Три ущелья (кит. трад. 三峽, упр. 三峡, пиньинь: Sānxiá, палл.: Санься) — плотина, а также первая по мощности и одна из двух крупнейших по выработке в мире (вместе с бразильско-парагвайской ГЭС «Итайпу») гидроэлектростанция, действующая в Китае на реке Янцзы, третьей по длине реке в мире. Одно из крупнейших гидротехнических и любых других сооружений мира^[5]. Расположена близ города Саньдоупин в городском округе Ичан провинции Хубэй. Гравитационная бетонная плотина этого водохранилища является одной из крупнейших в мире. При заполнении водохранилища было переселено 1,3 млн человек, что стало самым масштабным переселением в истории для возведения искусственных сооружений^[6].

Общие сведения

Строительство ГЭС началось в 1992 году, полное завершение строительства и ввод в официальную эксплуатацию состоялся 4 июля 2012 года^[1].

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, размеры камер 280 x 35 x 5 м);
• судоподъёмник (в основном предназначен для пассажирских судов, грузоподъёмность 3 000 т, время подъёма/спуска 10 мин, прохода — 30 мин)

Проектная мощность ГЭС — 22,5 ГВт, что более чем в полтора раза больше чем у ГЭС «Итайпу». Уровень проектной годовой выработки в 100 млрд кВт·ч был впервые практически достигнут в 2012 году, в течение которого было произведено 98,1 млрд кВт·ч, что стало соизмеримо с максимум 98,3 млрд кВт·ч у ГЭС «Итайпу».^[2]

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 1 045 км², полезной ёмкостью 22 км³. 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.

При создании водохранилища было затоплено 27 820 га обрабатываемых земель, под воду ушли города Ваньсянь и Ушань^[7].

На момент конца 2008 общий объём инвестиций в проект ГЭС составляет порядка $26 млрд, среди которых порядка $10 млрд — строительство, столько же — расходы на переселение, и около $6 млрд — проценты с кредитов^{[источник не указан 657 дней]}.

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 планировалось, что ГЭС будет покрывать 10 % потребности Китая в электричестве. Однако за 20 лет строительства потребление электричества росло опережающими темпами, и в 2011 году ГЭС выработала всего лишь 1,7 % всей китайской электроэнергии.

Второй функцией плотины является регулирование водного режима Янцзы. За последние 2000 лет губительные паводки происходили более 200 раз. Только в XX веке катастрофические разливы реки стали причиной гибели около полумиллиона человек. ГЭС должна частично защитить земли в нижнем течении Янцзы от разрушительных наводнений^[7].

Также планируется перебрасывать 5 процентов годового стока Янцзы в бассейн Хуанхэ, что вдвое увеличит её полноводность и позволит расширить орошаемые площади в Северном Китае^[7].

Оборудование гидроузла шлюзами и образование водохранилища улучшило условия судоходства в этой части Янцзы, что позволило увеличить общий грузооборот примерно в 10 раз и довести его до более чем 100 млн тонн различных грузов в год^{[источник не указан 657 дней]}.

Навигация через плотину

Шлюзы

Предполагается, что устройство шлюзов увеличит грузооборот плотины с 10 до 100 миллионов тонн в год, как следствие, цены на транспортировку снизятся на 30-37 %. Навигация станет безопасней, так как ущелья печально известны своей опасностью для судов^[8]. Суда со значительно большей осадкой смогут проходить вверх по реке на расстояние 2400 километров от Шанхая вплоть до Чунцина. Предполагается, что судоходство до Чунцина возрастёт в пять раз^[9][10].

Возле дамбы устроено две нитки шлюзов ([8].

