Нынешний кризис вынуждает напомнить о разратотках последних лет: в нашей стране необходимо осуществление крупных комплексных гидротехнических проектов. Но не хаотически, каждый частный проект должен стать частью общего проекта - охватывающей весь Евразийский континент воднотранспортной сети.
Концепция «транспортно-энергетической водной сети (ТЭВС)» была выдвинута еще в 1990–91 гг. применительно, как предполагалось, к СССР, позднее — к Российской Федерации. Анализ статистики транспортно-энергетического комплекса как единого блока в экономике показывал нарастание с начала 1960-х гг. исключительно неблагоприятных тенденций роста ресурсоемкости комплекса, только совместное развитие системы глубоководных путей и гидроэнергетики позволило бы его оптимизировать.
В настоящее время, ввиду интеграционных тенденций на Евразийском пространстве и определенно формулируемых международных пожеланий присоедине-ния к единой Европейской системе внутренних водных путей рек стран СНГ, идеи и разработки ТЭВС приобрели актуальность в более широком плане, применительно ко всему Евразийскому континенту.
Транспортно-энергетическая водная система (ТЭВС) Евразии предполагает, что
● главные воднотранспортные артерии континента должны быть соединены каналами в связную сеть, а судоходные условия рек улучшены их реконструкцией в шлюзованные каскады (транспортная составляющая);
● при этом должен быть введен в эксплуатацию гидроэнергетический потенциал рек — гидроэлектростанциями при ступенях каскадов (энергетическая составляющая).
Помимо транспортной и энергетической составляющих в ТЭВС присутствуют также водохозяйственная и экологическая составляющие, связанные с регулированием речного стока водохранилищами и его территориальным перераспределением по межбассейновым судоходным каналам. Объединенные воднотранспортные сети.
Такие сети, транспортно-энергетические водные системы, созданы и функционируют в Америке (США и Ка-нада), и в Евразии: на западе континента (в Западной Европе) и на востоке (в Китае). И на юге Евразии, на территории Ирана, запроектирована судоходная артерия между Каспийским морем и Персидским заливом. Развитие воднотранспортных сетей обес-печивается законодательно: например, в Китае строительство плотин без судопропускных сооружений запрещено ст. 17 Закона о водополь-зовании.Для создания единой евразийской водно-транспортной сети требуется соединение внутренних водных путей всего континента в связ-ную сеть, то есть создание ТЭВС в России.
На Европейской территории России функционирует Единая глубоководная система (ЕГС). Она по существу является действующей частью ТЭВС Евразии, создание ТЭВС в России должно присоединять к ЕГС новые глубоковод-ные линии (каскады на реках, межбассейновые соединения). Создание ТЭВС в России позволит в перспективе ввести в эксплуата-цию до 1 млн. км связанных межбассейновыми каналами глубоководных путей как широтных, так и меридиональных направлений. Гидроэнергетика. Технический гидроэнергетический потенциал рек России со-ставляет 1670 млрд. кВтч/год. Это более чем в 1,5 раза превышает выработку всех электростанций РСФСР в «пиковом» 1990 г. (1082 млрд. кВтч).
В настоящее время среднемноголетняя выработка всех гидроэлектростанций РФ составляет 167 млрд. кВтч/год. Неиспользуемый технически доступный гидроэнергетический потенциал составляет 1503 млрд. кВтч/год, что в 1,4 раза превышает выработку всех электро-станций РСФСР в «пиковом» 1990 г. Создание ТЭВС в России позволит в перспективе ввести в эксплуата-цию гидроэнергетический потенциал рек в размере до 1,5 трлн. кВтч/год с соответствующим сбережением невозобновляемых топливных ресурсов и атмосферного кислорода, сокращением выбросов «парниковых газов».
Водные ресурсы. Водные ресурсы рек РФ велики, они составляют 9,5% стока рек земного шара. Однако при больших объемах им свойственна значительная тер-риториальная и сезонная неравномерность. Так, 48% территории РФ принадлежат зоне с высокой водообеспеченностью, а 27% ― зонам с низкой и очень низкой водо-обеспеченностью. В ряде регионов при чрезвычайно маловодной межени сток поло-водья (1–2 месяца) составляет 80–95% годового стока. Дефицит водных ресурсов нарастает в сопредельных России Казахстане, Средней Азии. В ряде регионов РФ естественные режимы водных объектов представляют угрозу населению и хозяйственной деятельности наводнениями, подтоплениями, нестабильностью русел и другими вредными воздействиями, что вынуждает прибегать к защитным мероприятиям.
