Водни кадри: ВЕЦ - плюсове и минуси

Като се има предвид един от екологично чистите методи за производство на енергия, водната енергия има сериозно влияние върху природата. И това въздействие има както положителни, така и отрицателни страни. На снимката - язовирът на водноелектрическата централа Chirkey в Дагестан

Язовирът на водноелектрическата централа Ингури на грузинската река Ингури може да се счита за гордост на съветската водноелектрическа промишленост: това е най-високият бетонен язовир в света. Височината му е 272 м. Строежът на язовира е започнат още през 1961 г., а напълно завършен е едва през 1987 година. В момента ВЕЦ Ингури е разделена между Грузия и наскоро признатата Русия Абхазия, която притежава 40% от генерираната енергия.

Водноелектрическата станция Зея, язовир, издигнат на река Зея в района на Амур (1965-1980 г.), е масивен тип крепост, уникален за Русия. Тя раздели реката на два несвързани басейна - дизайнът не предвижда брави или асансьори за риба. Резервоарът има голямо значение за защита от наводнения.

Бурейска ВЕЦ Изгражда се на река Бурея в Амурска област. Строителството на тази водноелектрическа централа започва през 1978 г., но работата по нея продължава и до днес. От края на 80-те до края на 90-те години строителството на практика е мотофрирано. Проектът предвижда шест хидравлични агрегата на гарата, от които два вече са пуснати в експлоатация, а третият трябва да започне да работи тази година. Язовирът принадлежи към гравитационния тип и е с дължина 736 м на надморска височина от 140 м. Значителни горски площи са наводнени от резервоара, главно в Хабаровска територия

Америка: язовир Хувър, наречен след президента Хърбърт Хувър, язовирът с най-висока гравитация в САЩ, блокира река Колорадо през 1936 г. Цели на строителството - хидроенергия, напояване на полета, подобряване на условията за корабоплаване, контрол на наводненията

Америка: Панамски канал Една от най-известните хидравлични конструкции в света е Панамският канал (завършен през 1914 г.). Плавателните съдове се водят през шлюзовете на каналите с помощта на теглещи локомотиви, които се движат по зъбни релси, положени по протежение на ключалката

Америка: „дупката на славата“ Язовирът на язовир Монтичело, блокиращ калифорнийската река Путе Крик, не е особено известен, с изключение на „дупката на славата“. Такова странно име е нерегламентиран разлив, направен под формата на бетонна фуния. Когато нивото в резервоара в Берисе надвишава проектното ниво, водата прелива краищата на фунията, създавайки красива, но малко страховита гледка

Парад на гиганти: ВЕЦ Itaipu Един от най-големите язовири в света блокира река Парана близо до бразилско-парагвайската граница. За да се изгради язовир, изработен от пръст, камък и бетон, в скалите е пробит 150-метров канал, по който речната вода е отклонена отстрани на канала. След изсъхването на канала в избраната площадка през 1979 г., строителството на язовира започва. Общата му дължина е 7235 m.

Строго погледнато, изграждането на язовири и язовири не е задължително свързано с хидроенергията. Московските язовири просто повишават нивото на някога плитката река и например водохранилището Краснодар на река Кубан е създадено за нужди от напояване. Но все пак огромното мнозинство от големите хидравлични конструкции в Русия са свързани с енергийната индустрия. След одобрението през 1921 г. на IX Всеруски конгрес на Съветите на плана GOELRO, страната ни активно използва енергията на малки и големи реки.

Коварно дъно

Ако не навлизате в детайлите на класификацията, язовирите на електроцентралите са разделени главно на гравитационни и дъговидни. Гравитационен язовир - обикновено с триъгълно напречно сечение - е изграден от почвени, каменни или бетонни блокове. От термина „гравитационен“ се вижда, че такъв язовир задържа маса вода поради своята гравитация - течението на реката не е в състояние да измести това огромно нещо от мястото си и водата започва да се издига. Извитите язовири се използват във високопланинските райони. Поради формата си (всъщност това е фрагмент от купол, огънат към изтласкващата вода), такъв язовир пренася товар от страните на каньона. Извит язовир е по-труден за изграждане, но по-икономичен по отношение на разхода на материали. На височина 100 m гравитационният язовир трябва да има основа с широчина 70–80 m, а при язовир с дъга със същата височина, широчината на основата ще бъде само около 5 м. Има и язовири със смесен гравитационно-арков тип (например язовирът на водноелектрическата централа Саяно-Шушенская, най-голямата в Русия) и тип крепост.

