Гэс три ущелья

masterok

Некоторое время назад интересовался этим проектом. Грандиозное сооружение. А тут недавно подоспел информационный повод:
5 июля 2012 года о введении в строй последнего энергоблока крупнейшего в мире гидроэнергетического узла «Санься» /»Три ущелья»/ объявлено в Китае. Таким образом, расположенная в среднем течении реки Янцзы ГЭС вышла на полную мощность.

Впервые одновременно заработали все 32 турбины станции, совокупная мощность которых достигает 22,4 млн Квт. Это событие совпало с началом паводкового сезона, сообщает местная печать.

Сооружение гидроузла, в который было вложено почти 30 млрд долларов, началось в 1993 году. Реализация масштабного проекта потребовала переселения из региона около 1,3 млн сельских жителей.

В 2006 году была достроена крупнейшая в мире плотина, а спустя два года ввели в эксплуатацию 26 энергоблоков ГЭС на обоих берегах гигантского водохранилища. Затем их число увеличили еще на шесть за счет установки гидроагрегатов мощностью по 700 тыс кВт в подземном машинном зале.
Давайте подробнее посмотрим и прочитаем про это творение рук человеческих.

Гидроэлектростанция «Три ущелья» («Санься») на реке Янцзы в Китае занимает в гидроэнергетике особое место. Очень уж много в ней «самого-самого» – самая мощная и дорогая электростанция в мире, самое большое количество переселяемого населения, самые жаркие дебаты вокруг ее строительства.
Встав на пути реки Янцзы – главной водной артерии страны, она даже недостроенная уверенно держала первенство среди плотин мира по физическим размерам, объемам использованных стройматериалов и потраченных денежных средств, а гидроэлектростанция при ней – по количеству вырабатываемой электроэнергии.

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.

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.

Клкиабельно 3000 рх
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.

Кликабельно 4000 рх, панорама

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?

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!).

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.

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%.

Кликабельно 4000 рх, панорама
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.

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.

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.

«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.

«Три ущелья» призваны не только вырабатывать в огромных масштабах «чистую» электроэнергию, но и предотвращать масштабные наводнения в бассейне Янцзы.

В то же время, все большее число экспертов сейчас признают, что сооружение такого мегакомплекса, наряду с огромными положительными достижениями, обернулось и рядом побочных негативных последствий. Считается, что этот объект нарушил экологическое равновесие в регионе, провоцирует геологические катастрофы, участившиеся засухи и аномальные природные явления.

Клкиабельно 4000 рх

Дамба «Три ущелья» – грандиозное сооружение 2309 м в длину, 600 м в ширину и 185 м в высоту. Для сравнения: самая большая дамба в мире до 2006 года – Гранд Кули в США имеет лишь 1592 м в длину, 503 м в ширину и 168 м в высоту. И если возведение самой большой американской плотины потребовало 9,16 млн кубометров бетона, то на «Три ущелья» его ушло уже 28 млн кубометров.

Строительство ГЭС началось в 1992 году, окончание строительства запланировано на 2010 год.

Состав сооружений ГЭС:

  • гравитационная бетонная плотина длиной 2309 м и высотой 185 м;
  • левобережное приплотинное здание ГЭС с 14 гидроагрегатами;
  • правобережное приплотинное здание ГЭС с 12 гидроагрегатами;
  • правобережное подземное здание ГЭС с 6 гидроагрегатами;
  • двухниточный пятиступенчатый судоходный шлюз (в основном предназначен для грузовых судов, время прохода шлюзов около 4 часов);
  • судоподъемник (в основном предназначен для пассажирских судов, грузоподъёмность 3 000 т., время подъёма 30 мин.)

Проектная мощность ГЭС — 22,4 ГВт, среднегодовая выработка на 2008 год составила 80,8 млрд кВт·ч. В трёх зданиях ГЭС должны быть размещены 32 радиально-осевых гидроагрегата мощностью по 700 МВт, работающих при максимальном напоре 113 м. После добавления подземного машинного зала количество вырабатываемого электричества в год будет в бо́льшей степени зависеть от размера паводка на Янцзы, для оработки которого и предназначены
дополнительные электрогенераторы.

Напорные сооружения ГЭС образуют крупное водохранилище, при создании которого было затоплено 27 820 га обрабатываемых земель, переселяется ок. 1,2 млн человек. Под воду ушли города Ваньсянь и Ушань.

Ниже по течению плотины.
Одной из причин строительства дамбы на Янцзы – самой большой реки Китая, были постоянные паводки, которые выливались в по-настоящему катастрофические наводнения. За тысячелетие их произошло 215. При этом последнее совсем недавно – в 1998 году, в разгар реализации проекта «Три ущелья». На тот момент уже была построена временная плотина отводящая русло Янцзы от участка под основное строительство. Однако, она никак не могла помешать обычному буйству природы. В результате разлив Янцзы 1998 года унес 4000 жизней крестьян, возделывавших землю ниже по течению реки, 14 млн человек лишил домов. Общие экономические потери страны тогда были оценены в $24 млн.

Однако, печальные последствия наводнения 1998 года как аргумент в пользу своей позиции используют и сторонники, и противники проекта «Три ущелья». Сторонники утверждают, что теперь, благодаря контролю за спуском паводковых вод, предусмотренному плотиной, траурные церемонии по жертвам наводнений остались в прошлом. Противники же наоборот убеждены, что главная трагедия еще впереди. Дело в том, что в результате строительства дамбы в районе ущелий Цюйтан, Уся и Силин в центральной провинции Хубэй образовалось водохранилище размером в 1000 кв километров и глубиной в 175 метров. Таким образом, на плотину давят своей массой 22 млрд кубометров воды. Если – не дай Бог – плотина обрушится, например, в результате землетрясения, то последствия этого обрушения невозможно даже вообразить, ведь по берегам Янцзы проживает 360 млн человек и в ее дельте находится большая часть сельскохозяйственных земель.

Помимо землетрясения причиной обрушения плотины может стать и сверхпаводок, в результате чего вода может перелиться через край дамбы и подточить дно у ее основания. История знает примеры таких трагедий. Так, в середине XX века в штате Пенсильвания, США, проливной дождь вызвал паводок, в результате которого вода попросту перелилась через край бетонной плотины. Падая с высоты в несколько десятков метров, вода с такой силой ударялась о речное дно у основания плотины, что ее фундамент поплыл, и она рухнула, освободив дорогу заточенной в неволе реке Аустине. Небольшой городок Джорджтаун, который находился вниз по течению, смыло с лица земли стеной воды высотой 18 метров. Более 2000 человек пропали без вести. Другими словами, масштаб катастрофы был таким, что не нашли даже тел погибших.

