Проф. д-р инж. Димитър Тошев е председател на Българския национален комитет по големите язовири. Преподовател към катедра „Хидротехника“ при УАСГ.
Проф. Тошев, какво е състоянието на българските язовири – големи и малки?
– За да се отговори на този въпрос, е необходимо кратко въведение в проблема
за сигурността на язовирите,
най-големите потенциално опасни инженерни съоръжения, които работят в условията на стареене на конструктивните материали.
У нас са построени и се експлоатират над 2000 малки и големи язовира. По класификацията на Международната комисия по големите язовири към големите язовири се причисляват тези, които отговарят на поне един от следните критерии:
– Височина стената над 15 м
– Височина на стената 10 и 15 м и завирен обем над 1 000 000 м3 или пропусна способност на облекчителните съоръжения (преливник и основен изпускател), по-голяма от 2000м3/s.
Съгласно Световния регистър на големите язовири в България са изградени 216 високи язовирни стени, от които четири с височина над 100 м, 68 с височина между 30 и 99 м и 144 с височина под 30 м. Четирите най-високи язовирни стени са бетонните облекчени язовирни стени „Въча“ (145 м) и „Кричим“ (105 м) и дъговите стени „Цанков камък“ (130 м) и „Кърджали“ (104 м).
С изграждането на язовири нашите хидроинженери потърсиха и успешно постигат максимална полза за обществото при рационално използване на водните ресурси в съответния регионален мащаб. Известно е, че рационално използване на водите се постига чрез изграждане на водохранилища с комплексно предназначение. Многоцелевото използване на водите включва задоволяване на потребностите от вода за водоснабдяване и/или напояване, използване за енергодобив, борба с наводнения, риборазвъждане, рекреация, воден спорт и др.
Световната практика в язовирното строителство е богата с примери на ретензионни язовири, изградени в райони на чести наводнения. С тяхното изграждане се поставя основната цел да поемат част от обема на високата вълна, да го задържат и изпуснат в подязовирния участък по-късно след преминаване на пълноводието.
А сега на въпроса
за състоянието на българските язовири.
Категорично може да се каже, че големите язовири са в добро техническо и експлоатационно състояние. Те се експлоатират от НЕК – предприятие „Язовири и каскади“, „Напоителни системи“ ЕАД, дружества ВиК, които имат традиции в дейността си и подготвени инженерни кадри от специалности „Хидротехническо строителство“, „Хидромелиоративно строителство“ и „Геодезия“. Наскоро бяха изготвени технически паспорти на голяма част от тях, в които на базата на задълбочени изследвания се потвърди както тяхното добро състояние, така и се набеляза необходимостта от някои превантивни мерки за гарантиране на тяхната дълговременна якост и устойчивост. Правилната посока е да се обследва състоянието на всички малки и големи язовири и да се изготвят технически паспорти в съответствие с Наредба №5 от 28 декември 2006 г. за техническите паспорти на строежите.
Не така стоят нещата при малките язовири, които се стопанисват от промишлени предприятия, общини, горски стопанства или са дадени под аренда. Състоянието на редица от тях е незадоволително. Например разрушаването на язовирна стена „Иваново“ през февруари 2012 г. е пример на лошо поддържане, дори отсъствие на такова. Това е пример за язовир без изяснен стопанин – община Харманли или Министерството на отбраната. След тази катастрофа групи от специалисти посетиха и проучиха почти всички малки язовири, при което установиха липса на съвременна експлоатации на малките язовири, нефункциониращи основни изпускатели, обрасли с храсти и дървета преливни съоръжения, непочистени речни участъци и намалена проводимост на речните корита след язовирите и др.
Язовирите с основно предназначение борба с наводненията не са типични за нашата страна, както и наводненията не са обичайно явление в България.
Къде е мястото на нашите язовири в проблема наводнения? Как те влияят на размера и продължителността на пълноводието в реките?
– Ретензионната способност на язовирите, която зависи главно от топографията на водохранилището и от хидроложките условия, е основен фактор в борбата с наводненията, който присъства повече или по-малко значимо във всеки конкретен случай. Погрешно е разбирането на неспециалистите, че язовирите са причина за наводнения. След изграждането на язовир окончателно и безвъзвратно се редуцира размерът на протичащите водни количества в реката. Създадените водохранилище намаляват честотата и размера на заливане на територии в речната долина след язовирната стена.
