CC BY
134
Г.М. Масляков
ИЗ ПРАКТИКИ ТРЕСТА «ЭНЕРГОГИДРОМЕХАНИЗАЦИЯ.»
В ЗАРУБЕЖНОМ ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
в и риобретенный опыт большого гидротехнического и энер-
.Л.Л. гетического строительства в СССР получил международное признание и позволил российским гидростроителям выйти на международный строительный рынок. Этому способствовала внешняя политика страны по оказанию экономической и технической помощи развивающимся странам и предоставлению им крупных долгосрочных кредитов. Трест «Энергогидромеханизация» с 1960 по 1900 гг. активно участвовал в строительстве земляных плотин крупных ГЭС за рубежом, в том числе: Высотной Асуанской плотины в Египте, в Румынии (ГЭС Костешты-Стынков на р. Днестр), каскада гидроузлов на р. Ефрат в Сирии и Ираке, в Афганистане (ГЭС Наглу), во Вьетноме (ГЭС Хоабинь).
В настоящее время политическая и экономическая политика страны коренным образом изменилась, Россия вошла в рыночную экономику, и естественно, изменились и условия производства работ за рубежом. Однако накопленный успешный опыт участия гидромеханизаторов в зарубежном энергостроительстве представляет определённый интерес и сегодня, тем более что в связи с временным сворачиванием энергетического строительства в России, освободились производственные и кадровые возможности организаций гидромеханизации, которые еще не утратили свой технический потенциал.
Впервые трест «Энергогидромеханизация» участвовал с 1959 г. по 1965 г. в возведении Высотной Асуанской плотины на р. Нил в Египте, входивший в то время в Объединённую Арабскую Республику (ОАР). Получению контракта советской организацией «Технопромэкспорт» на строительство этого уникального гидроузла содействовало не только предоставление крупного долгосрочного кредита ОАР, но и новые смелые технические решения наших гид-
ротехников института «Гидропроект» и инженеров треста по возведению плотины из местных материалов - камня и песка.
Институтом «Гидропроект» были проведены исследования с натурными материалами в лаборатории НИСа и фрагментами сооружения на полигоне в Запорожье и найдены оптимальные решения по технологии и контролю плотности и устойчивости сооружения при заполнении пор каменной насыпи намывом дюнного отмытого песка. Другим новым техническим решением было уплотнение глубоководной намытой насыпи песка с помощью глубинного вибрирования. Положительные результаты испытаний найденных технических решений были заложены в проект Асуанской Высотной плотины и одобрены инженером Терцаги, известным мировым американским ученым в области устойчивости земляных сооружений.
Сооружение Высотной Асуанской плотины решало для Египта жизненно важные задачи. Многолетнее регулированию стока реки защитило население долины Нила от катастрофических наводнений, увеличило на 1/3 общую площадь поливных земель (на 800 тыс. га) и повысило валовую продукцию сельского хозяйства на 50 % . Работа ГЭС утроило энергетическую базу страны (до 16.5 млрд кВт/ч в год), позволило расширить старые и создать новые индустриальные центры, увеличить производство искусственных удобрений и другой необходимой народному хозяйству продукции. После строительства плотины производство сельскохозяйственных продуктов - пшеницы, риса, хлопка увеличилось в 2.5-3 раза. Гидроагрегаты ГЭС в настоящее время вырабатывают до 50 % потребляемой в стране электроэнергии [1, 2].
Краткая техническая характеристика Асуанского гидроузла.
Новая Высотная Асуанская плотина (араб. «Ас-Саад аль-Али») расположена в 6 км выше старой Асуанской плотины, построенной в 1898-1902гг. (последняя реконструкция в 1960 г.) у 1-го нильского порога. Длина каменнонабросной плотины около 4 км, высота 110 м. Объём водохранилища свыше 160 млрд. м3 (в т.ч. 30 млрд м3 для заиления). После завершения строительства плотины и заполнения водохранилища до НПГ образовалось водохранилище протяженностью в 500 км, названное оз. Насер в честь президента ОАР, при котором было начато строительство.
С целью сохранения находящихся в зоне затопления исторических памятников Древнего Египта, правительствами ОАР и Судана
при содействии ЮНЕСКО к 1969 г. осуществлены работы по переносу наиболее ценных из них (Абу-Симбел, Калабша и др.). На правом берегу створа Высотной плотины прорублены в скале каналы и 6 туннелей, подводящих воду к ГЭС при плотине. Максимальная мощность 12-ти радиально-осевых турбин - 2.1 Гвт, выработка свыше 10 млрд кВт/ч в год. Электроэнергия по высоковольтной ЛЭП (св. 2500 км) передаётся в Каир, Александрию, и другие промышленные центры Египта.