Ошибочная оценка свойств глины, находившейся в основании сооружения, стала причиной разрушения Безенской плотины в Вогезах во Франции. Четыре населенных пункта и 150 человеческих жизней – итог катастрофы. Да и самая крупная катастрофа в послевоенной Европе тоже произошла из-за обрушения плотины. Дамба Мольпассе во французском Провансе недалеко от города Фрежюсон в 1959 году полностью повторила сценарий Пенсильванской катастрофы, унеся более тысячи человеческих жизней. И это при том, что высота дамбы Мольпассе была всего 65,5 метров, т.е. ровно втрое ниже плотины «Три ущелья».

Правда, именно эта трагедия заставила инженеров всего мира пересмотреть принципы установки фундаментов всех будущих плотин. С тех пор фундаменты плотин ставятся на бетонные подошвы различной формы, цель которых укрепить дно и распылить массы падающей воды таким образом, чтобы она, утрачивая большую часть своей разрушительной силы, не размывала грунт.

Клкиабельно 4000 рх
Система распыления водной массы есть и на плотине «Три ущелья», но противникам мегапроекта долгожданного спокойствия это не приносит. А все потому, что трагедий, связанных с функционированием плотин в истории – такая же череда, как фамильных портретов в гостиной Баскервиль-холла. И каждая из них теоретически готова повториться в трех ущельях.

Кликабельно
Другая проблема плотин такого масштаба – бетон и его свойства. Теоретически даже маленькая трещина в теле плотины может привести к полному ее разрушению, а избежать этих микротрещин, когда имеешь дело с таким количеством бетона, почти невозможно. Причина кроется в свойствах этого распространенного строительного материала.

Агрегаты ГЭС
Бетон состоит из цемента, воды и песка, которые, образуя бетонную смесь, нагреваются. При этом в естественных условиях бетон застывает от внешних сторон внутрь, и когда остужается слишком большое количество бетона, он долго остается горячим внутри. В результате он остывает и, соответственно, сжимается позже внешней оболочки, и таким образом вероятность деформации формы заливки и возникновения трещин весьма высока. Например, для того, чтобы естественным образом остудить то количество бетона, которое потребовалось для знаменитой плотины Гувера на реке Колорадо в США, потребовалось бы 125 лет. Чтобы сократить этот процесс до 22 месяцев американские инженеры замуровали в тело плотины более 950 км стальных бетонных труб, по которым пускали воду, охлаждаемую на специально построенном для этого заводе. Тем не менее, окончательно плотина Гувера продолжает затвердевать до сих пор. А это «всего лишь» 3,33 млн кубометров бетона. Да-да, «всего лишь», ибо при возведении дамбы «Три ущелья» потребовалось 28 млн кубометров этого популярного строительного материала.

Несмотря на почти в восемь раз большее количество бетона, на дамбе «Три ущелья» отказались от его искусственного охлаждения. Вместо этого было принято решение заливать смесь очень маленькими партиями. Но все равно приходилось обкладывать залитые участки льдом и время от времени напускать над плотиной искусственного тумана, чтобы солнце не замедляло процесс затвердевания. Ну и, конечно, потребовалось большее количество времени: если дамбу Гувера возвели за пять лет, то строительство плотины на реке Янцзы заняло все девять. Словом, строители сделали все, чтобы сооружение могло, как говорят боксеры, «держать удар» любой силы.

Кликабельно
Однако, крепость тела плотины не является стопроцентной гарантией предотвращения водных катастроф. История тем и занимательна, что при большом желании скептики могут найти в ней массу страшилок для неискушенного обывателя. Так, в 1967 году в юго-западной Индии произошло землетрясение с амплитудой 6,3 балла по шкале Рихтера. Как впоследствии заключили сейсмологи, его причиной стало водохранилище, образованное в 1962 году плотиной Койна для снабжения водой Бомбея. По мнению ученых, огромное давление воды на грунт привело горные породы, лежащие под ним, в напряжение, что и привело через пять лет к их смещению, вызвав землетрясение. Печальный итог трагедии – 2300 раненых и 177 погибших.

Район трех ущелий сейсмоактивным никогда не считался. Однако, в 2001 году здесь было зафиксировано землетрясение силой 4 балла. Несмотря на то, что ни о каком давлении воды на грунт и горные породы в тот момент говорить не приходилось – на время строительства река была пущена в обход, противникам проекта это дало лишний повод пророчить необратимое. Стали ли подземные толчки результатом естественного движения земной коры (все-таки дамба строилась на стыке трех горных ущелий, откуда, собственно, и ее название) или их спровоцировали земляные работы, так и осталось невыясненным. Зато огромные оползни по берегам образовавшегося позже водохранилища – очевидный и, стало быть, неоспоримый факт, и само по себе способно привести к катастрофе, как, например, в Итальянских Альпах. 9 октября 1963 года со склона горы Ток в водохранилище плотины Вайонт сползло 240 млн кубометров грунта. Волна высотой 100 метров перемахнула через гребень устоявшей дамбы и смыла селение Лонгароне и вместе с ним 2500 человек.

Сбор мусора по руслу водохранилища.
Совершенно очевидно, что берега рек, на которых строятся дамбы, не рассчитаны на сдерживание в своем русле таких объемов воды. Это касается и Трех ущелий: с начала строительства плотины зафиксировано обрушение берегов в почти ста местах общей протяженностью около сорока километров. Даже по признанию главы штаба по предотвращению геологических катастроф, созданном на время кампании «Три ущелья», эти оползни вызывают волны высотой в несколько десятков метров, что приводит к дальнейшему размыванию берегов.

Однако, борьба с этим неминуемым при строительстве плотин явлением ведется нешуточная: еще к 2006 году на работы по предотвращению оползней в районе Трех ущелий правительством Китая было потрачено более $1,5 млрд. Да и в целом, если проанализировать бюджет стройки, который в зависимости от того, кто его освещает, колеблется от $25 до $75 млрд, становиться ясно, что 2/3 максимальной суммы запланированы на сопутствующие строительству расходы. В числе оных борьба с оползнями, расселение людей и вывоз исторических объектов из района затопления, а также на разного рода ранее не предусмотренные явления. Например, на строительство очистных сооружений в городах, чьи сточные воды отныне пополняют не проточный, как ранее, поток Янцзы, а протянувшийся на 600 км вверх по течению резервуар, а это совсем другая экология.

Так, к моменту начала строительства из 40 городов, расположенных выше обозначенного для плотины места, сооружения для очистки своих сточных вод имели только два города, и изначально ни проектов, ни денег на изменение данного положения дел у строителей дамбы не было. Сегодня ситуация исправлена: отсюда и $75 млрд, в которые оцениваются «Три ущелья» в последние годы.

