II. Описание водохранилища и гидротехнических сооружений
2.1. Тип и основные показатели Богучанского водохранилища.
Богучанское водохранилище при НПУ 208,0 м по частным признакам:
а) по ландшафтным условиям - лесное;
б) по генезису котловины - русловое долинное;
в) по вертикальной зональности с учетом климатических зон - равнинное северное;
г) по геометрическим размерам: по объему - крупнейшее, по площади зеркала - очень крупное;
д) по глубине - глубокое;
е) по степени регулирования стока - сезонного регулирования;
ж) по величине сработки уровня воды - с малой сработкой;
з) по скорости водообмена - с небольшой скоростью.
Основные параметры и показатели Богучанского водохранилища при НПУ 208,0 м:
N п/п
|
Показатель
|
Единица измерения
|
Значение показателя
|
1
|
Нормальный подпорный уровень (НПУ)
|
м
|
208,0
|
2
|
Уровень мертвого объема (далее - УМО)
|
м
|
207,0
|
3
|
Полный объем
|
км3
|
58,2
|
4
|
Полезный объем
|
км3
|
2,3
|
5
|
Площадь зеркала
|
км2
|
2360
|
6
|
Среднемноголетний сток в створе Богучанской гидроэлектростанции (далее - ГЭС)
|
км3
|
107,1
|
7
|
Водообмен водохранилища по среднемноголетнему стоку
|
число раз в год
|
2
|
8
|
Протяженность водохранилища по основному руслу
|
км
|
380
|
9
|
Максимальная глубина у плотины
|
м
|
71
|
10
|
Средняя глубина
|
м
|
25
|
11
|
Площадь мелководий с глубинами менее 2 м
|
в процентах от общей площади
|
7
|
12
|
Водоохранная зона (ширина от уреза воды при НПУ)
|
м
|
200
|
13
|
Прибрежная защитная полоса (ширина от уреза воды при НПУ)
|
м
|
30 - 50
|
2.2. Расположение Богучанского водохранилища и гидроузла.
Географически Богучанское водохранилище расположено в юго-западной части Средне-Сибирского плоскогорья с координатами: 57 - 59° северной широты и 99 - 103° восточной долготы. Богучанское водохранилище при НПУ 208,0 м располагается на территории Красноярского края и Иркутской области.
Створ плотины Богучанского гидроузла расположен к северо-востоку от г. Красноярска в 445 км от устья р. Ангары, на 380 км ниже створа Усть-Илимского гидроузла.
Обзорная схема расположения Богучанского гидроузла приведена в Приложении N 1.
2.3. Основные сооружения Богучанского гидроузла.
Богучанское водохранилище образовано гидроузлом руслового типа. В состав основных сооружений гидроузла входят: бетонная гравитационная плотина, плотина из местных материалов, здание ГЭС с комплектными распределительными устройствами с элегазовой изоляцией (КРУЭ) 220 и 500 кВ и служебно-производственный корпус (далее - СПК). Проектом предусмотрен автодорожный транзитный проезд через плотину Богучанской ГЭС на отметке 212,0 м.
Гидроузел относится к сооружениям I класса.
План размещения сооружений Богучанского гидроузла приведен в Приложении N 2.
2.3.1. Бетонная гравитационная плотина состоит из глухих, станционных и водосбросных секций.
Отметка гребня - 214,0 м.
Максимальная высота - 96,0 м.
Длина по гребню - 809,2 м.
Глухие секции (всего 18) имеют общую длину 339,8 м. Одиннадцать из них - N 0
Водосброс N 2 длиной 90 м (секции N 20
Водосброс N 1 длиной 110 м (секции N 24
Над временными отверстиями располагаются глубинные водосбросные отверстия (по два в каждой секции, всего 10) сечением на выходе 4 x 6,5 м, предназначенные для сброса воды в период постоянной и временной эксплуатации, а также для регулирования уровня водохранилища в период его заполнения и обеспечения попусков в нижний бьеф, необходимых для судоходства и лесосплава по Нижней Ангаре.
Сопряжение бетонной плотины с плотиной из местных материалов осуществляется заведением в плотину из местных материалов пяти глухих секций бетонной плотины в виде бетонной шпоры.
Для сокращения длины шпоры в составе сопряжения предусмотрены также подпорные стенки верхнего и нижнего бьефов, поддерживающие откосы конуса плотины из грунтовых материалов в его нижней части.