Например след построяване на язовирите от каскада „Арда“ максималните дебити в реката след тях са намалели до два пъти.
Към всички хидротехнически съоръжения, вкл. язовирните стени, се поставят изисквания за конструктивна и технологична сигурност и приемливо за обществото влияние върху околната среда. Формирането на тяхната сигурност е продължителен процес, обхващащ проучване на конкретните природни условия (топографски, геоложки, хидроложки, климатични, тектонски, сеизмични и др.), създаване на подходящ за конкретните условия проект, качествено строителство с достигане на проектните изисквания и продължителна надеждна експлоатация, поддържане и необходими ремонти. На сигурността по време на експлоатационния живот на язовирните стени и техните хидротехнически съоръжения трябва да се гледа като на динамичен процес, който се влияе от редица фактори.
Така например пред експлоатационните предприятия стои проблемът за стареене на язовирите, болшинството от които са изградени преди повече от 40 години. Стареенето се проявява в деградация на бетона под агресивното въздействие на водата, поява на пукнатини и частични разрушения, суфозия на почвените материали, изветряне на скалната основа и на скалните облицовки по воден откос, колматация на дренажи и др.
Характерен пример за стареене на бетона е язовирната стена „Бели Искър“. Тя е бетонна, гравитационна с височина 50.70 м, построена преди 60 г. Причина за намаляване на якостта и увеличаване на пропускливостта на бетона е алкалната реакция на бетона, при която се изнася калций и бетонът се деструктурира. Техническият контрол на язовира констатира усилена филтрация, съпроводена с износ на свободна вар в галерията и водни течове и отлагане на свободна вар върху повърхността на въздушния откос.
С времето нараства вероятността от поява на рядко повтарящи се събития като високи вълни в реката, земетресения, отказ в работата на машинно и електрооборудване, трайни повреди на части от съоръжения и др. Същевременно базата от данни, формирането на която е задължително за всеки язовир, се обогатява с нови хидроложки данни, с резултати от наблюдения и измервания върху поведението на стената и съоръженията, с проява на нови сеизмични процеси и др. Това създава възможност за преоценка на проектната сигурност с актуализирани стойности на оразмерителното преливно водно количество, на очакваните земетръсни ускорения, на променените във времето свойства на материалите и др.
Преоценката на оразмерителното преливно водно количество позволява да се повиши надеждността при провеждане на високите води. След задълбочен анализ на тектонската обстановка и на регистрираните земетресения в близък и в регионален мащаб се оценява сеизмичният хазарт на площадката.
С вероятностна оценка на възможността от едновременна поява на събития като земетръс, висока вълна, структурни нарушения, отказ в работата на отделни съоръжения се оценява рискът от случване на тези сценарии, при които е застрашена сигурността на язовирната стена и прилежащите й съоръжения.
Особено актуален въпрос е ролята на язовирите в наводненията в подязовирните участъци. Дискусията за връзката язовири/наводнения може да се провежда единствено при предпоставката, че язовирните стени и техните облекчителни съоръжения работят безотказно и че във всеки момент от техния експлоатационен живот са в състояние да проведат излишните речни води. В противен случай е застрашена конструктивната сигурност и цялост на язовирната стена с произтичащи от това катастрофални последици.
Трябва да се разбере, че преливане на вода през преливните съоръжения и изпускане през основните изпускатели е нормално състояние за язовирите. Естествено не е нормално и допустимо преливането през короната и скъсване на стената.
Как оценявате развитието на проекта на Световната банка за четирите язовира?
След известно закъснение, през последните три години с финансовата подкрепа на Световна банка се работи върху четири проекти Това са проектите за доизграждана на три язовири с прекъснато повече от десет години строителство – язовир „Пловдивци“ в района на гр. Рудозем, язовир „Луда Яна“ при гр. Панагюрище и язовир „Нейковци“ (гр. Трявна) и рехабилитация на язовирна стена „Студена“, основен водоизточник на гр. Перник и прилежащите селища.
Развитието на проектите е съпроводено с работни срещи в МРР, два пъти месечно, с участието на проектанта, надзорът в проектирането и комисията за сигурност на язовирите, където се разглежда и обсъжда развитието на всеки проект.