Еще одной статьей расходов, делающей дамбу «Три ущелья» самой дорогой плотиной в мире, стали затраты на расселение 1,3 млн человек, живших в зоне, подлежащей затоплению. И не исключено, что $75 млрд – еще не предел для самой большой плотины в мире. На борьбу с какими последствиями глобального вмешательства в природу предстоит потратиться авторам проекта «Три ущелья» еще, покажет время. Дадут ли о себе знать затопленные вместе с опустевшими населенными пунктами промышленные предприятия и шахты, пока неясно. Зато образ жизни крестьян, живущих ниже по течению Янцзы, уже изменился.

Кликабельно 3000 рх
Дело в том, что всякое земледельческое хозяйство, находящееся в дельтах рек, как правило, удобряется самым естественным образом (нет, не тем, о котором вы подумали). Микросреда, формирующаяся в потоке реки и состоящая из натуральных ингредиентов – звериного, птичьего и рыбьего помета, палой листвы и растений, останков животных и рыб и многого другого – является лучшим коктейлем, изготовленным самой природой для удобрения сельскохозяйственных земель. Плотина удерживает этот поток, который в результате без всякой пользы превращается в ил под водой у основания дамбы. Вместо него крестьянам уже сейчас приходиться закупать удобрения на стороне.

Конструкцией плотины сброс илового осадка предусмотрен, но большая его часть будет все же копиться по ту стороны дамбы. Мало того, что из-за этого крестьяне лишились естественного удобрения своей земли, так еще копящийся иловый осадок способен со временем затруднить работу гидроэлектростанции.

Впрочем, авторы проекта «Три ущелья» убеждены, что система сброса ила, пусть и частичная, гарантирует бесперебойную работу (без заиливания водных сливов и шлюзов) плотины на 100 лет вперед. Тем не менее, не исключено, что разработка систем поднятия ила со дна водохранилища и строительство завода по переработке его в натуральные удобрения – не за горами. А поскольку пока о технологии поднятия тяжелого и вязкого ила со дна рек никто не слышал, то и конечная потенциальная стоимость проекта «Три ущелья» увеличивается еще на неопределенную, но весьма существенную сумму.

Как бы то ни было, сторонниками проекта он продолжает считаться выгодным: не стоит забывать, что дамба «Три ущелья» строилась не только для того, чтобы избавить жителей, населивших нижнее течение Янцзы, от разрушительных наводнений, но и для того, чтобы обеспечить развивающуюся промышленность страны электроэнергией.

Кликабельно 4000 рх
Экономисты со своими прогнозами ошиблись. За время строительства – с 1992 по 2010 годы – финансовый эффект от плотины несколько снизился. Так в 1993 году мощности ГЭС было достаточно, чтобы на 10% удовлетворить всекитайский спрос на электроэнергию. Однако, за это время в стране произошел такой промышленный рывок, что сегодня проектной мощности ГЭС «Три ущелья» хватает на выработку только 3% всего потребляемого страной электричества.

После окончания, проект будет стоить 180 миллиардов юаней, что более чем на 20 миллиардов юаней меньше, чем изначально планировалось потратить — 203.9 миллиарда юаней (менее чем 30 миллиардов USD). Согласно Национальной Комиссии Развития и Реформ Китая, требуется 366 граммов угля, чтобы произвести 1 кВтч электричества в Китае. Поэтому, дамба Три Ущелья (Санься) потенциально уменьшат угольное потребление на 31 миллион тонн ежегодно, также сокращая атмосферную эмиссию на 100 миллионов тонн парникового газа, на миллионы тонн пыли, двуокиси серы, азотной окиси, угарного газа и ртути.

За последнее тысячелетие на реке Янцзы произошло 215 катастрофических наводнений. Наводнение 1998 года повлекло за собой 4000 смертей, 14 миллионов человек лишились своих домов, экономические потери составили $24 миллиона. После строительства дамбы наводнений больше не будет.

За время строительства Трех Ущелий было затоплено 13 городов, 140 поселков и 1300 деревень. 1.3 миллиона человек покинули свои дома, 1300 археологических достопримечательности Китая были уничтожены, навсегда исчезнув под водой.

Около 265 галлонов отходов и сточных вод сбрасывается в Янцзы ежегодно. Раньше река выносила все выбросы в океан, сейчас они будут оседать и фильтроваться, благодаря проекту плотины Три Ущелья.

Несколько тысяч заводов и заброшенных шахт были затоплены после завершения дамбы. Экологи предупреждают, что это может повлечь за собой серьезные последствия из-за попадания в воду отходов.

360 миллионов людей живут по обоим берегам реки Янцзы ниже по течению реки. Если случится катастрофа, то все эти люди окажутся под серьезной угрозой.

Три ущелья (электростанция)

ГЭС Три ущелья

Страна

Китай Китай

Местоположение

Саньдоупин

Река

Янцзы

Каскад

Каскад ГЭС на Янцзы

Собственник

China Yangtze Power

Статус

в эксплуатации с 04.07.2012

Год начала строительства

Годы ввода агрегатов

2003—2012

Эксплуатирующая организация

China Yangtze Power

Основные характеристики

Годовая выработка электроэнергии, млн кВт⋅ч

98 800 (2012)

Разновидность электростанции

плотинная

Расчётный напор, м

80,6

Электрическая мощность, МВт

18 200 (2009); 22 500 (2012)

Характеристики оборудования

Тип турбин

радиально-осевые

Расход через турбины, м³/с

600—950

Мощность генераторов, МВт

32×700, 2×50

Основные сооружения

Тип плотины

бетонная
гравитационная
водосбросная

Высота плотины, м

Длина плотины, м

Шлюз

двухниточный, 5 камер 280×35×5 м
судоподъёмник 1 камера 120×18×3,5 м

ОРУ

500 кВ

На карте

ГЭС Три ущелья

Категория на Викискладе

Плотина «Три ущелья» (слева) и плотина «Гэчжоуба» (справа) из космоса

Три ущелья (кит. трад. 三峽, упр. 三峡, пиньинь: Sānxiá, палл.: Санься) — гравитационная плотинная гидроэлектростанция, расположенная на реке Янцзы в провинции Хубэй, Китай. Является крупнейшей в мире (англ.) электростанцией по установленной мощности в 22,5 ГВт. За 2014 год ГЭС «Три ущелья» произвела рекордные для мира 98,8 млрд кВт⋅ч.

По состоянию на 2018 год, «Три ущелья» является крупнейшим по массе сооружением мира. Его бетонная плотина, в отличие от «Итайпу», является сплошной и весит более 65,5 млн т. По совокупной стоимости работ «Три ущелья» оценивается в 203 млрд ¥, или около 30,5 млрд , и является пятым по стоимости крупнейшим инвестиционным проектом в мире. Образованное плотиной водохранилище содержит 39,3 км³ воды и является 27-м по объему в мире (англ.). Для его заполнения с прибрежных районов было переселено 1,3 млн человек, что стало самым масштабным переселением в истории для возведения искусственных сооружений. Затраты на переселение людей составили около трети всего бюджета на строительство.

