сохраняет риск переполнения водохранилища.

Наихудшие последствия: полное разрушение плотины с образованием волны прорыва и разрушением нижележащих плотин, массовые жертвы среди технического персонала и туристов (речь идет о временном посёлке строителей на 1,5 тыс. жителей с последующим его преобразованием в эко-туристический комплекс). Тяжесть последствий риска - очень большая.

В трех проектах ГЭС предусмотрено единое техническое решение водослива. Наклонная шахта водослива сопрягается ранее проложенным горизонтальным туннелем. При изменении направления потока воды создается большая нагрузка на дно туннеля в месте сопряжения.

Для ГЭС-1 максимальная дополнительная сила, действующая на дно горизонтальной части туннеля равна (в тонно-силах)

F = 8400 *sin(α),

где α - угол наклона шахты к горизонту.

ДОН не содержит указаний на способ гашения энергии воды и/или предварительное укрепление дна туннеля в месте сопряжения. Актуальность данной проблемы демонстрирует факт разрушения бетона водобойных колодцев Cаяно-Шушенской и Зейской ГЭС. Вероятность наступления риска - зависит от качества рабочего проектирования. Наихудшие последствия: разрушение водосброса, частичное разрушение плотины с понижением уровня водохранилища, уменьшение или прекращение выработки электроэнергии. Тяжесть последствий риска - большая.

Для гидроузлов каскада должны быть предусмотрены проектные решения и организационные мероприятия, обеспечивающие устойчивость сооружения напорного фронта при переполнении водохранилищ, прохождения волны от оползня, прохождении волны прорыва в результате разрушения выше расположенных гидроузлов, а также условия пропуска указанных волн через фронт этих сооружений.

Согласно ДОН, в строительный период пропуск сбросных расходов 5% обеспеченности (937 м³/с для ГЭС-1) предполагается осуществлять через два безнапорных туннеля. Расход воды, превышающий пропускную способность туннелей, предполагалось использовать для заполнения водохранилища. В случае задержки строительства по организационным причинам, либо по причине прекращения бюджетного финансирования создается риск заполнения водохранилища до гребня плотины с последующим разрушением плотины и образованием волны прорыва.

Вероятность наступления риска задержки финансирования и отклонения от графика в существующих экономических условиях значительная. Вероятность заполнения водохранилища до гребня недостроенной плотины зависит от графика строительства и графика заполнения водохранилища. Наихудшие последствия: разрушение плотины с образованием волны прорыва. Тяжесть последствий риска - большая.

Специалисты ОАО "Ленгидропроект" выбрали последовательность строительства ГЭС на реке Жупанова, исходя из затрат на строительство инфраструктуры (автодороги и ЛЭП) - снизу вверх по течению: ГЭС-1, ГЭС-2, ГЭС-3.

Створ ГЭС-1 отличается наиболее сложными инженерно-геологическими условиями строительства и наибольшим риском разрушения плотины. Строительство ГЭС-1 влечет наибольшие отрицательные гидрологические и экологические последствия как в случае нормальной эксплуатации, так и в случае разрушения плотины.

Предварительный анализ неучтенных рисков показал необходимость проведения следующих мероприятий:

В целом можно говорить о недостаточном качестве подготовленной ДОН и игнорировании рисков, могущих привести к запроектным авариям.

4.1 С учетом того, что на сегодняшний день отсутствует множество необходимых данных о климатических и геологических условиях, позволяющих определить основные средне- и многолетние тенденции изменения природных условий в зоне строительства и выявить основные эксплуатационные риски, а сбор этих данных по объективным причинам требует многолетних наблюдений с последующей актуализацией результатов исследований, представленных в "Схеме размещения ГЭС на Камчатке и Сахалине на период до 2000 года" (Ленгидропроект, 1984 г.), на каком основании принято решение о начале строительства ГЭС-1 уже в 2017г.? Как и под чью ответственность планируется разрабатывать проектную документацию при условии, что выявить основные риски в ближайшие 2 года представляется практически невозможным в силу нехватки времени на сбор и анализ фоновых данных?

4.2 Насколько обоснованно утверждать, что собранных за 2014г. наблюдений за водностью объекта достаточно и что представленные в ДОН теоретические расчёты выработки ГЭС по рекам-аналогам согласовываются с полученными натурными результатами?

4.3 По информации изложенной КГБУ "РЦРЭЭ" в ответе на запрос о предоставлении информации (fishkamchatka.ru от 13.02.2015), основным собственником ГЭС будет Камчатский край. Из каких средств планируется обеспечить покрытие финансовых рисков в случае неудовлетворительных (отличных от запланированных) показателей эксплуатации объектов ГЭС?

4.4 Был ли проведен анализ данных СКИОВО для рек Камчатки, утвержденных ФГУП РосНИИВХ Федерального агентства водных ресурсов, при разработке проектных решений строительства каскада ГЭС? В материалах ДОН отсутствуют ссылки на данный документ. Тем не менее, следует отметить, что согласно материалам СКИОВО, река Жупанова, как и другие реки восточного побережья Камчатки (ВХУ 19.07.00.002), относятся к рекам с преимущественно подземным питанием (50-70% годового). Для них характерна исключительно высокая водность и высокая естественная зарегулированность стока (0,72), обусловленная наличием аккумулирующих емкостей, как подземных, так и наземных (болота, ледники, снежники и т.д.). Основным источником питания поверхностных водотоков является снег, а преобладающей формой перемещения воды в бассейнах - подземный сток. Именно подземный сток постепенно переводит талый сток в речной. Режим осадков (жидких и твердых) очень слабо влияет на процессы формирования поверхностного стока для всей территории области. Основной стокоформирующий фактор - тепловой режим приземной части атмосферы, определяющий процессы таяния льда и снега. В связи с этим одной из особенностей рек региона является то, что слой годового стока зачастую превышает слой осадков, т.е. коэффициент стока превышает 1. Отталкиваясь от перечисленных особенностей, с большой долей вероятности, можно предполагать в числе последствий строительства ГЭС большие площади заболачивания, а также оползания и сели.