Макар и с известно закъснение техническият проект на язовир „Пловдивци“ изготвен от „SWECO Енергопроект“ е завършен и се работи върху избор на изпълнител на проекта. В стадий на приемане от Експертния съвет на МРР са техническите проекти за яз.“Луда Яна“ разработен от „G. Karavokyris & Patners Consulting Engineer“ и яз. Студена“ разработен също от „SWECO Енергопроект“. Швейцарската фирма „Stuky“ разработва Идеен проект за яз. „Нейковци“.
Световна банка следи развитието на проектите главно чрез назначена за целта Комисия за безопасност на язовирите в състав проф. Димитър Тошев – председател, и членове доц. Димитър Кисляков (УАСГ) и проф. Павел Пенчев (МГУ).
Определено трудна техническа и организационна задача е ремонтът на стената на яз.“Студена“ , който изисква изтакане на язовира и в същото време водоподаването за гр. Перник не трябва да прекъсва.
Какво според вас е състоянието на малките съоръжения? Преди време заявихме, че в „Напоителни системи“ ЕАД има 169 язовира и тяхното състояние е добро.
– Става дума за язовирни стени от местни материали с височини 5-15 м, със завирен обем от няколко стотици хиляди до 1-2 милиона кубически метра. Много от тях са строени през 50-те години на миналия век без значителни проучвания и без достатъчен опит на проектанти и строители.
Наистина на фона на недоброто състояние на малките язовири като цяло състоянието на напоителните язовири, експлоатирани от „Напоителни системи“ ЕАД, е добро, но има много да се работи за издигане на експлоатационното ниво до това на международните стандарти.
За да се реализира това, са необходими средства за поддръжка на язовирните стени, основните изпускатели и преливниците, както и участък от реката с дължина 500 м след стената. За намаляване на риска от разрушаване и наводняване на терени, вкл. човешки жертви, е необходимо язовирните стени да се поддържат в изправно състояние. Трудности има и в осигуряване на специалисти в експлоатационните предприятия поради ниско и нередовно заплащане.
Наводненията от последните месеци и заливането на малки градове и села накараха хората да мислят, че малките съоръжения не се стопанисват добре, че се изпускат язовири извън регламентирано време. Какъв е вашият коментар?
– Странно е, че хората, водени от медиите, при всяко наводнение обвиняват язовирите. Трябва да се разбере, че всеки язовир има малка или по-голяма ретензионна способност, която се проявява в това, че при пълноводие част от водния отток в реката първо запълва свободния обем, след което през преливника пропуска водите в реката.
В редица страни като Китай, Индия и др. се изграждат т.нар. ретензионни язовири, в които прииждащите води се акумулират изцяло и след това бавно се изпускат през основните изпускатели. По този начин се осигуряват значителни територии от заливане, често наводнявани.
Язовирите с основно предназначение борба с наводненията не са типични за нашата страна, както и наводненията не са обичайно явление в България.
Къде е мястото на нашите големи язовири в проблема наводнения? Как те влияят на размера и продължителността на пълноводието в реките?
Кое е характерно за малките язовири, стопанисвани от общини, горски стопанства или дадени под аренда? Каква е пропускателната способност на преливниците им?
– Характерно за малките язовири, стопанисвани от общини, горски стопанства или дадени под аренда, е липсата на грижи за конструкцията на стената и прилежащите им съоръжения. Показателно е, че при високи води в реката през 2005, 2006 и 2014 г. тези язовири преляха не само през преливните съоръжения, но и през стената, при което претърпяха значителни повреди, а язовирна стена „Иваново“ в такава ситуация катастрофира и заля с. Бисер.
Типичните причини за повреди и разрушения на малките язовирии са:
– Намалена пропускателна способност на преливника вследствие обрастване с растителност, непочистено напречно сечение, повреди в облицовката.
– Улягане на насипа в най-високата част от стената без възприети мерки за възстановяване на проектното нива на короната на стената (допълнително насипване).
– Намалена проводимост на основните изпускатели поради неизправност на конструктивни възли в облекчителните съоръжения (повредени спирателни кранове, затлачени входни шахти на изпускателите и повреди в машинно оборудване).
Известно е, че преливането през насипа на една земна стена води до частично, а при продължително преливане, до пълно разрушение.
При язовирите под аренда, за да се предотврати преливането на риба през преливника, често се монтират преградни мрежи, които при пълноводие затрудняват преливането, при което водното ниво в язовира се покачва и водата прелива през короната.
Може да се констатира, че там, където язовирите са встрани от основната дейност на дружеството, грижата за тях се подценява и е недостатъчна.