Помимо выработки экологичной электроэнергии (и, как следствие, снижения выброса парниковых газов от ТЭС), плотина защищает нижележащие по течению города от губительных паводков Янцзы. Увеличение глубины реки вверх по течению улучшило также условия судоходства; оборудованный пятью шлюзами гидроузел увеличил местный грузооборот в десять раз. У проекта такого масштаба имеются и негативные последствия: затопление плодородных земель в областях выше по течению, удержание наносного ила плотиной (и снижение естественной удобряемости земель в нижних районах при прежних ежегодных разливах Янцзы), затопление археологических объектов, повышение риска оползней, снижение биологического разнообразия. При прорыве плотины в зоне затопления находится более 360 млн человек, поэтому сам объект и окрестные воды патрулируются армией КНР с использованием вертолетов, дирижаблей, бронемашин и роботов для разминирования бомб.

История

Идея строительства большой плотины на реке Янцзы была первоначально высказана ещё премьер-министром Гоминьдана Сунь Ятсенном в труде «Международное развитие Китая» в 1919 году. Он заявил что в районе Трех ущелий плотина способна генерировать мощность в 30 млн лошадиных сил (22ГВт). В 1932 году правительство Китайской республики, возглавляемое Чан Кайши, начало предварительную работу над планами строительства плотины. В 1939 году во время Японо-Китайской войны Японские военные силы заняли округ Ичан и осмотрели этот район. Японский проект плотины был завершен и ожидалась лишь победа над объединенным Китаем для начала его реализации.

В 1944 году главный инженер-конструктор Американского комитета по мелиорации (англ.) Джон Сэвидж (англ.) обследовал район Трех ущелий и разработал предложение о строительстве плотины. Около 54 китайских инженеров отправились в США для обучения. Были проведены обследования местности, некоторые экономические и прочие исследования, была выполнена проектная работа. Но правительство в разгар гражданской войны свернуло работы в 1947 году.

После победы коммунистов в 1949 году Мао Цзэдун поддержал идею строительства плотины в Трех ущельях. Но, учитывая последствия гражданской войны и состояние промышленности в то время, страна пока не могла себе позволить проект такого масштаба. В 1970 году началось строительство меньшей ГЭС «Гэчжоуба» чуть ниже по течению реки. Уже после смерти Мао Цзэдуна с бурным ростом экономики КНР c конца 70-х годов идеи о гигантской плотине начали обретать почву. В 1988 году была достроена ГЭС «Гечжоуба», став первым крупным гидротехническим проектом КНР на реке Янцзы. Впоследствии в 1990-х и 2000-х годах все доходы от производства электроэнергии ГЭС «Гечжобуа» пошли на финансирование строительства её старшего брата. В 1992 году Национальный народный парламент Китая одобрил строительство плотины: из 2633 делегатов 1776 проголосовали за, 177 проголосовали против, 664 воздержались, а 25 членов не голосовали. Строительство началось 14 декабря 1994 года. Ожидалось, что ГЭС будет полностью работоспособна к 2009 году, но дополнительные проекты, такие как подземный блок гидроагрегатов, отложили срок официального завершения строительства до мая 2012 года. К октябрю 2010 года уровень воды в водохранилище поднялся до расчетного в 175 м над уровнем моря. В январе 2016 был открыт последний элемент гидроузла — судоподъемник для пассажирских судов массой до 3000 т.

Состав ГЭС

Состав сооружений ГЭС:

  • гравитационная бетонная плотина длиной 2309 м и высотой 181 м;
  • левобережное приплотинное здание ГЭС с 14 гидроагрегатами;
  • правобережное приплотинное здание ГЭС с 12 гидроагрегатами;
  • правобережное подземное здание ГЭС с 6 гидроагрегатами;
  • двухниточный пятиступенчатый судоходный шлюз (в основном предназначен для грузовых судов, время прохода шлюзов около 4 часов, размеры камер 280×35×5 м);
  • судоподъёмник (в основном предназначен для пассажирских судов, грузоподъёмность 3 000 т, время подъёма/спуска 10 мин, прохода — 30 мин)

Плотина длиной 2309 м и высотой 181 м от скального основания, сделана из бетона и стали. В проекте использовано 27,2 млн м³ бетона (рекордное количество для одного проекта), 463 тыс. т стали и перемещено около 102,6 млн м³ земли.

В трёх зданиях ГЭС размещены 32 радиально-осевых гидроагрегата мощностью по 700 МВт при расчетном напоре 80,6 м. Также введены в строй два генератора для собственных нужд станции, мощностью по 50 МВт. После добавления подземного машинного зала в 2012 году количество вырабатываемого электричества в год в бо́льшей степени зависит от размера паводка на Янцзы, сработку которого позволяют дополнительные электрогенераторы.

Напорные сооружения ГЭС образуют крупное водохранилище площадью 1045 км², полезной ёмкостью 22 км³. При его создании было затоплено 27 820 га обрабатываемых земель, под воду ушли города Ваньсянь и Ушань. Максимально допустимая высота верхнего бьефа над уровнем моря (НПУ), равная 175 м, была впервые достигнута в 2010 году. Водохранилище может срабатываться до 145 м. Высота нижнего бьефа над уровнем моря составляет 66 м. Таким образом, напорный уровень в течение года изменяется от 79 м до 109 м, максимум достигается в сезон летних муссонов. Гидроузел оборудован водосбросом пропускной способностью 116 000 м³/сек.

Финансирование проекта

Изначально правительство оценило стоимость проекта «Три ущелья» в 180 млрд ¥ (26,9 млрд $). К концу 2008 года расходы достигли 148,365 млрд ¥, из которых 64,613 млрд ¥ было потрачено на строительство, 68,557 млрд ¥ — на пособия пострадавшим жителям и их перемещение и 15,195 млрд ¥ — на выплаты по кредитам. В 2009 году было установлено, что стоимость плотины окупится, когда она произведет 1000 ТВт·час электроэнергии, что по ценам на электроэнергию в Китае составляет 250 млрд ¥. По расчетам, срок окупаемости составлял десять лет после начала полной работы плотины, однако ГЭС «Три ущелья» полностью себя окупила ​​к 20 декабрю 2013 года — через 4 года после пуска первых турбин и через год после официального ввода в эксплуатацию.

Источниками финансирования плотины явились: Фонд строительства «Трех ущелий», доход от ГЭС «Гэчжоуба», займы от Китайского банка развития, займы от Китайских и иностранных коммерческих банков, Корпоративные облигации, доход, полученный от самой плотины до и после её полного ввода в эксплуатацию. Также были установлены дополнительные сборы: в каждой провинции, получающей электроэнергию от ГЭС «Три ущелья», была установлена надбавка в 7 ¥ за МВт·ч, во всех остальных провинциях, за исключением Тибетского автономного округа, надбавка составила 4 ¥ за МВт·час.

