Таджикистан: маловодный февраль и электроснабжение гидроэлектростанциями.

До створа сооружающегося Рогунской ГЭС, гидрологический, водный режим реки Вахш - сердце гидроэнергетики Таджикистана, по-прежнему определяется только климатом и другими естественными географическими факторами. Как всегда, водный режим тесно связан и обусловлен с обычным сезонным неуправляемыми изменениями климата, гидрологической изменчивостью, связью стока с осадками.

Колебания в величине речного стока по отдельным годам весьма велики. В многолетнем разрезе (1932-2008 годы) объем годового стока реки Вахш изменялась в пределах между 15,3 - 24,7 куб. км в год. Среднемноголетний же объем годового стока реки Вахш составляет 20,18 куб. км. Если водность (относительная характеристика стока за год по сравнению с его средней многолетней величиной) меньше среднего, то относят год к гидрологическому году с малой водностью, к маловодному году, если выше - к году большой водности. В гидрологии не принято проведение сравнения текущей водности с прошлогодней, потому, что сток за истекший год не всегда может быть средней по водности. Словом, различают малую, среднюю и большую годовую водность. Внутригодовое распределение стока по сезонам года крайне неравномерное.

Более того, расход воды в реке Вахш по природе своей непостоянен не только в течение лет и сезонов, но и в отдельные декады и сутки. В гидроэнергетике расход реки в течение суток принято считать постоянным. Колебания же стока в течение года принято учитывать чаще всего по месяцам. Наступивший февраль месяц является самым маловодным месяцем года не зависимо от водности реки. В этом месяце естественный расход может составит всего 130 куб. м в секунду и менее, против средне годового за многолетний период значения - 650 куб. м сек и максимально годового за ряд лет - 3120 куб. м в сек.

Таким образом, каждый год в конце зимы, в феврале месяце речной сток в створе Рогунской ГЭС примерно оказывается в 5 раза ниже среднего и в 24 раза меньше максимального ее значения, то есть разница между максимальным и минимальным расходами значительна. Февральская, постоянная меженная фаза водного режима реки Вахш связана с изменениями условий питания (с ледниково-снегового, на дождевое и грунтовое). Проточный минимальный речной сток в феврале не достаточен для приведения в действие даже одного гидроагрегата ГЭС. В этом отношении, февраль - самый характерный, критический, тяжелый для гидроэнергетики месяц года. Для специалистов, работающих в этой под отрасли - особо важный ударный месяц.

Вода в Таджикистане является фактором энергетической безопасности сама по себе. При фактическом каскадном расположении 6 водохранилищ группы ГЭС, расположенных по течению водного потока реки Вахш на некотором расстоянии друг от друга и связанные между собой общностью водохозяйственного режима, расход через сооружения выше расположенного гидроузла является основной составляющей приходной части водного баланса нижележащего водохранилища. Таким образом, режим реки Вахш ниже Рогунского гидроузла теперь уже определяется графиком работы водохранилищ, задержанием и попусками воды, а не природными факторами (проточностью) и не степенью увязки работы ГЭС с естественным гидрологическим режимом. К примеру, потребности Нурекской ГЭС в воде для гарантированной выработки электроэнергии в феврале-марте удовлетворяются в основном за счет запасов накопленной за лето воды в одноименном водохранилище. Для обеспечения работы других, нижележащих ГЭС Вахшского каскада в нормальных условиях в течение года, расход в нижнем бьефе Нурекского гидроузла не должен быть ниже чем 400 куб. м/с., что в основном соблюдается и в феврале месяце.

Известно, что воды Вахша отличаются большой мутностью - 4,2 кг/куб. м в водосборном бассейне которой распространены относительно легко поддающиеся размыву рыхлые породы. Содержание наносов в реке во время половодья и паводков настолько велико, что оно превращается в грязевое или грязево-каменистый поток.

