Хорошо известно, что уровень энергетики определяет экономический потенциал страны и темпы развития различных отраслей народного хозяйства. Максимальное использование гидроэнергетических ресурсов приобретает особую важность в решении энергетической проблемы Грузии. В 60-х годах, когда в стране создавались мощные энергетические системы, на горных грузинских реках строительство малых ГЭС, как менее эффективных и экономичных, полностью прекратилось. В то время было трудно разобраться в экологических последствиях создания крупных ГЭС и водохранилищ в горных регионах страны. Между тем создание дорогостоящих крупных водохранилищ в горах (длящееся порой 15—20 лет) оказывает сильное воздействие не только на режим тех рек, на которых они построены, но и на среду, природные ресурсы прилегающих территорий, санитарную обстановку населенных пунктов, сельское хозяйство, т. е. на все, что так или иначе связано с рекой. Число населенных пунктов Закавказья, находящихся в зонах влияния построенных и строящихся ГЭС, в конце 70-х годов достигло 90, а количество населения, подлежащего переселению из зон воздействия этих водохранилищ,— 25 тыс. В то же время, например, в Прибалтике и Белоруссии, где число населенных пунктов, находящихся в зонах воздействия водохранилищ, составляло 496, число переселенных составило лишь 8 тыс. В такой стесненной в своих земельных ресурсах республике, как Грузия, неблагоприятные воздействия строительства крупных водохранилищ сказываются гораздо чувствительнее. Так, в 60-х годах в Закавказье (еще до строительства Ингури-ГЭС), чтобы выработать 1 млн кВт-ч электроэнергии пришлось затопить 22 га, из них 13 га сельскохозяйственных угодий, в то время как в северо-западных, восточносибирских и среднеазиатских районах страны вместе взятых эти цифры составляли 46 и 1 2 га. Еще более возросла площадь затопленной территории в Грузии со строительством водохранилища Ингури-ГЭС; большие потери земли вызовет высоконапорная 196-метровая плотина Худони-ГЭС и каскад Намахванской ГЭС, состоящий из трех плотин высотой 111, 58 и 31 м. Их устройство требует даже вырубки виноградников. К тому же под водохранилища отторгаются лучшие пахотные земли колхозов и совхозов, пойменные луга — превосходные пастбища и сенокосы, расположенные вдоль реки. А выдача угодий на новых местах никоим образом не компенсирует нанесенного убытка, так как по качеству эти земли обычно хуже прежних и возделывать их труднее и дороже. Водохранилища высокогорных плотин отрезают пути миграции для проходных и полупроходных рыб к местам нерестилищ, сокращают паводок, обычно опресняющий устьевую область. Создаются затруднения и для наземного транспорта. В верховьях водохранилищ образуются обширные мелководья, которые ежегодно высыхают, а затем вновь затопляются и служат очагами распространения комаров и гнуса, в лучшем случае зарастают и мало на что пригодны. Ниже плотины из-за прекращения обычных половодий заливные луга превращаются в суходольные; травостой на них беднеет и вырождается. Более того, происходит понижение грунтовых вод и население целого региона иногда остается без питьевой воды, как это случилось, например, ниже створа Ингури-ГЭС. Миллионы кубических метров воды, накопленные в высоконапорных водохранилищах, в случае повреждения плотин создают особую угрозу для плотно заселенных регионов. Многие страны, стесненные в земельных ресурсах, уже сейчас «сдвигают» гидро-электростанции к верховьям рек, в горы, где при меньших расходах и площадях затопления можно получить большие энергетические мощности за счет крутых перепадов рек. То, что в нашей стране этот метод пока мало практикуется, в значительной степени объясняется еще живучим мифом о неисчерпаемости наших земельных и лесных ресурсов. Но несмотря на массовое строительство крупных ГЭС (объем воды водохранилищ емкостью 50 млн м и более, приходящийся на одного жителя Закавказья, еще недавно составлял 3,6 тыс. м3, что гораздо больше, чем в среднем в Европе и Азии), в республике наблюдается дефицит электроэнергии. К примеру, в 1987 г. планировалось получить из других республик Закавказья 2,3 млрд кВт- ч электроэнергии, что составляет почти 13 % от общей потребности. Этот парадоксальный факт имеет свое объяснение. Во-первых, в основном под влиянием хозяйственной деятельности снизился годовой сток рек. Так, если на реках южной части сток в среднем уменьшился на 33 %, то в Грузии произошло еще более резкое снижение водности рек. Сток таких рек, как Бзыбь и Гализга, сократился на 70 % соответственно. Во-вторых, реки горных и предгорных районов транспортируют огромное количество твердых частиц. Если, например, у Волги средний сток составляет 255 км3/год, средний