Совместное заседание ОНТС АО «Узбекгидроэнерго»

и Бюро НТС ПАО «РусГидро» по рассмотрению ТЭО

строительства Пскемской ГЭС и оптимизации технических решений

Ахмедов Алибек Ильхомович,

директор АО «Гидропроект»

Институтом «Гидропроект» (Ташкент) завершается разработка Технико-экономического обоснования (ТЭО) проекта «Строительство Пскемской ГЭС на реке Пскем в Бостанлыкском районе Ташкентской области».

Назначением Пскемского гидроузла является комплексное использование гидроэнергетического потенциала реки Пскем для выработки электроэнергии и пиковой мощности с целью покрытия максимума нагрузок национальной энергосистемы, увеличение доли гидроэнергетики в структуре энергетического баланса Республики Узбекистан, создание водохранилища сезонного регулирования стока реки для гарантированного удовлетворения требований водохозяйственных потребителей региона.

Пскемская ГЭС установленной мощностью 400 МВт и годовой выработкой электроэнергии не менее 950 млн. кВтч будет второй по величине гидроэлектростанцией в Узбекистане после действующей Чарвакской ГЭС и первой ступенью каскада из 5 гидроэлектростанций для использования водно-энергетического потенциала реки Пскем.

Технико-экономическое обоснование инвестиционного проекта Пскемской ГЭС выполняется АО «Гидропроект» (г. Ташкент), научно-техническое сопровождение работ осуществляется АО «Институт Гидропроект», АО «Ленгидропроект,» АО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева» и другими организациями Российской Федерации.Значительный объем геологических, геофизических, инженерно-геологических и сейсмологических изысканий в рамках ТЭО проекта проведена специализированными организациями Республики Узбекистан.

К вопросам инженерно-геологического обоснования объекта и обработке материалов инженерно-геологических изысканий был привлечен институт АО «Ленгидропроект», к контрольным исследованиям отобранных образцов пород на приборах трёхосного сжатия АО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева» (г. Санкт-Петербург, Российская Федерация).

В связи со сложностью геологических условий участка строительства, масштабами и ответственностью сооружений, 24-26 сентября 2018 года в
г. Ташкенте была проведена Международная техническая конференция «Особенности проектирования и строительства Пскемской ГЭС» с приглашением ведущих специалистов-геологов организаций гидроэнергетического профиля Российской Федерации и Украины.

К настоящему времени выполнены все дополнительные инженерные изыскания и исследования, намеченные этим совещанием:

• пробурены две скважины глубиной по 300 м по оси выбранного створа плотины;
• выполнены 2 наклонные скважины под русло реки;
• проведен анализ геофильтрационной ситуации с дополнительными исследованиями по трем опытно-фильтрационным скважинам;
• описана трещиноватость неогеновых пород с составлением модели трещиноватости массива;
• выполнены геофизические исследования на поверхности котлованов и по трассам подземных сооружений;
• завершено проведение деформационных и сдвиговых испытаний алевролитов неогенового возраста на открытой площадке и в специально пройденной исследовательской штольне (штампоопыты).

Методическое руководство в проведении работ и обработке имеющихся и вновь полученных материалов выполнили специалисты АО «Институт Гидропроект» (г. Москва).

Общее методическое руководство всем комплексом работ осуществлялось специалистами отдела инженерных изысканий АО «Гидропроект» (Ташкент), основной объем лабораторных исследований по отобранным образцам пород выполнен в геологической лаборатории института.

С учетом полученных изыскательских материалов в ТЭО выполнены расчетные обоснования и разработаны конструкции плотины и энерговодосбросных сооружений.

Так, устойчивость и напряженно-деформированное состояние каменно-земляной плотины Пскемской ГЭС высотой 195 метров были обоснованы математическими расчетами в плоской и пространственной постановке задачи с использованием 6 различных современных программ. Расчеты выполнили АО «Гидропроект» и Институт механики и сейсмостойкости сооружений АН РУз (г. Ташкент), АО «Ленгидропроект» (г. Санкт-Петербург, РФ), АО «Институт Гидропроект» и Филиал ЦСГНЭО, ООО «Сигма Тау», НИУ МГСУ (г. Москва, РФ).