Создание ТЭВС в России предполагает создание систем водохранилищ на реках и межбассейновых соединений, которые позволят перераспреде-лять речной сток во времени и по территориям, эффективно осуществ-лять защиту от вредных воздействий вод.
Главные водные магистрали России. Основой ТЭВС являются главные водные магистрали, предложенные в 1909 г. «Междуведомственной комиссией для составления плана работ по улучшению и развитию водяных сообщений Империи». Магистралей 8: три широтных и пять меридиональных. Схема Междуведомственной комиссии переработана применительно к современным реалиям. Магистрали 2 класса. Кроме главных водных магистралей (магистралей 1 класса) ТЭВС включает также второстепенные магистрали (магистрали 2 класса), подъездные и местные пути. Иными словами, в ТЭВС должны входить все реки, ка-ждая река в перспективе должна стать водным путем соответствующего назначения, зарегулирована водохранилищами, а ее гидроэнергетический потенциал — введен в эксплуатацию.
Сеть главных водных магистралей и глубоководные пути других классов могут развиваться независимо. На Европейской территории РФ, поскольку все областные центры находятся на реках, приводящих в магистрали 1 класса, магистралями 2 класса должны стать эти реки. Магистралями 2 класса могут также считаться соединения р. Сухоны (Северо-Российская магистраль) с Волгой. В Уральском регионе магистралями 2 класса могут быть реки Пышма, Миасс от Челябинска до устья, Тура, Тавда, а также Урал в комплексе с каналом Волга-Урал. На Азиатской территории России значение магистралей 2 класса могут приоб-рести многие реки: Чулым (если не войдет в состав Средне-Российской магистрали), Томь, Нижняя Тунгуска и Вилюй с сооружением соединительного канала между ни-ми, Колыма и др. Все остальные реки РФ при условии их транспортно-энергетической реконст-рукции могут стать подъездными и местными путями.
ТЭВС и другие виды транспорта. Унаследованная от СССР транспортная система РФ характеризуется недоразвитием системы водных путей и, из-за отсутст-вия межбассейновых судоходных соединений, последовательными схемами смешанных (водно-железнодорожных) грузоперевозок. Трассы железных и автомобиль-ных дорог и трубопроводов повсеместно проложены без учета перспектив реконст-рукции рек и их транспортного использования: соответственно, при развитии ТЭВС неизбежна удорожающая строительство реконструкция мостовых и подрусловых пе-реходов.
При развитии ТЭВС реконструкция и развитие коммуникаций всех видов должна осуществляться комплексно:
● желательно развитие водно- железнодорожно- автомобильных параллелей. Это обеспечит дифференцированные по видам транспорта, грузам и потребностям пассажиров перевозки, и в целом ― наиболее эффективную и экономичную систему перевозок;
● расположение речных гидроузлов и мостовых переходов сухопутных комму-никаций должны быть увязаны: мостовые переходы, а также переходы трубопрово-дов через реки должны проходить по плотинам;
● в зимний период следует организовывать перевозки грузов по льду рек (водо-хранилищ): поезда из подвижного состава за салазках за тягачем на приспособлен-ном к движению по снегу ходу.
● появление новых гидроэлектростанций при развитии ТЭВС потребует разви-тия линий электропередачи («электронный транспорт» топливно-энергетических ре-сурсов), что послужит фактором развития объединенных и локальных энергосистем.
Организационно-правовое обеспечение ТЭВС в России. Для выработки правовой базы ТЭВС, общих требований к проектам и их экспертизы, координации действий ведомств в связи с решением проблем развития ТЭВС, создается долго-временная межведомственная комиссия (координационный совет или центр) при Правительстве РФ. Все осуществляемые и вновь выдвигаемые гидротехнические проекты, связан-ные с подпором воды в реках, должны быть подчинены развитию ТЭВС. Должно быть установлено законодательно, что строительство на реках подпорных гидро-узлов без судопропускных сооружений определенных габаритов, а равно и без гидроэлектростанций, недопустимо.
Первоочередные проекты по созданию ТЭВС в России. ТЭВС — это не отдельный инвестиционный проект, а содержание долгосрочной (50–70 лет) политики государства в областях транспорта, электроэнергетики, водного хозяйства. Осуществление предлагаемых первоочередных проектов присоединит к действующей Единой глубоководной системе (ЕГС) новые глубоководные линии:
● Река Ока от Нижнего Новгорода до Орла с перспективой соединений с Днепром и выхода по нему в систему водных путей Западной Европы (часть Средне-Российской магистрали). Проект предполагает сооружение на р. Оке каскада комплексных гидроузлов: выше устья р. Москвы с регулирующими водохранилищами (3 или 4 ступени), ниже — каскад низконапорных гидроузлов.Выработка электроэнергии Окского кас-када — 1,7 млрд. кВтч/год.Реконструкция Оки с последующим ее соединением с Днепром позволяет вы-двинуть международный проект сквозного глубоководного пути по Днепру с вы-ходом в Вислу, а далее — в Одер и Европейскую систему водных коммуникаций.
