VIII. ПРАВИЛА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ КОВЖСКОГО И ШЕКСНИНСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩ

8.1. Режим работы Ковжского водохранилища.

Объем Ковжского водохранилища в период половодья используется для аккумуляции воды и снижения расходов, поступающих в Водораздельный канал и Белое озеро.

Водные ресурсы Волго-Балтийского водного пути распределены крайне неравномерно: на долю северного склона приходится около 5%, на долю южного - остальные 95%. Поскольку северный склон отсечен от южного плотиной Девятинского гидроузла, водное хозяйство каждого из склонов изолировано и управляется раздельно. Связующим звеном является лишь расход воды, поступающей в навигационный период из Шекснинского водохранилища на северный склон Волго-Балтийского канала в виде сливных призм шлюза N 6.

При прохождении паводков на притоках, впадающих в Водораздельный канал, устанавливается кривая подпора уровней канала, рассчитанная для участка от Белого озера до шлюза N 6.

В период межени, когда расходы собственной приточности Водораздельного канала становятся ничтожно малы, а шлюз N 6 забирает из него воду в объеме до 20 м3/с, в канале устанавливается кривая спада уровней.

Для уменьшения уклона свободной поверхности на Водораздельном канале и возмещения затрат на шлюзование через Девятинский гидроузел (шлюз N 6) используется аккумулирующая способность Ковжского водохранилища, которое расположено вблизи Водораздельного канала и замыкается в истоке р. Ковжи водосливной плотиной.

Отметка уровня ежегодной предполоводной сработки Ковжского водохранилища - 163,10 м, при этом в нижний бьеф пропускаются транзитом приточные расходы. В случае необходимости питания Водораздельного канала Ковжское водохранилище может быть сработано до отметки УМО (162,60 м).

В период весеннего половодья сбросы через Ковжскую плотину производятся по достижении уровнем воды в Ковжском водохранилище отметки 163,50 м при пропуске половодья обеспеченностью 5% и менее, отметки НПУ (163,73 м) - при пропуске половодья обеспеченностью более 5%.

В навигационный период попуски из Ковжского водохранилища производятся в следующих случаях:

1) при стоянии уровня Ковжского водохранилища на отметке НПУ. Величина попуска в этом случае должна соответствовать приточному расходу;

2) при стоянии уровня воды в Белом озере на отметке близкой к 112,80 м.

Максимальная величина попуска должна соответствовать среднесуточному расходу воды через шлюз N 6, минимальная - санитарному расходу (расходу фильтрации).

К концу навигации Ковжское водохранилище срабатывается до отметки 163,10 м.

8.2. Режим работы Шекснинского водохранилища.

Полезная емкость Шекснинского водохранилища позволяет осуществлять сезонное (годовое) регулирование стока.

В навигационный период при повышенных приточных расходах уровень Белого озера может поддерживаться на отметке НПУ. Снижение уровня Белого озера допускается до отметки 112,80 м, а уровня верхнего бьефа Шекснинской плотины до отметки 112,70 м.

Одновременную сработку Белого озера ниже отметки 112,80 м и речной части Шекснинского водохранилища ниже отметки 112,70 м разрешается производить в конце навигации для поддержания уровня воды у нижнего порога шлюза N 7 в случае, если уровень воды Рыбинского водохранилища не обеспечивает судоходных отметок у шлюза.

Отметка нижнего порога шлюза N 7 заложена с завышением на 0,19 м. Вследствие этого, при снижении уровня воды в Рыбинском водохранилище в навигационный период ниже отметки 99,50 м, судоходные глубины у нижней головы шлюза N 7 обеспечиваются путем осуществления попусков через Шекснинскую ГЭС.

8.3. Диспетчерские графики работы Шекснинского водохранилища (в том числе при раннем и позднем начале половодья) и соответствующие им координаты линий диспетчерских графиков, а также диспетчерский график работы Ковжского водохранилища представлены в Приложениях 23 - 28 к настоящим Правилам.

8.3.1. На диспетчерском графике работы Шекснинского водохранилища выделяются следующие основные зоны:

Зона I. Зона неиспользуемого объема водохранилища, которая находится ниже УМО (линия 1). Расход воды через Шекснинский гидроузел в этой зоне равен расходу фильтрации (0,1 м3/с).

Зона II. Зона перебоев или сниженной (урезанной), относительно гарантированной, отдачи водохранилища:

а) в навигационный период с расходом на шлюзование 12,4 м3/с (зона ограничений условий судоходства);

б) в зимний период с расходами на турбины в размере 40 - 45 м3/с (работает 1 гидроагрегат при мощности около 5 МВт).

