22.02.2016

«Совершенно секретно»: на Красноярском экономическом форуме была презентована технология, которая позволит решить проблему незамерзающего Енисея в черте Красноярска. Автор проекта - член-корреспондент РАН, заместитель директора новосибирского Института экономики и организации промышленного производства СО РАН Виктор Суслов.

Идея состоит в том, чтобы подавать на агрегаты Красноярской ГЭС воду с поверхности водохранилища, а не из его глубинных слоев. Летом эта вода самая тёплая, а зимой - самая холодная. Для этого предлагается «подвесить» перед водозабором плотины специальный экран, закреплённый на нескольких баржах, который будет выполнять роль селективного водозабора. Стоимость проекта оценивается в миллиард рублей.

Енисей перестал замерзать в черте Красноярска после строительства Красноярской ГЭС. Это произошло вопреки расчётам проектировщиков. Они ожидали, что река начнёт покрываться льдом примерно в 10 км выше границы города. На деле оказалось, что лёд на Енисее появляется примерно в 300 км ниже Красноярска.

Незамерзающая река - источник множества экологических проблем. «Климат в районе Красноярска резко-континентальный, - объяснил корреспонденту « » доктор биологических наук, эколог Дмитрий Алексеев. - Здесь бывают сильные морозы. При повышенной влажности они переносятся намного тяжелее, возрастает риск развития легочных и сердечно-сосудистых заболеваний. Также стоит учесть, что Красноярск - промышленный город. Здесь очень много предприятий, и воздух они, мягко говоря, не озонируют. А вредные выбросы, попавшие в увлажненный воздух, становятся намного опаснее для человека. Постоянный смог, «неблагоприятные метеорологические условия» и «режим чёрного неба» - одно из следствий того, что река в черте города не замерзает».

Помимо того что Енисей не замерзает зимой, он ещё и не прогревается летом. Это разрушает экосистему реки. «До строительства Красноярской ГЭС Енисей в районе Красноярска летом прогревался до 20-25 градусов, - говорит директор Института биофизики СО РАН, академик РАН Андрей Дегерменджи. - Сейчас температура воды не превышает 8-12 градусов. Это подавляет активность микрофлоры, что приводит к снижению уровня самоочищения реки».

О том, что Енисею нужно вернуть естественный температурный режим, всерьёз заговорили в 80-х годах прошлого столетия. Тогда в Красноярском научном центре СО РАН была разработана программа «Чистый Енисей». Предполагалось создать математическую модель экосистемы реки, которая позволяла бы рассчитывать оптимальные режимы использования её ресурсов. Среди прочего, сотрудники Вычислительного центра КНЦ СО РАН смоделировали и действие селективного водозабора. Перспективы заморозить Енисей оказались столь же туманными, как воздух в Красноярске: из-за высокой турбулентности в нижнем бьефе ГЭС тёплая вода всё время перемешивается с холодной, что сводит на нет весь эффект от экранов, расположенных в верхнем бьефе.

Тем не менее многочисленные проекты по организации забора воды с поверхности Красноярского водохранилища продолжали создаваться. К одному из них приложил руку даже нынешний мэр города Эдхам Акбулатов. Изобретение под № 987017 - экран со вспомогательными устройствами - принадлежит группе инженеров, в состав которой он входил. Сегодняшний проект Виктора Суслова - «исправленное и дополненное» переиздание этого изобретения.

Впрочем, эксперты говорят, что перекрыть Енисей было проще, чем заставить его замерзать зимой и прогреваться летом. «Над задачей «замораживания» Енисея работала и «официальная» наука, и изобретатели-энтузиасты, - сообщил «Совершенно секретно» изобретатель, сертифицированный преподаватель ТРИЗ Сергей Дмитриев. - К началу девяностых было создано как минимум полтора десятка разных проектов. В 1992 году в Дивногорске прошла конференция, посвящённая этой теме. По её итогам был даже издан сборник «Можно ли заморозить Енисей». Участники конференции пришли к однозначному выводу, что сделать этого нельзя. Моё личное мнение по этому поводу таково, что селективный водозабор - бесперспективная история. Верхний слой воды, который имеет другую температуру, слишком тонкий. Поэтому на агрегаты всё равно будет поступать вода из нижних слоёв. Потом вода разной температуры будет перемешиваться, и это не даст реке замерзать зимой и прогреваться летом. Нужны другие подходы к решению этой проблемы».

