25 крупнейших ГЭС мира

Наряду с Канадой, США и Китаем, Россия входит в число стран, в которых были построены крупнейших ГЭС мира. Несмотря на то, что в последнее время гидроэлектростанции строятся разве что в Китае, этот вид добычи энергии до сих пор остается актуальным.

       Абсолютным лидером по выработке гидроэнергии на душу населения является Исландия. Кроме нее этот показатель высок в Норвегии, Канаде, Швеции. И хотя многим профессия гидротехника кажется уходящей в прошлое, проблем с трудоустройством в Санкт-Петербурге у выпускников специализированных факультетов нет.

Инженерно-технический факультет Политехнического университета почти полвека назывался гидротехническим. Но сейчас здесь готовят инженеров по 15 специальностям. Самая востребованная у абитуриентов – “гражданское строительство”. Выпускники этой кафедры, впрочем, не спешат конкурировать со специалистами из Архитектурно-строительного университета, поскольку делают ставку на строительство сложных сооружений, а не на жилую застройку. О перспективах выпускников рассуждает декан инженерно-строительного факультета СПбГПУ Александр АЛЬХИМЕНКО.

– В каких местах в Петербурге сейчас востребованы гидротехники?
– Петербург должен стать российским Роттердамом. Для этого у него есть все возможности. Через Балтийское море мы соседствуем со всей Северной Европой. Город стоит на перекрестье важнейших морских и речных путей, сюда подведены газовые магистрали. На глазах растет Приморский нефтеналивной порт, хотя еще больше перспектив могло бы появиться в связи со строительством завода по сжижению газа.

– Почему – мы же сделали ставку на трубопроводы?
– Трубопроводы вещь хорошая, но дорогая: много затрат по эксплуатации и мониторингу. Стотысячному танкеру по силам заменить многокилометровый трубопровод и доставить топливо куда угодно.

– Значит, вы считаете, что порты вокруг Петербурга будут динамично развиваться? Это потребует специалистов?
– Порт в Усть-Луге и маленький порт в Приморске плюс собственно порт Санкт-Петербург – это то, благодаря чему в Петербурге всегда будут динамично работать и торговля, и транспорт. Развитая инфраструктура – это залог эффективности перевозок. А одно рабочее место в порту, как недавно подсчитали, создает 6 – 7 рабочих мест на земле. И места эти требуют высокой квалификации, так что комплектуются отнюдь не гастарбайтерами. Там не столько компьютер надо знать, сколько сложные современные погрузочные механизмы. А эксплуатация причалов? Это ведь тоже требует большой квалификации. 

– Гидроэлектростанции – весьма консервативное направление в технике. Здесь вроде бы не намечается прорывов?
– В последние 50 лет особого прорыва в конструкциях ГЭС вообще на наблюдалось. Разве что водохранилища у ГЭС стали поменьше. И каменный уголь на ТЭС перестали использовать в таких количествах. Даже атомные станции остались, по сути, такими же, как были в годы их основания. Хотя, конечно, в 60-е годы у нас мечтали, что уж за полвека сумеют найти технологии, позволяющие не хоронить ядерные отходы на радость потомкам, а утилизировать их совершенно безвредно. Можно, конечно, сказать, что в последнее время энергетики обратили свои заинтересованные взоры к ветряным генераторам и, быть может, за ними будущее. Правда, нельзя сказать, что это такой уж новый вид энергетики – ветровая энергия использовалась очень эффективно и очень давно. Кто был в Нидерландах, видел средневековые голландские мельницы. Зачем они там в таком количестве, ведь зерна столько не было? Они использовались для мелиорации. Голландия и тогда была ниже уровня моря, и, если постоянно не откачивать воду, там все затопит. Ветряные крылья крутили сначала горизонтальную лопасть, потом на крутящийся винт, который выталкивал воду так, как шнек мясорубки выталкивает мясо. И вода уходила. Откачка воды – очень энергоемкий процесс, но голландцы с этим справились.