Проектные материалы ТЭО были направлены на рассмотрение в АО «Институт Гидропроект» (г. Москва), который провел анализ представленных технических решений и дал рекомендации по проектированию.

Уточненные технические решения ТЭО АО «Гидропроект» (Ташкент) представил в Бюро НТС «РусГидро».

20 ноября 2019 года впервые прошло совместное заседание Отраслевого научно-технического совета (ОНТС) АО «Узбекгидроэнерго» и Бюро НТС ПАО «РусГидро»; заседание прошло в формате видеоконференции. Темой обсуждения было: «Рассмотрение технико-экономического обоснования инвестиционного проекта «Строительство Пскемской ГЭС на реке Пскем» и оптимизация технических решений».

В Президиуме заседания объединенного Научно-технического Совета от АО «Узбекгидроэнерго» участвовали Председатель правления АО «Узбекгидроэнерго» Сангинов А.А. и Первый заместитель Председателя правления Амирсаидов Б.Т.;  от Бюро НТС ПАО «РусГидро» - Генеральный директор АО «Институт Гидропроект» Беллендир Е.Н. и руководитель проекта Пскемской ГЭС - Александров А.В. (Москва).

С докладами о результатах разработки ТЭО и оптимизации технических решений выступили специалисты АО «Гидропроект» (Ташкент):

Главный геолог АО «Гидропроект», главный геолог проекта Пскемской ГЭС Манжосов А.С. доложил об инженерно-геологических условиях строительства объекта и результатах выполненных изысканий и исследований.

Начальник Сектора подземных сооружений Гидротехнического отдела Гаева С.Н. выступила с докладом об оптимизации конструктивных решений по подземным сооружениям Пскемской ГЭС:

   - на подводящем тракте к агрегатам №1 и №2 предусмотрена установка камеры аварийно-ремонтных плоских затворов; развилка перед зданием станции к агрегатам №1 и №2 заменена на раздельные турбинные водоводы;

- в строительно-эксплуатационном водосбросе II яруса вместо шахты управления затворами предложена конструкция наклонного водоприемника типа бремсберга для размещения и обслуживания сороудерживающих решеток и ремонтных затворов;

- разработан вариант перенесения левобережного энергетического тракта к агрегатам №3 и №4 на правый берег с устройством наклонного водоприемника типа бремсберга рядом с водоприемником II яруса СЭВ;

- для гашения энергии потока в СЭВ при пропуске расчетного паводка в эксплуатационный период гидравлической лабораторией ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева исследуется вопрос установки в 5 створах концевого участка туннеля металлических диафрагм.

Начальник Гидротехнического отдела Митюлева В.В. представила для Пскемской ГЭС традиционное решение каменно-земляной плотины с суглинистым ядром и новое предложение по устройству каменно-набросной плотины с железобетонным экраном, которое разрабатывается с целью оптимизации конструкции и технологии возведения плотины, снижения стоимости и сроков ее строительства.

Руководитель проекта Пскемской ГЭС от АО «Институт Гидропроект» (Москва), кандидат технических наук Александров А.В. выступил с докладом «Рекомендации по развитию проектных решений Пскемской ГЭС на следующей стадии проектирования».