сток взвешенных наносов — 25,5 млн т/год, то у Терека — 11 км3/год и 26 млн т/год. При этом длина Волги 3530 км, а Терека всего 623 км. По многолетним наблюдениям р. Ингури в створе уже построенной арочной плотины ежегодно транспортировала 2,15 млн м3 наносов, а Риони в устье — 8,33 млн т взвешенных наносов. А поскольку традиционные схемы перекрытия рек плотинами и создания водохранилищ, которые были выработаны в период отсутствия экологических кризисов, сохраняются и по сей день, то и способы борьбы с заилением водохранилищ немногочисленны и малоэффективны. При этом следует особо подчеркнуть, что, кроме нарушения экологического равновесия речного бассейна, создание водохранилищ по традиционной схеме приводит к потере ими функций сезонного, годового и многолетнего регулирования стока из-за быстрого заиления и увеличения мертвого (заполненного наносами) объема. А если водохранилище предназначено для энергетических целей, то значительно уменьшается и суммарная выработка электроэнергии. Здесь нельзя не отметить, что крупные водохранилища на равнинных реках заиливаются достаточно медленно, тогда как на горных реках Грузии водохранилища ЗАГЭС, Риони-ГЭС, Гумати-ГЭС, Ладжанури-ГЭС, Палдо и др. были заполнены наносами в течение нескольких десятков лет, а иногда и быстрее. Емкость водохранилища ЗАГЭС за первые два года эксплуатации уменьшилась на 22 %, водохранилище Риони-ГЭС через 10 лет было заилено на 83 %, хотя и промывалось 2 раза в год. Вполне понятно, что возникает весьма тревожный вопрос что делать с заилившимися водохранилищами в будущем? Он пока остается открытым. Нельзя сказать, что специалистов не волнуют изменения природных условий и хозяйственной жизни, прямо и косвенно вносимые водохранилищами. Но проблема влияния водохранилищ на размыв морских побережий остается пока малоизученной. Ситуация, которая сложилась на Черноморском побережье Грузии, свидетельствует о том, что ее необходимо неотложно решать. Давно установлено, что морские берега изменяют свои очертания и форму рельефа не только под влиянием природных факторов, но и при строительстве портов, углублении фарватеров и регулировании стока рек, укреплении искусственными сооружениями размываемых берегов, разработки карьеров и др. Особенно сильно берега Черного моря начали размываться после создания Рионского каскада гидроэлектростанций и возведения арочной плотины Ингури-ГЭС. В этой связи за период с 1961 по 1981 г. на укрепительные и восстановительные работы на берегах было израсходовано более 100 млн руб., но, несмотря на это, общая длина размываемых участков возросла с 155 до 220 км. В результате абразивной деятельности моря за короткий период разрушены протяженные участки берега близ г. Поти, в Абхазии и Аджарии. Сейчас уже достаточно хорошо известно, что морские наносы — естественная защита берега моря от размыва, и их наличие — существенный фактор устойчивости и сохранности берега. В зависимости от общего баланса поступления и убыли наносов ширина пляжа растет, сокращается или находится в стабильном состоянии. Морские наносы — продукт разрушения горных пород речных долин и разрушаемых волнами морских берегов. Вынесенные реками наносы перемещаются волнами и образуют морские пляжи. Поскольку реки Ингури и Риони были основными поставщиками наносов на Черноморское побережье Грузии, вполне понятно, что перекрытие их плотинами и создание водохранилищ, в которых задерживается твердый сток, вызвало интенсивный размыв берегов. В настоящее время организована добыча и доставка инертных материалов — гравия, гальки и песка, которые насыпаются в те точки, где наблюдается дефицит наносов. Затем волны перераспределяют этот материал на десятки километров вдоль побережья. Осуществление этого мероприятия уже дало ощутимый эффект. Например, около старой Гагры ширина размытого ранее пляжа достигла 35 м. До 2000 г. намечено осуществить комплекс подобных мероприятий стоимостью в 276 млн руб. В разных местах побережья будет насыпано около 30 млн гравия, а после 2000 г. предусмотрено ежегодно вносить на отдельные участки в среднем 600—800 м инертных материалов. Но если вспомнить объемы твердого стока рек Ингури и Риони до их перекрытия плотинами, то станет очевидным, что такая стратегия не является окончательным решением проблемы. К тому же твердых гарантий того, что мы заставим море на заранее намеченных участках создавать пляжи требуемой длины, ширины и толщины, пока нет. Таким образом, электроэнергия, получаемая от мощных гидроэлектростанций, которую почему-то считают дешевой, оказалась весьма дорогой и экологически неоправданной. В этой связи, при проектировании таких сооружений критерием оценки должна служить