Профессор В. В. Звонков описывает огромный потенциал малых рек СССР, составляющих основную часть речной сети страны. Эти водотоки могут обеспечивать энергию, судоходство, орошение, рыболовство и работу местной промышленности, однако используются пока слабо. Академия наук исследует возможности комплексного освоения малых рек: создание мелкосидящих судов, развитие судоходства, проектирование шлюзов и дноуглубительных систем. Особое внимание уделено энергетике — разработаны типы малых ГЭС, от районных станций до полностью автоматизированных микроГЭС, а также плавучие установки, использующие энергию течения без плотин. Такие решения позволяют электрифицировать колхозы, повысить урожайность, улучшить транспорт и рационально использовать природные ресурсы. Малые реки рассматриваются как важный резерв для развития сельского хозяйства и местной промышленности.
Необъятны водные ресурсы Советского Союза. Огромную территорию нашей родины пересекают тысячи рек и речек общим протяжением в 1250 тыс. километров. 380 тыс. километров из этого числа пригодны для судоходства и сплава леса. Ни одна страна мира не обладает такой развитой речной системой. В США протяжённость судоходных рек равна 45 тыс. километров, во Франции —17 тыс., в Германии — 14 тыс.
Наши реки таят в себе грандиозные запасы водной энергии, исчисляемые в 300 млн. киловатт.
Однако на долю средних и больших рек (к ним относят такие, глубина которых на перекатах не меньше 70 сантиметров) приходится лишь 35 тыс. километров. Огромная, преобладающая часть речных систем СССР относится к категории малых рек. Сотни тысяч километров этих небольших рек и речушек, которыми покрыта вся наша страна, представляют собой источник громадных природных богатств.
 |
| Профессор В. В. Звонков. |
Свыше 100 тыс. колхозов и огромное число предприятий местной промышленности расположены в прибрежной полосе малых рек и кровно заинтересованы в самом широком использовании их ресурсов. Реку можно утилизировать для получения электроэнергии, для судоходства, для лесосплава, для мелиорации, для орошения полей, для мельниц, для рыболовства и других целей. Выгоднее всего, конечно, использовать реку комплексно, взяв от неё всё, что она может дать.
Типичная малая равнинная река длиной 100 километров, со средним годовым расходом воды 6 куб. метров в секунду, может дать более 2 млн. киловатт-часов. А этого достаточно для освещения в течение года 5—10 тыс. крестьянских дворов или для помола 85 тыс. тонн верна. Река избавит от необходимости привозить 1 тыс. тонн угля. Вместе с тем она может обеспечить перевозку 5 млн. тонно-километров грузов. Благодаря этому освобождается более 100 тыс. коне-дней, или 50 трёхтонных грузовиков ежедневно. Такая река может оросить 1 тыс. гектаров земли и повысить, таким образом, урожайность сельскохозяйственных культур. Кроме того, при правильной организации рыбного хозяйства можно ещё получить 400 центнеров рыбы.
Сейчас богатейшие ресурсы малых рек используются у нас ещё очень слабо. XVIII съезд партии уделил большое внимание вопросам широкой утилизации водных богатств. Съезд постановил «широко развернуть строительство мелких колхозных гидростанций...», а «общее протяжение внутренних судоходных водных путей увеличить за пятилетие со 102 тысяч километров до 1,15 тысяч километров».
К концу, второго пятилетия было электрифицировано 8 тыс. колхозов, к концу же третьего пятилетия число электрифицированных колхозов достигнет 17 тыс. В электроснабжении сельского хозяйства на долю гидроэлектростанций в 1937 г. приходилось лишь 11% всей получаемой энергии. Остальные электростанции жгли дорогое жидкое или твёрдое топливо. Для судоходства малые реки используются ещё очень слабо. Нет ещё таких мелкосидящих судов, которые могли бы плавать при меженной глубине на перекатах до 55 сантиметров. С ростом благосостояния колхозов резко увеличивается потребность в малых гидростанциях, судоходстве, мельницах, ирригации и рыбоводстве.