За да може язовирът да изпълни задачата си и да не донесе неприятни изненади, е необходимо задълбочено геологично проучване на речните участъци на мястото, където се планира изграждането на водноелектрическата станция. Историята знае случаи, когато язовирът е бил поставен на дъното, в който е имало карстови кухини. След като напълни резервоара, водата проникна в тези кухини и след това намери изход в долния поток. Резервоарът започна да се слива и за да се предотврати това, бетонът трябваше да се изпомпва в карстови празнини, чийто обем е приблизително равен на обема на самия язовир.

Скалистото дъно е идеално за изграждане на язовир, хлъзгава глинеста почва е по-малко предпочитана. В последния случай, ако язовирът не е с достатъчно тегло, той може просто да "отиде" с потока.

Как скобите изправят зъбите: видеоклип с бързи стъпки

Водата ще намери дупка

Язовирът е структурно сложна конструкция. Състои се от глухи язовири - през гребена, от които водата не прелива (или, във всеки случай, не трябва да прелива); язовири на станцията, през които водата от резервоара влиза в камери с турбини, въртящи валовете на електрически генератори; и преливни язовири, през които се изпуска вода за регулиране на нивото на водата в горния басейн (в резервоара).

Системата за разливане е един от ключовите елементи на хидравличната система. Нивото на водата в река, блокирана от язовир, може да варира значително в зависимост от времето на годината и климатичните фактори като топене на сняг и лед в горното течение или силни дъждове. Неконтролираното изпускане на вода от горния басейн може да доведе до унищожаване на цялата конструкция.

Може би повечето драматични събития, свързани с разрушаването на язовирите, са причинени именно от преливане на горния басейн поради навлизането на голямо количество стопила или буря вода. Последният подобен инцидент е станал през март тази година в Индонезия, когато язовирът, построен от нидерландските колониални власти през 1933 г., не може да издържи на натиска на тропическите душове. Водата, избягала на свобода, причини смъртта на около сто души. Една от най-големите аварии на хидравлични конструкции е станала в САЩ през 1976 г. В началото се появи малък теч в земния язовир, който блокира река Тетон (Айдахо). Отначало не му обръщали особено внимание, после, когато изтичането станало по-забележимо, те се опитали да го отстранят с помощта на строителна техника. В крайна сметка трябваше да бъдат изоставени булдозерите, за да се спасят човешките животи. Накрая пробивайки земния язовир, водата го ерозира за няколко минути.

Хищни морета

Язовирите са може би основната „ахилесова пета“ на хидроенергията. И именно около тях се водят непрекъснати дискусии между енергийни инженери и природозащитници. Очевидно изкуствените „морета“, възникнали в резултат на изграждането на водноелектрически съоръжения, не могат да се считат само за неизбежно зло. Резервоарите са от голямо значение за организацията на корабоплаването и риболова, служат като резервоари за питейна вода и изпълняват рекреационна функция (като каскада от резервоари за водосборните води на Московския канал). Често те помагат за решаване на проблеми с наводненията в райони, които се намират надолу по течението на блокираната река. Цената за това обаче превръща земята в дъно, големи промени в екологичната ситуация и дори климатичните промени. Често горите се наводняват и анаеробният разпад върху плитките на големи маси от растителна органичност води до отделяне на метан в атмосферата - един от „парниковите газове“. Този факт донякъде разваля образа на хидроенергията като алтернатива на изгарянето на изкопаеми горива.