– Солнечная энергия все равно популярнее.
– Мое личное отношение к этому виду энергии – очень негативное: такие блоки состоят из очень токсичных элементов. Мы в стоимость продукта должны вкладывать стоимость утилизации. Например, разбор и переплавку нефтяных вышек. А как утилизировать отходы солнечных батарей, никто толком не придумал.

– На каких проектах в Петербурге могут быть востребованы гидротехники?
– Все промышленно-гражданские  объекты – строительство Орловского тоннеля, или вторая сцена Мариинского театра, или Ладожский вокзал. С учетом нашего грунта, который больше похож на губку, без гидротехников тут не обойтись. Самая масштабная работа – очищение городских рек. Там на дне чего только нет: велосипеды, холодильники, мебель. Просто так пустить дрейфер нельзя – все дно опутано инженерными сетями. Вся надежда на новых специалистов, которые придумают, как эффективно и безвредно бороться с таким мусором.

– Но все равно специальность “гражданское строительство” у вас популярнее гидротехнического направления.
– Нас иногда спрашивают, будут ли на факультете обучать технологии производства “умного дома”. Так современное высокоэтажное строительство требует такого присутствия электроники и контролирующих систем, что отсюда один шаг до создания “дома с интеллектом”. Высотный дом отличается от обыкновенного, в каких живем мы с вами, не только наличием дополнительных технических этажей. Нет, там и водоснабжение, и канализация, и электропитание построено совсем по другому принципу, это уже настоящая техническая кибернетика.

– Какие объекты строить сложнее всего?
– Выпускников нашего факультета отличает от выпускников других строительных вузов политехнический подход к учебному процессу. Поскольку в университете имеется ряд факультетов, то и подготовка по ряду дисциплин, важных для инженера-строителя осуществляется глубокими специалистами (информационные технологии, электротехника и т.п.) Поэтому есть, например, такое направление как строительство тепло- и атомных электростанций. Чтобы она устояла даже в землетрясение или если сверху упадет самолет. Есть также направление – инженерная подготовка территорий под строительство. Взять, к примеру, Шушары: там сплошные болота и луга. Чтобы цеха автомобильных заводов не поплыли после таяния снегов, проводились очень серьезные работы по мелиорации. Скоро так же будут работать в Пулково-3. Или вот рыли котлован для второй сцены Мариинского театра. Весь город его видел. Котлован, как и ожидалось, тут же наполнился водой. Надо откачивать, а как? Если там совсем немного грунтовых вод, можно поставить обычный дренаж, а если настоящая речка? Нужно совсем другое оборудование и совсем другие энергозатраты. Вообще в Петербурге работы очень много.

– Специальность “строительство туристических и спортивных объектов” у вас появилась в связи с олимпийскими стройками в Сочи?
– Эта специальность появилась по инициативе Валерия Никифорова, выпускника факультета, доктора технических наук. Он пригласил Политехнический университет принять участие в процессе проектирования гольф-клуба в Дюнах. К полю для гольфа предъявляются жесткие требования: после любого ливня оно должно быть готово игре в течение 15 минут. Это значит, что нужно монтировать особую дренажную систему, потом – систему откачки воды из колодцев, потом – засеять все особой травой, но это уже не наша забота. Жаль, что к строительству нового стадиона на месте Кировского нас не приглашают.

– А городская экология – по этой специальности вы для кого специалистов готовите?
– Это связано с переработкой твердых бытовых отходов. Утилизация мусора – это проблема мирового масштаба, так что мы участвуем в нескольких международных проектах, цель которых – не просто сжигание мусора,  а последующее получение биогаза и даже водорода. Конечно, строительство таких заводов – эта вопрос колоссальных средств, а выбор места для него – это вопрос политики. Ни тот, ни другой пока не решены. Так что пока наши разработки носят теоретический характер.