Осуществление проекта
• присоединит к Единой глубоководной системе значительный фрагмент Сред-не-Российской магистрали (более 1,1 тыс. км),
• решит ряд водохозяйственных и экологических проблем (реке свойственны: наводнения, обмеление в межень, низкое качество воды, деградация экосистем и утрата рыбного стада и др.),
• обеспечит приемлемое санитарно-экологическое состояние верхней Оки при функционировании Южной водопроводной системы г. Москвы.
● Верхняя Волга от г. Твери до Верхневолжских озер и оз. Селигер: продолжение каскада выше Иваньковского водохранилища (3–4 ступени, в том числе Тверская, Старицкая, Ржевская). Осуществление проекта зарегулирует сток Волги выше Иваньковского водохра-нилища (важно для водоснабжения г. Мо-сквы), откроет новые рекреационно-туристические возможности.
Выработка электроэнергии — 0,65 млрд. кВтч/год.
● Волжско-северодвинский водный путь от Волго-Балта до устья р. Вычегды (часть Северо-Российской магистрали). Действующая «Северо-Двинская шлюзованная система» (СДШС) была первоначально построена в 1825–28 гг. и традиционно называлвсь «Системой герцога Александра Вюртембергского» (в честь ее строителя, тогдашнего Главноуправляющего путями сообщения). Система ремонти-ровалась, улучшалась, но на сегодня ее деревянные гидротехнические сооружения устарели физически и морально (размеры шлюзов не соответствуют размерам шлюзов Волго-Балта). Систему целесообразно перетрасси-ровать, проведя водораздельный канал (возможно, открытый) непосредственно от Шекснинского вдхр. до оз. Кубенского. По старой трассе возможно воссоздание гидротехнических сооружений по их состоянию, соответствующему середине XIX в.
Границы системы должны быть расширены до устья р. Вычегды: р. Сухона (5–6 ступеней) и р. Северная Двина (1 ступень выше г. Котласа), 1,7–1,9 млрд. кВтч/год.
● Камско-Печорско-Вычегодское соединение, р. Вычегда. Это крупный капиталоемкий проект, в нем могут быть выделены этапы, его следует увязать с же-лезнодорожным проектом «Белкомур». Проекты соединения Печоры, Вычегды и Камы в их верховьях имеют давнюю предыс-торию, в последних по времени проработках (конец 1960-х гг.) проект объединенного ка-налами Камско-Печорско-Вычегодского во-дохранилища имел целью переброску стока Вычегды и Печоры через Каму в Волгу. Без учета переброски стока выра-ботка ГЭС при гидроузлах Усть-Куломском (р. Вычегда), Покчинском (р. Печора) и Верхне-Камском (р. Кама) составит 1,3–1,4 млрд. кВтч/год, вы-работка каскада ГЭС на р. Вычегде ниже Усть-Куломского гидроузла (3–4 ступени) составит 2,6–2,8 млрд. кВтч/год.
● Трансуральский водный путь. К строительству соединения Волги с Обью между рр. Чусовой и Исетью приступали неоднократно, последний раз ― по проекту 1914 г. в рамках плана 2-й пятилетки 1933–37 гг. От этой работы осталось Волчихинское вдхр. на р. Чусовой и недостроенный соединительный канал. Реки Чусовая и Исеть исключительно неблагополучны в санитарно-экологическом отношении. Реконструкция их в каскады водохранилищ позволит радикально улучшить качество воды в них. Выработка электроэнергии ГЭС по основной трассе Трансуральско-го пути — 2,3–2,5 млрд кВтч/год.
● Реки бассейна верхней Оби. Бассейну р. Оби свойствен комплекс водных проблем: дефицит водных ресурсов, навод-нения, низкое качество вод и др. Их решение возможно только на основе регулирования стока водохранилищами, которые наиболее эффективны в верховьях бассейна.
Они могут быть созданы в связи с транспортно-энергетической реконструкцией рек: Томь, Чулым (с Чулымо-Енисейским соединением), Иня — магистрали 2 класса, Обь от истока (г. Бийск) до устья р. Томи — магистраль 1 класса (Об-ская), Бия, Катунь — местные пути.
