Дамба три ущелья на реке янцзы

«Три Ущелья». Крупнейшая гидроэлектростанция на планете

Современным символом энергетики Китая является дамба «Три Ущелья». Первая по мощности и масштабам гидроэлектростанция стоит на реке Янцзы в Китае, вблизи поселка Саньдоупин.

Место для ее возведения выбрано неслучайно. Янцзы является самой крупной рекой Поднебесной, протекающей в горах. Именно в каньоне Санься она пробивает Уишаньские горы, резко теряя высоту с 192 метров, до 40 над уровнем моря. Сочетание подобных природных условий, в которых протекает мощная река, идеальны для возведения гидроэлектростанции.

История строительства

О потребности создания масштабной ГЭС впервые заговорил первый президент Поднебесной Сунь Ятсен в 1919 году. Но претворить в жизнь проект получилось лишь спустя практически 100 лет. На протяжении этого времени правительство осуществляло изучение реки, предварительное проектирование объекта. Особенно острой стала потребность возведения плотины после паводка 1954 года, который унес жизни 30 тысяч человек. Однако создание столь масштабного и дорогостоящего инженерного сооружения было не под силу государству в то время, поэтому строительство откладывалось вплоть до начала 90-х годов. В 1992 году собранием народных представителей было решено возводить на берегах Янцзы мощнейшую гидроэлектростанцию в истории человечества.

Плотина три ущелья ГЭС начала строиться в 1994 году. Возведение дамбы завершилось к 2006 году, а по прошествии еще шести лет был запущен в действие последний из гидроагрегатов.

Основные сведения о ГЭС

Официальной датой ввода три ущелья ГЭС в эксплуатацию считается 4 июля 2012 года. За 20 лет строительства были возведены следующие сооружения, входящие в состав гидроэлектростанции:

  1. Бетонная дамба протяженностью более 2300 метров и высотой 185 метров.
  2. Три здания с 32 гидроагрегатами, 6 из которых находится под землей. Мощность каждого составляет 700 МВт.
  3. Судоподъемник, способный перемещать суда массой до 3 тыс. тонн.
  4. Судоходный шлюз.

ГЭС три ущелья Китай обладает колоссальной мощностью равной 22,5 ГВт с годовой выработкой электроэнергии в размере 100 млрд. КВт*ч. Предыдущим рекордсменом в этом компоненте являлась ГЭС «Итайпу», ее мощность равна 14 ГВт.

Строительство плотины образовало водохранилище общей площадью чуть меньше 40 кв. км. В период паводков его размеров достаточно для того, чтоб защитить близлежащие территории от затопления, а в засушливое время года вода используется для орошения.

Значение гидроэлектростанции «Три ущелья» для экономики Китая

Строительство гидроэлектростанции положительно сказалось на экономике страны. Помимо выработки электроэнергии, которая покрывает порядка 2% от общих энергозатрат государства, плотина выполняет также несколько других полезных функций.

Одной из них является улучшение проходимости грузовых и пассажирских судов. Судоподъемник, установленный на ГЭС, служит для быстрого прохода пассажирских судов. После ввода подъемника в эксплуатацию перемещение занимает не более 30 минут. Сооружение двухниточных пятиступенчатых шлюзов позволяет увеличить грузооборот на участке между Шанхаем и Чунцином в 10 раз, с 10 до 100 млн. тонн грузов в год.

Плотина три ущелья Янцзы защищает близлежащие населенные пункты от паводков — довольно частого явления для этой местности, которое всегда наносит огромный урон и влечет за собой тысячи смертей.

Влияние ГЭС на экологию

С точки зрения экологии, дамба три ущелья Китай может оцениваться по-разному. С одной стороны, благодаря строительству данного объекта существенно сокращается количество выбросов в воздух продуктов горения, которые образуются от получения электроэнергии на ТЭС путем сжигания угля. Тот факт, что электростанция подобного типа и масштабов способна заменить более 10 АЭС. При этом она абсолютно безопасна для экологии, что становится её неоспоримым преимуществом над остальными способами получения электроэнергии.

Благодаря строительству дамбы происходит фильтрация и оседание отходов, которые попадают в Янцзы, предотвращая их дальнейшее попадание в воды океана. Вместе с этим после создания гидроэлектростанции появились и негативные последствия. К ним относятся:

  • вымирание некоторых видов птиц и рыб;
  • участившиеся засухи;
  • вырубка лесов;
  • при возможном прорыве плотины в опасности окажутся более 350 тысяч жителей.

