Гидроэлектростанция «Три Ущелья»
Плотина «Три ущелья» — современный символ энергетического сектора Китая. Первая по мощности и масштабам гидроэлектростанция расположена на реке Янцзы в Китае, недалеко от поселка Сандоупин.
Место для его строительства было выбрано не случайно. Янцзы — самая большая река Среднего царства, протекающая между горами. Именно в каньоне Санся он прорывается через горы Уишань, резко теряя свою высоту со 192 метров до 40 над уровнем моря. Сочетание таких природных условий, в которых протекает мощная река, идеально подходит для строительства гидроэлектростанции.
История строительства
Первый президент Поднебесной Сунь Ятсен в 1919 году впервые заговорил о необходимости создания крупной гидроэлектростанции. Но реализовать проект удалось только спустя почти 100 лет. В этот период правительство провело исследование реки, эскизный проект объекта. Необходимость строительства плотины стала особенно острой после наводнения 1954 года, унесшего жизни 30 000 человек. Однако создание такого крупного и дорогостоящего инженерного объекта в то время было не под силу государству, поэтому строительство было отложено до начала 1990-х годов. В 1992 году Народный Конгресс принял решение построить на берегу Янцзы самую мощную гидроэлектростанцию в истории человечества.
Строительство плотины «Три ущелья» гидроэлектростанции началось в 1994 году. Строительство плотины было завершено в 2006 году, и еще через шесть лет последний из гидроагрегатов был введен в эксплуатацию.
Основные сведения о ГЭС
Официальная дата ввода в эксплуатацию гидроэлектростанции «Три ущелья» — 4 июля 2012 года. За 20 лет строительства в составе гидроэлектростанции возведены следующие сооружения:
- Бетонная плотина длиной более 2300 метров и высотой 185 метров.
- Три здания с 32 гидроагрегатами, 6 из которых находятся под землей. Мощность каждого — 700 МВт.
- Судоподъемник, способный обрабатывать суда водоизмещением до 3000 тонн.
- Блок отгрузки.
ГЭС «Три ущелья» имеет колоссальную мощность 22,5 ГВт с годовой выработкой электроэнергии 100 млрд кВт * ч. Предыдущим рекордсменом по этому компоненту была ГЭС Итайпу мощностью 14 ГВт.
В результате строительства плотины образовалось водохранилище общей площадью чуть менее 40 кв. Км. Во время паводков ее размеров достаточно для защиты прилегающих территорий от наводнений, а в засушливые сезоны вода используется для орошения.
Значение для экономики Китая
Строительство гидроэлектростанции положительно сказалось на экономике страны. Помимо выработки электроэнергии, на которую приходится около 2% от общего энергопотребления штата, плотина также выполняет несколько других полезных функций.
Один из них — повышение маневренности грузовых и пассажирских судов. Судоподъемник, установленный на гидроэлектростанции, предназначен для быстрого прохода пассажирских судов. После ввода подъемника в эксплуатацию движение занимает не более 30 минут. Строительство двухпоточных пятиступенчатых шлюзов увеличит грузооборот между Шанхаем и Чунцином в 10 раз, с 10 до 100 миллионов тонн товаров в год.
Плотина «Три ущелья» на Янцзы защищает соседние поселения от наводнений, довольно частое явление в этом районе, которое всегда наносит огромный ущерб и уносит тысячи жизней.
Влияние ГЭС на экологию
С экологической точки зрения плотину Трех ущелий можно оценить по-разному. С одной стороны, благодаря строительству этой станции значительно сокращается количество выбросов в атмосферу продуктов сгорания, которые образуются при выработке электроэнергии на ТЭС от сжигания угля. Дело в том, что электростанция такого типа и масштаба способна заменить более 10 атомных станций. При этом он абсолютно безопасен для окружающей среды, что становится его неоспоримым преимуществом перед другими методами получения электроэнергии.
Строительство плотины фильтрует и сбрасывает отходы, попадающие в Янцзы, предотвращая их дальнейшее попадание в воды океана. Вместе с тем после создания ГЭС появились негативные последствия. Это включает:
- исчезновение некоторых видов птиц и рыб;
- более частые засухи;
- вырубка леса;
- в случае возможного прорыва дамбы более 350 тысяч жителей окажутся в опасности.
Сценарий речного цунами в Китае
Три ущелья являются крупнейшими в мире с точки зрения мощности, а их плотина, наряду с другими сооружениями, поддерживающими функционирование такого сверхкомплекса для выработки электроэнергии, признана крупнейшей искусственной структурой на планете с момента ее основания масса.
Плотина имеет длину 2,3 км и высоту почти 200 м, эта монолитная бетонная стена весом около 65 миллионов тонн поддерживает бассейн, образовавшийся после закрытия реки Янцзы, который, по оценкам экспертов, вмещает 39 кубических километров воды.
С самого начала проекта ГЭС «Три ущелья» подчеркивалось, что, помимо своей основной функции по выработке электроэнергии, она будет выполнять еще одну важную задачу: плотина гидроэлектростанции будет защищать города и деревни ниже по течению от опасных наводнений на которым издавна славится именно Янцзы.
Увы, меняя поговорку, нет ничего хорошего без положительной стороны. Еще во время строительства ГЭС раздавались голоса скептиков, выражавших озабоченность по поводу надежности гигантского гидротехнического сооружения. Было подсчитано, что в случае прорыва плотины «Три ущелья» обширные территории в бассейне крупнейшей в Китае реки Янцзы, где проживает более 360 миллионов человек, окажутся в зоне наводнения. Неудивительно, что плотину охраняет и патрулирует даже с воздуха китайская армия. Но против стихий он мог оказаться бессильным.