Строительство гидроэнергетического комплекса (плотины, ГЭС и линии передач) началось в 1960 г. при финансовой и технической помощи СССР. Официальный срок окончания строительства - 1970 г. Первая очередь строительства плотины была завершена в мае 1964 г. Ток первых агрегатов ГЭС поступил в энергосистему в ноябре 1967 г. На январь 1970 г. было смонтировано 9 гидроагрегатов и завершался монтаж остальных.
Гигантская стройка новой плотины и ГЭС («новое чудо Египта») стала школой для египетских гидростроителей. На ней трудилось 30 тыс. египтян и около 2 тыс. советских специалистов, в том числе около 600 инженеров и рабочих из подразделений треста «Энергогидромеханизация». С советской стороны руководителями строительства были инженеры Иван Васильевич Комзин, которого сменил заместитель министра Александр Петрович Александров, главным инженером проекта от института «Гидропроект» был Николай Александрович Малышев (все участники строительства Цимлянской и Жигулёвской ГЭС).
Высотная Асуанская плотина возведена из местных материалов -камня и песка и по своей конструкции не имеет мировых аналогов. Особенностями конструкции и строительства плотины определялись расположением створа в водохранилище старой Асуанской плотины при глубине воды 30-35 м. Другой особенностью являлись разбросанность карьеров дюнных песков и их удалённость от створа. Конструкция плотины приведена на рис. 1 [3]. Работа гидромеханизаторов на строительстве плотины начиналась со сбора и перекачке в штабели дюнного песка из пустыни с помощью гидромониторно-насосных и землесосных установок. При этом производился контролируемый отмыв песка определённых фракций, необходимых для заполнения пор в отсыпке камня в теле плотины и подводного намыва призм.
^ НПУ 183,0 УК 'ЪШ • •• ^ ¿да ф ^НПУ11$,$ 117 <118 Т ¥110 —» &/Г-<г I «Р # \ X &17$ 1ф>7Г\ к! , ^ 1 2 е \гШ/ /
и • г'"'
Рис. 1. Поперечный профиль Высотной Асуанской плотины с расположением призм, возведённых намывным способом 1 - призмы из дюнного отмытого песка; 2
- призмы из крупного классифицированного песка Шеллалского месторождения; 3 -сортированный камень, замытый дюнным песком; 4 - сортированный камень, замытый силтом, суглинком и глиной; 5 - впадина в русле реки, замытая дюнным песком; 6
- фильтры из шеллалского песка и щебня; 7 - НПУ прежнего водохранилища; 8 -НПУ нового водохранилища
Предварительно отсортированный камень из выработки туннелей и карьеров с помощью автосамосвалов отсыпался в тело плотины. В подводные призмы плотины камень отсыпался с помощью специально спроектированных саморазгружающихся барж (рис. 2).
На строительстве было использовано свыше 3 тыс. различных машин, в том числе 90 мощных экскаваторов, 107 бульдозеров, около 700 грузовых автомобилей, 50 подъёмных кранов, 30 автокранов, десятки насосных и землесосных установок и другая совремённая строительная советская техника.
Из расположенных у створа плотины штабелей песок размывался с помощью гидромониторов и землесосными установками перекачивался и заполнял пустоты-поры в отсыпке камня и песчаные призмы плотины. Всего было отсыпано в плотину до 22 млн. кубометров предварительно отсортированного камня, переработано 21.5 млн. м3 песка, в том числе намыто в плотину около 13 млн. м3. Замыв каменной отсыпки песком тщательно контролировался визуально через смотровые стёкла глубинной шахты. Сооружение Высотной Асуанской плотины было осложнено тем, что её створ находился в зоне водохранилища действующей старой плотины, где глубины составляли до 35 м. Технических аналогов возведения земляных плотин при столь большой глубине намывом песка в воду не было.
Рис. 2. Испытания саморазгружающейся баржи для отсыпки камня в воду
Новаторским техническим решением советских гидротехников и гидромеханизаторов было уплотнение мелкого однородного песка в теле плотины, который укладывался намывом в воду на глубину до 35 м двумя ярусами высотой 15 и 14 м [3, 4]. Для намыва песчаных ярусов был изготовлен специальный понтон с концевой трубой-фермой длиной 35 м, опускаемой под воду с помощью лебёдки (рис. 3).
Для уплотнения песка в теле плотины институтом «Г идропро-ект» на основе проведенных исследований были запроектированы плавучие вибрационные установки с шестью вибраторами С-629А с копром высотой 28 м (рис. 4).
С помощью этих установок было уплотнено 3.4 млн. м3 песка. Качество уплотнения контролировалось двумя пенитрационными установками шведскими инженерами и признано хорошим.
Для обеспечения песком бетонного завода добывался крупнозернистый песок с модулем крупности свыше 2-х способом гидромеха-
низации из правобережного карьера со сбросом мелких фракций при намыве штабелей. Для намыва дренажной призмы и центральной ядерной зоны песком определённых фракций использовался отмыв карьерного песка в гидроциклоне.
