2.2 Авария на Саяно-Шушенской гэс как пример крупной техногенной катастрофы в России

2.2.1 Физико-географическая характеристика района аварии

Сая́но-Шу́шенская гидроэлектроста́нция им. П.С. Непорожнего — самая мощная электростанция России, шестая по мощности гидроэлектростанция в мире. Расположена на реке Енисей, в посёлке Черемушки(Хакасия), возле Саяногорска. Координаты Саяно-Шушенской гидроэлектростанции: 52°49′34″ с. ш.. 91°22′17″ в. д.

При создании водохранилища было затоплено 35,6 тыс. га сельхозугодий и перенесено 2717 строений. В районе водохранилища расположен Саяно-Шушенский биосферный заповедник.

33000000 мі грунта и скальных пород было перемещено гидростроителями при возведении гигантской плотины Саяно-Шушенской ГЭС. Уложенного при строительстве плотины бетона хватило бы на постройку автострады от Санкт-Петербурга до Владивостока .Геологическое строение: присутствуют палеозой нерасчлененный и кембрийская система (палеозойская эра)

Литосферные плиты: находится на стыке 4 литосферных плит, в зоне сейсмической активности (землетрясения в 7 баллов, расцениваемые как очень сильные)

Тектоническое строение: крупные разломы земной коры между байкальской складчатостью (1200-520 млн. лет) и каледонской складчатостью(460-400 млн. лет).

Климат: средняя температура января - 20˚С, июля+18˚С, расположена в умеренном поясе в горной области Алтая и Саян. Годовое количество осадков 400-600мм. Число дней со снежным покровом 120-160 в год, 60-70 см - средняя высота снежного покрова. Коэффициент увлажнения больше единицы (влажная зона увлажнения-осадки за год превышают испаряемость). Соотношение осадков теплого(IV-IX) и холодного(X-III) периодов: осадки теплого периода превышают осадки холодного периода меньше чем в 2 раза. Агроклиматический пояс по обеспеченности растений теплом: умеренный пояс(земледелие в теплое время года), выращивание среднеранних культур(пшеница, зернобобовые более поздних сортов, сахарная свекла).Сумма температур воздуха за период с температурой выше 10˚С: 1600-2200˚С.

Воды: отсутствие озер и болот, высокие паводки, половодья и наводнения, сильно загрязненный участок реки Енисей, из антропогенных изменений речной сети присутствует водохранилище. Годовой сток 600-800мм, снеговой тип питания рек, майское половодье. Замерзание и вскрытие реки: дата начала ледостава - десятое ноября, дата начала ледохода – двадцатое апреля. В зимний период приток воды в водохранилище минимален, и если объем сброса воды держать не ниже сегодняшнего уровня (он фактически в 2 раза превышает объем сброса воды при работе ГЭС в штатном режиме), то к июню 2010 года можно будет снизить уровень водохранилища наполовину(это будет гарантией более безопасного состояния плотины для населения)

Земельные ресурсы: пастбища со значительными участками пашен, пашни с участками естественных кормовых угодий. Почвы: дерново-подзолистые, дерново-перегнойно-карбонатные и глеевые, черноземы выщелоченные и оподзоленные. Зона возможного появления эрозии почв, фактор эрозионной опасности - талые и дождевые воды.

Растительность. Лесостепь: луговые степи в сочетании с лесами (дубовыми; березовыми; лиственничными; сосновыми), темнохвойные леса (ель, пихта, кедр).

Животный мир. Пушные ресурсы: норка, горностай. Рыбные ресурсы: эденмичные распространения рыб (алтайский осман), сибирское распространение (сиги, гольцы, таймень, щука, налим, ленок, хариус, сибирский осетр, окунь карповые).

Природное и культурное наследие: кавказский национальный парк площадью около 100 га (70 зверей, 242 птицы, 1735 растений).

Народы: русские, украинцы (славянская группа), хакасы (алтайская семья; тюркская группа), немцы (германская группа).

Катастрофа

На момент аварии нагрузка на станцию составляла 4100 МВт, из 10 гидроагрегатов в работе находилось 9 (гидроагрегат № 6 находился в ремонте). В 8:13 местного времени 17 августа 2009 года произошло внезапное разрушение гидроагрегата № 2 с поступлением через шахту гидроагрегата под большим напором значительных объёмов воды. Персонал электростанции, находившийся в машинном зале, услышал громкий хлопок в районе гидроагрегата № 2 и увидел выброс мощного столба воды. Потоки воды быстро затопили машинный зал и помещения, находящиеся под ним. Все гидроагрегаты ГЭС были затоплены, при этом на работавших гидрогенераторах произошли короткие замыкания (их вспышки хорошо видны на любительском видео катастрофы), выведшие их из строя. Произошёл полный сброс нагрузки ГЭС, что привело, в том числе, и к обесточиванию самой станции. На центральном пульте управления станцией сработала светозвуковая сигнализация, после чего пульт был обесточен — пропала оперативная связь, электропитание освещения, приборов автоматики и сигнализации. Автоматические системы, останавливающие гидроагрегаты, сработали только на гидроагрегате № 5, направляющий аппарат которого был автоматически закрыт. Затворы на водоприёмниках других гидроагрегатов оставались открытыми, и вода по водоводам продолжала поступать на турбины, что привело к разрушению гидроагрегатов № 7 и 9 (сильно повреждены статоры и крестовины генераторов). Потоками воды и разлетающимися обломками гидроагрегатов были полностью разрушены стены и перекрытия машинного зала в районе гидроагрегатов № 2, 3, 4. Гидроагрегаты № 3, 4 и 5 были завалены обломками машинного зала.[15][16][17] Сотрудники станции, имевшие такую возможность, оперативно покинули место аварии.

