АЗБУКА ПОЛОВОДЬЯ

Бьеф (фр. bief) — часть реки, канала, водохранилища или другого водного объекта, примыкающая к гидротехническому сооружению.

Верхний бьеф - часть водоема/реки, примыкающая к водозаборным сооружениям с верховой стороны. Отметка верхнего бьефа - уровень воды в верхнем бьефе; как правило, это уровень воды в водохранилище, создаваемом плотиной ГЭС.

На Саратовской ГЭС, как правило, отметка уровня воды в верхнем бьефе находится в пределах 27,5 – 28 м по Балтийской системе высот.

Влияние ГЭС на экологию. Независимый консультант – швейцарский специалист по охране окружающей среды международной компании «Пойри Энерджи» (Poyry Energy LLC) Роберт Цвален: «Специалисты нашей компании в июне 2006 года обследовали ГЭС Волжско-Камского каскада. На всех зафиксировано полное соответствие российским и европейским экологическим нормам. Безусловно, плотины ГЭС оказывают влияние на экологию реки, однако наиболее заметным оно было во времена строительства и первых лет эксплуатации. За истекшие годы экологическая среда пришла в новое равновесие, ГЭС сами стали её частью. Наши исследования показывают, что работающие сегодня станции не вызывают существенных экологических проблем. Тем более, что на всем каскаде сейчас реализуется программа модернизации оборудования, которая позволит практически полностью исключить влияние ГЭС на состояние водных объектов».

Водообмен - частота обновления воды в водоеме за год.

Водосброс холостой - гидротехническое сооружение, предназначенное для сброса излишней (паводковой) воды из водохранилища, а также для полезных пропусков воды в нижний бьеф. Сброс воды осуществляется в случае угрозы переполнения водохранилища из-за паводка, сильных дождей и т. п. На Саратовской ГЭС холостые водосбросы проходят сквозь тело плотины (поперек), их 51.

Водохранилище - искусственный водоем, образованный, как правило, в долине реки водопроводными сооружениями для накопления, хранения воды и регулирования стока. Чаще всего создается при помощи плотин.

Возобновляемые источники энергии (ВИЭ) — Это виды энергии, непрерывно возобновляемые в биосфере Земли. К ним относится энергия солнца, ветра, воды (в том числе сточных вод), исключая применения данной энергии на гидроаккумулирующих электроэнергетических станциях. Энергия приливов, волн водных объектов, в том числе водоемов, рек, морей, океанов.

Геотермальная энергия с использованием природных подземных теплоносителей. Низкопотенциальная тепловая энергия земли, воздуха, воды с применением особых теплоносителей. Биомасса, включающая в себя специально выращенные для получения энергии растения, в том числе деревья, а также отходы производства и потребления, за исключением отходов, полученных в процессе использования углеводородного сырья и топлива. А также биогаз; газ, выделяемый отходами производства и потребления на свалках таких отходов; газ, образующийся на угольных разработках.

Выработка электростанции - количество электроэнергии, вырабатываемой электростанцией за определенный промежуток времени. Измеряется в киловатт-часах. Среднегодовая выработка Саратовской ГЭС составляет 5, 4 млрдкВт*ч

ГВт - гигаватт, единица мощности. 1 ГВт = 1000 МВт = 1 000 000 кВт. Мощности в 1 ГВт достаточно для гарантированного энергоснабжения крупного города; либо для одновременной работы 100 миллионов ламп накаливания мощностью 100 Вт, либо 400 миллионов аналогичных энергосберегающих ламп.

Мощность Саратовской ГЭС (установленная) составляет 1,415 ГВт. Это работа 142 миллионов ламп накаливания или 566 миллионов энергосберегающих ламп.

Гидроагрегат (гидросиловое оборудование) - агрегат, состоящий из гидротурбины и гидрогенератора.

Гидрогенератор/генератор - электрический генератор, приводимый в действие гидротурбиной и непосредственно вырабатывающий электроэнергию. Состоит из вращающейся (ротор) и не вращающейся (статор) частей.

Для низконапорной Саратовской ГЭС впервые в СССР в 1961 году группой конструкторов «Уралгидроаппарат» был создан оригинальный гидрогенератор, тихоходный и больших габаритов. Его диаметр – 15,3 метров.

Гидропотенциал (гидроэнергетический потенциал) - потенциальная возможность реки (либо всех рек на определенной территории) по выработке электроэнергии.

Россия обладает огромными гидроэнергетическими ресурсами. Их запасы оцениваются в 340 млн кВт. По суммарному гидропотенциалу, который оценивается в 2500 млрд кВт (из них технически возможно использовать до 1670 млрд кВт), Россия занимает второе место в мире после Китая.

Гидротурбина (гидравлическая турбина) - устройство, превращающее энергию водного потока в энергию вращения гидрогенератора. Непосредственно взаимодействует с водным потоком, приводя в действие гидрогенератор. Центральная и наиболее крупная часть гидротурбины - рабочее колесо.