Интересные факты, связанные с ГЭС

Возведение такого значимого объекта для энергетики Китая, как гидроэлектростанция Санься сопровождалось рядом трудностей. Например, создавая водохранилище, пришлось пожертвовать огромным количеством земель сельскохозяйственного назначения, историческими объектами. Были затоплены более 1400 населенных пунктов, с общей численностью населения свыше 1,2 млн. человек. Все они были расселены.

Общая сумма, которая была потрачена на возведение, составляет около 26 млрд. $. Из них на создание самого объекта ушло около 13 млрд. $, остальные деньги были потрачены на переселение населения с затопленных территорий и проценты по кредитам.

Дамба три ущелья, электростанция, для создания которой было использовано более чем 27 млн. кубометров бетона. Система водосброса, которой оборудована плотина, способна за секунду пропустить более 115 000 тонн воды.

Гидроэлектростанция три ущелья, река Янцзы, взаимодействуя друг с другом, делают энергетику Китая одной из самих мощных в мире.

Читайте также:  Какие питание имеют реки кавказа

Источник

Дамба три ущелья на реке янцзы

Река Янцзы является крупнейшей водной артерией Китая и одной из мощнейших рек мира. Значительная часть течения реки проходит по горным районам, а учитывая тот факт, что исток реки находится в Тибете на высоте 5600 м, огромный гидроэнергетический потенциал реки очевиден. Одним из наиболее привлекательных для освоения участков реки является район «Трех ущелий», где река прорывается через горы Ушань и выходит на равнину. Сочетание узкой долины, больших падений и значительных расходов реки создало условия для строительства огромной гидроэлектростанции.

Район трех ущелий. Фото отсюда

Идею строительства в этом месте крупной ГЭС выдвинул еще в 1919 году первый президент Китая Сунь Ят Сен. В 1932 году предварительными проработками проекта занялось правительство Чан Кайши, затем началась японо-китайская война и проектом заинтересовались японские инженеры. После того, как японцев выгнали, в створе работали американцы, после чего дело застопорилось в связи с гражданской войной. После победы коммунистов, Мао Цзедун также поддержал проект, особенно после разрушительного наводнения 1954 года, унесшего жизни более чем 30 тысяч человек. На помощь китайцам пришли советские инженеры, проводившие изыскания в створе и составившие схему использования реки.

Однако, далее в Китае началась известная «культурная революция», и руководству страны стало не до ГЭС. Кроме того, испортились отношения с СССР, а со странами Запада у председателя Мао они всегда были плохими; собственными же силами построить столь масштабный объект китайцы тогда не могли. Было решено начать освоение Янцзы с проекта поменьше, а именно с ГЭС Гэчжоуба – гидроэлектростанции руслового типа мощностью 3,15 ГВт ниже по течению, которая сейчас выполняет роль контррегулятора для «Трех ущелий». Ее строительство, начатое в 1970 году, к 1988 году было завершено, и встал вопрос о том, что строить дальше.

К этому моменту Китай уже мог позволить себе самые масштабные проекты, но решиться на строительство самой большой и дорогой электростанции в мире было не так просто. Рассматривались разные варианты, в частности создания вместо одной грандиозной плотины трех поменьше, но необходимость создания емкого водохранилища, способного защитить нижележащие земли от наводнений, стала серьезным аргументом для строительство одной большой плотины. Решение о строительстве было принято высшим органом управления страной – Всекитайским собранием народных представителей в 1992 году, из 2633 делегатов поддержали проект 1767 человек.

Строительство ГЭС началось 14 декабря 1994 года. Река была перекрыта в 1997 году, в 2003 году пущен первый гидроагрегат, в 2006 году завершено строительство плотины. Что же получилось в итоге?

ГЭС на космическом снимке. Фото отсюда

При всей своей грандиозности, в конструктивном плане ГЭС «Три ущелья» довольно проста. Это типичная гравитационная бетонная плотина с поверхностным водосбросом, очень похожую конструкцию имеет например Красноярская ГЭС. Высота плотины – 185 м, длина – 2,3 км, в плотину и здание ГЭС уложено 27,2 миллиона кубометров бетона. Водосброс расположен по центру плотины и рассчитан на пропуск 116 000 м3/с воды (только вдумайтесь – в секунду более чем со стометровой высоты обрушивается более чем 100 тысяч тонн воды!).