Шлюзы представляют собой разновидность бескамерных шлюзов. Затворы представляют собой весьма уязвимую шарнирную конструкцию, поломка которых 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 тонн^[14] (оригинальным проектом предусматривался подъёмник грузоподъёмностью 11 500 тонн). Высота подъёма изменяется в зависимости от уровней верхнего и нижнего бьефов, максимальная высота 113 метров^[15], а размер подъёмной камеры 120х18х3,5 метра. После ввода в эксплуатацию судоподъёмник будет перемещать корабли за 30-40 минут, по сравнению с 3-4 часами, если бы они двигались через шлюзы^[16]. 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 метров с низовой стороны и 30 метров с верховой.

Судоподъёмник был ещё не завершён к моменту официального открытия сооружения 20 мая 2006 года^[17][18]. В ноябре 2007 года местные новости озвучили, что строительство подъёмника начнётся в октябре 2007 года^{[источник не указан 494 дня]}(?) и планируется к завершению в 2014 году^[19]. В феврале 2012 года информационное агентство «Синьхуа» сообщило, что четыре башни, что должны служить несущей конструкцией сооружения, уже почти построены^[20]; сообщается, что башни возведены на высоту 189 метров из 195 ожидаемых, и завершение строительства планируется в 2015 году.

Первые испытания судоподъемника состоялись 15 июля 2016 года, в ходе которых грузовое судно было поднято в верхний бьеф, время подъема составило 8 минут.^[21]. В октябре самый большой в мире судовой лифт при крупнейшей в мире электростанции заработал^[22].

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 дамбы через железнодорожную станцию Ичан Ист до портовой зоны Байян Тьянцьяхэ в городе Байянь^[23]. 95-километровый южный участок пройдёт от Маопиня (с верховой стороны плотины) через железнодорожную станцию Ичан Саут до Чжиценга^[23].

В конце 2012 года начались подготовительные работы по прокладке этих железнодорожных путей^[24].

Экологические последствия

Учитывая тот факт, что в Китае для выработки 1 кВт·ч электроэнергии сжигается 366 грамм угля^[25], как предполагается, ввод в строй электростанции приведёт к сокращению потребления угля на 31 млн тонн в год, из-за чего в атмосферу не будет выброшено 100 млн тонн парниковых газов, миллионы тонн пыли, 1 млн тонн диоксида серы, 370 тыс. тонн 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^[26][27][8].

Вместе с тем, многие учёные указывают и на возможные негативные последствия строительства ГЭС. До строительства дамбы 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^[28][29]. 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^[30]. 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 дамбы уже окончательно поставит крест на выживании данного вида^[31][32].

В случае прорыва дамбы под угрозой попадания в зону затопления может оказаться около 360 млн человек^[6].

История строительства

Об идее строительства ГЭС в районе трёх ущелий на реке Янцзы говорил Сунь Ятсен^[7] ещё в 1918 году. Однако масштабность проекта надолго задержала его реализацию.

Хроника современного строительства такова:

• 1992 год — начало работ по сооружению ГЭС;
• 14 декабря 1994 года — начало строительства плотины;
• 1997 год — укладка первых слоев бетона;
• 8 ноября 1997 года — перекрытие Янцзы;
• 2003 год — пуск первых гидроагрегатов (10 июня — первый гидрогенератор^[7]);
• сентябрь 2005 года — ввод в строй левого здания ГЭС; станция достигла мощности 9,8 ГВт;
• 20 мая 2006 года — закончено строительство плотины;
• 7 декабря 2007 года — ввод в действие 20-го гидроагрегата, мощность станции достигла 14,1 ГВт^[33][34];
• август 2008 года — окончание строительства приплотинного здания ГЭС, с введением 26-го агрегата станция достигла мощности 18,2 ГВт^[35];
• 29 октября 2008 — запущены все 26 гидрогенераторов основных зданий^[7];
• в 2011 году — ввод в строй подземного здания ГЭС и окончание строительства судоподъёмников;
• 4 июля 2012 года — официально объявлено о полном завершении строительства и вводе в эксплуатацию последнего 32-го энергоблока^[1].
• октябрь 2016 года — запуск в эксплуатацию судоподъёмника.

Галерея

• «Санься»

• Водохранилище

• Макет части сооружений «Санься»

Примечания