,
Инженерное бюро «Rail Consult Müller» (г. Берлин)
К завершению строительства Чебоксарской ГЭС
на основе природоохранных технологий.
Историческая справка.
Проектом Чебоксарской ГЭС был предусмотрен подпорный уровень водохранилища на отметке 68 метров. Решение о приостановке заполнения Чебоксарского водохранилища на отметке 63 метра было принято в начале 80-х прошлого столетия на основе дополнительной экспертизы проекта ГЭС.
Уже в то время говорили об экологической угрозе неоправданного затопления окружающей местности, однако основным аргументом принятого решения послужила низкая строительная готовность объектов инженерной защиты на территории Марий Эл, Нижегородской области и Чувашии.
Состояние проблемы.
Прошло 27 лет. Строительство ГЭС не завершено. При проектной мощности 1404 МВт среднесуточная нагрузка станции не достигает 600 МВт.
Ссылаясь на обмеление реки, узкий транспортный коридор и угрозу экологической катастрофы, руководство Республики Чувашия выступило инициатором подъема уровня воды в водохранилище до проектной отметки и завершения строительства ГЭС.
Руководство Республики Марий Эл и Нижегородской области возражают против повышения уровня воды в водохранилище из-за угрозы катастрофического затопления территорий.
Аргументы губернатора Нижегородской области более чем убедительны.
В письмах, направленных заместителю председателя правительства России Иванову, главе МЧС, федеральным министрам транспорта и экономического развития говорится о том, что наращивание подпорного уровня Чебоксарского водохранилища до проектной отметки 68 метров затопит прилегающую территорию площадью 168 тысяч гектаров.
В зону затопления попадает заречная часть Нижнего Новгорода, где сосредоточены крупные промышленные предприятия и проживает 400 тысяч человек.
Из-за подъёма уровня воды в Оке затопление затронет город Бор.
Будет подтоплен город Дзержинск, где расположены крупнейшие химические предприятия. Существует риск попадания в воду опасных высокотоксичных веществ.
На инженерную защиту территории затопления потребуется не 17 миллиардов рублей, как это запланировано, а на порядок больше.
С энергетической точки зрения подъём уровня водохранилища на проектную отметку позволил бы России ежегодно дополнительно получать более 1,2 млрд. квт/час электроэнергии. Однако и здесь специалисты Нижегородской области находят весомый контраргумент. По их мнению, экономика страны ничего не получит. Дополнительный миллиард киловатт часов будет уходить на обеспечение работы новой дренажной системы.
В мае текущего года Президентом Российской Федерации принято решение завершить разработку проектной документации «Строительство Чебоксарской ГЭС на реке Волге» в части поднятия уровня водохранилища до отметки нормального подпорного уровня 68 метров.
Ответственными за выполнение поручения назначены Председатель Правительства России и руководители Чувашской Республики, Республики Марий Эл и Нижегородской области, на территории которых расположено водохранилище.
Основные условия модернизации процесса
сооружения линейных объектов.
Решение конфликтной, межрегиональной ситуации и завершение строительства Чебоксарской ГЭС возможно в случае применения новых технологий.
Для пояснения заметим, что в настоящее время наращивание экономического потенциала России осуществляется строительством новых объектов по технологиям, унаследованным от затратной экономики Советского Союза.
Сооружение линейных объектов (железные и автомобильные дороги, взлётно-посадочные полосы аэродромов и т. п.) в обжитых густонаселённых регионах России и в регионах Крайнего Севера осуществляется способами, не соответствующими природоохранным требованиям. Не изменились технологии и технические средства реализации проектов гидротехнического строительства. Проектирование осуществляется на основе затратных технологий по устаревшим строительным нормам и правилам (СНиП 2.06.01-86 Гидротехнические сооружения).
Проекты организации строительства разрабатываются на основе использования автосамосвалов. Игнорируется возможность изготовления новой автомобильной техники в виде автомобильных поездов на комбинированном ходу.
Не применяются эффективные технологии усиления насыпей геотекстильными материалами и бетоном.
Подпорный уровень искусственных водохранилищ без затопления местности, прилегающей к водохранилищам можно повысить в процессе реализации новых технологий при использовании новых строительных материалов и новых средств механизации.
Это в полной мере отвечает возможности наращивания подпорного уровня водохранилища Чебоксарской ГЭС с 63 до 68 метров.
Новые строительные технологии.
Речь идёт о технологиях сооружения насыпных конструкций, мировой приоритет которых признан патентами Российской Федерации
· "Способ сооружения насыпи" и
· "Способ сооружения усиленной геотекстилем насыпи".
Возможность дальнейшего развития этого нового направления в строительстве подтверждена патентами Германии на новую технологию применения геотекстильных материалов и технологию сооружения бетонных, монолитных и армированных конструкций :
· Patent Nr. vom 31.07.2001 «Verfahren und Vorrichtung zur Errichtung von mit Isolierstoffbahnen verstärkten Dämmen»,
· Patent Nr. vom 06.05.2003 „Verfahren und Vorrichtung zur Errichtung von befestigten Trassen“.
Материалы технико-технологических решений опубликованы циклом статей в журнале «Der Eisenbahningenieur» Союза инженеров железных дорог Германии.
