Влияние сбросов Зейской ГЭС на развитие паводка 2013 года

Гидрологическая обстановка в бассейне Амура в 2013 году развивалась не совсем обычно. Значительное количество осадков выпало уже в мае-июне, что обычно не характерно для этого бассейна, летне-осенний паводок начался рано, уже в первых числах июля. На реке Зея эти явления сказались в полной мере, что видно из графиков (рис. 1, 2).

В бассейне Среднего и Нижнего Амура, Буреи, Сунгар и Уссури в период с конца июля до конца сентября выпало большое количество осадков, почти повсеместно. Всё это приводило к наложению паводковых волн и нарастание негативных последствий вниз по течению.

Не рассматривая развитие паводка на остальных гидрографических единицах остановимся на рассмотрении развития паводка на реке Зее и влиянии на его формирования режима сработки Зейского водохранилища.

Река Зея один из четырех основных притоков Амура дающий около 16,75% от общего стока – 60,23 км³ в год. Целиком находится на территории Амурской области. Естественный режим  реки изменен Зейской ГЭС с большим водохранилищем многолетнего регулирования. Такие крупные водохранилища создаются как комплексные и должны, кроме прочего обеспечивать защиту селитебных территорий ниже по течению. Учитывая существенный вклад Зеи в суммарный сток Амура и большой объем водохранилища Зейский гидроузел рассматривался, и как средство управления паводками на Амуре.

Зейское водохранилище обеспечивает аккумуляцию паводковых вод в летний период, для того, чтобы использовать накопленную воду для генерации электроэнергии в течение года с увеличением выработки период повышенного спроса в холодное время года. С учетом того, что на зимнее время приходится период низкой водности, генерация обеспечивается только сбросом накопленной воды.

Для Амурского бассейна характерно циклическое изменение водности с чередованием с переходом от высокой водности к низкой примерно в течение 30 лет. Многолетнее изменение водности реки Зеи не является исключением. Поэтому вода накопленная в годы с высокой водностью может удерживаться в водохранилище для использования в годы с низкой приточностью. Таким образом, водохранилище должно обеспечивать многолетнее регулирование. После 2007 года водность в бассейне Амура увеличивается [5], за это время на реке Зее было два значимых паводка в 2007 и 2013 году. Паводок 2007 года развивался на ограниченной протяженности реки и привел к подтоплению 6 сел Зейского района, и города Зеи. [1]. В 2013 году паводок имел меньшую силу, но значительно большую продолжительность, по мнению ряда специалистов Зейское водохранилище смогло удержать значительную часть поводковых вод [2,3]. По данным опубликованным на сайте Зейской ГЭС [6] рассмотрим как менялся приток и сброс Зейского водохранилища.

В май-июне 2013 года обильные дожди в верхнем течение реки вызвало увеличение приточности в водохранилище (рис. 1), что привело к увеличению уровня верхнего бьефа (ВБ) до 312,25-313,33 метра, на 27 мая, и 10 июня соответственно (рис 7). Для сравнения на эти же даты в 2014 году уровень ВБ составил соответственно 310,01 и 310,88 м, а в 2015 году 310,25 м и 310,68 м. Из чего видно, что в водохранилище была удержана первая волна паводка, которая вряд ли несла серьезную угрозу значительным территориям Зейского бассейна.

Подъем уровня в лета 2013 сказался в первую очередь на горных реках верховий Зеи. Уже к 20 июля было подтоплено село Ивановка Зейского района расположенное на берегу правого реки Уркан – правом притоке Зеи. Но к 24 июля  паводок закончился, и вода полностью ушла из села [7].

В водохранилище между тем продолжала накапливаться вода (рис. 7), за счет резких скачков притока до 4350- 3000 м³/с (5-9 июля), и 3400-6500 м³/с (19-28 июля) при сбросе через агрегаты от 700 до 1100 м³/с. Таким образом, в водохранилище была аккумулирована вторая паводка.