2.3.2. Плотина из местных материалов.
Тип сооружения - плотина каменно-набросная с асфальтобетонной диафрагмой (далее - АБД).
Отметка гребня - 212,0 м.
Максимальная строительная высота - 77,0 м.
Длина по гребню - 1861,3 м.
Ширина по гребню - 20,0 м.
Каменно-набросная плотина включает в свой состав:
- противофильтрационный элемент в виде диафрагмы из литого асфальтобетона;
- двухслойные переходные зоны с верхнего и нижнего бьефов из дробленой горной массы;
- упорные призмы из каменной наброски;
- супесчаный понур, прикрывающий осадочные породы в русловой части плотины в верхнем бьефе;
- супесчаный экран, прикрывающий правый трещиноватый берег в верхнем бьефе плотины, расположенный на участке осадочных пород с высокими значениями коэффициентов фильтрации;
- обратный фильтр, препятствующий суффозионным явлениям на тех же осадочных породах в нижнем бьефе;
- контрбанкеты у правого борта с нижнего и верхнего бьефов, возводимые для укрепления оползневого правобережного склона.
Каменно-набросная плотина примыкает к 34-ой секции бетонной части плотины и простирается до пикетов (ПК) 29+68 на правом берегу реки. В плане плотине придано арочное очертание с радиусом оси, равным 2700 м, и центральным углом 36°. Профиль каменно-набросной плотины на всем протяжении русла имеет симметричное очертание с заложением откосов между бермами, равным 1:4.
Противофильтрационные и дренажные устройства - АБД, вертикальные дренажные трубы за АБД, в основании - цементационная завеса, состоящая из глубокой завесы и сопрягающей цементации.
Противофильтрационный элемент - АБД расположена по оси каменно-набросной плотины и опирается на железобетонную плиту, обеспечивающую контакт диафрагмы с основанием плотины. Железобетонная плита вместе с диафрагмой примыкает к цементационной галерее, ось которой смещена относительно оси плотины на 6,0 м в сторону нижнего бьефа. АБД по высоте имеет переменное сечение от 3,0 м в нижней части до 0,8 м на отметке гребня плотины.
В зоне сопряжения с бетонной плотиной толщина АБД на длине 6,5 м равномерно расширяется до 4,0 м. Для обеспечения контакта АБД с поверхностью бетона, торец бетонной секции N 34 выполнен с уклоном, равным 20:1 по вертикали, и в плане с отклонением в направлении верхнего бьефа. В примыкании АБД к торцу бетонной секции N 34 выполнен шпоночный колодец полукругового очертания с диаметром, равным 120 см. Шпоночный колодец оборудован двумя рядами металлических шпонок из нержавеющей стали и заполняется пластичной асфальтовой мастикой. Для поддержания мастики в пластичном состоянии в колодце по всей высоте установлены нагревательные элементы.
Для обеспечения надежности и устойчивости правобережного склона проектом предусмотрены расчистка и срезка склона, а также устройство верхового и низового контрбанкета непосредственно на участке примыкания плотины.
2.3.3. Левобережный дренажный туннель предназначен для предотвращения обводнения левобережного склона после заполнения Богучанского водохранилища и образования на склоне наледей в холодное время года. Туннель выполняется в долеритах левобережного берегового склона. Начальная часть туннеля является продолжением верховой дренажной галереи основания бетонной плотины и далее проходит параллельно берегу в нижний бьеф. Диаметр туннеля 4,25 м, протяженность 382,8 м. Туннель выполнен из железобетона. В левобережном примыкании расположены наклонные и вертикальные скважины. Скважины дренажной завесы имеют переменный диаметр: до глубины 0,5 м диаметр составляет 132 мм, до глубины 50 м - 110 мм. Каждая дренажная скважина оборудована оголовком, исключающим попадание в скважину мусора и посторонних предметов. Отвод вод из туннеля осуществляется по дренажным лоткам, устроенным в полу туннеля. Общий уклон дренажного туннеля в сторону нижнего бьефа обеспечивает свободный ток воды.
2.3.4. Здание Богучанской ГЭС приплотинного типа расположено за станционной частью плотины, состоит из 9 агрегатных секций - 8 секций длиной по 30,0 м и одна секция длиной 38,8 м.
Расстояние между осями агрегатов равно 30,0 м.