Детето на първите петгодишни планове - гигантският язовир Рибинск - пое, както знаете, огромната древна територия, обитавана в самия център на Европейска Русия. „Морето“ запълни Молго-Шекснинската низина, образувана в резултат на топенето на ледника. Под водата бяха стотици села и целият град Молога, църкви, манастири, гробища и дори триста жители, които не искаха да напуснат „малката си родина“. „Гората сече - чиповете летят“ - това беше един от основните принципи на политиката на Сталин. В по-хуманни времена, по време на изграждането на други водохранилища на каскадата Волга, създадени от човека морета вече не могат да се разливат неконтролируемо, придавайки бреговата си линия на релефа. Единственият начин за спиране на разлива е използването на насипа, тоест изграждането на земни язовири по установените граници на резервоара. На практика това означава, че къщи, пътища или промишлени съоръжения, разположени в близост до язовира, са под нивото на резервоара и осигуряването на тяхната безопасност става отделен проблем. Не става въпрос само за поддържане на язовирите в добро техническо състояние, но и за защита на тези хидравлични конструкции от, така да се каже, човешки фактор. Сега покрай язовирите на някои резервоари на каскадата на Волга каскада се провеждат полицейски патрули и се издигат огради.

Язовир и вечност

Не трябва да забравяме и за друг проблем, свързан с появата на резервоари. Под натиска на огромна маса влага прониква в околната почва, повишавайки нивото на подземните води. Понякога това може да се използва: например в райони, където кладенците редовно изсъхват, зариването на местна река ще помогне за запълването им. Когато става въпрос за макро скали, покачването на подпочвените води води до заблатяване на огромни територии и други неприятни последици. По-специално, един от аргументите на природозащитниците, които се противопоставят на изграждането на водноелектрическата станция Евенки на река Долна Тунгуска, е вероятната инфилтрация на вода в кухините, останали от подземни ядрени експлозии в района. В този случай може да съществува опасност радиоактивен материал да попадне в Долна Тунгуска и Енисей. Създаването на резервоари също може да доведе до наводняване на подземни комунални услуги, мазета на сгради и мини в прилежащата територия. Разбира се, когато проектират водопроводи, те се опитват да изчислят такива странични ефекти, но ефектът на водния елемент не може да бъде 100% предвидим.

Големите хидравлични конструкции имат една уникална характеристика. За разлика от мина или кариера, те не могат да бъдат изоставени, дадени на милостта на силите на природата. Или язовирът трябва винаги да се поддържа в работно състояние (което на практика е малко вероятно да е възможно), или след определен период от време, хидроелектрическият комплекс трябва да бъде демонтиран и резервоарът да се източи или превърне в затворен резервоар. Само по този начин могат да бъдат избегнати катастрофалните последици от естественото унищожение. Между другото, това показва общите характеристики на ядрената енергия и водната енергия. Разходите за извеждане от експлоатация на атомна електроцентрала са сравними с разходите за нейното изграждане. Същото важи и за ВЕЦ. Изградените в СССР водноелектрически язовир са проектирани да работят за сто години. От една страна, векът е много, но от друга страна, някои водноелектрически централи, например, Жигулевската водноелектрическа централа на Волга, вече са работили около половината от времето или дори повече. Така пред въпроса какво да правят с изразходваните хидравлични конструкции и колко ще струват те за демонтаж или основна реконструкция, ще бъдат изправени пред живите поколения.

Очевидно работата с огромни водни маси изисква компетентни инженерни решения, технологична дисциплина и отговорност. За щастие, в Русия - в страна, в която водноелектрическите централи дават огромен принос в енергийния сектор - имаме както технологии, така и висококвалифицирани специалисти, които са в състояние да развият хидроенергията на принципите на ефективност, екологичност и безопасност.

Чудя се как работи ядрен реактор и могат ли роботите да построят къща?

Всичко за новите технологии и изобретения! добре Съгласен съм с правилата на сайта Благодаря. Изпратихме потвърждение на вашия имейл.

Препоръчано

Инвазивни хищници: домашните любимци заплашват биоразнообразието на Земята
2019
Как да гасите огън ... мълния
2019
Сбогом легенда: как Ту-134 ще бъде запомнен
2019