–  На какую работу ориентирована специальность “компьютерные технологии в воднотранспортном строительстве”? На работу шлюзов и пропускных ворот в дамбе?
 – Как ни странно, в меньшей степени. Хотя это очень востребованная работодателями профессия. И применяются эти знания достаточно широко. Воднотранспортное строительство тесно связано с другими видами транспорта, а Петербург крупный транспортный узел.

– Вернемся к энергетике. Какие электростанции более опасны для окружающей среды? Тепловые или атомные? Может, тепловые вообще пора закрывать?
– Большое значение имеют технологии. Например, те же горючие сланцы у нас не так давно перестали покупать. Затем появился новый американский метод их обработки, благодаря которому сланец стал давать намного меньше дыма и больше энергии.

– Разве тепловые станции не приближают глобальное потепление, подъем уровня мирового океана.
– Повышение уровня воды – это утка. Вы можете сами провести эксперимент: налейте воды в тарелку, возьмите кусок льда из холодильника, положите лед в тарелку и посмотрите, насколько повысится уровень воды, когда лед растает. Конечно, морская вода тяжелее чем пресная, а из-за разницы плотности и результат будет немного иной. Но все равно ни Петербург, ни Новый Орлеан, ни Амстердам из-за этого не смоет.

– Чем современные дамбы отличаются от тех, что проектировались в 1970-е годы?
– Естественно, что в современных конструкциях используют новые материалы, более эффективные и экономичные. Большую роль приобретает математическое моделирование очертаний дамб, предназначенных для защиты от наводнений в результате разливов рек.

 – А как дела с нашей дамбой?
– Сейчас насущным вопросом является повышение качества воды на огражденной акватории за счет маневрирования затворами водопропускных сооружений: отверстий, часть из которых периодически открывается, часть закрывается. В результате возникают проточные течения, это освежает, промывает акваторию, но в то же время не оказывает никакого влияния на рыб, поскольку скорость таких течений – небольшая, и рыб это не пугает. Вопросы качества воды или волновых процессов – всему этому сейчас уделяется повышенное внимание. Сейчас в нашем комплексе защитных сооружений самое интересное – это ворота пропускного сооружения. Они уникальные, возможно, самые большие в стране. Раньше их работа сопровождалась очень сильной вибрацией, но ее удалось побороть. Я знаю, многие считают, что намывные работы в Маркизовой луже вредят окружающей среде, в основном, из-за образующейся взвеси.

– Разве это не так?
– Но одновременные дноуглубительные работы в акватории – это настоящее оздоровление, так что дети еще скажут за это спасибо.

ДРЕВНЯЯ ГИДРОТЕХНИКА
Египет
В Египте неподалеку от Вад эль Гарави сохранились останки плотины, сооруженной в XXVII веке до нашей эры. Это была каменная плотина с ядром из гравия. Высота ее была 14 метров, длина гребня – 113 метров. Основным предназначением ее было сдерживание наводнений. Не была введена в эксплуатацию – ее центральная часть была разрушена наводнением, которое произошло на последнем этапе строительства, поскольку строители не предусмотрели отводных каналов для реки на время строительства. Это самая старая крупная плотина, известная на сегодняшний день.

Йемен
Сооружение плотины Мариб на реке Данах в Йемене началось приблизительно в 510 году н. э. Время завершения строительства точно неизвестно. Основная часть плотины представляла собой насыпь высотой 20 и длиной 510 метров. Дороги на гребне плотины не было. По краям дамбы находились два внушительных водостока. Тем не менее, дамба справлялась только с умеренными наводнениями. Последний раз она была разрушена, на этот раз без восстановления, спустя 1300 лет после своего строительства.

Китай
В 2283 г. до н.э. (время императора Яо) строитель Юй предложил проекты регулирования рек. Им были разработаны методы очистки и углубления русла рек и прокладки каналов. Осуществление проекта заняло 8 лет. После смерти Яо императором  стал Юй. По берегам рек и каналов китайцы ставили многочисленные храмы, посвященные Юю – патрону гидростроительства.        

Проект реализован на средства гранта Санкт-Петербурга