Разрез по станционной плотине и зданию ГЭС.

Для столь масштабного сооружения, одним зданием ГЭС обойтись не удалось, и их у «Трех Ущелий» целых три – левобережное (14 гидроагрегатов), правобережное (12 гидроагрегатов) и подземное (6 гидроагрегатов). Итого, на станции 32(!) гидроагрегата мощностью по 700 МВт, не считая двух «небольших» (по 50 МВт) гидроагрегатов собственных нужд. Таким образом, общая мощность станции после завершения строительства составит 22,5 ГВт, а среднегодовая выработка – около 100 млрд.кВт.ч. На данный же момент (ноябрь 2011) еще не закончены работы по монтажу и наладке трех гидроагрегатов в подземном здании ГЭС, соответственно мощность станции составляет 20,4 ГВт. Для сравнения, находящаяся на втором месте бразильская ГЭС Итайпу имеет мощность 14 ГВт.

Рабочее колесо гидротурбины «Трех Ущелий». Фото отсюда

Электроэнергия с ГЭС выдается по сети ЛЭП напряжением 500 кВ, как переменного, так и постоянного тока. ГЭС должна играть роль центра создаваемой единой энергосистемы Китая. Когда строительство станции только начиналось, то планировалось, что «Три ущелья» будут обеспечивать 10% потребности Китая в электроэнергии; однако, энергопотребление росло такими темпами, что сейчас эта цифра сократилась до 2%.

Водосбросная плотина и здание ГЭС. Фото отсюда

Особое значение при строительстве ГЭС уделено обеспечению судоходства. Речной транспорт на Янцзы развит очень хорошо (река-то не замерзает) и имеет большое значение. Обычно, на таких напорах пропуск судов осуществляется через судоподъемники (например, такой установлен на Красноярской ГЭС с высотой плотины 121 м). Судоподъемник на «Трех ущельях» тоже есть (точнее, строится), но он предназначен для пропуска в основном пассажирских судов весом до 3000 т. Грузовые же суда пропускаются через уникальные двухниточные пятиступенчатые шлюзы, рассчитанные на суда водоизмещение до 10 000 т. Водохранилище ГЭС кардинально улучшило условия для судоходства, грузопоток вырос в 5-6 раз.

Судоходство на Янцзы. Фото отсюда

Плотина станции создала крупное водохранилище общей емкостью 39 км3, из которых полезная емкость составляет 22 км3. Такая емкость позволяет эффективно использовать водохранилище ГЭС для защиты от наводнений; согласно расчетам, вероятность сильных наводнений после ввода плотины снижена с 10% до 1% в год. В 2010 году, плотина прошла испытание сильнейшим наводнением – при притоке в 70 000 м3/с (максимальный за 130 лет!) вниз сбрасывалось почти вдвое меньше – 40 000 м3/с, остальное аккумулировалось в водохранилище, уровень которого вырос за сутки на 3 м. Это позволило спасти множество жизней и предотвратить многомиллиардный ущерб.
В засушливые периоды года аккумулированная в водохранилище вода срабатывается, что позволяет использовать ее для орошения.

Читайте также:  Где искать перловицу на реке

Водосброс ГЭС в работе. Фото отсюда

Однако, за большое и емкое водохранилище пришлось заплатить (в прямом и переносном смысле) большую цену. На новые места жительства пришлось переселить 1,24 миллиона(!) человек, в том числе население двух довольно крупных городов. В зоне затопления оказалось 1300 археологических объектов (впрочем, они были детально исследованы и частично вынесены на незатопляемые отметки). На подготовку зоны затопления ушло около половины общих затрат проекта, оцениваемых в 22,5 млрд.$. Впрочем, только за счет выработки электроэнергии эти колоссальные затраты окупятся за 10 лет после окончания строительства.

Каскад ГЭС на Янцзы. Взято отсюда

«Три ущелья» – самая большая, но отнюдь не последняя ГЭС на Янцзы. Выше по течению строится целый каскад из весьма солидных станций, который после завершения станет крупнейшим по мощности в мире. Но это уже тема для отдельного разговора.