Технические подробности и описание работ гидромеханизации при возведении плотины подробно изложены в литературе [2, 3]. На организации строительства Асунского гидроузла советскими специалистами следует остановиться подробнее, поскольку эти организационные принципы явились аналогом для всех последующих зарубежных строек.
Контракт на выполнение работ по строительству Высотной Асуанской плотины и ГЭС с советской стороны был заключен государственной организацией «Технопромэкспорт». Непосредственным исполнителем было подразделение «Загранэнерго» при Минэнерго СССР. В настоящее время в составе компании «Технопромэкспорт» строительство электростанций по межгосударственным соглашениям ведёт «Зарубежэнергострой».
Советская сторона направляла в долгосрочную командировку (на 2-3 года) необходимых специалистов. ОАР параллельно к советским инженерам и квалифицированным рабочим, направляла своих спе-циалистов-арабов для обучения и выполнения работ, не требующих высокой квалификации. В подразделении гидромеханизации за период строительства работало до 600 советских специалистов и около 2000 арабов. Между советскими работниками и арабами было полное взаимное понимание и уважение, несмотря на языковый барьер. Конечно, незнание английского разговорного языка создавало определённые трудности для советских специалистов.
Советские специалисты проживали колонией в отдельном посёлке, при желании вызывались жены и дети специалистов. Отбор направляемых в загранкомандировку работников был весьма жёстким, в том числе проводилась проверка состояния здоровья на возможность работы в субтропиках. Были ограничения в направлении специалистов в арабские страны и по национальному признаку, определяемые этими странами.
Зарплата командируемых специалистов была на достаточно высоком уровне по сравнению внутри союзной. Так специалист, проработавший 2-3 года за рубежом, мог приобрести автомашину или кооперативную квартиру по товарным чекам Внешэкономбанка в специ-
Рис. 3. Схема концевого понтона с трубопроводом для намыва в глубокую воду:
1 - понтоны; 2 - концевая труба-ферма; 3 - шарнир; 4 - лебёдки для перемещения концевого понтона; 5 - лебёдка для опускания и подъёма концевого звена трубопровода; 6 - понтоны плавучего трубопровода
альных магазинах «Берёзка». До перестройки в Союзе существовал «товарный голод» на промтовары для населения. Поэтому загранкомандировка для работника была весьма престижной, и недостатка в направлении кадров за рубеж никогда не было, несмотря на необычные климатические и бытовые условия. Но по сравнению со специалистами, приезжавшими из стран Западной Европы, оплата для советских работников была в несколько раз ниже.
Поставляемая из Союза техника, по сравнению с аналогичной иностранной, по стоимости также была на порядок ниже. Низкие уровень оплаты труда и стоимости оборудования создавали возможность снижать сметную и фактическую стоимость строительства и выигры-
вать тендер на строительство. Эти факторы действуют и сегодня, предоставляя широкую возможность для конкуренции с зарубежными фирмами.
С окончанием строительства Высотной Асуанской плотины Египет получил прочную базу для интенсивного развития сельского хозяйства и промышленности [5]. Правительство ОАР высоко оценило вклад советских инженеров и наградило ведущих специалистов высокими правительственными наградами. Правительство СССР со своей стороны отметило вклад египтян, в том числе Президенту ОРА Насеру было присвоено звание Г ероя Советского Союза.
Сооружение Асуанской плотины было высоко оценено всемирными гидротехническими и энергетическими организациями, советские гидротехники и энергетики приобрели международное признание. Успешное завершение строительства послужило импульсом для получения Советским Союзом контрактов на строительство ГЭС в странах Ближнего Востока и Азии: в Сирии, Иране, Ираке, Вьетнаме. Во всех этих строительствах участвовали инженеры и квалифицированные рабочие треста «Энергогидромеханизация».
Каждое строительство имело свои технические решения в использовании средств гидромеханизации в намыве плотин и добычи инертных материалов для бетона. Характерными особенностями являлось наличие в карьерах большого количества гравия, который вызывал большой износ грунтовых насосов и труб. В ряде стран земснаряды были переданы по окончанию этапов строительства на месте работ национальным кадрам, которые с помощью наших специалистов освоили технику и профессионально стали работать на земснарядах самостоятельно. Роль треста в этих случаях ограничивалась поставкой запасных частей и оборудования. Поставки оборудования в Ирак продолжались до 2000 г.
