- изменение качества вод;
- увеличение эрозионной способности благодаря осветлению воды в верхнем бьефе;
- изменение термического и ледового режимов;
- уменьшение частоты формирования руслоформирующего и поймоформирующего расходов;
- изменение местных климатических условий (увеличение влажности, скорости ветра и т.п.).
Таким образом, при строительстве водохранилища для минимизации негативного воздействия на природную среду необходимо использовать критерии для выбора места для постройки (такие как коэффициенты использования земельной площади водохранилищем, расширения водной поверхности, падения растворенного кислорода в водохранилище во все месяцы года, коэффициент эвтрофирования, мелководности, термической стратификации, водообмена, выравнивания максимального расхода воды, экологический сток или экологически необходимые расходы и уровни воды во все фазы водного режима в годы различной обеспеченности, коэффициент развитости поймы). [10], [23, с. 75-76].
1.6 Контроль, безопасность, законодательство (по зарубежным и российским примерам)
Аварии, произошедшие во многих странах, стимулировали принятие законодательных мер по безопасности плотин, включающих постоянные наблюдения за состоянием объектов, контроль за соблюдением норм и правил эксплуатации, выявление и устранение повреждений, выполнение в срок профилактических ремонтов, проведение регулярных инспекций (не реже одного раза в 5 лет).
Во Франции с 1966 г. все плотины, выше 20 м и образующие водохранилище объемом более 15 млн. куб. м, поставлены под особый контроль государства. Кроме обычных мер, обеспечивающих безопасность гидротехнических сооружений, контроль предусматривает испытания водосбросных устройств и полное опорожнение водохранилища один раз в 10 лет.
В Швейцарии система контроля, принятая в 1957 г., обеспечивает наблюдение за всеми плотинами выше 10 м, за плотинами высотой 5-10 м, образующими водохранилища объемом более 50 тыс. куб. м, и за плотинами ниже 5 м, если их разрушение представляет опасность для территорий в нижних бьефах.
В большинстве штатов США законодательство по безопасности плотин было принято в последнее десятилетие. В соответствии с законом инспекции подлежат все русловые плотины высотой более 1,83 м с водохранилищами объемом 61 667 куб. м, или высотой более 4,57 м с водохранилищами объемом 18 500 куб. м. В 1963 г. после аварии на плотине Болдуин Хиллз закон был распространен и на все плотины наливных водохранилищ.
Разрушение плотины Тетон в 1976 г. так всколыхнуло американскую общественность, что вопросом безопасности гидросооружений заинтересовался президент США Джимми Картер. Его интерес еще более усилился после аварии во время урагана на небольшой частной плотине (ноябрь 1977 г.) в его родном штате Джорджия, в результате чего погибли 38 человек. Был созван специальный Межведомственный совет по безопасности плотин, в состав которого вошли федеральные агентства, занимающиеся проектированием, строительством и эксплуатацией этих сооружений.
В 1979 г. Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям опубликовало «Директивы по безопасности плотин». Наиболее важной частью этого документа является раздел, в котором детально расписаны планы действий во время аварийных ситуаций. Они включают:
· анализ причин и способов разрушения плотины (постепенное или внезапное),
· восстановительные работы (меры по возмещению ущерба),
· карты затоплений,
· оповещение и предупреждение властей и населения,
· планы эвакуации.
В России в 1997 г. вступил в силу Федеральный закон «О безопасности гидротехнических сооружений», предусматривающий не только меры, осуществляемые и контролируемые государством, но и порядок обеспечения безопасной эксплуатации сооружений их собственниками и эксплуатирующими организациями. Обязательным является выполнение диагностического контроля за состоянием гидротехнических сооружений, их оснований с применением современной контрольно-измерительной аппаратуры и компьютерных систем мониторинга.
Аварийное состояние многих гидротехнических объектов вызвало повышенное внимание со стороны водохозяйственных органов. Ведомства приняли конкретные шаги, обеспечивающие нормальное функционирование подпорных сооружений. В ежегодных отчетах МЧС России стали отмечаться наиболее опасные ситуации на гидросооружениях, обнародован справочный материал «Об экологических угрозах, связанных с техническим состоянием гидроузлов России».
Для совершенствования систем контроля за опасными проявлениями стихийных и антропогенных факторов при эксплуатации гидросооружений Министерством топлива и энергетики и его подразделениями созданы комиссии. Образован Межведомственный комитет по контролю за их состоянием, в который вошли представители Минтопэнерго, Минприроды и МЧС, а в РАО «ЕЭС» функционирует Главный Энергонадзор.