Экономическое значение

ГЭС «Три ущелья» имеет огромное значение для экономики Китая, обеспечив покрытие годового роста потребления электроэнергии. Электростанция вместе с ГЭС Гэчжоуба в нижнем бьефе стала центром объединённой энергосистемы Китая. Изначально ожидалось, что ГЭС будет покрывать 10 % потребностей Китая в электричестве. Однако за 20 лет строительства потребление электроэнергии росло опережающими темпами, и в 2012 году ГЭС выработала всего лишь 1,7 % всей китайской электроэнергии (98,1 из 4692,8 ТВт·ч).

Плотина регулирует водный режим Янцзы, губительные паводки на которой за последние 2000 лет происходили более 200 раз. В XX веке катастрофические разливы реки стали причиной гибели около полумиллиона человек. В 1991 году ущерб от буйства водной стихии составил 250 млрд ¥ (что эквивалентно стоимости строительства ГЭС). Однако уже наводнение 2010 года не привело к жертвам и значительным повреждениям. Таким образом, водосброс и сама плотина успешно справляются с возложенными на них функциями.

Оборудование гидроузла шлюзами и образование водохранилища улучшило условия судоходства в этой части Янцзы. Грузооборот на данному участке увеличился с 10—18 млн т в год до 100 млн т в год, при этом цены на транспортировку снизились более чем на треть. Данные факты в немалой степени поспособствовали бурному экономическому развитию западных (относительно плотины) районов Китая, в первую очередь города Чунцина.

Производство и распределение электроэнергии

Генераторы

Радиально-осевая турбина основных генераторов ГЭС Три ущелья

Основные генераторы электростанции весят по 6000 т с расчетной мощностью в 700 МВт каждый. Расчетный напор для основных генераторов составляет 80,6 м. Скорость водного потока варьируется от 600 до 950 м³/с, в зависимости от текущего напора (от 79 до 109 м). Чем больше текущий напор, тем меньший поток воды требуется для достижения расчетной мощности. В генераторах Трех ущелий используются радиально-осевые турбины (турбины Френсиса). Диаметр турбин составляет от 9,7 до 10,4 м (в зависимости от одного из двух вариантов дизайна), а расчетная скорость вращения — 75 оборотов в минуту. В соответствии с этим, для производства тока на частоте 50 Гц роторы генератора имеют по 80 полюсов. Номинальная мощность генераторов составляет 778 МВт, максимальная — 840 МВт, а коэффициент мощности — 0,9. Генераторы производят электроэнергию при напряжении в 20 кВ. Затем генерируемое напряжение повышается трансформаторами до 500 кВ и далее передается в сеть на частоте 50 Гц. Наружный диаметр статора составляет от 21,4 до 20,9 м, внутренний — от 18,5 до 18,8 м, высота — 3—3,1 м. Подобные размеры делают эти генераторы самыми большими в своем роде. Опорная нагрузка генераторов составляет 5050—5500 т, средняя эффективность — 94 % с достигаемым максимумом в 96,5 %.

Генераторы были изготовлены по двум вариантам дизайна двумя совместными группами предприятий: одна из них — Alstom, ABB Group, Kvaerner (англ.) и китайская компания «Haerbin Motor»; другая — Voith, General Electric, Siemens и китайская компания «Oriental Motor». Соглашение о технологическом сотрудничестве между группами было подписано вместе с контрактом. Большинство генераторов имеет водяное охлаждение. У некоторых более новых моделей — воздушное, которое обладает преимуществом в простоте проектирования, изготовления, и поддержания.

Выработка электроэнергии

Потенциал выработки электроэнергии ГЭС Три ущелья по месяцам

В июле 2008 года ежемесячное производство электроэнергии ГЭС впервые превысило планку в 10 ТВтч (10,3 ТВт·ч). 30 июня 2009 года, после того как поток Янцзы превысил 24 000 м³/с, все 28 генераторов были включены, производя только 16 100 МВт, потому что установленной мощности генераторов ещё не хватало для сработки увеличенного потока в период паводка. Во время наводнения в августе 2009 года ГЭС впервые достигла своего максимального значения выработки в 18 200 МВт на короткий период.

Во время сухого сезона с ноября по май мощность производства электроэнергии ГЭС ограничена объёмом потока реки, что видно на диаграммах справа. При наличии же достаточного потока, выходная мощность ограничена возможностями генераторов. Максимальные кривые мощности были рассчитаны на основе среднего расхода, при условии, что уровень воды составляет 175 м, а валовая эффективность энергоузла — 90,15 %. Фактическая мощность в 2008 году была получена на основе ежемесячной электроэнергии, отправленной в сеть.

Расчетный максимум уровня воды в 175 м был впервые достигнут 26 октября 2010 года, за этот же год была реализована предполагаемая годовая выработка в 84,7 ТВт·ч. В 2012 году 32 энергоблока ГЭС произвели рекордную для мира мощность в 98,1 ТВт·ч электроэнергии, что составило 14 % от выработки всех ГЭС КНР. К августу 2011 года ГЭС произвела 500 ТВт-ч электроэнергии.

Ежегодное производство электроэнергии

Год Количество энергоблоков ТВт·ч
2003 6 8.607
2004 11 39.155
2005 14 49.090
2006 14 49.250
2007 21 61.600
2008 26 80.812
2009 26 79.470
2010 26 84.370
2011 29 78.290
2012 32 98.100
2013 32 83.270
2014 32 98.800
2015 32 87.000
2016 32 93.500
2017 32 97.600

Распределение электроэнергии

До июля 2008 года государственные компании State Grid Corporation of China и China Southern Power Grid (англ.) платили ГЭС единую ставку в 250 ¥ за МВт·ч (2,5 руб. за кВт·ч). Сейчас ставка по провинциям варьируется от 228,7 до 401,8 ¥ за МВт·ч. Много платящие потребители, например Шанхай, получают приоритет в распределении электроэнергии.

Для передачи электроэнергии с ГЭС к потребителям было возведено 9484 км высоковольтных сетей линий электропередач, в том числе 6519 км — переменного тока напряжением в 500 кВ и 2965 км — линий постоянного тока напряжением ±500 кВ и выше. Общая установленная мощность трансформаторов на напряжении переменного тока составляет 22,75 ГВ·А, а для системы постоянного тока — 18 ГВт. Всего от ГЭС расходится 15 высоковольтных линий в 10 различных провинций Китая. Строительство всей трансформаторной и транспортной энергосети от ГЭС стоило 34,387 млрд ¥. Её строительство было завершено в декабре 2007 года — на год раньше планировавшегося срока.