Верхней границей зоны является противоперебойная линия (линия 2).

Зона III. Зона гарантированного режима. В этой зоне гарантируются судоходные уровни и подача воды на шлюзование в навигационный период с расходом 12,4 - 16,2 м3/с, расход подачи воды на турбины в зимний период составляет 115 - 120 м3/с (мощность 12 МВт). Верхней границей этой зоны является линия гарантированной отдачи (линия 3).

Зона IV. Зона сверх гарантированных отдач (зона максимальной отдачи Шекснинской ГЭС). Это зона работы ГЭС с максимально возможной мощностью 24 МВт (с расходом 240 - 250 м3/с).

Подзона IVа - при прогнозе половодья обеспеченностью 5% и менее: работа ГЭС с максимальной нагрузкой (с расходом 240 - 250 м3/с).

Зона V. Зона максимальных сбросов:

а) в навигационный период при притоке воды до 250 м3/с сброс воды осуществляется через гидроагрегаты Шекснинской ГЭС в диапазоне расходов от 16,2 м3/с до 250 м3/с. При расходе притока, превышающем 250 м3/с, по условиям безопасности сооружений Шекснинского гидроузла пропускная способность через гидроагрегаты ГЭС увеличивается от 250 м3/с вплоть до максимальной пропускной способности гидроагрегатов (640 м3/с - исходя из фактической технической возможности оборудования (840 м/с - при работе гидроагрегатов в проектном режиме). При расходе притока, превышающем 640 м3/с (840 м3/с), открываются затворы водосливной плотины, при этом суммарный сбросной расход гидроузла может возрасти до 1440 м3/с (1550 м3/с);

б) в зимний период расход воды через гидроагрегаты Шекснинской ГЭС увеличивается от 250 м3/с вплоть до максимального 640 м3/с (840 м3/с), затем открываются затворы водосливной плотины (при этом суммарный сбросной расход Шекснинского гидроузла может увеличиться до 1440 м3/с (1550 м3/с).

Нижней границей зоны является отметка НПУ. Верхней границей зоны является отметка ФПУ, который не превышается в условиях любой водности, вплоть до расчетной поверочной.

8.3.2. Средняя дата начала половодья - 1 апреля. От этой даты возможна сдвижка на 10 дней: раннее половодье (вторая декада марта) или позднее половодье (первая декада апреля).

Отклонения расходов в каждой зоне диспетчерского графика Шекснинского гидроузла с учетом выполняемых ГЭС в энергосистеме регулирующих функций и погрешности определения расходов Шекснинского гидроузла не должны превышать 10%. В зависимости от фазы водохозяйственного года (половодье, межень), складывающейся гидрологической обстановки, разрешается установление средних за период расходов воды в нижний бьеф Шекснинского гидроузла.

Уровни воды в Шекснинском водохранилище и в нижнем бьефе гидроузла поддерживаются без учета сгонно-нагонных ветровых явлений. Превышение уровня воды в верхнем бьефе Шекснинского гидроузла над НПУ вследствие ветрового нагона не является форсировкой. Точность поддержания уровней +/- 5 см.

8.3.3. На диспетчерском графике работы Ковжского водохранилища выделяются следующие основные зоны:

Зона I. Зона неиспользуемого объема водохранилища, которая находится ниже УМО (Линия 1). Расход воды через Ковжскую плотину в этой зоне равен расходу фильтрации (0,1 м3/с).

Зона II. Зона санитарных попусков с расходом 0,1 м3/с (расход фильтрации).

Зона III:

1) зона гарантированного режима. В навигационный период гарантируются расходы судоходных попусков (по потребности воды на шлюзование через Девятинский гидроузел (шлюз N 6):

а) при уровне воды в Водораздельном канале 112,8 м - сбросной расход равен 5,7 - 14,3 м3/с;

б) при уровне воды в Водораздельном канале > 112,8 м - сбросной расход равен 0,1 м3/с;

2) зона зимней сработки с расходом 4,0 м3/с.

Зона IV. Зона максимальных сбросов. Нижней границей зоны является линия гарантированной отдачи (Линия 3). Верхней границей этой зоны является отметка ФПУ (Линия 5), который не превышается в условиях любой водности, вплоть до расчетной поверочной.

В этой зоне работа водосброса Ковжской плотины:

а) в период с 01.04 по 01.12 сброс осуществляется по притоку с расходом 0,1 - 61 м3/с;

б) в период с 01.12 по 01.04 сброс осуществляется по притоку с расходом 4,0 - 61 м3/с.

