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

Октябрь 12, 2012 / Ольга Шейдина, Редактор

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

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

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

Дамба «Три ущелья» является грандиозным сооружением: ширина - 600 м, длина - 2309 м, высота - 185 м. Для сравнения, до 2006 года самой большой дамбой в мире являлась дамба Гранд Кули в США: ширина - 503 м, длина - 1592 м, высота - 168 м. На строительство американской плотины ушло 9,16 млн. м3 бетона, на «Три ущелья» - 28 млн. м3.

Паводок на поводок

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

Печальные результаты наводнения 1998 года в качестве аргумента используют и противники, и сторонники проекта «Три ущелья». Сторонники считают, что благодаря тому, что спуск паводковых вод теперь будет под контролем плотины, останутся в прошлом траурные церемонии по жертвам водных катастроф. Противники убеждены, что самая большая трагедия еще впереди. Дело в том, что после строительства дамбы в области ущелий Уся, Цюйтан и Силин в центральной провинции Хубэй возникло водохранилище размером в 1000 км2, глубиной 175 м. Всей своей массой на плотину на реке давят 22 млрд. м3 воды. Если плотина обрушится в результате землетрясения, например, то невозможно даже представить последствия этого обрушения. Ведь по берегам реки Янцзы проживает примерно 360 млн. человек, а в ее дельте располагается большая часть сельскохозяйственных угодий.

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

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

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

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

Бетонное охлаждение

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

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

Чтобы остудить столько бетона, сколько было нужно для известной плотины Гувера на реке Колорадо в США, естественным путем, понадобилось бы 125 лет. Американские инженеры для ускорения этого процесса до 22 месяцев замуровали в тело плотины около 950 км стальных труб, по которым пропускали воду, которая охлаждалась на заводе, построенном специально для этого. Тем не менее, плотина Гувера окончательно продолжает застывать до сих пор. А здесь «всего лишь» 3,33 млн. м3 бетона. Именно «всего лишь», потому что при сооружении дамбы «Три ущелья» использовалось 28 млн. м3этого известного строительного материала.

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

Дрожь земли

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

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

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

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

Это интересно ...

Последние новости и статьи:

  • Альтернативные источники энергии для дома Альтернативные источники энергии для дома Чем больше люди применяют альтернативные источники энергии с целью получения энергии для дома и производства, тем больше они помогают нашей
  • Использование внутренней энергии воды. Часть 2 Использование внутренней энергии воды. Часть 2 Безусловно, доступ к запасам электроэнергии ОТЕС может предоставить прекрасные возможности для использования энергии воды, но электричество (пока) не поднимает в
  • Использование внутренней энергии воды. Часть 1 Использование внутренней энергии воды. Часть 1 Мировой океан содержит колоссальные запасы энергии. Внутренняя энергия воды (тепловая), соответствующая перегреву воды на поверхности океана, по сравнению с донными,
  • Что такое ГРЭС? Что такое ГРЭС? В Советском Союзе настолько любили различные аббревиатуры, что даже детей называли странными именами, не говоря уже об административных органах или


Оставить комментарий