Использование гидромеханизации в крупном гидроэнергетическом строительстве за рубежом возможно только как субподрядной организации в общем тендере на строительство. С переходом России в рыночную экономику практически прекратилось гидроэнергетическое строительство, как в России, так и российских организаций за рубежом. Последнее объясняется тем, что Россия на первом этапе перестройки не могла выделять большие и многолетние кредиты под такое строительство. По этой причине российские гидроэнергетики проиг-
Рис. 4. Плавучая вибрационная установка для уплотнения песков, намытых в воду при глубине 30 м на строительстве Асуанской плотины 1 - наружный понтон; 2 -внутренний понтон; 3 - копер, 4 - глубинные вибраторы; 6 - свайные аппараты; 7 -понтоны для электрокабеля
рывали тендеры на строительство ГЭС за рубежом, включая на отдельные виды работ и поставку оборудования. Примером может служить тендер на поставку гидроагрегатов в Китай для строительства крупнейшей ГЭС «Три ущелья», который выиграли США, предоставившие многолетний кредит.
В последние годы бюджет России складывается с большим профицитом, который аккумулируется как резервный фонд в иностранных банках под низкий процент дохода, не покрывающий инфляцию. Вложение инвестиций в гидроэнергетическое строительство в России могло бы принести очень крупные доходы через 5-6 лет после ввода ГЭС в эксплуатацию за счет дешёвой и возобновляемой гидроэнергии. Примером могут служить Волжский каскад ГЭС, на которых стоимость строительства целиком окупалась через 2 года после ввода гидроагрегатов в эксплуатацию. Конечно, с помощью введения налогов можно создать условия и получить даже убыточную эксплуатацию
ГЭС, но даже не для специалистов понятно, что такие условия созданы искусственно.
Вложения в зарубежное гидроэнергетическое строительство по нашему мнению также может принести большие экономические выгоды для России. При наличии государственных кредитов российские гидростроители, безусловно, могли бы успешно конкурировать на мировом рынке за счет более низкой стоимости заработной платы и отечественного оборудования. Но спустя несколько лет и эта возможность будет утрачена из-за отсутствия кадров и окончательного развала специализированных проектных и производственных организаций.
В завершение следует остановиться на перспективах и рекомендациях для использования организаций гидромеханизации в зарубежном строительстве или поставке продукции за рубеж.
1. Организация должна заранее готовить специалистов для работы за рубежом. Кроме хорошей профессиональной подготовки инженер и руководитель должен владеть разговорным английским языком и компьютером.
2. Производственная и проектная организация должна располагать кадровой базой, авторитетом и представительством, так как иностранный заказчик проверяет дееспособность организации до заключения контракта.
3. Крупные работы в гидротехническом строительстве должны выполняться в тандеме с российскими компетентными проектными организациями, например с институтом «Гидропроект», имеющим своих изыскателей и большой опыт в проектировании зарубежного строительства. Для гидромеханизации решающее значение имеют хорошие геологические изыскания. Известно, что оборудование гидромеханизации эффективно при разработке легких несвязанных грунтов. В практике гидромеханизации неоднократно были неудачные попытки использования земснарядов на разработке глинистых и моренных грунтов с валунами. По геологической разведке были случаи квалификации песчаника как песка. При отборе проб песчаник измельчался рабочим органом бурения и классифицировался как песок. Такие ошибки встречались в практике треста «Энергогидромеханизация» и в недавней практике корпорации «Гидромехстрой».
4. Изыскания работ и их производство рекомендуется вести через компетентную российскую организацию «Технопромэкспорт» и ОАО «Зарубежэнергострой», имеющую свои представительства во многих
странах мира и располагающие большим опытом в строительстве зарубежных объектов.
5. Кроме зарубежного строительства организации гидромеханизации могут иметь широкое поле деятельности по поставке за рубеж кондиционной товарной продукции: сапропеля, специального песка для бетона, раствора, стекла, формовочного песка. Подобные предложения были по поставке сапропеля в Западную Европу и Арабские Эмираты, песка в Японию. Из-за нерасторопности и таможенной сложности оформления эти поставки не были реализованы. В этой области также необходимо вести работу через известные внешнеторговые государственные организации. По незнанию международных законов самостоятельно заниматься этими сделками рискованно.
------------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Дементьев И.А. Асуанские плотины. Большая Российская энциклопедия.
2001.
2. Высотная Асуанская плотина. Материалы к техническому отчёту о строительстве. Вып. 6. «Гидромеханизация земляных работ». Асуан.: 1969.
3. Шкундин Б.М. Гидромеханизация в энергетическом строительстве. М.: Энергоатомиздат, 1986.
4. ОгурцовА.И. Намыв земляных сооружений. М.: Стройиздат. 1964.
5. Абд-Эль Рахман М. Шалаби. Ген. директор общественных работ и водных ресурсов Египта. Социально-экономическое влияние Высотной Асуанской плотины. // Гидротехническое строительство. № 6, 1996.
— Коротко об авторах ---------------------------------
Масляков Г.М. - ГУП «Трест «Энергогидромеханизация».
