Авария верховой перемычки плотины Рогунской ГЭС в 1993 году- – как это произошла в действительности и каковыми были последствия.

В Таджикистане начались дождливые дни, иногда ливневые. Затяжные дожди задерживают весенний сев, образуют весенние паводки на реках. Наибольшее развитие эти паводки получают в апреле и мае месяцах. Весенний паводок на реке Вахш, с растущим объемом влекомых наносов, где сооружается Рогунская ГЭС обычно состоит из ряда быстро возрастающих расходов, так называемых пиков. В апреле и мае наблюдается от 3 до 7 пиков, со средней продолжительностью в 4-7 дней. Один из таких пиковых расходов в отдаленном прошлом, а именно в 1993 году привела тогда к крупной аварии на Рогунской ГЭС.

Это событие в виде научной статьи для международного симпозиума было освидетельствовано ведущими специалистами в том же году. Глубинно анализировав причины аварии, авторами были описаны совокупность фактов и начальная техническая оценка последствий. Но, вскоре аварию позабыли, и история о нем умалчивала вплоть до 2019 года. Об этом не говорилось, не рассказывалось общественности.

Все же, наконец-то, материал в 2019 году опубликован на одном из научных веб-сайтов и стал известным узкому кругу специалистов. Учитывая чрезвычайную важность статьи и в наши дни привожу для широкого круга читателей полный текст статьи.

Вот какая история:
"Международный симпозиум по высоким каменно-земляным плотинам (Пекин, 26-29 октября 1993). Авария верховой перемычки плотины Рогунской ГЭС.
Б. С. Сирожев1, Г. Н. Петров2, В. Г. Радченко3
1 - президент государственной акционерной холдинговой компании "Барки Точик". г.Душанбе, Республика Таджикистан;
2- директор института "Таджикгидроэнергопроект". г. Душанбе, Республика Таджикистан;
3 – заведующий лабораторией ВНИИГ. г. С-Петербург, Россия

В ночь с 8 на 9 мая 1993 года в результате перелива воды, вызванного ливневыми паводками, была разрушена верховая перемычка плотины Рогунской ГЭС высотой 40 м. Перемычка входит в состав тела плотины. Вместе с перемычкой была разрушена система временной защиты пласта соли, а также часть постоянных сооружений этой системы.

Рогунская ГЭС мощностью 3600 МВт с каменно-земляной плотиной высотой 335 м. возводится на р. Вахш в сложных инженерно-геологических условиях. Ущелье сложено сильнотрещиноватыми переслаивающимися скальными породами – песчаниками и алевролитами. Район строительства характеризуется высокой сейсмичностью равной 9 баллов по шкале MSK и активной тектонической деятельностью. Непосредственно в створе плотины проходят несколько мощных разломов. Один из них, проходящий под верховой призмой плотины, представляет собой пласт поваренной соли мощностью от нескольких метров у дневной поверхности до нескольких десятков метров на глубине 100-200 м.

Вертикальные напряжения в бортах каньона в створе плотины с учетом влияния современных тектонических подвижек составляют до 28 МПа, а горизонтальные – до 35МПа. В районе строительства по бортам каньона имеется большое число саев (поперечных ущелий), где проявляется активная селевая деятельность. Наиболее крупных из них сай Оби-Шур расположен на левом берегу за низовым откосом плотины в районе выхода правобережных строительных туннелей и отводящих трактов ГЭС.

Река Вахш характеризуется резкой неравномерностью стока с большими колебаниями расходов, связанными с дождевыми и снеговыми паводками, а также с селевой деятельностью. Практически все карьеры грунтовых материалов для возведения плотины расположены в верхнем бьефе плотины на отметках, затапливаемых при наполнении водохранилища.

В состав гидроузла входят: каменно-земляная плотина, водоприемник ГЭС, подводящие туннели, подземное здание ГЭС, отводящие туннели, шахтный и глубинный водосбросы, два строительных туннеля 1-го и 2-го яруса, ОРУ 500 кВ и транспортные туннели. Плотина имеет длину по гребню 612 м., объем плотины 71.3 млн. м3.