• Р. Томь от г. Томска до устья р. Мрас-Су может дать глубоководный выход в западном направлении кузбасскому углю, решить водные проблемы Кузбасса (на-воднения, дефицит воды, высокая степень загрязненности вод). При достройке Кра-пивинского гидроузла и сооружении Томского и Кемеровского гидроузлов (Крапивин-ский гидроузел нарушает непрерывность ранее запроектированного каскада, и для восстановления непрерывности, возможно, понадобятся еще 1–2 дополнительные ступени) будет получено 643 км глубоководных путей, выработка электроэнергии 6,6 млрд. кВтч/год. Кроме р. Томи транспортно-энергетической реконструкции подлежат другие ре-ки Кузбасса: притоки р. Томи рр. Кондома (0,6–0,7 млрд. квтч/год) и Мрас-Су (0,6 млрд. кВтч/год), а также р. Иня, дающая водный выход из Кузбасса непосредственно к Новосибирску (160–180 млн. кВтч/год).
• Р. Чулым. Развитие КАТЭКа повело к значительному техногенному загрязнению Чулыма, ПДК ряда вредных веществ превышена в десятки раз. Чулымский кас-кад (14–16 ступеней) с Чулымо-Енисейским соединением позволит: создать глубоко-водный путь, дающий выход Канско-Ачинскому углю в западном (Обь) и восточном (Енисей) направлениях; получить выработку электроэнергии не менее 3,5 млрд. кВтч/год разместить емкости водохранилищ для защиты от наводнений на средней и нижней Оби; улучшить качество воды, загрязняемой функционированием предпри-ятий КАТЭКа.
• Рр. верхняя Обь, Бия, Катунь. Для радикального улучшения судоходных условий на верхней Оби (до устья р. Томи), а также для решения комплекса водных проблем Оби (прежде всего, проблемы защиты от наводнений на средней и нижней Оби) необходимо по возможности глубокое регулирование стока этих рек. Ранее на верхней Оби предполагалось создание каскада из 6 гидроузлов, из которых постро-ен и эксплуатируется лишь один Новосибирский. В настоящее время вновь выдвигается для осуществления крупный проект Ал-тайской (Катунской, Еландинской) ГЭС. Создание на Катуни регулирующих водохра-нилищ необходимо, но на основе развития ТЭВС. Поэтому предлагается четыре осуществляемых последовательно или параллельно проекта реконструкции рек.
Проект 1, р. Бия. Учитывая зарегулированность стока р. Бии Телецким озером, воднотранспортное использование значительной части р. Бии (225 км из общей дли-ны 301 км) и Телецкого оз. (78 км), а также их рекреационную привлекательность, первоочередной должна быть транспортно-энергетическая реконструкция р. Бии (каскад из 5–10 ступеней, 5,2–5,5 млрд. кВтч).
Проект 2, р. Обь от истока до Новосибирского водохранилища. Каскад из 3–4 ступеней (4,6–4,7 млрд. кВтч/год), причем Верхне-Обское водохранилище подпирало бы нижние участки Бии и Катуни.
Проект 3, р. Катунь. Каскад по Катуни с развитием снизу вверх: глубоководный путь прошел бы по всему нижнему 100-километровому участку реки и далее в горы. На участке Катуни ниже створа Чемальской ГЭС (1,6 млрд. кВтч/год), выдвигавшейся последнее время в качестве контррегулятора Алтайской (Катунской, Еландинской) ГЭС, может быть получена выработка электроэнергии не менее 2,2 млрд. кВтч/год (1–2 ступени).
Проект 4. Батуринский и Киреевский гидроузлы на р. Оби (ниже Новосибирско-го водохранилища) 2,2–2,3 млрд. кВтч/год.
Незамедлительная реализация первоочередных проектов ТЭВС может стать важным фактором выхода экономики России из кризиса и дальнейшего устойчивого развития.
Уместно напомнить, что среди крупных государственных проектов, осуществленных в США в 1920–30-х гг. для выхода из «великой де-прессии», были не только железные и автомобильные дороги, но и проекты ком-плексной (транспортно-энергетической) реконструкции рек Миссисипи, Миссури, Огайо, Тенесси, Иллинойс и мн. др. В результате уже к началу Второй мировой вой-ны в США функционировала объединенная глубоководная сеть, выработка ГЭС со-ставляла 140–160 млрд. кВтч в год, а количество крупных водохранилищ (объемом более 100 млн. м3) превышало 2 сотни.
Алексей Беляков,
инженер-гидротехник, кандидат технических наук, доктор географических наук, действительный член Академии водохозяйственных наук РФ
|
|
