Собственно, изначально планировалась небольшая статья-напоминание про ситуацию с электросетями вокруг Запорожской АЭС. Но тут произошла катастрофа с Каховской ГЭС. Не сказать, чтобы ситуация в корне поменялась, но ряд моментов, незначительных до, получил совсем другое наполнение.
Итак, для начала напомню ситуацию вокруг ЗАЭС. А чтобы не скучно было, возьмём пресс-релиз МАГАТЭ от 02.06.2023. Там написано следующее (гугл-перевод с английского с корректировкой):
«ЗАЭС продолжает полагаться на единственную оставшуюся действующую линию электропередачи на 750 киловольт для внешнего электроснабжения, необходимого ей для охлаждения реактора и других важных функций ядерной безопасности и защиты. До конфликта на АЭС имелось четыре таких внеплощадочных ЛЭП.
Резервная линия электропередачи 330 кВ, которая была повреждена 1 марта на другом берегу Днепра, если смотреть со стороны подконтрольной России ЗАЭС, до сих пор не отремонтирована, при этом Украина заявила, что военные действия помешали ее специалистам безопасно добраться место, расположенное на территории, которую оно контролирует, для ремонта линии»
Упомянутая ВЛ 750 кВ, это ЗАЭС – Днепровская, почему она осталась единственной из четырёх, вполне объяснимо: две идут на российскую территорию (Каховка-750 и Южнодонбасская), последняя (Запорожская-750), поэтому логично, что их кто-то местами порушил. А вот с 330 кВ незадача, две резервных ВЛ 330 кВ с ЗАЭС идут на Запорожскую ТЭС, а вот с неё уже через Днепр идёт ВЛ ЗТЭС – Ферросплав 1,2. Зачем нужна эта туфта? Да чтобы не объяснять, почему нет электроснабжения со стороны ЗТЭС, которая (в нормальной ситуации – без падающих из космоса снарядов) имеет три ВЛ 330 кВ для связи с ЕЭС России (Мелитополь, Молочанск и Каховка-330), соответственно, российская энергосистема в принципе без проблем могла бы обеспечить питание ЗАЭС по пяти ВЛ (2 – 750 кВ, 2 – 330 кВ и 1 – 150 кВ). Только при этом варианте Запорожская атомная уплывает в Россию и дебильный вопрос об её обстрелах становится совсем уж дебильным.
Из-за ситуации с ЗТЭС (уточню, что речь сейчас даже не про саму электростанцию, а только про её распредустройство) страдает и Энергодар.
Как видно из схемы, без рабочего ОРУ 330/150 кВ ЗТЭС Энергодар может снабжаться только через ПС 150 кВ Проминь.
Собственно, на этом можно было бы и закончить по электростанции, но в связи с разрушением Каховской ГЭС нарисовалась проблема с водоснабжением как ЗАЭС, так и города. На атомной электростанции, насколько известно, на данный момент пять энергоблоков находятся в режиме холодного останова и не требуют охлаждения, но шестой – в режиме горячего останова, соответственно, ему это охлаждение необходимо. С учётом наличия огромного (3х2,5 км) охладительного пруда и более мелких брызгальных бассейнов представляется, что это не является проблемой, по крайней мере, в ближайшее время. Плюс ЗАЭС должно иметь собственную скважину.
Зато имеется другая, перспективная, проблема, которую внезапно обнаружили в Укрэнерго. Такого объёма имеющейся воды вряд ли хватит для нормальной работы ЗАЭС. Т.е. без восстановления Каховской ГЭС работа атомной электростанции (в меньшей степени – и Запорожской ТЭС) будет затруднена или невозможна.
А вот город и имеющиеся поблизости мелиоративные каналы ждут нелёгкие времена, их водозаборы явно не рассчитаны на забор воды за несколько километров. Плюс оголяющееся дно несёт вполне реальные экологические проблемы, но об этом ниже.
Ну и теперь собственно про Каховскую ГЭС.
Сразу извинюсь: так как не являюсь профессиональным гидротехником, профессиональные термины могу путать/озвучивать неправильно.
Немного истории и техники. Строилась в 1952-1955 годах, основная задача – подъём уровня реки для регулирования режима Днепра, улучшения условий судоплавания и мелиорации (в 1963 году начал работу Северокрымский канал, начало которого чуть выше плотины ГЭС), вспомогательная – выработка электроэнергии. Электростанция – русловая, с комбинированной железобетонно-земляной плотиной: глухая плотина – намывная земляная (собственно, через неё шло старое русло реки), водосливная (28 затворов 9х12 метров) и станционная – железобетонная. Имеется однокамерный шлюз. В машинном зале находились шесть гидроагрегатов по 55,8 МВт, предположительно с генераторными трансформаторами по 63 МВА. Выдача мощности – по шести ВЛ 150 кВ.
Утром 06.06.2023 началось неконтролируемое разрушение железобетонной части плотины, на данный момент полностью разрушены примерно половина верхней части водосливной плотины и машзал (состояние железобетонной части неизвестно), сильно размыта часть плотины между машзалом и шлюзом.
Основных вариантов инициации аварии всего два:
1) Ремаген-стайл – самопроизвольное разрушение конструкции в результате накопившихся мелких повреждений.