Навигация через плотину

Шлюзы

Шлюзы на плотине для прохода речных судов, май 2004

Возле плотины устроены две нитки шлюзов (30°50′12″ с. ш. 111°01′10″ в. д.HGЯOL). Каждая из них состоит из пяти ступеней и имеет время прохождения примерно 4 часа. Шлюзы пропускают суда водоизмещением не более десяти тысяч тонн. Длина шлюзовых камер — 280 м, ширина — 35 м, глубина — 5 м Это на 30 м длиннее, чем на шлюзах морского пути Святого Лаврентия, но уступает по глубине в два раза. До постройки плотины максимальный грузооборот на участке «Три ущелья» составлял 18,0 млн т в год. С 2004 по 2007 годы оборот через шлюзы составил в целом 198 млн т. Возможности реки увеличились в шесть раз, и при этом стоимость транспортировки уменьшилась на 25 %. Предполагается, что пропускная способность шлюзов достигнет 100 млн т в год.

Шлюзы представляют собой разновидность бескамерных шлюзов. Затворы представляют собой весьма уязвимую шарнирную конструкцию, их поломка приведёт к нарушению функционирования всей нитки шлюза. Наличие двух ниток, отдельно для подъёма и спуска, обеспечивает более эффективную работу по сравнению с вариантом, когда одна нитка служит попеременно для подъёма и спуска судов.

Судоподъёмники

В дополнение к шлюзам гидроузел оборудован судоподъёмником для судов водоизмещением до 3000 т (оригинальным проектом предусматривался подъёмник грузоподъёмностью 11 500 т). Высота подъёма изменяется в зависимости от уровней верхнего и нижнего бьефов, максимальная высота — 113 м, а размер подъёмной камеры — 120×18×3,5 м. После ввода в эксплуатацию судоподъёмник будет перемещать корабли за 30—40 минут, по сравнению с 3—4 часами, если бы они двигались через шлюзы. При его проектировании и строительстве основной сложностью являлась необходимость обеспечить эксплуатацию в условиях значительного изменения уровней воды. Требуется обеспечить работу судоподъёмника в условиях, когда уровень воды может ходить в пределах 12 м с низовой стороны и 30 м — с верховой.

Первые испытания судоподъемника состоялись 15 июля 2016 года, в ходе которых грузовое судно было поднято в верхний бьеф, время подъёма составило 8 минут.. В октябре самый большой в мире судовой лифт при крупнейшей в мире электростанции заработал.

Рельсовый судоподъёмник

Существуют планы по строительству рельсовых путей для перевозки судов через плотину. Для этого собираются проложить короткие рельсовые пути по обе стороны реки. 88-километровый северный рельсовый участок пройдёт от портовой зоны Тайпинци (Taipingxi) на северной стороне Янцзы, вверх от плотины через железнодорожную станцию Ичан Ист до портовой зоны Байян Тьянцьяхэ в городе Байянь. 95-километровый южный участок пройдёт от Маопиня (с верховой стороны плотины) через железнодорожную станцию Ичан Саут до Чжиценга.

В конце 2012 года начались подготовительные работы по прокладке этих железнодорожных путей.

Экологические последствия

Учитывая тот факт, что в Китае для выработки 1 кВт·ч электроэнергии сжигается 366 г угля, как предполагается, ввод в строй электростанции приведёт к сокращению потребления угля на 31 млн т в год, из-за чего в атмосферу не будет выброшено 100 млн т парниковых газов, миллионы тонн пыли, 1 млн т диоксида серы, 370 тыс. т оксида азота и т. д. Также объявлено, что повышение уровня Янцзы вследствие создания водохранилища позволит проходить по реке гораздо более вместимым судам, что также даст снижение выбросов в атмосферу продуктов сгорания органического топлива.

Вместе с тем, многие учёные указывают и на возможные негативные последствия строительства ГЭС. До строительства плотины Янцзы и её притоки, размывая берега, выносили ежегодно миллионы тонн наносов. Вследствие перекрытия русла это количество существенно сократится, что, как считается, может привести к большей уязвимости нижележащих районов перед наводнениями, а также к изменениям в видовом разнообразии. Также отмечается, что строительство плотины не может не повредить ряду биологических видов, населяющих реку и прилегающие районы. В частности, существенный ущерб популяции практически исчезнувшего стерха может нанести затопление болотных угодий, где зимует эта редчайшая птица. Ожидается, что изменение температурного и водного режима вследствие возведения «Трёх ущелий» неотвратимо повлияет на ряд видов рыб, обитающих в Янцзы, в частности, семейства осетровых. Что касается китайского речного дельфина, который скорее всего вымер уже к началу строительства ГЭС, считается, что постройка плотины уже окончательно поставит крест на выживании данного вида.

В случае прорыва плотины под угрозой попадания в зону затопления может оказаться около 360 млн человек.