Плотина включает наклонное ядро из обогащенной гравийно-щебенистой смеси, фильтры из дробленого и отсортированного галечникового материала и упорные призмы из галечника с пригрузкой откосов и верха плотины камнем. По подошве ядра предусмотрена площадная цементация на глубину до 8 м. Котлован под ядро покрывается бетоном толщиной 20 см., под ядром предусмотрена двухрядная цементационная завеса на глубину до 50 м.

Для пропуска строительных расходов предусмотрены, как указывалось выше, 2 яруса строительных туннелей. Для сбора паводковых вод на правом берегу намечено сооружение эксплуатационного водосброса в составе глубинного и шахтного водосбросов, имеющих общий отводящий тракт. Глубинный водосброс туннельного типа рассчитан на максимальный расход 1750 м3/с. Шахтный водосброс рассчитан на пропуск воды 1630 м3/с при форсированном горизонте.

Технические решения, принятые в проекте Рогунского гидроузла, учитывали описанные выше природные и технологические трудности и позволяли построить надежное сооружение, но с учетом обязательного соблюдения принятых организационно-технологических решений и календарного графика строительства.

Одним из основных условий, обеспечивающих успешный ход возведения гидроузла являлась надежная эксплуатация двух строительных туннелей с входными порталами, расположенными на левом берегу у подошвы плотины. Проходя по левому берегу туннели затем пересекают русло р. Вахш под низовой призмой плотины в виде туннельных переходов и сопрягаются с турбинными водоводами.

Перекрытие р. Вахш было осуществлено в 1987 г. при готовности левобережных участков строительных туннелей до русловых переходов. Временная перемычка высотой 20 м., возведенная при перекрытии, не обеспечивала аккумуляцию твердого стока р. Вахш, что создавало определенные трудности при эксплуатации туннелей. Календарным графиком строительства было предусмотрено наращивание перемычки на высоту до 55 м. в течение 1988 года, но это требовало в свою очередь возведения сооружений временной защиты соли, одним из основных элементов которой являлись поверхностные галереи, проходящие в теле перемычки вдоль солевого пласта.

Социально-экономические изменения, проходящие в обществе и стране, гражданская война в Таджикистане не позволили выполнить необходимые работы по намеченному графику. В результате имевших место событий строительные туннели эксплуатировались при недостроенной перемычке в течение не одного года, а пяти лет, пропуская не только воду, но и весь твердый сток. В результате такой эксплуатации 1-й строительный туннель к 1993 году был выведен из строя. За этот период в нем была разрушена металлическая облицовка в зоне быстротока, размыта камера затворов. Из-за разрушения облицовки имел место вывал скальных пород в районе пересекающего туннель разлома общим объемом около 20 тыс. м3. Дополнительный вывал полностью перекрыл туннель в январе 1993 г.

Высота перемычки вместо необходимой по проекту 1993г. составляла только 40 м. и имела отметку верха 1035.0 м. Пропускная способность 2-го туннеля составляла 2100 м3/с при 3% паводке с расходом 3300 м3/с. Для выполнения графика строительства гидроузла и пропуска паводка 1993 года, проходящего по р. Вахш в июне-августе, были запланированы ремонтные работы в 1-м строительном туннеле, которые должны были быть закончены в апреле-мае 1993 г. Максимальный расход реки в этот период, отвечающий 1% обеспеченности, составляет 1930 м3/с.

В ночь с 7 на 8 мая в результате продолжавшихся более 3-х суток ливневых дождей в сае Оби-Шур образовался сель объемом 1,1 млн. куб. м., который перекрыл р. Вахш ниже основных сооружений гидроузла, образовав подпор воды на13,5 м. В результате этого были затоплены транспортные туннели и уже существующие сооружения подземного комплекса. Образовавшийся подпор резко уменьшил пропускную способность 2-го строительного туннеля. Дожди, селевая деятельность притоков и образование многочисленных завалов на них в верховьях р. Вахш привели к образованию непрогнозировавшегося паводка со средними расходами воды в течение 8 мая в период от 9 до 18 часов порядка 2300 м3/с, а с 18 до 24 часов – до 3800 м3/с.