От Бюро НТС ПАО «РусГидро» с заключениями по ТЭО проекта выступили 3 эксперта:

С экспертным заключением выступил главный инженер АО «Саяно-Шушенская ГЭС» Юсупов Т.М., который дал следующие предложения и рекомендации:

•  целесообразно предусмотреть в качестве мероприятия, повышающие фильтрационную прочность грунтов основания и тела плотины, устройство цементационной завесы в основании плотины в связи с возможным существенным повышением водопроницаемости грунтов основания после заполнения водохранилища;
• крепление верхового откоса камнем с повышенными сдвиговыми характеристиками следует продлить на всю глубину сработки водохранилища до УМО (в ТЭО предусматривает такое крепление только до отм. 1120 м);
• на низовом откосе плотины запроектированы только 3 бермы с расстоянием между ними 50-70 м, что с эксплуатационной точки зрения может осложнить техническое обслуживание низового откоса плотины;
• размещение здания ГЭС непосредственно за каменно-земляной плотиной может привести к нежелательным последствиям в период эксплуатации, например, к появлению выходов фильтрационной воды в здании ГЭС, скатыванию камней по откосу плотины, осложнению при проведении ремонтных работ и техобслуживанию берм и низового откоса и др.;
• водозаборное устройство строительно-эксплуатационного туннеля (СЭВ) 1-го яруса находится в непосредственной близости от каменно-земляной плотины, что может привести к вовлечению в поток грунтов верховой перемычки с отложением их в туннеле со снижением его пропускной способности;
• на последующих этапах проектирования следует рассмотреть вопрос использования левобережного катастрофического водосброса как эксплуатационного для сброса как паводковых, так и катастрофических расходов;
• при проектировании КИА следует рассмотреть вопрос об увеличении количества створов для геодезической и пьезометрической КИА по длине плотины.

1. С экспертным заключением выступил Главный инженер АО «Ленгидропроект», кандидат технических наук Юркевич Б.Н.

• Предложенная в ТЭО конструкция плотины и компоновка энерговодосбросных сооружений в целом работоспособны и могут быть приняты за основу для дальнейшего проектирования. Следует отметить обоснованность выбора типа плотины – каменно-набросная, с суглинистым ядром. В данных условиях этот тип плотины обладает максимальной надежностью в условиях высокой сейсмичности и обеспечивает высокие технико-экономические показатели гидроузла.
• Проведенные несколькими организациями расчеты прочности и устойчивости плотины подтвердили ее соответствие нормативным требованиям СП РФ в части требований, предъявляемых к сооружениям 1 класса.
• Центральный противофильтрационный элемент (ПФЭ) в виде суглинистого ядра применяется на большинстве каменно-набросных плотин в РФ и показал высокую надежность. Следует рассмотреть предложение АО «Институт Гидропроект» о применении «скелетированного суглинка» для повышения физико-механических характеристик противофильтрационного элемента и компенсации его высокой увлажненности.
• ПФЭ русловой части основания предложено выполнить в виде однорядной цементационной завесы, выполненной из цементационной штольни в основании ядра
• В зоне конгломерато-галечников береговых частей основания предложено выполнить ПФЭ в виде «стены в грунте». Это решение также можно признать целесообразным. В последние годы такой тип ПФЭ применялся на Нижне-Бурейской и Гоцатлинской ГЭС и показал высокую надежность и технологичность. На следующих стадиях проектирования рекомендуется рассмотреть вопрос о необходимости веерной цементации береговых примыканий для предотвращения обходной бортовой фильтрации.
• Рассмотрение всей схемы энерговодосбросных сооружений, показывает, что несмотря на общую работоспособность, ее надежность и эксплуатационные качества могут быть существенно повышены.
• На следующий стадии проектирования целесообразно рассмотреть предложения, высказанные в настоящем заключении и отчетах АО «Институт Гидропроект», позволяющие существенно повысить надежность работы гидроузла и улучшить условия его эксплуатации.

2. С экспертным заключением выступил профессор кафедры «Гидравлика и гидротехническое строительство» Московского Государственного строительного Университета, доктор технических наук Муравьев О.А.

• В ТЭО водно-энергетические расчеты выполнены по 82-летнему ряду среднемесячных расходов. Учтены ограничения по режимам полезных попусков в нижний бьеф гидроузла, режим работы в графике нагрузки энергосистемы. Объем и содержание водно-энергетических расчетов соответствуют представленной стадии разработки проекта.
• Режим работы по водотоку в условиях принятого значения установленной мощности 400 МВт имеет наибольшую выработку электроэнергии и происходит без холостых сбросов.