В 2010 году конструкция, которая на тот момент была практически готова, прошла испытание на выносливость. Затем в регионе из-за сильных ливней произошло наводнение, объявленное сильнейшим за последние 130 лет. Плотина Трех ущелий выдержала натиск водной атаки, с ее помощью удалось вдвое сократить расход в нижних частях канала Янцзы, тем самым предотвратив наводнение в этой части долины реки и неминуемые человеческие жертвы и разрушения.
Однако в прошлом, неудачном для всего мира году, предыдущие рассуждения о «шахте времени», которой будет гидроэлектростанция «Трех ущелий», возобновились с новой силой.
В июле 2020 года мощный циклон обрушился на провинцию Хубэй, где расположена гидроэлектростанция. Вода в водохранилище начала подниматься и, судя по фотографиям, размещенным в Интернете, в начале августа достигла 175 метров. При этом критический предел, рассчитанный проектировщиками, составляет 181 метр.
Многие в те дни с большой тревогой следили за новостями о «благополучии» плотины Трех ущелий. И новости наблюдателей отнюдь не обнадеживают.
На одной из опубликованных в сети фотографий, например, отчетливо виден «фонтан» неизвестного происхождения, вытекающий из ручья водосброса плотины. Комментируя это, инженеры пояснили, что, увлекаясь мощным течением реки, бревна и камни, попадая в дренажные каналы, забивают бетон и постепенно разрушают его. В результате появляются разрывы и разрушения, пока локальные. Были опасения, что вода может пробить туннель под телом плотины, создав еще один водоток, не предусмотренный в проекте, через который выходит мощная струя, создавая «фонтан», запечатленный на фотографии. Согласно появившейся информации, руководство ГЭС отправило водолазов для проверки этой гипотезы. Они заметили непонятные водовороты ручьев на дне водосброса, однако не смогли подобраться к карнизу, возле которого можно было увидеть «фонтан.
Предусмотрены последствия аварии на воде на ГЭС «Три ущелья». Специалисты подсчитали, что при лавинообразном разрушении тела плотины, окружающего верхнюю часть бассейна, в канал Янцзы за короткий период времени спустится более 10 миллиардов кубометров воды. Это вызовет настоящее речное цунами. Его волны разрушат все на своем пути, включая плотины, поддерживающие Янцзы вниз по течению. Масштабные разрушения получат стоящие на берегах крупные города Шаши и Ичан…
Расчеты показали, что в этом последнем городе паводок достигнет своего пика в течение получаса после прорыва дамбы. Ичан будет на глубине 20 метров. Только в нем могут погибнуть от такого внезапного катаклизма около полумиллиона жителей.
Продолжая свой смертоносный путь, волна искусственного цунами, вызванная разрушением суперплотины, накроет город Цзяньхань, после чего обрушится на всемирно известный многострадальный Ухань. Водный апокалипсис там произойдет через 10 часов после разрушения дамбы. А дальше по пути разрушительного наводнения будут мегаполисы: Нанкин, Шанхай…
лучше даже не думать о том, какими цифрами будут измерять количество жертв у этих «миллионеров». Остается только надеяться, что плотина Три ущелья полностью оправдает расчеты ее создателей и выдержит натиск водных стихий, бродивших летом 2021 года.
В новейшей истории Китая уже была крупномасштабная катастрофа, связанная с разрушением гидротехнического сооружения на реке. В августе 1975 года из-за беспрецедентных проливных дождей, принесенных тайфуном «Нина», плотина Баньцяо в провинции Хэнань изверглась потоками. Для прорыва потребовалось более 15 миллиардов кубометров, и своим напором эта скважина снесла несколько десятков других плотин на реке и ее притоках. В результате ниже по течению реки образовалось «море» шириной около 55 километров.
Большинство населенных пунктов в этом районе были полностью уничтожены. Вода хлынула так быстро, что власти не успели предупредить всех местных жителей о надвигающейся опасности. Эвакуация людей также во многих случаях откладывалась.
Информация о количестве жертв катастрофы засекречена несколько десятилетий. Только за 2005 год Департамент гидрологии провинции Хэнань опубликовал печальные данные: 26 тысяч человек утонули, 145 тысяч умерли от эпидемий и голода, разразившихся на территории, пострадавшей от наводнения; 11 миллионов жителей потеряли свои дома.
Интересные факты, связанные с ГЭС «Три Ущелья»
Строительство такой важной для китайской энергетики станции, как гидроэлектростанция «Три ущелья», сопровождалось рядом трудностей. Например, при создании водоема пришлось пожертвовать огромным количеством сельскохозяйственных угодий и исторических памятников. Было затоплено более 1400 населенных пунктов с общим населением более 1,2 миллиона человек. Все они переселены.
Общая сумма, которая была затрачена на строительство, составила около 26 миллиардов долларов, из которых около 13 миллиардов долларов было потрачено на создание самого объекта, остальные деньги были потрачены на переселение населения с затопленных территорий кредиты.
Ученые НАСА рассчитали влияние создания огромной плотины на скорость вращения Земли. Они обнаружили, что построенная ими плотина подняла около 39 миллиардов тонн воды на высоту 175 метров над уровнем моря. Это привело к замедлению скорости вращения Земли из-за увеличения момента инерции планеты. Таким образом, продолжительность суток на планете увеличилась на 0,06 микросекунды
Гидроэлектростанция «Три ущелья» и река Янцзы взаимодействуют друг с другом, чтобы сделать энергетический сектор Китая одним из самых мощных в мире.