отнюдь не одна стоимость получения киловатт-часа электроэнергии, а то, во что обходится обществу получение этой электроэнергии, в целом. Пока, к сожалению, такой комплексной оценки не делается. Можно ли сегодня найти выход из положения, создавшегося на водохранилищах республики? Мы несколько лет занимаемся этим вопросом и считаем, что для дальнейшего прекращения заиления водохранилищ необходимо изучить и внедрить способы и конструкции для естественного транспортирования наносов через русло рек в обход уже построенных плотин. Аналогичные разработки уже применяются в ряде стран. В нашем институте разработан принцип создания незаиляющегося речными наносами водохранилища. В нижней части вновь создаваемых плотин (естественно, не высоконапорных) предусматривается постоянно действующая проточная полоса в зоне бывшего русла реки, с изменяющимся глубинными затворами сечением. При этом донное течение в верхнем бьефе (выше плотины) обеспечит транспортировку донных и осаждаемых наносов, в нижнем бьефе (ниже плотины) такая схема гарантирует создание не-заиляющихся водохранилищ. Что касается дальнейшего развития гидроэнергетики, то, по нашему мнению, целесообразно широко внедрять современные малые ГЭС. Сегодня для этих целей используются новые типы турбин, асинхронные и синхронные генераторы, иногда без устройства зданий ГЭС и плотин. Строительство на небольших реках мини- и микроГЭС, установка агрегатов на сооружениях даже неэнергетического назначения (водоводах, канализационных очистных сооружениях, оросительных каналах) — позволят урегулировать топливно-энергетический баланс республики. Напорный бассейн малой ГЭС намечено использовать для рыборазведения. Использование малых ГЭС позволит ослабить пиковые нагрузки, снабдить электроэнергией объекты коммунально-бытового обслуживания (освещение улиц, снабжение электроэнергией отдельных предприятий, домов и т. д.), создаст возможность децентрализованного электроснабжения сельской местности, что особенно важно для расположенных в горах труднодоступных населенных пунктов, леспромхозов и т. д. При этом стоимость проектирования малых ГЭС невелика, так как проводится на основе гидрологических данных 4—6-летнего периода наблюдений, а проектирование малых ГЭС мощностью до 10 МВт могут осуществить два инженера-гидротехника, один инженер-электрик и чертежник. Всего на проектирование, по подсчетам, требуется не более 12 000 ч. При проектировании же мощной ГЭС этого времени не хватило бы даже на разработку проекта одного водоприемного сооружения. В итоге, общие сроки проектирования и строительства малых ГЭС не превышают 2—3 лет. Сокращение же сроков строительства и стоимости малых ГЭС обусловлено в немалой степени применением типовых и стандартизированных гидроагрегатных блоков, в том числе заводской поставки гидротехнических сооружений и устройств. В малых ГЭС вместо турбин можно использовать и центробежные насосы, что дает возможность в отдельных случаях получить еще большую экономию. Автоматизация и применение микропроцессорной техники в процессе эксплуатации существенно повышает эффективность и надежность малых ГЭС. Строительство малых ГЭС не требует устройства вспомогательных капитальных сооружений. Модернизация и восстановление законсервированных малых ГЭС на базе новой техники также смогли бы внести ощутимый вклад в энергоснабжение отдельных регионов страны. Преимущества строительства и модернизации малых ГЭС — возобновляемость ресурсов, независимость от цен на топливо, малые сроки строительства, малое влияние на окружающую среду, отсутствие необходимости строительства протяженных ЛЭП, долгий срок службы, низкие эксплуатационные затраты и др. Отрицательными аспектами малых ГЭС в настоящее время являются малый выход электроэнергии, ограниченность регулирования речного стока и иногда — высокая стоимость выработанной электроэнергии. О тенденции роста и преимущества применения малой энергетики свидетельствуют и следующие факты. В таких странах, как США, Канада, Швейцария, Япония, Чехословакия, Болгария и др., на малую энергетику приходится 30—50 % электроэнергии, выработанной гидроэлектростанциями. В США было получено 1494 заявок на строительство малых ГЭС. В КНР на сегодняшний день зарегистрированы около 100 000 малых ГЭС. Таким образом, применение малых ГЭС весьма перспективно, в особенности для Грузии и других районов, бедных земельными ресурсами, и настало время широко их внедрять. В Грузии же это даст возможность не только экономично и оперативно освоить гидроэнергетические ресурсы, но и сохранить черноморские пляжи. На правах реклами пропонуємо дізнатись де купити вишиванку. Вишиванку в Києві треба купляти тільки на нашому сайті.