Вторая волна паводка не сошла на нет, и после снижения до 4050 м³/с  28 июля, приток снова начал расти. Постепенно паводок распространялся ниже по течению и в зону затопления попадали новые населенные пункты. Увеличение приточности продолжало поднимать уровень водохранилища. К 1 августа, с притоком 11700 м³/с был достигнут уровень в 317,5 метра (рис. 7) и начались холостые сбросы помимо агрегатов ГЭС. В третьей волне выделялись три пика приточности 11700 м³/с, 9200 м³/с 7 августа, и 9000 м³/с 18 августа. После этого приточность продолжала снижаться вплоть до 11 сентября (9890 м³/с). Далее был подъем до 2300 м³/с (13.09), 3379 м³/с (18.09) и 4350 м³/с (25.09). Далее приток в водохранилище постоянно снижался и к 3 октября общий сброс превысил приток, а 5 октября приток оказался ниже холостого сброса.

После первого августа с отметки уровня ВБ начались холостые сбросы (2730 м³/с) которыми общее количество сбрасываемой воды увеличилось почти в 3 раза с 1178 м³/с до 3480 м³/с. До 16 августа холостой сброс воды не превышал 3000 м³/с, к 20 августа вырос до 4356 м³/с и до 19 сентября плавно снижался до 3359 м³/с. После 19 сентября холостые сбросы за 2 дня были снижены до 0, с достижением уровня ВБ 317,5 м. Но снова подняты до 1715-1862 м³/с и колебалась в этих пределах до 13 октября, после чего, к 15 октября холостые сбросы были полностью прекращены. Результатом регулирования стало предотвращение высокой волны паводка, но сильное увеличение времени затопления. Самый сильный пик паводка продолжался 15дней, а регулируемый сбор длился 52 дня.

Таким образом, из графиков видно, что водохранилище не удержало паводок, а только срезала его пики, это вполне сообразуется с выводами сделанными в докладе В.М. Католикова [4]. Собственно в этом и состоит роль комплексных гидроузлов, срезать пик паводка и дать возможность эвакуировать из зоны возможного затопления людей и ценности. Рассчитывать на то, что плотина полностью ликвидирует угрозу паводка не приходится.

Отсутствие технической возможности регулирования сброса до уровня ВБ 317,5 метров не позволяет в полной мере использовать регулирующую емкость водохранилища. Так если бы приток накопленная весной и в начале лета вода сбрасывалась до 5 июля, можно было оттянуть начало сбросов, и избежать наложения паводковых волн друг на друга. Такой вывод позволяет говорить о необходимости реконструкции Зейского гидроузла, для создания технической возможности осуществления сбросов до отметки уровня ВБ 317,5 метра.

П.Е. Осипов

Всемирный фонд природы, Амурский филиал, г. Владивосток

Материалы  IX Международной конференции «Реки Сибири и Дальнего Востока» 

Литература

1. Бредун Т.Е. Амур, Зея, Селемджа и немного истории о наводнениях в Амурской области. Вестник амурских архивов. 2007; 5:97-109

2. Данилов-Данильян, В.И., Гельфан, А.Н Катастрофа национального масштаба. «Наука и жизнь» №1, 2014 http://elementy.ru/lib/432238

3. Данилов-Данильян В.И. и др. Катастрофическое наводнение 2013 года в бассейне реки Амур: условия формирования, оценка повторяемости, результаты моделирования. Данилов-Данильян В.И., А.Н. Гельфан, Ю.Г. Мотовилов, А.С. Калугин Водные ресурсы, 2014, том 41, № 2, с. 111–122.

4. Католиков В.М. «Учет руслового процесса и режима затопления пойм при разработке противопаводковых защитных мероприятий на реках Амур и Зея и результаты работ Росгидромета по проблеме паводка 2013 года». Доклад на научно-практической конференции «Итоги работы Дальневосточной комплексной экспедиции МЧС России 2014 года» http://www.hydrology.ru/sites/default/files/docs/news/Katolikov/doklad_k... дата последнего обращения 31.07.2013

5. Махинов, А.Н. и др. Наводнение в бассейне Амура 2013 года: причины и последствия / А.Н  Махинов, В.И. Ким, Б А. Воронов. Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук: научный журнал/ гл. ред. В.И. Сергиенко. - Владивосток : Центральная научная библиотека ДВО РАН. С.5-14

6. Сайт ОАО РусГидро, раздел Зейская ГЭС, http://www.zges.rushydro.ru дата последнего обращения 01.06.2013

7. Хроника большого Амурского паводка. Дайджест. Под ред. Ю.М. Гафарова, Благовещенск 2014. С. 41-44.