Полученные параметры станции могут быть приняты за основу для дальнейших стадий проектирования и оптимизированы с учетом выданных рекомендаций.

При дальнейшем проектировании следует обратить особое внимание на специфику Пскемской ГЭС в части режимов ее работы и параметров выдаваемой мощности.

• Принятая в проекте концепция совмещенного энерговодосбросного тракта не является тривиальной и требует дополнительных обоснований принятых конструкций в части протекания переходных процессов. Эти обоснования касаются процессов при сбросах нагрузки на ГЭС, когда энерговодосбросной тракт должен быть рассчитан на повышение давления от гидроудара.

В процессе обсуждения выступили члены НТС АО «Узбекгидроэнер-го» и приглашенные специалисты с узбекской стороны, в том числе заведующий кафедрой «Гидротехническое строительство» ТИИИМСХ Бакиев М.Р., начальник отдела перспективного развития АО «Sredazenergosetproekt» Артыков Р.Т., советники Председателя правления АО «Узбекгидроэнерго» Иргашев А.К. и Гасанов Ю.Ш., заместитель директора АО «Узбекгидроэнгергострой» Зайдуллаев А.Х.

Заслушав отчеты докладчиков и экспертов совместный научно-технический совет (НТС) АО «Узбекгидроэнерго» (Узбекистан) и Бюро НТС ПАО «РусГидро» (РФ) принял следующее решение:

• Основные технические и экономические решения, изложенные в материалах Технико-экономического обоснования (ТЭО) Пскемской ГЭС на реке Пскем в Бостанлыкском районе Ташкентской области, признать соответствующим нормам и правилам проектирования Республики Узбекистан и Российской Федерации с учетом высказанных замечаний.
• Результаты инженерно-геологических изысканий признать достаточными на стадии Технико-экономического обоснования.
• Результаты расчетных обоснований, выполненных в настоящее время для принятого в ТЭО типа плотины, признать достаточными на стадии Технико-экономического обоснования.
• Утвердить ТЭО после завершения его корректировки с учетом представленных замечаний.
• Продолжить выполнение научно-исследовательских и опытных работ в соответствии с предложениями, высказанными на совместном заседании НТС.
• Продолжить научно-техническое содружество Бюро НТС ПАО «РусГидро» и ОНТС АО «Узбекгидроэнерго» при разработке и оптимизации проектов гидроэнергетического строительства в Республике Узбекистан с регулярными публикациями основных технических решений в периодических изданиях гидротехнического профиля.

Согласно принятому решению и выданным рекомендациям на следующей стадии проектирования надлежит предусмотреть выполнение следующих работ:

1. Выполнить опытно-лабораторные и полевые исследования физико-механических свойств и технологии укладки грунтов в тело плотины (суглинка, в том числе скелетированного, камня, подбор фильтров);
2. Продолжить опытно-полевые исследования цементации неогеновых алевролитов по левому и правому берегам: подбор составов цементных растворов, решение вопроса возможности устройства цемзавесы, ее параметров и целесообразности;
3. Дать техническую оценку возможности и эффективности замены противофильтрационной защиты (ПФЗ) в конгломерато-галечниках бортовых примыканий плотины на инъекционную завесу;
4. Выполнить расчетные обоснования прочности, устойчивости и надежности Пскемской плотины при оптимизации ее типа и параметров на основании полученных характеристик материалов насыпи;
5.  Провести гидравлические исследования энергетических и водопропускных трактов и их элементов для обеспечения благоприятного режима протекания потоков и их сопряжения в нижнем бьефе.

Участники научно-технического совета имели возможность посетить стройплощадку и ознакомиться с созданной инфраструктурой объекта и подсобными предприятиями, работами по проходке, бетонированию и облицовке строительного туннеля, проводимыми опытно-полевыми работами по цементации неогенового основания и др.