Примечания

  1. Для сравнения: на втором месте — ГЭС «Итайпу» — 14 000 МВт; крупнейшая в мире АЭС Касивадзаки-Карива — 8 000 МВт.
  2. В 2016 году этот рекорд был превзойден ГЭС «Итайпу», которая сгенерировала 103,1 млрд кВт⋅ч благодаря более стабильному гидрологическому режиму реки Парана по сравнению с Янцзы.
  3. Соответствует 16 пирамидам Хеопса или 131 башне Бурдж-Халифа.
  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ГЭС «Санься» («Три ущелья») или Великая Китайская стена на реке Янцзы
  2. (англ.)China’s Three Gorges sets new production record, Hydro World (January 10, 2013). Дата обращения 10 января 2013.
  3. Реестр плотин — Классификация по установленной мощности ГЭС
  4. 1 2 China’s Three Gorges sets new production record, Hydro World (January 10, 2013). Дата обращения 10 января 2013.
  5. Top 10 Heaviest Concrete Structures in the World
  6. 10 of the World’s Largest Construction Projects
  7. Three Gorges Dam protected by armed troops
  8. 中国国民党、亲民党、新党访问团相继参观三峡工程
  9. John Lucian Savage Biography
  10. 1992年4月3日 全国人大批准三峡工程
  11. 1 2 3 Water level at Three Gorges Project raised to full capacity
  12. 世界最大»升船电梯»三峡大坝试验成功
  13. Эквивалентно постройке 63 Эйфелевых башен.
  14. Exploring Chinese Histiry: The Three Gordes Dam Project
  15. 1 2 3 4 В. Овчинников. Китай успешно завершил «стройку века» на Янцзы // «Российская газета» № 244 (4801) от 27 ноября 2008.
  16. 1 2 Beyond Three Gorges in China 10 January 2007
  17. 三峡工程今年将竣工验收 包括枢纽工程等8个专项
  18. 官方:三峡工程收回投资成本
  19. 建三峡工程需要多少钱
  20. 三峡输变电工程综述
  21. 能源局:2011年全社会用电量累计达46928亿千瓦时
  22. 五、我水轮发电机组已具备完全自主设计制造能力
  23. 三峡工程及其水电机组概况
  24. 三峡电站月发电量首过百亿千瓦时
  25. 1 2 三峡工程左右岸电站26台机组全部投入商业运行 (неопр.). China Three Gorges Project Corporation (30 октября 2008). Дата обращения 6 декабря 2008.
  26. 三峡工程发挥防洪作用三峡电站首次达到额定出力1820万千瓦
  27. 主要水电厂来水和运行情况
  28. 国调直调信息系统
  29. 三峡工程左右岸电站26台机组全部投入商业运行
  30. 中国电力新闻网 – 电力行业的门户网站. Cepn.sp.com.cn. Дата обращения 1 августа 2009. (недоступная ссылка)
  31. 国家重大技术装备. Chinaequip.gov.cn (January 8, 2010). Дата обращения 20 августа 2010. Архивировано 29 апреля 2010 года.
  32. 峡 – 葛洲坝梯级电站全年发电1006.1亿千瓦时. Архивировано 1 сентября 2011 года.
  33. Three Gorges Project Generates 78.29 Bln Kwh of Electricity in 2011.
  34. 2012年三峡工程建设与运行管理成效十分显著.
  35. 三峡工程2013年建设运行情况良好 发挥综合效益.
  36. China’s Three Gorges dam ‘breaks world hydropower record’.
  37. Itaipu bate Três Gargantas e reassume liderança em produção – Itaipu Binacional. itaipu.gov.br. Дата обращения 7 января 2016.
  38. Three Gorges Project reaches 1 trillion kWh milestone, China Daily (1 March 2017). Дата обращения 20 мая 2017.
  39. China’s Three Gorges project increases power output in 2017, GBTimes.com (4 January 2017). Дата обращения 2 марта 2018.
  40. 国家发改委调整三峡电站电价
  41. Yangtze as a vital logistics aid (Chinese), China Economic Review (30 мая 2007). Архивировано 7 августа 2010 года. Дата обращения 3 июня 2007.
  42. Three Gorges Dam. Missouri Chapter American Fisheries Society (20 апреля 2002). Дата обращения 23 ноября 2010. Архивировано 15 мая 2013 года. mirror
  43. Its Buildings with Biggest Indices. China Three Gorges Project (2002). Дата обращения 23 ноября 2010.mirror
  44. 1 2 长江电力(600900)2008年上半年发电量完成情况公告 – 证券之星 (The Three Gorges sluice year transported goods volume may amount to 100,000,000 tons), Xinhua (23 января 2007). Дата обращения 9 августа 2008. translation
  45. MacKie, Nick. China’s west seeks to impress investors, BBC (4 мая 2005). Дата обращения 23 ноября 2010. mirror
  46. Its Buildings with Biggest Indices. China Three Gorges Project (2002). Дата обращения 23 ноября 2010.
  47. MacKie, Nick. China’s west seeks to impress investors, BBC (4 мая 2005). Дата обращения 23 ноября 2010.
  48. Phase I Field Trial of Ship Lift at Three Gorges Dam Successfully Ends (англ.), CHINA THREE GORGES PROJECT (14 августа 2016). Дата обращения 14 августа 2016.
  49. В Китае заработал самый большой в мире лифт
  50. 1 2 湖北议案提案:提升三峡翻坝转运能力 Архивная копия от 10 мая 2013 на Wayback Machine («Hubei’s Proposal: raise the Three Gorges dam-bypassing transportation capacity»), 2013-03-17 (кит.)
  51. 三峡翻坝铁路前期工作启动 建成实现水铁联运 Архивная копия от 4 сентября 2015 на Wayback Machine (Preliminary work started on the Three Gorges Portage Railways. The project will implement a water-rail connection.) 2012-10-12
  52. Three Gorges Dam (Chinese), NDRC (7 марта 2007). Дата обращения 15 мая 2007.
  53. Greenhouse Gas Emissions By Country. Carbonplanet (2006). Дата обращения 23 ноября 2010. Архивировано 31 мая 2012 года.
  54. Three Gorges Dam (Chinese), TGP (12 июня 2006). Дата обращения 15 мая 2007.
  55. 三峡大坝之忧, The Wall Street Journal (28 августа 2007). Дата обращения 16 августа 2009.
  56. Segers, Henrik. The River at the Center of the World / Henrik Segers, Koen Martens. — Springer, 2005. — P. 73. — ISBN 978-1-4020-3745-0.
  57. Three Gorges Dam Case Study, American University, The School of International Service. Дата обращения 20 января 2008.
  58. Ping Xie. Three-Gorges Dam: Risk to Ancient Fish // Science 302-5648 (Nov 14, 2003): 1149.
  59. Three Gorges Dam: A Blessing or an Environmental Disaster?. // flathatnews.com. Дата обращения 13 апреля 2012. Архивировано 31 мая 2012 года.
  60. Three Gorges Dam (китайский язык). Xinhua. Дата обращения 22 октября 2007. Архивировано 5 февраля 2012 года.
  61. Three Gorges Dam (китайский язык). Xinhua. Дата обращения 8 декабря 2007. Архивировано 5 февраля 2012 года.
  62. China’s Monster Three Gorges Dam Is About To Slow The Rotation Of The Earth.
  63. NASA Details Earthquake Effects on the Earth

Ссылки

  • Фотоэкскурсия по ГЭС: вид плотины, шлюзов, комплекса гидросооружений. Шлюзование.

Водоёмы Китая

Пять крупнейших пресных озёр

Поянху | Дунтинху | Тайху | Хунцзэху | Чаоху

Пять крупнейших солёных озёр

Кукунор | Нам-Цо | Силинг-Цо | Улюнгур | Ямджо-Юмцо

Национальные парки

Цзинпоху | Удаляньчи | Тайху | Сиху | Дунху | Тяньчи | Сунхуа | Цзинъюэтань | Шоусиху | Дунтинху | Хунфэнху | Дяньчи | Цзиньху | Юэяцюань | Кукунор | Чаоху | Сяньнюй | Сиху (Хуэйчжоу) | Цюнхай | Баграшкёль | Фэйюньху | Хугуанъянь | Байлунху | Сайрам-Нур | Хуатинху | Чжэлинь

Водно-болотные угодья

Восточная часть озера Дунтинху | Поянху | Далайнор | Южная часть озера Дунтинху | Западная часть озера Дунтинху | Ханка | Битахай | Напахай | Лашихай | Элинху | Чжалинху | Мапам-Юмцо

Заповедники

Хэншуйху | Ханка | Удаляньчи | Шэнцзиньху | Поянху | Восточная часть озера Дунтинху | Эрхай | Силинг-Цо | Сиху (Дуньхуан) | Гахай | Кукунор | Цаохай | Дал-нор | Канас | Хунцзэху | Хаба

Пять крупнейших водохранилищ

Санься | Лунъянся | Даньцзянкоу | Цяньдаоху | Ваньлюйху

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.