Специальная бригада при Транспортной и Водохозяйственной секциях Академии наук СССР проделала большую работу, изучив возможности наилучшего использования малых рек. Особое внимание бригада уделила проблемам энергетического и судоходного освоения этих рек.
Прежде всего нужно было разработать наиболее подходящий для малых рек тип судов, которые могли бы плавать в условиях мелководья и маневрировать на узких участках реки. Такие суда должны иметь простую и лёгкую, но достаточно надёжную конструкцию. Постройка их и ремонт должны быть под силу колхозным мастерским и верфям. Силовые установки судов должны быть простыми, лёгкими и надёжными в эксплуатации и приспособлены для работы на местных видах топлива. Большое значение имеет создание эффективного гребного двигателя, пригодного для работы на мелководных и кривых участках малых рек. Сейчас разрабатываются типовые несамоходные суда, предназначенные для перевозки сухих грузов и нефтепродуктов, буксиры и пассажирские суда. Корпус несамоходных сухогрузных судов проектируется в основном деревянный, а судов для перевозки нефтепродуктов — металлический. Несамоходные суда проектируются грузоподъёмностью от 10 до 100 тонн. Помимо того, разрабатываются ещё более мелкие суда, типа колхозных лодок, подымающие от 1 до 8 тонн.
Буксиры для малых рек будут пяти основных типов, мощностью от 20 до 130 лошадиных сил, с осадкой от 0,25 до 0,5 метра. В качестве основного типа силовой установки принят газогенераторный двигатель, работающий на дровах, антраците или торфе. Вес такой установки раза в четыре меньше современных паросиловых установок. Газоходы имеют большие преимущества не только перед пароходами, но и перед теплоходами, работающими на жидком топливе. Расход топлива у газоходов в два раза меньше, чем у пароходов. Твёрдое же топливо, используемое в газогенераторах, много дешевле жидкого топлива.
 |
Пассажирский колёсный газоход для мелких рек. Такой газоход
имеет осадку всего в полметра. |
Основным типом силовой установки для пассажирских судов также принят газоход. Пассажирские суда для малых рек рассчитываются на осадку от 0,35 до 0,55 метра и предназначаются для перевозки от 25 до 150 человек. Скорость таких мелкосидящих газоходов будет равна 12—15 километрам в час.
В качестве гребного устройства некоторых пассажирских судов и буксиров приняты задние колеса. Для других судов разрабатываются иные системы двигателей, например гребные винты, крыльчатые и струемётные двигатели.
Задача освоения малых рек охватывает не только проектирование и строительство специального мелководного флота, но также и улучшение путевых условий, то есть выправление рек, дноуглубление, шлюзование, регулирование весенних вод и т. п. Всеми этими вопросами занималась бригада Академии наук. Её работы легли в основу специальных решений Народного комиссариата речного флота, предусматривающих проектирование и строительство типовых шлюзов, судов, дноуглубительных снарядов, пристаней и судоремонтных пунктов для малых рек.
Рациональное энергетическое использование малых рек потребовало разработки специальных проектов гидростанций для различных условий. Бригада Академии остановилась на четырёх типах гидроэлектростанций. Для снабжения энергией крупных сел и небольших городов, а также для обслуживания колхозов, расположенных вблизи гидростанции, предназначаются малые районные ГЭС с радиусом действия в 20—25 километров и мощностью от 500 до 2 тыс. киловатт. Для энергоснабжения колхозов, расположенных в радиусе 15—20 километров от станций, служат межколхозные и мелко промышленные ГЭС мощностью от 200 до 500 киловатт. Гидромеханическое оборудование их состоит из двух-трех небольших турбин с автоматическими регуляторами.
Следующий тип ГЭС — это малые сельскохозяйственные станции с установленной мощностью от 50 до 200 киловатт. Они предназначены для энергоснабжения крупных колхозов и совхозов, имеющих, промышленные предприятия для переработки сельскохозяйственных продуктов. Радиус действия этих малых ГЭС 10—15 километров. Гидромеханическое оборудование их состоит из одной-двух турбин с ручным или автоматическим регулированием. