«Смотри в корень»
Козьма Прутков
Катастрофическое наводнение на реке Урал, как особо опасное происшествие требует расследования, основой которого является его гидрологический анализ:
1. Характер стока реки Урал у г.Орска.
2. Уровни затопления г.Орска.
3. Какой был прогноз?
4. Причины наводнения.
5. Можно ли было предотвратить наводнение?
6. Кто виноват?
7. Предупреждения о залповых сбросах с ГЭС, были или не были?
8. Невыученные уроки наводнений в бьефах плотинных гидроэлектростанций.
9. Что будет?
1. Характер стока реки Урал у г. Орска
Сток реки Урал характеризуется большими колебаниями между многоводными и маловодными годами и неравномерным распределением внутри года. Основной сток проходит в период половодья в марте – мае (до 90%), в остальное время года наблюдается очень низкий сток.
Сток половодья зависит от снегозапасов на водосборе, влажности и глубины промерзания почвы и интенсивности снеготаяния. В верхнем течении р. Урал величина снегозапасов за многолетний период составляет 70-120 мм, на юге - 30-50 мм.
Сток реки Урал у г. Орска состоит из регулируемых (назначаемых) сбросов воды в нижний бьеф плотины Ириклинского гидроузла (Ириклы), расположенного в 84 км выше по течению реки, и боковой приточности с водосбора участка реки от плотины до г. Орска.
2. Уровни затопления г. Орска
Ход уровня воды реки Урал у г. Орска (график 1) синхронно день в день повторяет хронологию объемов сброса воды с Ириклинского водохранилища (график 2).
До 19 марта в реке наблюдались низкие уровни зимней межени. С 20 марта начался весенний плавный подъем уровней воды, который 31 марта достиг оранжевого уровня опасного явления (ОЯ) - выхода воды на пойму 360 см.
1 апреля Ириклинская ГЭС открывает затворы водосливной плотины и начинаются залповые сбросы воды, которые привели к стремительному подъему уровня воды в реке Урал.1 апреля уровень поднялся сразу на 160 см за счет первого залпового сброса с Ириклы, в следующие 3 дня уровни повысились еще на 2 метра, превысив 4 апреля красный уровень 700 см - особо опасного явления (ООЯ) – затопления территории города. В следующие 2 дня, 5 и 6 апреля, уровень повысился еще на 2,6 м, достигнув максимального уровня затопления 975см.
При максимальном уровне 975см сбросные расходы воды составляли 2170 м3/с.
Всего красный уровень затопления территории города Орска наблюдался с 4 апреля по 13 апреля.
На 19 апреля сбросы продолжались с расходами 345 м3/с. Уровень реки понизился до 545 м.
3. Какой был прогноз?
В период с января по март ФГБУ «Гидрометцентр России» выпускал специальные ежедекадные обзоры и доклады о ходе снегонакопления в бассейнах крупных рек.
15 марта Гидрометцентр России выпустил Справку об ожидаемом характере весеннего половодья 2024 года на реках Российской Федерации и прогноз притока воды в крупные водохранилища во втором квартале (https://www.meteorf.gov.ru/images/news/20240315/5/Spravka1.pdf). Информация была направлена во все администрации, министерства и ведомства.
Согласно прилагаемым к прогнозу картам в бассейне р.Урал запасы воды в снеге составили от 150 до 220 % от нормы, а глубина промерзания от 50 до 120 см. Приток в Ириклинское водохранилище ожидался высоким, и Ириклинская ГЭС должна была провести предполоводную сработку водохранилища - сбросы воды в нижний бьеф - для освобождения емкости водохранилища для притока талых вод прогнозируемого большого половодья.
4. Причина наводнения
Причина наводнения: залповые сбросы с Ириклы из-за невыполнения предполоводной сработки водохранилища.
Приоритетной задачей создания Ириклинского водохранилища, подпертого высокой плотиной (36 м), было сглаживание многолетней и внутригодовой неравномерности стока путем регулирования наполнения и сработки водохранилища.
Проектные параметры водохранилища:
НПУ 245,0 мБС - нормальный подпорный уровень, отметка полного наполнения водохранилища в годы средней водности.
УМО 228,0 мБС - уровень мертвого объема, предельной сработки водохранилища.
Полезный объем - 2760 млн.м3 (между НПУ и УМО).
Ириклинская ГЭС проигнорировала прогноз и не выполнила предполоводную сработку водохранилища, что подтверждает хронология объемов воды в млн.м3/сутки притока, сбросов и наполнения Ириклинского водохранилища, показанная на графике 2.
С 16 марта по 29 марта сбросы воды в нижний бьеф осуществлялись минимальные в размере 60 - 90 м3/с. При таких сбросах сработка водохранилища проведена до уровня 242,5 мБС, что на 2,5 метра ниже нормального подпорного уровня (НПУ 245,0 мБС), освободив всего лишь 600 млн. м3 свободной емкости, при имеющейся полезной емкости 2760 млн.м3.
В первые дни апреля в бассейне р.Урал наступило резкое потепление (из зимы в лето) и талые воды стали быстро поступать в водохранилище с расходами воды на пике половодья в 2480 м3/с.
Этот расход был значительно меньше среднемноголетнего расхода - 3300 м³/с, а также наблюдавшегося в половодье 1942 г. - 5400 м3/с и расхода повторяемостью 1 раз в 100 лет - 6990 м3/с.
Водохранилище с 1 апреля стало стремительно заполняться по 40-50 см в сутки и 6 апреля достиг уровня НПУ 245,0 мБС.
Объемы притока на подъеме повышались от 52 до 214 млн. м3/сутки.