Гидроузел - группа гидротехнических сооружений, объединенных по расположению и условиям работы. Это плотины, здания ГЭС, сооружения инженерной защиты.

Гидроэлектростанция (ГЭС) - гидравлическая электростанция, использующая для работы кинетическую энергию падающей воды.

Каскад - несколько гидроэлектростанций, расположенных одна после другой на одной реке. Объединение гидроузлов в каскады увеличивает эффективность использования водных ресурсов. Крупнейшими в стране являются Волжско-Камский и Ангаро-Енисейский каскады ГЭС. Каскад гидроузлов на Волге и Каме занимает особое место в российской энергосистеме и включает в себя 11 гидроэлектростанций, которые вырабатывают около 20% электроэнергии, производимой российскими ГЭС. Из них 8 расположены на Волге (Иваньковская, Угличская, Рыбинская, Нижегородская, Чебоксарская, Жигулевская, Саратовская, Волжская) и 3 на Каме (Камская, Воткинская, Нижнекамская).

кВт - киловатт, единица мощности. Обычная стиральная машина имеет мощность 2 кВт, пылесос - от 1 до 2 кВт, схема энергоснабжения типичной квартиры с электроплитой рассчитана на максимальную мощность 7 кВт.

По данным академика И.П. Дружинина, выработка 1 млрд кВт_ч электроэнергии на тепловых электростанциях, работающих на угле, уносит дополнительно от 100 до 226 человеческих жизней, а это значит, что ежегодно волжские ГЭС предотвращают от 3500 до 8000 преждевременных смертей. Поэтому не следует забывать, что Волжско-Камский каскад, как и все, созданное человеческими руками, имеет две стороны и приводит как к экологическим потерям, так и к экологическому выигрышу, являясь наиболее безопасным производителем электроэнергии.

кВт*ч - киловатт-час, единица учета выработанной или потребленной электроэнергии. 1 кВтч электроэнергии потребляет устройство мощностью 1 кВт за 1 час работы.

Коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) - показатель, характеризующий эффективность использования потенциальных возможностей электростанции. Если электростанция работает непрерывно и круглосуточно в течение года, ее КИУМ будет равен 100%.

Маловодье - низкий уровень воды в реке, водоеме. Циклы водности не поддаются однозначному моделированию, и ученые не могут точно прогнозировать, когда начнется восходящая тенденция. Все сходятся в одном – водность имеет цикличный характер: похожая ситуация была в 70-е годы прошлого столетия, когда жара и засуха длились более 10 лет. Уровни воды на Волге падали настолько, что возникали проблемы с судоходством, менялось качество воды. В 2010 году сложились экстремальные гидрометеорологические условия. Приток воды в крупнейшие водохранилища Волжско-Камского каскада был очень низким, в отдельные водохранилища - 50-70 процентов от нормы. Однако водохранилища Волжско-Камского каскада позволяют обеспечить потребности населения и объектов экономики бассейна Волги в водных ресурсах, путем установления оптимальных режимов наполнения и сработки в зависимости от складывающейся гидрологической и водохозяйственной обстановки.

Межень - период самого низкого уровня воды в реке.

Напор - давление столба воды. Определяется как разница между отметками верхнего и нижнего бьефов, измеряется в метрах.

Расчетный напор воды на Саратовской ГЭС - 9,7 м. В зависимости от гидрологической обстановки напор может варьироваться от 6 до 12 метров. Саратовская ГЭС - это самая низконапорная станция на Волжско-Камском каскаде.

Невозобновляемые источники энергии - природные источники, которые восстанавливаются очень медленно либо не восстанавливаются совсем. Это ископаемое топливо (уголь, нефть, газ, уран, торф).

Нижний бьеф - часть реки или иного водоема ниже по течению от гидроэлектростанции. Отметка нижнего бьефа - уровень воды в водоеме ниже ГЭС.

НПУ – нормальный подпорный уровень – наивысший проектный подпорный уровень верхнего бьефа, который может поддерживаться в нормальных условиях эксплуатации гидротехнических сооружений.

Подготовка к половодью. Начинается на гидростанциях с начала зимы. Создается паводковая комиссия под руководством главного инженера, составляется план работы, насчитывающий десятки организационно-технических мероприятий. В их числе - проверка гидросооружений, оборудования, зданий, дренажных устройств, наличия необходимых материалов, техники. К началу половодья завершаются плановые ремонты основного оборудования, чтобы обеспечить безопасного прохождения пика паводка и оптимальное использование мощности ГЭС в самый ответственный период работы.

Половодье — ежегодно повторяющееся в один и тот же сезон года (на Волге – весной) относительно длительное и значительное увеличение водности реки, вызывающее подъём её уровня; обычно сопровождается выходом вод из русла и затоплением поймы.