Со стороны левого берега к зданию Богучанской ГЭС примыкает монтажная площадка. Рядом с монтажной площадкой расположен СПК, за монтажной площадкой размещена трансформаторная мастерская. Общая длина здания с монтажной площадкой - 331 м.
Повышающие трансформаторы размещаются в пазухе между низовой гранью станционной плотины и зданием Богучанской ГЭС на отметке пола машинного зала 147,8 м.
Размеры и плановое очертание отводящего канала Богучанской ГЭС определились топографическими и гидравлическими условиями и выбраны с таким расчетом, чтобы минимальные величины общих потерь напора по тракту (порядка 0,5 - 0,6 м по расчету) обеспечивались минимальными объемами скальной выемки.
Со стороны нижнего бьефа к агрегатным секциям примыкают;
- к первой секции - левобережная подпорная стенка;
- к последней девятой секции - раздельный пирс, выполненный в виде подпорной стенки.
Основные параметры сооружений Богучанского гидроузла в соответствии с формой Государственного водного реестра (3.2-гвр), утвержденной приказом Министерства природных ресурсов Российской Федерации от 29 мая 2007 г. N 138 <1>, приведены в Приложении N 3.
--------------------------------
<1> Зарегистрирован Минюстом России 2 июля 2007 г., регистрационный N 9740.
2.4. На акватории Богучанского водохранилища и в нижнем бьефе гидроузла устанавливаются зоны ответственности эксплуатационной службы Богучанской ГЭС.
Схемы расположения зон ответственности эксплуатационной службы Богучанской ГЭС в верхнем и нижнем бьефах Богучанского гидроузла приведены в Приложениях N 4 и N 5.
2.5. Акваториальное районирование.
Гидрологические, физико-химические, гидробиологические процессы в Богучанском водохранилище в условиях начального заполнения при постоянно изменяющемся уровне воды находятся в стадии формирования и не могут быть оценены по количественным и качественным показателям.
По морфометрическим характеристикам на акватории Богучанского водохранилища применительно к отметке НПУ 208,0 м выделены пять районов (участков): Невонское сужение, Кежемское расширение, Кутарейское сужение, Тургеневское расширение и Приплотинный район.
2.5.1. Невонское сужение расположено между плотиной Усть-Илимской ГЭС и устьем р. Тушама и практически полностью совпадает с конфигурацией русла р. Ангары. Протяженность участка - 37 км, средняя ширина - 1,3 км, максимальная - 4,2 км, средняя глубина - 12 м, максимальная - 16 м.
2.5.2. Кежемское расширение расположено от устья р. Тушама до устья р. Народимая. Общая протяженность участка - 164 км, средняя ширина - 5,5 км, максимальная - 8,1 км, средняя глубина - 28 м, максимальная - 40 м.
От устья р. Тушама до устья р. Едармы водохранилище повторяет конфигурацию русла р. Ангары и лишь в отдельных местах затапливает нижние террасы, острова затапливаются частично. От устья р. Едармы до устья р. Народимая затапливаются фрагменты террас высотой до 40 м, острова затапливаются полностью. По долинам основных притоков (рек Ката, Едарма, Ермака, Нижняя Кежма и других) образуются многочисленные заливы.
2.5.3. Кутарейское сужение ограничено островом Осетровик и устьем ручья Сухая речка. Протяженность участка - 33 км, средняя ширина - 2,6 км, максимальная - 3,0 км, средняя глубина - 44 м, максимальная - 47 м. Участок в целом повторяет конфигурацию современного русла р. Ангары. Относительно крупный залив будет образован только в долине р. Парта.
2.5.4. Тургеневское расширение расположено между устьями ручья Сухая речка и р. Осипова. Общая протяженность участка - 28 км, средняя ширина - 10,9 км, максимальная - 13 км, средняя глубина - 49 м, максимальная - 54 м. В пределах участка образуется самый широкий плес водохранилища.
2.5.5. Приплотинный район ограничен устьем р. Осипова и плотиной Богучанской ГЭС. Общая протяженность участка - 118 км, средняя ширина - 5,7 км, максимальная - 6,0 км, средняя глубина - 63 м, максимальная - 71 м. В пределах участка по долинам рек Кова и Кода сформируются наиболее крупные заливы водохранилища.
Акваториальное районирование Богучанского водохранилища приведено в Приложении N 6.