Подзона IVа. Зимняя сработка с расходами 4,0 - 35 м3/с при прогнозе половодья обеспеченностью 5% и менее.

При раннем половодье (март) допускается работа Ковжского водохранилища по диспетчерским условиям апреля, при этом желательно сдвинуть дату начала половодья на графике к фактической дате начала половодья. Линии наполнения Ковжского водохранилища при раннем половодье (линия а) и позднем половодье (линия б) показаны на диспетчерском графике работы Ковжского водохранилища.

8.4. При установлении режима работы Шекснинского водохранилища и планировании объемов шлюзования, а также мощности и возможной выработки электроэнергии на любой отрезок времени (квартал, сезон, месяц) необходимо использовать прогноз притока воды в водохранилище.

Предполоводная сработка Шекснинского и Ковжского водохранилищ производится в соответствии с гидрологическим прогнозом.

8.5. Недельное и суточное регулирование Ковжского водохранилища в летний период не ограничено.

Колебания уровня воды в нижнем бьефе Шекснинского гидроузла при суточном регулировании работы Шекснинской ГЭС составляют 1,6 м летом и 1,85 м зимой при полной мощности ГЭС. Колебания уровня воды в нижнем бьефе при суточном регулировании допускаются от уровня при санитарном расходе до уровня при полной пропускной способности гидроагрегатов. Интенсивность нарастания турбинных расходов при суточном регулировании не регламентируется.

В навигационный период суточное регулирование ограничивается необходимостью осуществления навигационных попусков в нижний бьеф при уровнях воды в Рыбинском водохранилище ниже отметки 99,50 м. Обеспеченность этого уровня составляет 99%.

8.6. Режим сработки Белого озера и речной части Шекснинского водохранилища в зимний период назначается в соответствии с потребностями энергосистемы, предусматривающими получение максимальной выработки электроэнергии и обеспечения пропуска первых судов с начала навигации.

Уровень воды в камере шлюзов в зимний период соответствует уровню воды в нижнем бьефе. Верхние эксплуатационные ворота подняты, нижние эксплуатационные ворота приоткрыты, затворы водопроводных галерей подняты в ремонтное положение. Верхние ремонтные ворота закрыты.

При весеннем вскрытии Шекснинского водохранилища и Белого озера стаивание льда в основном происходит на месте. Весеннее вскрытие и ледоход, должны контролироваться службой эксплуатации Шекснинского гидроузла с точки зрения защиты всех сооружений от повреждений движущимися льдинами.

8.7. Особенности в порядке пропуска максимальных расходов (половодья и паводков) через гидротехнические сооружения.

8.7.1. Ковжская плотина. Отметка ежегодной предполоводной сработки Ковжского водохранилища - 163,10 м, до начала половодья приточные расходы пропускаются транзитом в нижний бьеф.

В период пропуска половодья сброс воды из водохранилища осуществляется в размере санитарных попусков до достижения отметки 163,5 м при прогнозе высокого половодья (вероятностью превышения 5% и менее), или до отметки НПУ (163,73 м) при прогнозе половодья обеспеченностью более 5%. При превышении данных отметок водосбросное сооружение Ковжской плотины открывается полностью и сбросы производятся с максимальным расходом, при снижении уровня до отметки НПУ сброс производится по притоку и уровень поддерживается на отметке НПУ.

8.7.2. Шекснинский гидроузел. Приточность в створе Шекснинского гидроузла в половодье образуется за счет боковой приточности речной части водохранилища и суммируемого с ней расхода, поступающего из Белого озера через исток р. Шексны. Остальная часть приточности в это время аккумулируется в Белом озере, вызывая дополнительный подъем уровня воды в нем, который не распространяется на прилегающую к Шекснинскому гидроузлу речную часть водохранилища. В нормальных условиях на протяжении почти всего навигационного периода перепад уровней между створом Шекснинского гидроузла и Белым озером составляет лишь 0,1 м, а при прохождении половодья может возрасти до 1,0 м.

При прогнозе половодья обеспеченностью 5% и менее предполоводная сработка Белого озера производится до отметки 111,90 м, при этом отметка уровня воды у плотины Шекснинского гидроузла должна быть равна 111,80 м. В остальных случаях сработка Белого озера на 1 апреля должна быть не ниже 112,30 м.

Половодья обеспеченностью 5% и менее, во избежание переполнения Белого озера, пропускаются через Шекснинский гидроузел при уровне воды в верхнем бьефе 111,80 м. Превышение этой отметки в период пропуска высокого половодья указанной обеспеченности допускается при работе Шекснинской ГЭС располагаемой мощностью и при полном открытии всех водопропускных отверстий. При пропуске половодья обеспеченностью 0,1% максимальная отметка наполнения в верхнем бьефе Шекснинского гидроузла не должна превышать 113,15 м.