Паводок - сравнительно кратковременное и непериодическое поднятие уровня воды в реке, возникающее в результате обильных дождей, быстрого таяния снега, ледников.

В отличие от половодья паводок может возникать в любое время года.

Расходы воды - объём воды, протекающей через поперечное сечение водотока за единицу времени. Измеряется в расходных единицах (м³/с). В гидрологии используются понятия максимального, среднегодового, минимального расходов воды.

При необходимости сооружения Саратовской гидростанции способны пропускать 70 тысяч кубометров в секунду. За годы работы Саратовской ГЭС максимальный паводок наблюдался в 1979 году, тогда расходы воды составляли 39,2 тысячи кубометров в секунду, уровень отметки нижнего бьефа поднимался до 23,17 метров. Во время среднего половодья расходы воды на Саратовской ГЭС составляют 20-27 тысяч кубометров в секунду.

Регулирование стока - основное средство управления стихийно колеблющимся речным стоком и приведения его режима в соответствие с требованиями народного хозяйства; осуществляется путем накопления в водохранилищах избытков воды в периоды, когда сток превышает потребность в ней или угрожает наводнением, и расходования накопленных запасов в периоды маловодья.

Режим работы ГЭС. ГЭС работают в режиме, установленном для неё Федеральным агентством водных ресурсов РФ (Росводресурсы) и Системным оператором - Центральным диспетчерским управлением Единой энергетической системы. Для безаварийного пропуска половодья при Росводресурсах создана специальная Рабочая оперативная группа (РОГ) по регулированию режимов работы водохранилищ Волжско-Камского каскада. В её состав входят представители Росводресурсов, Росгидромета, Россельхознадзора (в т.ч. научный сотрудник Межведомственной ихтиологической комиссии), Роспотребнадзора, МЧС РФ, Росморречфлота, Минпромэнерго России, Россельхоза (в т.ч. отдела эксплуатации мелиоративных и водохозяйственных систем), Росстроя, Госкомрыболовства РФ, РусГидро, ОАО «СО - ЦДУ ЕЭС» и других ведомств. Данная комиссия принимает согласованные решения об установлении уровня воды в водохранилищах, объемах пропуска (сбросах) воды через плотины гидростанций с учетом складывающейся гидрологической, водохозяйственной и экологической обстановки.

Выработка электроэнергии не является приоритетом. Режимы работы ГЭС устанавливаются таким образом, чтобы соблюсти интересы всех заинтересованных водопользователей. В частности, учитываются такие факторы, как безопасность граждан и имущества, сохранение (незатопление) и орошение сельскохозяйственных земель, обеспечение условий для судоходства и потребностей энергосистемы в покрытии пиковых нагрузок.

Обвинения гидроэнергетиков в регулировании стока водохранилищ в собственных экономических интересах беспочвенны: при принятии решений об установлении режима для гидроузлов члены РОГ в первую очередь учитывают потребности в обеспечении водой населения, затем – потребности сельского хозяйства, рыбного хозяйства, и только потом – энергетиков.

«Рыбная полка» - специальный попуск воды, во время которых намеренно увеличиваются расходы воды через гидросооружения. На протяжении периода «Рыбной полки» гидроэнергетики регулируют объемы сброса так, чтобы в пойме удерживался необходимый для нереста уровень воды. Период «Рыбной полки» устанавливает Федеральное агентство водных ресурсов РФ (Росводресурсы) для каждой ГЭС.

Установленная мощность - сумма номинальных (расчетных, эталонных) мощностей электрических машин (в данном случае генераторов) одного вида, входящих в состав гидроэлектростанции.

Установленная мощность Саратовской ГЭС – 1415 МВт, она повышается с вводом каждого модернизированного и более мощного гидроагрегата.

ФПУ – форсированный подпорный уровень – проектный подпорный уровень выше нормального (НПУ), который можно поддерживать недолгое время в период половодья, обеспечивая сохранность сооружений.

Энергосистема - совокупность электростанций, связанных линиями электропередачи между собой и с потребителями энергии. Единая энергетическая система – это основа функционирования современной промышленной цивилизации. Суммарное потребление электроэнергии всеми потребителями и в промышленных масштабах оказывается весьма неравномерным во времени – по сезонам года (зимой больше, чем летом), дням недели (в рабочие дни больше) и особенно в течение суток (ночью - меньше). Так образуются пики (максимумы) в графике нагрузок единой энергосистемы России.

Чтобы сгладить эти неровности (увеличить или снизить выдачу мощности в нужное время) электрические станции в течение суток резко, иногда почти в два раза, меняют свою мощность, и в основном это осуществляется за счет гидравлических станций. Именно ГЭС служат гарантом надежности функционирования электроэнергетической системы, поскольку регулирующих способностей тепловых и атомных электростанций оказывается далеко не достаточно для безопасного и эффективного восприятия изменяющейся нагрузки электропотребления.