Источник

Самая большая плотина – «Три ущелья» на реке Янцзы. Часть 1

Самая большая плотина во всем мире – «Три ущелья» в Китае. Она встала на пути реки Янцзы – основной водной артерии страны, даже в недостроенном состоянии она уверенно занимала первые позиции среди всех плотин мира по объемам использованных материалов, по физическим размерам и объемам потраченных финансовых средств, а гидроэлектростанция при ней – по объему вырабатываемой электрической энергии.

Если бы измерялось явление общественного резонанса, то и здесь бы эта плотина стала лидером: в информационной политической войне между новым и старым Китаем мегапроект «Три ущелья» стал основной разменной монетой.

Дамба «Три ущелья» является грандиозным сооружением: ширина — 600 м, длина — 2309 м, высота — 185 м. Для сравнения, до 2006 года самой большой дамбой в мире являлась дамба Гранд Кули в США: ширина — 503 м, длина — 1592 м, высота — 168 м. На строительство американской плотины ушло 9,16 млн. м 3 бетона, на «Три ущелья» — 28 млн. м 3 .

Паводок на поводок

Главной причиной строительства дамбы и плотины на реке Янцзы – самой большой реке Китая, стали постоянные паводки, выливающиеся в катастрофические наводнения. За тысячелетие их было 215. Последнее случилось в 1998 году, как раз в разгар строительства дамбы. К этому времени уже была построена временная плотина на реке, которая отводила ее русло от участка под строительство. Но она никак не помешала привычному буйству природы. В итоге разлив Янцзы в 1998 году унес 4000 жизней земледельцев, работающих ниже по течению реки, 14 млн. людей остались без жилья. Экономические потери страны в сумме приравниваются к $24 млн.

Печальные результаты наводнения 1998 года в качестве аргумента используют и противники, и сторонники проекта «Три ущелья». Сторонники считают, что благодаря тому, что спуск паводковых вод теперь будет под контролем плотины, останутся в прошлом траурные церемонии по жертвам водных катастроф. Противники убеждены, что самая большая трагедия еще впереди. Дело в том, что после строительства дамбы в области ущелий Уся, Цюйтан и Силин в центральной провинции Хубэй возникло водохранилище размером в 1000 км 2 , глубиной 175 м. Всей своей массой на плотину на реке давят 22 млрд. м 3 воды. Если плотина обрушится в результате землетрясения, например, то невозможно даже представить последствия этого обрушения. Ведь по берегам реки Янцзы проживает примерно 360 млн. человек, а в ее дельте располагается большая часть сельскохозяйственных угодий.

Кроме землетрясения обрушение может произойти в результате сверхпаводка, после чего вода может просто перейти через край дамбы и подточить у ее основания дно. В истории есть примеры подобных трагедий. В середине ХХ века в США, в штате Пенсильвания из-за проливного дождя произошел паводок, после чего вода перелилась через край плотины. Падая с высоты нескольких метров, вода ударялась о речное дно у основания плотины с такой силой, что поплыл ее фундамент, и она рухнула, освободив путь реке Аустине, заточенной в неволе. Городок Джорджтаун, находящийся вниз по течению реки, смыло с лица земли стеной воды высотой около 18 метров. Пропали без вести более 2000 человек. Масштаб катастрофы был таким, что даже тел погибших не нашли.

Неправильная оценка свойств глины, являющейся составной частью основания сооружения, оказалась причиной разрушения Безенской плотины во Франции в Вогезах. 150 жизней и четыре населенных пункта – последствия катастрофы. Крупнейшая катастрофа в послевоенной Европе также случилась из-за обрушения плотины на реке. Дамба Мольпассе, расположенная во французском Провансе, рядом с городом Фрежюсон в 1959 году повторила полностью сценарий Пенсильванской катастрофы, унеся больше 1000 жизней людей. Высота дамбы Мольпассе составляла 65,5 метров, т.е. втрое ниже плотины на реке Янцзы «Три ущелья».

Читайте также:  Где находиться вятка река

Именно после этой трагедии инженеры во всем мире пересмотрели принципы строительства фундаментов будущих плотин. С того времени фундаменты плотин стали строиться на бетонных подошвах разной формы, которые призваны укреплять дно и распылять массы падающей воды так, чтобы она утрачивала основную часть своей силы и не могла размыть грунт.

На плотине «Три ущелья» имеется система распыления массы воды, но противникам мегапроекта это не приносит спокойствия, потому что трагедий из-за деятельности плотин в истории столько же, сколько фамильных портретов в гостиной Баскервиль-холла. И каждая их них может повториться в случае с плотиной на реке Янцзы.