В 2015-2016 гг. по гранту Всемирного банка английской компанией были проведены батиметрические комплексные исследования и оценки степени заиления водохранилища Нурекской ГЭС за 1972-2015 годы эксплуатации. Реальные полученные данные по водохранилищу таковы: при нормальном подпорном уровне (НПУ) равная 910 м над уровнем моря общий объем воды ныне составляет 7 куб. км, что на 3,5 куб. км или на 33,3% меньше проектного показателя (10,5 куб. км). Полезный объем с 4,5 куб. км уменьшился до 3,9 куб. км, то есть на 13,4% или на 600 млн. куб. м. Эти цифры свидетельствуют о том, что за 43 года эксплуатации водохранилища, ее общий объем заилился на 33,3 %, полезный объем - на 13,4%, мертвый объем (абсолютный уровень воды 857м, не достаточный для нормального запуска гидроагрегатов) - заилился на 51,7%.

Сейчас, в связи с образованием пока небольшого вышележащего водохранилища Рогунской ГЭС с объемом воды чуть более 250 млн. куб. м и оседанием в ее чаше взвешенных наносов, интенсивный процесс занесения чаши нижележащего водохранилища Нурекской ГЭС наносами приостановлена.

Заиление при одних и тех же уровнях воды уменьшило емкость водохранилища. Следовательно, ныне стало проблематичным растягивание энергетических попусков через турбины до начала весеннего половодья (апрель-май) без ущерба выработке электроэнергии. Как бы полноценно не использовалась, полезного объема стало не хватать. Следственно изменились количество и расходно-мощностные характеристики работающих гидроагрегатов Нурекской ГЭС. Экспорт электроэнергии остановлен.

С другой стороны, Нурекская ГЭС примерно после 2010 года, по моему мнению, полностью, круглогодично перешла в базисную (основную) часть, стала больше расходовать воду. До этого согласно проекту, оно преимущественно работала только в пике графика нагрузки Среднеазиатской энергетической системы.

Учитывая остро маловодный год, с середины осени прошлого 2020 года на мой взгляд была сделана правильная попытка улучшения эксплуатации Нурекской ГЭС и его водохранилища. Регулированием выработки стали медленнее снижать полезный уровень водохранилища, с тем чтобы достаточное количество воды оставалось до конца зимы-начале весны. Полагаю, что меньше электроэнергии производился в октябре, ноябре и в декабре прошлого 2020 года, с тем чтобы сберечь воду и больше производит в феврале-марте 2021 года, когда спрос по-прежнему высок.

Кроме этого, с целью обеспечения наиболее желательного характера энергопользования прибегли к управлению спросом - нормированию во времени потребления электроэнергии на большей части территории страны. Сейчас в результате введенных ограничений, с 5 декабря 2020 года по настоящее время электричество в жилых районах за пределами столицы Душанбе и других крупных городов отключается с 23 часов ночи до 6 часов утра. Управление спросом в равной мере должна была включать в себя и системы стимулов и взысканий.

Напряженность в электроснабжении в определенной степени снимается также путем активно проводимой в настоящее время пропаганды правил и методов экономного и рационального использования отпущенной электроэнергии. Население проявляет понимание и сплоченность в этом вопросе. Обычно, февраль часы дня прибавляет, следовательно, естественно и на освещении будет сэкономлена электроэнергия.

Безусловно, все эти принятые со стороны ОАХК "Барки Точик" меры и более решительные действия по борьбе с чрезмерными потерями части электроэнергии (16% от уровня производства или 3 млрд. кВт. час в год), более эффективное использование производственных мощностей нижерасположенных ГЭС дадут свои положительные результаты и позволять маловодный февраль пройти незаметно, без дополнительных затруднений в удовлетворении базисной потребности - электроснабжении населения и всех отраслей хозяйства. Мудрость народа гласит: февраль воду подпустит, март подберет.

Камолидин Сирожидинов, инженер
г. Душанбе
01 февраля 2021 года.