Подпор нижнего бьефа, недостаточная пропускная способность 2-го туннеля и сверхвысокий, не предусмотренный проектом и связанный со многими увязанными выше причинами паводок привели к переполнению имевшегося перед перемычкой водохранилища и переливу воды через нее в 9 часов 30 минут 9 мая 1993 года. Основная часть перемычки высотой 40 м., представляющей собой по конструкции гравийно-галечниковую плотину с суглинистым экраном, была размыта. Объем вынесенного грунта составил 2 млн. м3. Были полностью разрушены русловые галереи временной защиты пласта соли.

Волной прорыва с максимальным расходом 7700 м3/с, продолжавшимся в течение получаса, были снесены два временных строительных моста, в дополнение к третьему мосту, взорванному зимой 1992-1993 года в результате террористического акта. При этом также был полностью затоплен подземный машинный зал ГЭС высотой 49 м. с находящейся там горнопроходческой техникой и строительным оборудованием.

Значительная часть грунта размытой перемычки, задержанная конусом выноса сая Оби-Шур, отложилась в русле реки в пределах основания плотины, подняв его выше бытового уровня на 13 метров. В результате горизонт воды в районе входных порталов строительных туннелей был поднят выше отметки порога 2-го туннеля (отметка 1000 м над уровнем моря). В районе снесенных строительных мостов отметки горизонта воды 25 мая достигли отметок пролетных строений (при расходах порядка 2000 м3/с).

Авария верховой перемычки плотины не привела к человеческим жертвам, т. к. волна прорыва прошла по пустому горному ущелью и была аккумулирована расположенным ниже в 30 км. Нурекским водохранилищем. Вода не прорвалась в нижнюю часть Вахшской долины с многочисленным населением и хорошо освоенную в сельскохозяйственном и промышленном отношении. Ущерб оказался минимальным. Пострадали только строящиеся сооружения гидроузла.

Анализ результатов аварии не указал на необходимость пересмотра основных технических решений проекта. Трудности дальнейшего строительства связаны только с преодолением социально-экономических неурядиц. В условиях дефицита финансирования, ограниченных материально-технических ресурсов, оттока квалифицированных специалистов со строительства невозможны ни консервация строительства, ни его нормальное продолжение.

Правительство республики Таджикистан прикладывает все усилия для выхода из создавшегося положения. Принято правительственное решение о максимальной концентрации средств, как самой республики, так и о привлечении иностранных инвестиций для продолжения строительства. Но даже в этом случае реальным в настоящее время является осуществление строительства 1-й очереди гидроузла с двумя гидроагрегатами общей мощностью 1200 МВт и пуск гидроэлектростанции на промежуточных напорах. Завершение строительства гидроузла будет осуществляться за счет средств, получаемых от эксплуатации его 1-й очереди"

"ResearchGate 2019"

Краткое послесловие: Как видим из содержания статьи, если в те годы временная перемычка "не обеспечивала аккумуляцию твердого стока р. Вахш", то сейчас (апрель 2020 года) недостроенная до отметки 1110 м над уровнем моря плотина первой очереди Рогунской ГЭС наоборот вскоре может привести к уровню предельного заиления существующего водохранилища, что чревато возможными серьезными негативными последствиями.

Следовательно, чувство беспокойства превалирует над чувством радости от начальных успехов как от ранней выработки электроэнергии, так и от успешного продолжения строительства других узлов и сооружений Рогунской ГЭС. Мы обязаны помнить и учесть уроки истории, постоянно учиться на исторических уроках, извлекать уроки и из своего исторического опыта.

инженер Сирожидинов Камолидин
г. Душанбе
14 апреля 2020 года