Название дано по известному эпизоду Второй мировой войны: мосту Людердорфа через Рейн в городке Ремаген. 7 марта 1945 года его захватили американцы. Так как это был единственный неразрушенный мост через Рейн, они начали перебрасывать через него войска на образовавшийся плацдарм. Немцы, естественно, пытались его разрушить всеми доступными средствами, в том числе вундервафлями, но мост стоически выдержал все удары. Однако 17 марта мост внезапно рухнул сам, без какого-либо воздействия – сказались накопленные повреждения.
2) Дамбастер-стайл. Недавно писал про рейд английской авиации на дамбы Рура в 1943 году. Собственно, аналогии тут более чем очевидные: некий гидротехнический объект (дамбы/плотина ГЭС) был атакован в период максимального накопления воды (после весеннего половодья) некоей вундервафлёй (специальными бомбами/подводным беспилотником).
Накоплению воды поспособствовали два обстоятельства:
1) Сброс воды с верхних ГЭС днепровского каскада;
Данные изменению уровня воды взяты отсюда.
2) Повреждение затворов на самой ГЭС в результате обстрелов.
Затвор (это, собственно, металлическая плита) поднимается либо собственными приводами (конкретно в данном случае – не уверен), либо краном. Соответственно, для того чтобы оставить затвор в нижнем (закрытом) положении достаточно перебить привода (как вариант – обесточить) и обездвижить кран, что на открытой плотине достаточно просто, она находится всего в 1,1-1,8 километрах от правого (украинского) берега.
Для спуска воды, конечно, имеется вариант Б – просто открыть шлюз. Но это вариант практически последнего шанса – после этого сброс станет неконтролируемым (закрыть ворота шлюза при таком напоре вряд ли получится, даже если их просто не сорвёт потоком), начнётся размыв шлюзового канала с непредсказуемыми последствиями. По факту это облегчённая (за счёт большей предсказуемости) версия произошедшего.
Но можно предположить и совмещение – т.е. Каховскую ГЭС привычно обстреляли, и что-то вызвало цепную реакцию разрушения.
Кстати, подобные разрушения машзала не противоречат и первой версии. Очевидно, что при обстреле будут целиться в центр здания и, в полном соответствии с баллистикой и теорией вероятности, попадать в центральную часть.
Строго доказать какую-либо версию сейчас не представляется возможным, разве что какой-нибудь исполнитель раскается в содеянном и расскажет что-нибудь интересное.
Попробуем понять, до какого уровня может опуститься вода. Приведённый выше чертёж очевидно выполнен в относительных отметках (0,00 – отметка верха лопастей турбины, относительно которых ведётся расчёт напора, кстати, уровень воды в Каховском водохранилище, похоже, тоже дан относительно этой отметки). Поэтому из этого же источника задействуем ещё пару чертежей:
На советском топоплане урез воды Каховского водохранилища указан как 16,0.
Очевидно, что указан НПУ (нормальный подпорный уровень), собственно, уровень нормальной работы ГЭС. Тогда можно определить и остальные отметки:
18,0 – отметка верха глухой плотины. Она выше уровня водосливной, потому что перелив воды через земляную плотину может привести к её размыву;
17,1 – отметка верха водосливной плотины, через которую вода будет просто переливаться при заблокированных водотоках. Эта отметка неплохо согласуется с данными по уровню водохранилища (разница в полметра может обуславливаться погрешностью измерений или месторасположением точки измерения);
16,0 – НПУ;
10,7 – УМО (уровень мёртвого объёма), минимальный уровень водохранилища при сработке его полезного объема, допустимый в условиях нормальной эксплуатации водохранилища. Отсюда следует, что ход водохранилища (разность уровней его работы) составляет 5,3 метра;
5,0 – отметка верха тела водосливной плотины. Эту отметку можно взять в качестве ориентира для уровня воды, потому что ниже неё находятся только водотоки машзала (состояние которых не известно - логично предположить, что затворы были закрыты, но при подрыве вода вполне могла их обойти). С другой стороны, вряд ли разрушение быков прошло бесследно для этого самого тела, думаю, что оно частично разрушено. Таким образом, можно предположить, что вода ниже этой отметки идёт не только через водотоки турбин, но и через разрушенную часть тела плотины;
0,0 – отметка верха турбин. Чуть выше её находится отметка низа водотока. Интересно, что это отметка практически совпадает с отметкой нижнего бьефа на той же топокарте (-0,1) и всего примерно на полметра выше уровня Чёрного моря (-0,4 метра в Балтийской системе координат).
Исходя из этого, можно предположить, что отметка воды в створе бывшей плотины устаканится где-то в районе 6-7 метров (до аварии отметка нижнего бьефа была около нуля), в зависимости от степени разрушения плотины в районе машзала (с тенденцией к последующему снижению из-за продолжающегося размыва плотины). Таким образом, уровень воды в водохранилище упадёт до 10 метров, фактически по большей части водохранилища Днепр вернётся в старое русло, кроме собственно района ГЭС, где это русло перекрыто глухой плотиной.
Если честно, сам в лёгком шоке – на фоне сообщений о том, что там ещё что-то можно восстановить реальная ситуация выглядит куда менее оптимистично.
Последствия катастрофы Каховской ГЭС рассмотрю во второй части.
Спасибо камраду HomoHabilis за ссылку и некоторые термины)
Ссылка на мой телеграмм-канал и более конкретно на сообщение с разными полезными ссылками (которые будут пополняться).