Половодья обеспеченностью более 5% пропускаются через Шекснинский гидроузел при работе ГЭС мощностью, назначаемой в зависимости от прогнозируемого половодья, с корректировкой режима в зависимости от притока с тем, чтобы максимальный уровень на Белом озере мог превысить НПУ в наименьшей степени.

Вследствие ограниченной пропускной способности истока р. Шексны и невозможности быстрого увеличения расходов воды в истоке, а также недостаточно высокой точности прогноза притока половодья в Шекснинское водохранилище, возможно некоторое превышение максимального уровня Белого озера над НПУ во всех случаях, когда объем притока обеспечивает наполнение водохранилища. Это превышение при пропуске половодья обеспеченностью более 5% составит 5 - 10 см, обеспеченностью 1% - 45 - 50 см, обеспеченностью 0,1% - 96 - 100 см.

При пропуске половодья обеспеченностью более 5% Белое озеро наполняется до отметки НПУ и далее поддерживается на данной отметке, а сброс через Шекснинский гидроузел производится по притоку.

При пропуске паводка, наступившего после прохождения половодья и установления уровня воды в Белом озере на отметке НПУ, в условиях ограниченной пропускной способности истока р. Шексны и невозможности быстрого увеличения расходов воды, а также отсутствия прогнозов паводкового притока с необходимой точностью и заблаговременностью, будет иметь место форсировка уровней Белого озера над НПУ.

Величина форсировки на Белом озере в зависимости от объема дождевого паводка находится в пределах от 5 см до 10 см при низких паводках, до 40 см при паводке обеспеченностью 0,1% и использовании полной пропускной способности только Шекснинской ГЭС. Речная часть Шекснинского водохранилища при этом может срабатываться до отметки 112,70 м.

Максимальный уровень воды в нижнем бьефе Шекснинского гидроузла при пропуске весеннего половодья 1% обеспеченности равен 103,22 м, 0,1% обеспеченности - 103,58 м; максимальный уровень воды при уровне Рыбинского водохранилища 103,20 м и при работе Шекснинской ГЭС с мощностью 40 МВт - 103,50 м, с полной мощностью 84 МВт - 104,00 м. Мощность четырех агрегатов после перемаркировки 2012 года - 24 МВт (по 6 МВт на каждый агрегат).

8.8. Кривые продолжительности основных элементов режимов работы Шекснинского водохранилища, рассчитанные за год, навигационный период (IV - XI месяцы), зимний период (XII - III месяцы), месяцы года, представлены в графическом виде:

- средние за месяц суммарные сбросные расходы воды через Шекснинский гидроузел за навигационный, зимний и годовой периоды - Приложение 29 к настоящим Правилам;

- сбросные расходы воды через Шекснинскую ГЭС по месяцам (декабрь - март, апрель - июль, август - ноябрь) - Приложения 30 - 32 к настоящим Правилам;

- средние за месяц суммарные сбросные расходы воды через Шекснинскую ГЭС за навигационный, зимний и годовой периоды - Приложение 33 к настоящим Правилам;

- средние за месяц уровни воды в верхнем бьефе гидроузла Шекснинского водохранилища за навигационный и зимний периоды - Приложение 34 к настоящим Правилам;

- средние за месяц уровни воды в нижнем бьефе гидроузла Шекснинского водохранилища за навигационный и зимний периоды - Приложение 35 к настоящим Правилам;

- средние за месяц напоры-нетто на Шекснинском гидроузле за навигационный и зимний периоды - Приложение 36 к настоящим Правилам;

- средние за месяц мощности Шекснинской ГЭС за навигационный и зимний периоды - Приложение 37 к настоящим Правилам;

- объемы месячной выработки электроэнергии Шекснинской ГЭС за годовой и зимний периоды - Приложение 38 к настоящим Правилам.

Кривые продолжительности основных элементов режимов работы Ковжского водохранилища, рассчитанные за год, навигационный период (IV - XI месяцы), зимний период (XII - III месяцы), месяцы года, представлены в графическом виде:

- средние за месяц суммарные сбросные расходы воды в нижнем бьефе Ковжской плотины за навигационный, зимний и годовой периоды - Приложение 39 к настоящим Правилам;

- сбросные расходы воды в нижнем бьефе Ковжской плотины по месяцам (декабрь - март, апрель - июль, август - ноябрь) - Приложения 40 - 42 к настоящим Правилам;

- средние за месяц уровни воды в верхнем бьефе Ковжской плотины за навигационный и зимний периоды - Приложение 43 к настоящим Правилам.