Общий объем притока за период с 16 марта по 16 апреля составил 2160 млн.м3, из них только 600 млн.м3 пошло на наполнение водохранилище, остальной объем воды сброшен в нижний бьеф.
Сбросы в нижний бьеф стали производиться с 30 марта (с первого дня начала половодья) объемом с 34 до 188 млн. м3/сутки. Общий объем воды, сброшенной в нижний бьеф с 1 по 16 апреля, составил 1550 млн.м3 при максимальных суточном объеме 188 млн.м3 и расходе 2170 м3/с.
С 7 апреля приток в полном объеме транзитом сбрасывался в нижний бьеф.
Залповые сбросы воды с Ириклы двигаются волной по поверхности заполненного водой русла реки и с большой скоростью, поэтому их разрушительное воздействие больше чем от обычного половодья.
5. До какого уровня нужно было сработать водохранилище, чтобы предотвратить наводнение?
Предполоводная сработка уровня водохранилища до уровня 239,3 мБС , а не до 242,5 предотвратила бы катастрофическое затопление г. Орска.
Этот вывод сделан из следующего простого расчета:
Один метр свободной емкости водохранилища составляет 240 млн.м3.
Объем воды, сброшенной в нижний бьеф с 1 по 16 апреля, составил 1550 млн.м3.
Если одну половину этого объема (775 млн.м3) заблаговременно сбросить в марте, то с 16 по 31 марта уровень водохранилища понизится на 3,2 м (775:240) или до 239,3 мБС (242,5-3,2).
Тогда с 1 по 16 апреля сбросные расходы были бы 775:16=48,4 млн.м3/сутки или 560 м3/с, при котором уровни реки у г. Орска были бы в пределах 500-550 см, что ниже фактически наблюдавшихся уровней от 700см до 975см при сбросных расходах воды до 2170 м3/с.
Сработка водохранилища с большей заблаговременностью - с начала марта, позволила бы снизить сбросные расходы до 300 м3/с и вообще исключить затопление г. Орска и снизить масштаб наводнения ниже по течению реки.
В прежние годы сработка водохранилища осуществлялась ниже: до 237,2мБС в 2005 г и до 233,4 мБС в 2013 г.
6. Кто виноват?
Ответ может быть получен по аналогии с расследованием дорожно- транспортного происшествия с автомобилем с ответами на вопросы: кто был за рулем, кто собственник автомобиля и дороги, какие правила дорожного движения, технического состояния и эксплуатации автомобиля и дороги нарушены.
Река Урал и водохранилища на ней являются федеральной собственностью. Гидроэлектростанция эксплуатируется АО «Интер РАО–Электрогенерация».
Регулирование режимов наполнения и сработки водохранилища и пропуска половодных вод через плотину осуществляется двумя организациями:
1) Федеральным агентством водных ресурсов (Росводресурсом), ответственными за использование водных ресурсов водохранилищ, и
2) АО «Интер РАО - Электрогенерация», осуществляющим оперативно-диспетчерское управление гидроэлектростанцией.
Регулирование, в том числе пропуск половодья, должно осуществляться в строгом соответствии с регламентами, прописанными в документах, прошедших госэкспертизу, согласования, утверждение Минюстом и должны быть опубликованы.
Такими документами являются:
- Правила использования водных ресурсов Ириклинского водохранилища;
- Правила эксплуатации Ириклинской ГЭС;
- Декларация безопасности Ириклинской ГЭС;
- Лицензия и Договор водопользования Ириклинской ГЭС.
Однако эти документы отсутствуют.
Непонятно, на основе каких документов эти две организации принимали решение о невыполнении предполоводной сработки водохранилища в нужном объеме, приведшего к катастрофическому наводнению с большими ущербами населению и экономике региона.
Некомпетентность и безответственность рулит опасными объектами.
Кадры решают все.
7.Предупреждения о залповых сбросах с ГЭС – были или не были?
Предупрежден – значит вооружен.
Кто отвечает за предупреждение населения о ЧС?
Это МЧС и администрации территорий.
Легко проверить, получали ли люди смс.
В названии МЧС нет одного слова: министерство предупреждения ЧС, Без этого слова получается, что министерство руководит чрезвычайными ситуациями.
8. Невыученные уроки наводнений в бьефах плотинных гидроэлектростанций.
Миллионы людей живут в бьефах высоких плотин гидроэлектростанций, гидротехнические сооружения (ГТС) которых относятся к самой высокой категории - «особо опасных» по высоте плотины, количеству гибели людей и ущербам имуществу и экономике в нижнем бьефе плотины в случае аварий и разрушений ГТС.
Между интересами использования водохранилищ в противопаводковых и в гидроэнергетических целях имеется конфликт интересов. Гидроэнергетики заинтересованы в том, чтобы водохранилища всегда были полными . Поэтому гидроэнергетики не выполняют противопаводковые сработки уровня водохранилищ. При наступлении паводков весь объем паводка сбрасывается в нижний бьеф, вызывая наводнения.
«Никогда этого не было и вот опять».
Про наводнения, спровоцированные другими плотинными ГЭС, расскажем в наших следующих выпусках.
9. Что будет?
Возможны два сценария:
1) Повторение невыученных уроков прежних рукотворных наводнений в нижних бьефах других гидроэлектростанций. Кто не выучил уроки, вынужден переживать их снова.
2) Преобразование структуры управления безопасностью ГТС гидроэлектростанций и территорий бьефов плотинных ГЭС с учетом международного опыта и отечественных наработок.
Что делать для этого? Расскажем в наших следующих выпусках.
Гидролог Алевтина Мартынова