На момент аварии из руководства станции на своих местах находились главный инженер ГЭС А. Н. Митрофанов, исполняющий обязанности начальника штаба ГО и ЧС М. И. Чиглинцев, начальник службы мониторинга оборудования А. В. Матвиенко, начальник службы надёжности и техники безопасности Н. В. Чуричков. Главный инженер после аварии прибыл на центральный пункт управления и отдал распоряжение находившемуся там начальнику смены станции М. Г. Нефёдову о закрытии затворов. Чиглинцев, Матвиенко и Чуричков после аварии покинули территорию станции.

В связи с потерей энергоснабжения закрыть затворы можно было только вручную, для чего персоналу необходимо было проникнуть в специальное помещение на гребне плотины. Около 8:30 восемь человек оперативного персонала добрались до помещения затворов, после чего связались по сотовому телефону с начальником смены станции, который дал указание опустить затворы. Взломав железную дверь, работники станции А. В. Катайцев, Е. В. Кондратцев, И. М. Багаутдинов, П. А. Майорошин и Н. Н. Третьяков в течение часа вручную осуществили сброс аварийно-ремонтных затворов водоприёмников, прекратив поступление воды в машинный зал. Закрытие водоводов привело к необходимости открытия затворов водосливной плотины во избежание переполнения водохранилища. К 11:32 было организовано питание козлового крана гребня плотины от передвижного дизель-генератора, в 11:50 началась операция по подъёму затворов. К 13:07 все 11 затворов водосливной плотины были открыты, начался пропуск воды вхолостую. Причины аварии

Результаты расследования аварии комиссией Ростехнадзора были опубликованы на сайте ведомства в виде документа под официальным названием «Акт технического расследования причин аварии, произошедшей 17 августа 2009 года в филиале Открытого Акционерного Общества „РусГидро“ — „Саяно-Шушенская ГЭС имени П. С. Непорожнего“».В акте приводятся общие сведения о гидроэлектростанции, перечисление событий, предшествовавших аварии, описывается ход аварии, перечисляются причины и события, повлиявшие на развитие аварии. Непосредственная причина аварии этим актом была сформулирована так: Большинство этих причин носит системный многофакторный характер, включая недопустимо низкую ответственность эксплуатационного персонала, недопустимо низкую ответственность и профессионализм руководства станции, а также злоупотребление служебным положением руководством станции.

Не был должным образом организован постоянный контроль технического состояния оборудования оперативно-ремонтным персоналом (что должно предусматриваться инструкцией по эксплуатации гидроагрегатов Саяно-Шушенской ГЭС, утверждённой главным инженером СШГЭС от 18.05.2009 г.). Основной причиной аварии стало непринятие мер к оперативной остановке второго гидроагрегата и выяснения причин вибрации. СШГЭС с многочисленными человеческими жертвами стала следствием целого ряда причин технического, организационного и нормативного правового характера.

Социальные последствия

На момент аварии в машинном зале станции находилось 116 человек, в том числе один человек на крыше зала, 52 человека на полу зала (отметка 327 м) и 63 человека во внутренних помещениях ниже уровня пола зала (на отметках 315 и 320 м). Из них сотрудниками станции были 15 человек, остальные являлись работниками различных подрядных организаций, осуществлявших ремонтные работы (большая часть из них — сотрудники ОАО «Саяно-Шушенский Гидроэнергоремонт»). Всего на территории станции (в том числе вне зоны, затронутой аварией) находилось около 300 человек. В результате аварии погибло 75 человек, пострадало 13 человек]. Тело последнего погибшего было найдено 23 сентября. Полный список погибших с указанием мест обнаружения тел опубликован в акте технического расследования комиссии Ростехнадзора. Большое количество погибших объясняется нахождением большинства людей во внутренних помещениях станции ниже уровня пола машинного зала и быстрым затоплением этих помещений.

С первого дня аварии оценки шансов на выживание людей, которые могли находиться внутри затопленного водой машинного зала, были неутешительными.