Цифры и факты

В период наибольшего прогревания (июль) температура воды в нижнем бьефе Вилюйского водохранилища понизилась против естественного режима на 7,8°. В то же время, после заполнения, в подэкранной области плотины возникла зона, температура которой всегда положительна. В период окончания отсыпки плотины площадь этой зоны составляла 6 %. Через 10 лет площадь этой зоны увеличилась в 3 раза. Одновременно уменьшилась охлаждаемость призмы в зимнее время. Глубина проникновения изотермы –25°С в глубь призмы снизилась с 38 до 20 м. Размах сезонных колебаний температуры наброски в нижней части призмы уменьшился в 4 раза, а в средней и верхней части – в 1,5 раза; среднегодовая температура наброски внутренней зоны повысилась с –8,6 до –4,5°С, а размах сезонных колебаний уменьшился с 9,9 до 5,9°С.

В мерзлотоведении известно, что вертикальное тепловое влияние водоема распространяется на глубину, равную половине диаметра водоема. Следовательно, отепляющее влияние водоема, диаметр которого окажется равным 0,6-0,7 км и более, рано или позже скажется до глубины 300-400 м.

За 50 лет в зоне влияния водохранилищ протаивает покров рыхлых ММП мощностью 15-18 м. Таким образом, средняя скорость протаивания всей толщи рыхлых мерзлых пород со средней температурой -1 °C составляет 30-36 см/год. В течение первых 10 лет протаивание проходит заметно активнее, со средней скоростью 66-82 см/год. Техногенные воздействия отражаются в активности деструктивных криогенных процессов в ходе сезонного протаивания. Мерзлые породы начинают протаивать на 8-10 дней ранее, а глубина протаивания приблизительно в 2 раза больше, чем в естественных условиях.

При проектировании противофильтрационных завес Вилюйской и Усть-Хантайской плотин проницаемость скальных массивов оценивалась по данным исследований руслового талика. Однако по мере накопления опыта выявлено, что проницаемость оттаивающих пород может быть на 2-3 порядка выше, чем проницаемость руслового талика.

На участках рыхлых отложений с льдистостью до 40% разрушение берегов в процессе термоабразии наиболее активное (4-6 м/год и более). С увеличением льдистости пород возрастает скорость термоабразии, а если льдистость пород больше некоторого критического значения, разрушение берега приобретает незатухающий характер. Скорость разрушения берегов со временем увеличивается от 4-5 до 10-12 м/год. Это вызвано, в основном, усилением тепловой просадки подводного склона с течением времени и, как следствие, постепенным возрастанием энергии воздействующего на берега волнения.

Для ГЭС на мерзлоте характерно увеличение объемов водохранилищ и их площадей против проектируемых (до 15% и более) и роста мертвого объема за счет просадок на дне значительных блоков пород после их протаивания. В криолитозоне обводнение горных пород под дном водохранилища развивается по мере их оттаивания, которое может продолжаться десятки и сотни лет. Процесс оттаивания ММП в районе гидроузла Усть-Хантайской ГЭС продолжался 19 лет. У Вилюйского гидроузла в первые четыре года многолетнемерзлые породы протаяли под плотиной на глубину в 9 м, в остальные годы - на 6-9 м, а наибольшая величина протаивания достигала 14 м.

В условиях суровых зим из-за образования временного слоя мерзлых пород происходит осадка основного сооружения. Так было на Усть-Илимской ГЭС, поскольку в её каменной наброске образовался клин мерзлого тела, который затем растаял. Авария 1992 г. на русловом участке каменно-земляной плотины Курейской ГЭС, построенной в 1989-1992 гг., была вызвана суффозионными нарушениями фильтрационной прочности контакта ядра плотины со скальным основанием. 26 июля 1992 г. произошел прорыв напорного фронта плотины и фильтрация увеличилась с 20 до 1750 л/с. Прорыв сопровождался выносом значительного объема грунта, проседанием верхового откоса плотины, образованием продольных трещин и воронки на низовом откосе. Наиболее высока аварийность (более 80%) у низконапорных грунтовых плотин мерзлого типа и дамб в хвостовой части водохранилищ. Особенностью северных рек на вечной мерзлоте являются резкие колебания расходов. Хантайка весной "полнеет" в 200 раз(!), а в зимнее время станции испытывают дефицит притока воды. Например на Мамаканской ГЭС (первой из станций на мерзлоте) зимой работает всего один генератор из четырех.

Коцюк Денис Владимирович (н.с. лаб. биоресурсов р. Амур, Хабаровского филиала ТИНРО), отвечая на вопрос модератора сообщества «Есть ли какие-то особенности влияния на рыбные ресурсы и состав ихтиофауны создания водохранилищ на мерзлых грунтах. Зейская ГЭС лежит в зоне островной мерзлоты с льдистостью пород до 40%. Были ли проседания дна,? как менялась приглубость берегов,? может какие-то неописанные пока особенности влияния рыбу или её кормовую базу проявились?», констатировал: - «Видимо под ложем водохранилища постепенно происходит оттаивание многолетнемерзлотных пород. Но я полагаю, что исследований в этой области в современное время нет. И конечно у нас нет данных, каким образом эти процессы могут повлиять на состояние ихтиофауны или кормовой базы. И мало вероятно, что они как-то будут влиять. Скорее даже никак не будут влиять. Даже в заграничной литературе я нечего подобно не встречал. Гораздо сильнее влияние на состояние кормовой базы и ихтиофауны зимней сработки водохранилищ и абразии берегов, но это совершенно другой вопрос».

Владимир Михайлович Дубинский (директор музея истории ОАО «Колымаэнерго» участник строительства Вилюйской ГЭС, Колымской и Усть-Среднеканской ГЭС (41343) 469-18). В качестве экспоната в музее имеется «Технический отчет с гидрологической характеристикой по бассейну реки Колымы Выпуск № 18. Экспедиция А.Н. Морозова - 1937 год».