Сергей ФЁДОРОВ, специально для «Совершенно секретно»

February 3rd, 2013

… возьмите бумажную десятирублевую купюру. Переверните ее. Видите на обратной стороне изображение Красноярской гидроэлектростанции? Так вот хочу похвалиться: я сегодня был около нее.

Мы специально приехали под вечер, когда солнце уже закатывалось за горизонт, чтобы легче было снимать ГЭС против света.

Красноярская гидроэлектростанция находится в 23 км от Красноярска на реке Енисей. После аварии на Саяно-Шушенской ГЭС сейчас является первой по мощности гидроэлектростанцией в России: 85 % вырабатываемой электроэнергии потребляет Красноярский алюминиевый завод (“Русал”), оставшаяся часть поступает в энергосистему Сибири.

Её начали строить в 1956-м году, а закончили в 1972-м году.

Бетонная плотина длиной 1065 метров, высота – 124 метра.

Всего при строительстве тела плотины было уложено 5,7 миллионов кубических метров бетона.

В комплекс ГЭС входит единственный в России судоподъёмник. Тоннаж пропускаемых кораблей может достигать 1500 тонн.

Так выглядит судоподъёмник с подходным каналом. Зимой он не эксплуатируется.

А вот так красочно в свете заходящего солнца выглядят предгорья Восточных Саян, окружающие Енисей.

Альманах «ЭВРИКА»

Часть 7 ЛЕТАЙТЕ ДИРИЖАБЛЯМИ АЭРОФЛОТА!

КАК ЗАМОРОЗИТЬ ЕНИСЕЙ?

Случилось непредвиденное: после того как вступила в строй Красноярская ГЭС, на Енисее каждую зиму ниже плотины образуется полынья длиной... 300-400 километров. Она «живет» по своим законам: крепчают морозы - и полынья укорачивается, потеплеет - снова увеличивается. Но полностью не замерзает даже в самые сильные холода.

Теперь, когда в Красноярск приходят морозы в 35-40 градусов, улицы погружаются в молочную пелену - Это «парит» полынья на Енисее. Клубы тумана мешают движению городского транспорта, нарушают расписание Аэрофлота. А лето приносит немалые огорчения любителям плавания: температура воды в Енисее не поднимается выше 10-12 градусов. И купаются в нем только «моржи».

Не будем спешить с критикой в адрес проектировщиков гидроузла: по их расчетам, длина полыньи не должна была превышать 20 километров. А так как гидроэлектростанция строилась значительно дальше от Красноярска, то она ничем городу не угрожала. Лишь потом выяснилось, что методика, по которой велись расчеты, непригодна для могучего Енисея; такая же полынья выросла и за плотиной Саяно-Шушенской ГЭС,

Но для красноярцев эти доводы - слабое утешение. Им не нравится, что зимой на реке нет крепкого льда. А значит - невозможны и давние транспортные связи между хозяйствами, расположенными на разных берегах и на островах. Медиков беспокоит выросшая влажность воздуха - в морозы она способствует возникновению заболеваний верхних дыхательных путей. А гидрологам не нравится, что дно реки начало интенсивно зарастать водорослями. Словом, были причины, чтобы задуматься: как же все-таки заморозить Енисей?