8.9. Полные балансовые таблицы расчетных режимов работы Шекснинского водохранилища приведены за конкретные календарные годы с объемами стока, близкими по расчетным обеспеченностям к характерным значениям:

- многоводный обеспеченностью 5% 2004/05 водохозяйственный год - Приложение 44 к настоящим Правилам;

- средневодный обеспеченностью 50% 2000/01 водохозяйственный год - Приложение 45 к настоящим Правилам;

- среднемаловодный обеспеченностью 75% 2005/06 водохозяйственный год - Приложение 46 к настоящим Правилам;

- маловодный обеспеченностью 95% 2002/03 водохозяйственный год - Приложение 47 к настоящим Правилам.

Полные балансовые таблицы расчетных режимов работы Ковжского водохранилища приведены за конкретные календарные годы с объемами стока, близкими по расчетным обеспеченностям к характерным значениям:

- многоводный обеспеченностью 5% 1981/82 водохозяйственный год - Приложение 48 к настоящим Правилам;

- средневодный обеспеченностью 50% 2011/12 водохозяйственный год - Приложение 49 к настоящим Правилам;

- среднемаловодный обеспеченностью 75% 2010/11 водохозяйственный год - Приложение 50 к настоящим Правилам;

- маловодный обеспеченностью 95% 2007/08 водохозяйственный год - Приложение 51 к настоящим Правилам.

8.10. Полная балансовая таблица расчетного режима работы Шекснинского водохранилища за самый маловодный четырехлетний период с 1999/00 по 2003/04 гг. представлена в Приложении 52 к настоящим Правилам.

Полная балансовая таблица расчетного режима работы Ковжского водохранилища за самый маловодный четырехлетний период с 2004/05 по 2008/09 гг. представлена в Приложении 53 к настоящим Правилам.

8.11. Расчеты энергоотдачи Шекснинской ГЭС по среднемесячным зарегулированным расходам имеющегося 46-летнего ряда притока в водохранилище определили среднемноголетнюю годовую выработку электроэнергии Шекснинской ГЭС в размере 129 млн.кВт*ч при расчете для установленной мощности 84 МВт, среднюю годовую выработку электроэнергии в размере 102,5 млн.кВт*ч при расчете для принятой с 2012 года мощности 24 МВт.

8.12. В качестве модели для построения расчетных гидрографов притока к Шекснинскому водохранилищу выбран гидрограф половодья 1966 года, как наиболее неблагоприятный по форме и объему.

Гидрографы притока половодья к Шекснинскому водохранилищу и сброса через сооружения Шекснинского гидроузла за 1966 год приведены в Приложении 54 к настоящим Правилам. Гидрографы притока половодья к Шекснинскому водохранилищу и сброса через сооружения Шекснинского гидроузла вероятностью превышения 0,1% и 1%, рассчитанные по модели 1966 года, приведены в Приложении 55 к настоящим Правилам. Таблица расчетного режима пропуска модельного половодья вероятностью превышения 0,1% и 1% для Шекснинского водохранилища приведена в Приложении 56 к настоящим Правилам.

Гидрографы притока половодья к Ковжскому водохранилищу и сброса через Ковжскую плотину вероятностью превышения 1%, рассчитанные по модели 2009 года (максимальный по весеннему половодью из имеющегося ряда), и таблица расчетного режима пропуска модельного половодья вероятностью превышения 1% для Ковжского водохранилища приведены в Приложениях 57 - 58 к настоящим Правилам.

Результаты расчетов пропуска расходов половодья расчетных вероятностей превышения через Ковжскую плотину и Шекснинский гидроузел:

--------------------------------

<*> Проектная пропускная способность.

<**> Исходя из фактической технической возможности оборудования в многоводные годы (обеспеченностью 5% и менее) могут быть задействованы гидроагрегаты ГЭС с пропускной способностью до 640 м3/с, то есть без учета ограничений, введенных в 2012 году.

<***> По данным проекта реконструкции плотины.

<****> В числителе - уровень русловой части Шекснинского водохранилища (верхний бьеф Шекснинского гидроузла), в знаменателе - уровень Белого озера.

8.13. Продольные профили кривых свободной поверхности Ковжского и Шекснинского водохранилищ, рек Ковжа и Шексна при прохождении максимальных расходов воды обеспеченностью 1% и 0,1% приведены в Приложении 59 к настоящим Правилам.