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.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Рассказ обо всех ущельях

Три ущелья – это ущелье Цюйтан, ущелье У и ущелье Силин. Здесь они приведены в порядке расположения вниз по течению. Для того, чтобы узнать больше о каждой из достопримечательностей, кликните на соответствующем тексте. Территория ущелья Цюйтан начинается от города окружного значения Фэнцзе, который находится примерно в 500 километрах вниз по течению от города центрального подчинения Чунцин. Словосочетание Цюйтан состоит из фамилии Цюй и слова, обозначающего в китайском языке пруд. Протяженность ущелья Цюйтан составляет около 40 километров. Заканчивается оно в городе окружного значения Ушань. Словосочетание Ушань переводится как Гора колдуньи.

Ущелье У начинается в том месте, где река Данин впадает в Янцзы реку у города Ушань. Слово У в названии ущелья, как и в названии города Ушань, означает «колдунья». Путешествие вверх по реке Данин проведет вас через Малые три ущелья, которые являются уменьшенной версией Трех ущелий. А в самом конце Трех ущелий находятся еще более узкие три ущелья, которые называются Мини Три ущелья. Длина ущелья У составляет также около 40 километров. Заканчивается ущелье У в том месте, где оно присоединяется к ущелью Силин в городе окружного значения Бадун. Название этого города говорит о его местоположении между Восточной частью провинции Сычуань и городом Чунцин. Он находится именно там. Рядом проходит граница с провинцией Хубэй.

Ущелье Силин начинается в районе города Бадун у места слияния горной реки Шэньнун и Янцзы. Словосочетание Силин переводится как «хребет западных гор». Кристально чистые воды, подвесные мосты и потрясающие пейзажи горной реки Шэньнун отвлекают туристов от основного маршрута, для того чтобы совершить мини-круиз по этой достопримечательности, находящейся немного в стороне. Здесь же недалеко находится пещера Санью. Говорят, что некогда в этой пещере проживали три знаменитых поэта древности. Эту великолепную пещеру называют «лучшей пещерой в районе Трех ущелий». Пещера Санью находится примерно в 10 километрах от города Ичан у ущелья Силин. Протяженность ущелья Силин составляет около 100 километров. Заканчивается оно в районе города Ичан.

Именно в районе ущелья Силин находится Дамба Три ущелья, во время строительства которой был поставлен не один мировой рекорд. Дамба, которую построили до этого, называется Гэчжоу. Она находится в районе города Ичан в 35 километрах вниз по реке от Дамбы Три ущелья. Строительство дамбы Гэчжоу было завершено в 1988 г. Бесподобная Дамба Три ущелья – это самая большая дамба и самая большая ГЭС в мире.

На первый взгляд, гидроэлектростанция штука довольно простая — льётся вода, крутится генератор, вырабатывается электричество. На самом деле современная ГЭС — система с очень сложным оборудованием и тысячами датчиков, управляемая компьютерами.
Сегодня я расскажу о том, что мало кто из обычных людей знает о ГЭС.



Сейчас я нахожусь на стройплощадке Усть-Среднеканской ГЭС, которая расположена в 400 километрах от Магадана. Подробно о ГЭС и строительстве я ещё расскажу, а сегодня несколько любопытных фактов.
1. ГЭС — возможно единственный крупный инженерный объект, который начинает эксплуатироваться задолго до окончания строительства. На Усть-Среднеканской ГЭС ещё не до конца возведена плотина, не до конца построен машинный зал, а первые два гидроагрегата из четырёх уже вырабатывают электричество.


2. Пока ГЭС строится, в её гидроагрегатах работают временные рабочие колёса, рассчитанные на малый напор воды. Когда плотина будет достроена, напор воды повысится и временные колёса заменят постоянными для высокого напора с другой формой лопастей.


3. Несмотря на то, что строительство ГЭС очень дорогое удовольствие, многие ГЭС окупаются ещё до того, как их достраивают до конца. Кстати, Усть-Среднеканская ГЭС продаёт электричество по 1.10 руб за кВтч.
4. Перед тем, как попасть на турбину ГЭС, вода закручивается с помощью огромной стальной улитки — спиральной камеры. Сейчас на Усть-Среднеканской ГЭС как раз заканчивается монтаж спиральной камеры третьего энергоагрегата и мне удалось увидеть и сфотографировать её. Когда энергоагрегат будет достроен, гигантская улитка окажется в толще бетона.


Чтобы осознать размеры конструкции, обратите внимание на рабочих, занимающихся монтажом спиральной камеры.


5. Рабочее колесо гидроагрегата всегда крутится с одинаковой скоростью, обеспечивая стабильную частоту 50 герц. Для меня всегда было загадкой, как поддерживается стабильная скорость вращения. Оказалось, просто с помощью изменения потока воды. Лопатки, управляемые компьютером, постоянно находятся в движении, уменьшая и увеличивая поток воды. Задача системы добиться точной скорости вращения независимо от усилия, с которым крутится вал генератора (а оно зависит от вырабатываемой мощности).


6. Напряжение, выдаваемое генератором, регулируется с помощью изменения напряжения возбуждения. Это постоянное напряжение, которое подаётся на электромагнит ротора. При этом напряжение, которое генерируется обмоткой статора зависит от силы магнитного поля. На фото у меня над головой вращается многотонный ротор.


7. Генератор ГЭС вырабатывает напряжение 15.75 кВ. На Усть-Среднеканской ГЭС установлены генераторы, имеющие номинальную мощность 142.5 МВт (142500000 Вт) и ток в проводах, отводящих выработанное электричество от генератора, может достигать 6150 А. Поэтому эти провода, а точнее шины, имеют огромное сечение и заключены вот в такие трубы.


Любая коммутация при таких токах превращается в большую проблему. Вот так выглядит простой выключатель. Конечно, на токе в шесть тысяч ампер и напряжении пятнадцать тысяч вольт он становится совсем непростым.


8. Повышающие трансформаторы обычно стоят на улице за машинным залом ГЭС (для передачи потребителям напряжение, полученное с генераторов, повышается чаще всего до 220 кВ).


9. По проводам линий электропередач передаётся не только электроэнергия на частоте 50 Гц, но и информационные сигналы на высокой частоте. С помощью них, например, можно с высокой точностью определить место аварии на ЛЭП. На электростанциях и подстанциях ставятся специальные фильтры высокочастотного сигнала. Наверняка, вы такие штуки видели, но вряд ли знали, для чего они.


10. Вся коммутация на высоких напряжениях происходит в среде элегаза (фторид серы, имеющий очень низкую электропроводность), поэтому провода выглядят, как трубы и электрика больше напоминает сантехнику. 🙂


p.s. Спасибо сотрудникам Усть-Среднеканской ГЭС Илье Горбунову и Вячеславу Сладкевичу (он на фото) за подробные ответы на мои многочисленные вопросы, а так же компании Русгидро за возможность своими глазами посмотреть на строительство и работу такого грандиозного сооружения.

Leave a Comment