Бетонное охлаждение

Следующая проблема плотин на реке подобного масштаба – бетон и его свойства. Даже маленькая трещинка в теле плотины теоретически может привести в будущем к ее полному разрушению, а избежать микротрещин, когда работаешь с таким количеством бетона, практически невозможно. Причина содержится в свойствах этого стройматериала.

Бетон состоит из песка, цемента и воды, которые нагреваются, образуя бетонную смесь. В естественных условиях бетон начинает застывать от внешних сторон по направлению к внутренним слоям, и когда остужается очень большой объем бетона, то внутри он долго продолжает оставаться горячим. В итоге он остывает и, соответственно сжимается позднее, чем внешняя оболочка, поэтому вероятность деформации формы заливки и образования трещин достаточно высока.

Чтобы остудить столько бетона, сколько было нужно для известной плотины Гувера на реке Колорадо в США, естественным путем, понадобилось бы 125 лет. Американские инженеры для ускорения этого процесса до 22 месяцев замуровали в тело плотины около 950 км стальных труб, по которым пропускали воду, которая охлаждалась на заводе, построенном специально для этого. Тем не менее, плотина Гувера окончательно продолжает застывать до сих пор. А здесь «всего лишь» 3,33 млн. м 3 бетона. Именно «всего лишь», потому что при сооружении дамбы «Три ущелья» использовалось 28 млн. м 3 этого известного строительного материала.

Несмотря на то, что на дамбе «Три ущелья» бетона почти в восемь раз больше, от его искусственного охлаждения отказались. Вместо этого решили заливать смесь очень маленькими порциями. Залитые участки обкладывали льдом и периодически напускали искусственный туман над плотиной, чтобы солнце не мешало процессу затвердевания. Конечно, времени потребовалось больше: дамбу Гувера построили за пять лет, а плотину на реке Янцзы за девять лет. Строители постарались сделать все, чтобы дамба могла «держать удар» любой силы.

Дрожь земли

Крепкое тело плотины не дает стопроцентной гарантии предотвращения катастроф. История интересна тем, что скептики при желании найдут в ней множество страшилок. Например, в юго-западной Индии в 1967 году случилось землетрясение с амплитудой 6,3 по шкале Рихтера. Сейсмологи впоследствии заключили, что причиной его стало водохранилище, созданное в 1962 году плотиной Койна для обеспечения водой Бомбея. Ученые считают, что сильнейшее давление воды на грунт привело в напряжение горные породы, лежащие под ним, что через пять лет привело к их смещению, спровоцировав землетрясение. Печальный результат трагедии – 177 погибших и 2300 раненых.

Очевидно, что берега рек, где сооружают дамбы, не рассчитаны на сдерживание таких объемов воды в своем русле. Это относится и к «Трем ущельям»: с начала сооружения плотины на реке зафиксировано обрушение берегов практически в ста местах суммарной протяженностью сорок километров. Глава штаба по предотвращению катастроф в области геологии, который был создан на период кампании «Три ущелья», тоже считает, что такие оползни вызывают волны высотой около нескольких десятков метров, что приводит к размыванию берегов.

Борьба с этим явлением, которое неминуемо при сооружении плотин на реке, ведется нешуточная: еще к 2006 году на работы для предотвращения оползней в области Трех ущелий правительство Китая выделяло около $1,5 млрд. Если проанализировать в целом бюджет стройки, который колеблется от $25 до $75 млрд., то становится ясно, что две трети наибольшей суммы запланирована на расходы, сопутствующие строительству. В том числе на борьбу с оползнями, вывоз исторических объектов и расселение людей из зоны затопления, а также на различные не предусмотренные ранее явления. Например, на возведение очистительных сооружений в городах, где сточные воды пополняют отныне не проточный проток Янцзы, как раньше, а резервуар, протянувшийся на 600 км вверх по течению, а это уже совсем другая экология.

К началу строительства из 40 городов, находящихся выше указанного места плотины, сооружения для очистки сточных вод были только у двух городов, и ни проектов, ни денег изначально на изменение такого положения дел у строителей дамбы не имелось. Сегодня ситуация изменилась: этим и объясняется сумма $75 млрд., которой в последние годы оцениваются «Три ущелья».

Источник

Поделиться с друзьями
Байкал24