Каква е пропускателната способност на преливника им?
Язовирите се оразмеряват за максимални водни количества, които са функция от техния клас. Например големите язовири (клас І и ІІ) се оразмеряват за водни количества с повтаряемост 1/10 000 или 1/1000 години.
Преливниците на малките язовири, които са най-често от ІІІ клас, се оразмеряват за водни количества 1/200 години. Размерът на тези водни количества зависи от площта на водосборната област, валежите, релефът, залесеност на терена и други, които се определят при хидроложките проучвания. Тези проучвания трябва да се актуализират с данни за валежите през последните години.
През стената не се допуска преливане. За целта се изграждат преливници, които се оразмеряват за проектните водни количества.
Каква е проводимостта на основните изпускатели?
– Основният изпускател представлява една или две тръби с такъв диаметър, който да позволява понижение на водното ниво и възможност за пълно източване на язовира за период 20-30 денонощия. При по-бързо изтакане на язовира (т.нар. бързо понижение на водното ниво) е възможно хлъзгане на водния откос на стената. Пример за това е стената на яз. „Златовръх“, където концесионерът източил язовира само за няколко дни.
Какви проблеми създава даването под аренда на язовирни съоръжения?
– Обичайно общините сключват договор за аренда или концесия, в който се посочват правата на концесионера да ползва водния обект, да го „зариби“ и извършва стопанска дейност, без ясно дефинирани задължения на концесионера да поддържа в изправност стената, преливника, основния изпускател, конструкциите и др. Така формално общините прехвърлят своите задължения. Съгласно Наредба №13 от 29.01.2004 г за условията и реда за осъществяване на техническата експлоатация на язовирните стени и съоръженията към тях отговорни за сигурността на язовирите са техните собственици.
Какво трябва да се направи за малките съоръжения? От какви мерки се нуждаят големите?
– Както за големите, така и за малките язовири важат няколко основни принципа:
– На средствата, необходими за експлоатация и рехабилитация на язовирите и техните съоръжения, трябва да се гледа като на инвестиция за сигурност, при липса на която се нанасят значителни щети на собствениците и на обществото.
– Осигуряването на безопасна експлоатация и поддържане на съоръженията в добро състояние е задължение на собствениците на язовирите и упълномощените от тях експлоатационни звена.
– В договорите между собственик и арендатор задължително да се записват ясни изисквания и отговорности на страните за състоянието на язовирите.
– Въвеждането в експлоатация да става след назначаване на обучен експлоатационен персонал (чл. 17 от Наредба №13).
– За началници на язовирните райони да се назначават компетентни специалисти – хидротехници, които могат да се грижат за няколко малки язовира в района.
– В най-кратки срокове да се възстановят и актуализират системите за измерване и контрол на състоянието на малките язовири.
– Експлоатацията на всички язовири (големи и малки) да се извършва съгласно проект за експлоатация и поддържане, програма за технически контрол и инструкции за експлоатации на съоръженията.
– Да се спазва изискването на Наредба №13 за извършване на технически преглед на стената и съоръженията – два пъти годишно, пробни манипулации на затворни органи и механизми – два пъти годишно, водолазен оглед на подводните части – веднъж на 5 години.
– Периодично да се актуализира оценката на състоянието на язовирните стени и съоръженията на базата на актуална хидроложка информация, настъпили промени в сеизмичната информация, промени в качествата на основата, насипа, бетона и конструкцията, промени в антропогенната дейност и резултатите от измерванията и оценка на работата на КИС.
– За всяко съоръжение да се създаде и поддържа база данни.
Причините за наблюдаваните през последните десет години наводнения са конкретни за съответните райони. Определящ фактор в сложната картина са интензивните и продължителни дъждове. Непочистените от растителност преливни съоръжения и речни корита, недопустимото застрояване на заливаемите речни тераси, подценяването на размера на високата вълна, занемарената експлоатация на някои язовири, предимно малките, липсата на стратегия за управление на водохранилищата допълват картината на причините за потопа.
Отстраняването на тези причини е дело на експлоатационните предприятия, които се грижат за безопасната експлоатация на хидровъзлите и поддържат участък от 500 м след тях, и на общините, поделенията на „Напоителни системи“ и други собственици на инфраструктурни обекти в речните долини.
Интервюто взе
Милена ВАСИЛЕВА
Източник: http://stroitelstvo.info
