Все 15 водохранилищ Москворецкой и Волжской водных систем АО «Мосводоканал», обеспечивающие столицу водой, переведены на зимний режим работы. Это связано с тем, что на водосборной территории Московской, Смоленской и Тверской областей сформировался устойчивый снежный покров. Чем важны гидроузлы для водообеспечения города и для чего они еще служат?
Какие задачи выполняют
Гидроузел – это комплекс гидротехнических сооружений, объединенных местоположением, целями и условиями их работы.
В собственности Мосводоканала находятся 9 гидроузлов: Зубцовский, Кармановский, Верхне-Рузский – на Вазузской гидротехнической системе; Можайский, Озернинский, Рузский, Истринский и Рублёвская плотина – на Москворецком водоисточнике; Акуловский – на Волжском водоисточнике. Эксплуатацию гидротехнических сооружений, расположенных на Волжском водоисточнике и вдоль реки Москвы, осуществляет ФГУП «Канал им. Москвы».
Гидроузел обеспечивает водозабор, судоходство, регулирует границы воды и суши. В комплекс гидросооружений входят гидроэлектростанции, которые вырабатывают электроэнергию.
Местность, на которой возводятся гидротехнические сооружения, влияет на его компоновку: взаимное расположение сооружений гидроузла представляет собой сложную инженерную задачу, которая решается с учетом всех природных и социально-экономических условий каждой конкретной территории. И наоборот, гидроузел, со своей стороны, тоже влияет на застройку – вблизи водоемов, входящих в гидроузлы, формируются водоохранные зоны, защищенные от застройки законодательно.
Что происходит сейчас?
На водохранилищах Мосводоканала ведется многолетнее регулирование поступления ресурсов со своего водосбора с учетом сезонности и параметров конкретного года. Суть зимней работы на гидроузлах компании заключается в подготовительных мероприятиях к будущему весеннему половодью. Из водохранилищ увеличивают выпуск воды, чтобы создать в них дополнительную свободную емкость, которая позволит принимать все талые воды с водосборных территорий (а у Мосводоканала они составляют более 50 тыс. кв. км) и тем самым исключить подтопление территорий.
Для успешного прохождения будущего половодья сотрудники гидротехнических сооружений с установкой устойчивого снежного покрова проводят снегомерные съемки на водосборной территории. Для этого на снегоходах выезжает бригада из двух человек – водитель и инженер-гидролог. Гидролог замеряет высоту снежного покрова на водосборной территории. Потом с помощью колбы исследуется объем снега, а также его вес, для чего применяются специальные весы. Затем вычисляется плотность. Итог этой работы – выяснить, какой объем воды в снеге имеется на квадратном метре площади, чтобы определить объемы воды, которая поступит в водохранилище.
Замеры снега происходят как на ледовом покрытии, так и в прилегающих к водохранилищу лесах и полях. Это объясняется тем, что нужно учитывать часть воды, которая уйдет в почву или задержится в лужах. В течение зимы снегосъемки проводят раз в десять дней, но с приближением половодья – каждые пять дней.
Куда текут талые воды?
Для принятия талых вод в водохранилище освобождается место путем сброса воды в реку через гидротехнические сооружения. На водозаборах есть определители уровней воды в реке.
Гидроузлы Мосводоканала регулируют границы воды и суши. Они накапливают излишки весной для равномерного сброса летом.
Например, в период весенних паводков затворы плотины Истринского гидроузла опускают, чтобы вода из верхнего бьефа реки (часть русла, перегороженного плотиной) перетекала в нижний. Это позволяет регулировать уровень воды в верхнем течении и не допустить выхода талых вод в районах, находящихся возле русла реки.
Также гидроузлы не дают уходить талым водам, аккумулируя их в водохранилищах. Вода собирается с водосборной площади водохранилища, накапливается в нем и затем в нужных объемах подается дальше по тракту реки. Оперативный контроль качества воды позволяет своевременно выявить вещества-загрязнители, которые могут попасть в водохранилища вместе с талым снегом.
Отметим, что гидроузлы Мосводоканала выполняют еще одну важную функцию: оказывают помощь судоходству на Москве-реке и Оке, обеспечивая гарантированные судоходные глубины.
Например, Можайский гидроузел входит в состав Западной станции водоподготовки АО «Мосводоканал» и решает в том числе задачу обеспечения судоходства на этих объектах.
Энергия падающей воды
Гидроэлектростанции АО «Мосводоканал» вырабатывают электроэнергию, используя энергию падающей воды. На балансе АО «Мосводоканал» находится 9 гидроэлектростанций установленной мощностью 18 МВт.
Процесс происходит в несколько этапов:
1. Создание напора. Для этого реку перегораживают плотиной. За счет нее вода с одной стороны (верхний бьеф) копится и поднимается, с другой (в нижнем бьефе) – сохраняется на низком уровне. Разницу между уровнями называют напором.
2. Подача воды к гидроагрегатам. Воду из верхнего бьефа по специальным водоводам подают к гидроагрегатам, которые состоят из турбины, генератора и вала, их соединяющего.
3. Превращение потенциальной энергии в электрическую. Вода под напором, созданным плотиной, давит на лопасти и раскручивает турбину. Вращение с помощью вала передается на гидрогенератор – устройство, которое вырабатывает электроэнергию.
4. Преобразование энергии. С генератора по специальным токопроводам энергия поступает на трансформаторы для повышения напряжения и уменьшения силы тока. Это необходимо для уменьшения потерь при передаче электроэнергии. Оттуда энергия поступает на распределительное устройство, после чего передается по проводам в энергосистему.
Гидроэлектростанции АО «Мосводоканал» выдают электроэнергию для собственных нужд компании.
Таким образом, работа гидротехнических сооружений гарантирует сбалансированный приток и расход водного ресурса, а значит, обеспечивает надежное водоснабжение столичного региона в течение всего года, а выработка электроэнергии для собственных нужд компании значительно экономит ее внутренний резерв.
Гидроузлы Мосводоканала выполняют следующие функции:
- Создают запасы воды.
- Регулируют сбросы воды во время половодья и паводков.
- Поддерживают санитарное обводнение рек при низком уровне воды.
- Контролируют качество воды в водоисточниках.
- Оказывают помощь судоходству на Москве-реке и Оке, обеспечивая гарантированные судоходные глубины.
- Вырабатывают электроэнергию с помощью гидроэлектростанций.
Нина ДОНСКИХ.