Как показывает практика, ущерб от аварий во много раз превышает стоимость сооружения. В то же время контроль, хотя бы в объеме 1-2 % его стоимости, значительно снижает вероятность аварий. Вот почему за состоянием плотин, шлюзов, дамб и других устанавливается жесткий мониторинг. Он подразумевает систему мер по наблюдению, оценке, контролю и управлению за состоянием гидротехнических объектов в целях предотвращения или уменьшения вероятности аварий и их катастрофических последствий. Эта система должна включать и фундаментальные исследования, в том числе:
· новые разработки по прогнозированию факторов риска, меры по соблюдению норм безопасности, корректировку инженерных решений на всех этапах создания и эксплуатации гидроузлов;
· разработку системы по раннему оповещению и защите населения, природных и хозяйственных объектов от катастроф;
· обучение населения поведению и действиям при авариях;
· разработку сценариев реагирования во время и после катастроф;
· оказание помощи пострадавшим;
· ликвидацию последствий. [1, с. 7-8]
2. Описание предприятия
2.1 Общие сведения по Павловской ГЭС
Гидротехнические сооружения Павловской ГЭС расположены правом притоке реки Белой - на реке Уфе, и находятся в 177 км выше по течению г. Уфы. [13, с. 8]. Согласно [14, с. 71], можно привести некоторые параметры водотока (реки Уфы):
«Площадь водосброса – 46 500 кв. км. Среднемноголетний сток – 10,5 куб. км. Среднемноголетний расход – 336 куб. м/сек. Максимально наблюденный расход – 4 800 куб. м/сек (май 1979 г.). Расчетный максимальный расход воды обеспеченностью
· 0,1 % - 8 050 куб. м/сек (основной расчетный случай);
· 0,1 % - 8 200 куб. м/сек (проверочный расчетный случай);
· 1,0 % - 6 140 куб. м/сек;
· 5,0 % - 4 880 куб. м/сек;
· 10,0 % - 4 300 куб. м/сек.
Средний расход летней межени – 285 куб. м/сек. Средний расход зимней межени – 125 куб. м/сек.»
Павловская ГЭС является филиалом ОАО «Башкирэнерго». Генеральным директором ОАО «Башкирэнерго» является Салихов А. А. Главным инженером – Пискунов А. А.
Полный почтовый адрес Павловской ГЭС: 452432, Республика Башкортостан, Нуримановский район, пгт. Павловка. Телефон: (3472) 31-54-95, 29-37-73. E-mail: postmasterpges bashen.elektra.ru. Директором Павловской ГЭС является Можаев Борис Иванович, главным инженером – Садретдинов Флюр Альмухаматович.
Строительство Павловской ГЭС началось в 1950 г. и осуществлялось УфаГЭСстроем по проекту Московского отделения «Гидроэнергопроекта» («Мосгидэп»). 24 апреля 1959 г. состоялась приемка в эксплуатацию первой очереди электростанции, а приемка полностью законченного строительством гидроэнергетического узла в эксплуатацию государственной комиссией состоялась уже в июне 1961 г. [13, с. 8-9].
Все гидросооружения по ГОСТ 3315-46 отнесены ко второму классу.
Тип гидроэлектростанции – русловая. Расчетный напор – 22,00 м. Расчетный расход через один гидроагрегат (4 шт.) – 221 куб. м / с. Установленная мощность ГЭС – 166,4 МВт. Среднемноголетняя выработка электроэнергии – 590 млн. кВт*ч.
В состав гидроузла входят:
· здание ГЭС совмещенное с водосливом;
· подводящий канал;
· отводящий канал;
· глухие русловая и левобережная грунтовые плотины
· шлюз – водосброс, находящийся на балансе Павловского района гидросооружений
· водохранилище.
Длина напорного фронта гидротехнических сооружений – 810 м.
Расчетный сбросной расход воды через водопропускные сооружения при нормальном (НПУ=140, 00) – 6515 куб. м/сек и форсированном (ФПУ=142, 00) – 8035 куб. м/сек подпорных уровнях соответственно. Максимальный сбросной расход через гидроузел, определенный Правилами эксплуатации Павловского водохранилища (1995 г.), составляет 8050 куб. м/сек. [13, с. 9-10; 14, с. 1-2].
Сведения по структуре и размещению персонала Павловской ГЭС.
Согласно [13, с. 10], «для Павловской ГЭС, как филиала Башкирского акционерного общества энергетики и электрификации «Башкирэнерго», предусмотрено следующее распределение и размещение штатов (по состоянию на 1 апреля 1999 г.) »:
| №№ п.п. | Перечень рабочих мест | Количество штатных единиц |
| 1 | Управление | 27 человек |
| 2 | Электротехнический цех | 37 человек |
| 3 | Гидротурбинный цех | 49 человек |
| 4 | Транспортный цех | 35 человек |
| 5 | Ремонтно-строительный цех | 28 человек |
| ВСЕГО | 176 человек |
2.2 Сооружения ГЭС
Тип плотины – водослив с широким порогом, водобоем, рисбермой, подводящим и отводящим каналами. Материал – железобетон. Грунты основания – разборная скала (известняки). Основные размеры плотины:
· длина по гребню – 119,0 м;
· ширина по гребню – 30,0 м;
· ширина по подошве – 67,0 м;
· отметка гребня – 144,50 м;
· отметка порога водослива – 127,70 м.
Количество пролетов – 4 шт. Ширина пролета – 16 м.
Максимальный напор на плотину (при НПУ=140,00) – 33,25 м.
Расчетные расходы через водосливные отверстия: пропускная способность одного отверстия при НПУ (НПУ=140,00) – 1150 куб. м/сек (4600 всех отверстий), при ФПУ (ФПУ=142,00) – 1350 куб. м/сек (5400 всех отверстий).