Наши расчеты и прикидки показывают, что проблему можно решить несколькими путями. Водохранилище за плотиной объемом в 30,4 миллиарда кубометров - это огромный накопитель тепловой энергии. Из него вода в турбинные водоводы поступает не с поверхности, а почти с сорокаметровой глубины. И поэтому практически всегда имеет одну и ту же температуру: зимой - достаточно высокую, чтобы не замерзать, летом-слишком низкую для любителей купания. Причем поток этой воды настолько мощный, что, даже миновав турбины ГЭС, она не может сразу перемешаться с водной массой за плотиной. Ей требуется пройти еще 300-400 километров, чтобы прийти «в норму».

Отсюда и напрашивалось решение: так организовать забор воды для гидротурбин, чтобы она поступала не с глубины, а с поверхностных слоев водохранилища. В этих слоях температурный режим воды близок к естественному.

Чтобы осуществить эту идею, надо вдоль всей плотины со стороны водохранилища опустить на глубину до трех метров большой плавающий щит с козырьком. Последний должен быть направлен в сторону верхнего бьефа, чтобы преграждать путь в водоводы восходящим потокам, идущим из глубин. Этот козырек надо сделать подвижным - чтобы регулировать потоки в зависимости от уровня воды в водохранилище. А сам щит можно изготовить из самых разных материалов - даже из дерева.

Несколько иной вариант решения предложили В. Ляпин и В. Придорогин - сотрудники ВНИИ гидротехники имени Б. Е. Веденеева. В их проекте козырек щита выполнен в форме короба, который держится на поплавках. Вода заходит в него и устремляется к водозаборным отверстиям. При обработке или наполнении водохранилища короб сам по себе опускается или поднимается.

Есть еще один проект - московского инженера Г. Максимова. В основе его все та же идея подачи воды из поверхностных слоев искусственного моря. Только щит для этого сделан с «окнами» против каждого водозаборного отверстия - чтобы вода поступала лишь на работающий агрегат.

«Окна» же должны открываться и закрываться с помощью крана.

Словом, проектов немало. Однако, прежде чем браться за воплощение любого из них, надо все хорошенько просчитать, чтобы вновь не ошибиться. Ведь теперь надо будет замораживать Енисей при работающей ГЭС. А она, как известно, сбрасывает воду неравномерно. Значит, лед на реке будет то ломаться, то его будет заливать вода.

Таких вопросов множество. Но решать их необходимо. Только на Енисее планируется создать каскад из семи гидроэлектростанций. А всего в Сибири и на Дальнем Востоке их будут десятки. Значит, уже сейчас надо детально изучить гидротермические и ледовые режимы реки после строительства ГЭС.

Бесшумная водо- и ветрогенераторная установка Петра Карпушкина

Зубчатый вариатор Сергея Веденеева

Другой красноярский изобретатель - инженер Сергей Веденеев - произвел своим изобретением буквально фурор.

Он представил запатентованный инновационный ЗУБЧАТЫЙ вариатор (а не фрикционный, как обычно), который может применяться как в автомобилях, так и в сложных энергоустановках. «ноу-хау» вариатора :

1) передача мощности от привода к ведомым узлам без разрыва потока мощности;
2) бесступенчатое изменение передаточного отношения от максимальной разницы до прямой передачи и наоборот - плавно и дискретно;
3) самый высокий КПД в сравнении со всеми существующими приводами, который стремиться к единице при увеличении числа оборотов;
4) низкие материалоемкость, энергоемкость и трудоемкость изготовления;
5) простота конструкторского решения в силу применения только зубчатого вариатора;
6) великолепная разгонная, тяговая и скоростная характеристики;
7) лучшие условия работы привода двигателей в различных режимах;
8) компактность и малый вес;
9) низкая себестоимость.

Области применения в энергетике :

• автоматические коробки передач транспортных средств (вездеходов);
• привод конвееров и транспортеров;
• привод турбин разной мощности.
  

Жюри конкурса изобретений по достоинству оценило изобретение Сергея Веденеева: он получил высший приз - грант на 500 тыс. руб. для налаживания производства зубчатого вариатора .