Эти технологии известны российским специалистам по публикациям в трудах научно-технических конференций Пермского технического университета (2008 год), МИИТа (2004 год) и ЛИИЖТа (2008 год).
Новая конструкция и новые материалы
искусственного водохранилища.
Для завершения строительства Чебоксарской ГЭС предлагается сохранить неизменным существующий урез воды дамбой, окаймляющей и фиксирующей существующие границы Чебоксарского водохранилища. Исключение затопления и подтопления местности, прилегающей к водохранилищу, как основная природоохранная цель, достигается наращиванием береговой части водохранилища объёмами грунта в геотекстильных оболочках.
Применение дамбы в качестве инженерной конструкции для защиты объектов на затапливаемой территории известно. Известны строительные нормы и правила для их проектирования и сооружения (СНиП 2.06.15-85).
Для строителя в этом предложении нет ничего нового кроме одной существенной детали. В случае его реализации на основе известных технологий, понадобились бы десятилетия и значительные финансовые средства. Принципиально новым в предложении является возможность экономной и форсированной реализации масштабного проекта.
Новое береговое очертание водохранилища может быть запроектировано в виде автомобильной дороги.
При пересечении береговых участков трассы со слабыми грунтами предполагается развитие и усиление основания дамбы монолитным или армированным бетоном.
Укладка монолитного и армированного бетона в основание дамбы и автомобильной дороги осуществляется также по новой технологии.
Новые технологии позволяют минимизировать негативное воздействие стройки на окружающую природную среду и оптимальным образом осуществить перемещение миллионов кубометров грунта. Экскавация грунта в зоне строительства при этом исключается. Грузовой автотранспорт используется лишь в качестве внутриплощадочного средства механизации.
Новые средства механизации для транспортировки
и укладки грунта в насыпь.
Основой реализации новых строительных технологий для наращивания подпорного уровня водохранилищ является возможность использования новых транспортных средств, способных перемещать грунт на расстояния, исчисляемые тысячами километров, и в течение рабочей смены укладывать грунт в насыпь тысячами тонн без ущерба для окружающей природной среды.
В опубликованных трудах российских вузов средства механизации и транспортировки грунта для сооружения насыпей показаны изготовленными на основе железнодорожного шасси.
Для наращивания берегового очертания Чебоксарского водохранилища дамбами необходимы аналогичные средства механизации и средства транспортировки грунта, изготовленные на основе автомобильного шасси. Это должны быть автопоезда на комбинированном ходу, способные перемещаться по автодороге и рельсовой колее.
Автопоезд для транспортировки грунта, может быть составлен из ёмкостей по типу хоппер-дозаторов, либо думпкаров. Доставка грунта в насыпь может быть обеспечена автопоездами без промежуточного складирования грунта, либо посредством двухстадийной транспортной схемы (водный транспорт + автопоезда).
Автопоезд, изготовленный в качестве средства механизации для укладки грунта, должен быть составлен из платформ, оснащённых пакетами звеньев монтажного рельсового пути, устройством для перемещения пакетов звеньев в портал крана и краном для монтажа рельсового пути звеньями перед заездом автопоезда с грунтом и демонтажа рельсового пути после выгрузки грунта из автопоезда.
По новой технологии сооружения насыпи из грунта в геотекстильных оболочках рулоны нетканого материала, раскроенные по размерам оболочек и сваренные в полотнища на стенде звеносборочной базы, крепятся к звеньям монтажного рельсового пути, транспортируются к месту укладки, раскладываются автопоездом, который используется в качестве средства механизации, и укрываются слоем грунта, выгружаемым из автопоезда, который используется в качестве средства транспортировки.
Расчётная производительность одного путеукладочного комплекса в смену составляет площадь не менее 3-х тысяч кв. метров геотекстиля, закрытого слоем грунта.
К реализации курса Президента Российской Федерации
на модернизацию отечественного производства
В настоящее время проекты организации строительства (ПОС) линейных объектов, в нашем случае, дамб, разрабатываются с использованием грузового автотранспорта в качестве единственно возможного транспортного средства.
До недавнего времени это было оправдано отсутствием природоохранных технологий.
Наличие новых технологий сооружения и усиления насыпных конструкций обязывает в дополнение к традиционным технологиям разрабатывать альтернативные проекты организации строительства.
Мнение специалистов-экологов Нижегородской области заслуживает внимания.
Поручение Президента России о завершении строительства Чебоксарской ГЭС должно быть реализовано не только с минимальным ущербом для окружающей природной среды, но и так, чтобы дополнительно полученная в результате строительства электроэнергия не уходила на самообслуживание объектов ГЭС.
Инженерное технологическое бюро «Rail Consult Mueller» предлагает своё участие в разработке альтернативного ПОС для завершения строительства Чебоксарской ГЭС и при позитивной реакции предлагает пакет новых технологий в качестве своей доли участия в совместном предприятии.
Если рассматривать проблему шире, то изготовление новой автомобильной техники для реализации технологий, отвечающих современным природоохранным требованиям, будет, безусловно, востребовано не только на внутреннем, но и на внешнем рынке.
Россия может стать мировым лидером в автомобилестроении, предназначенном не только для сооружения объектов гидротехнического назначения, но и для сооружения железных дорог, автомобильных дорог, взлётно-посадочных полос аэродромов и аналогичных линейных объектов.
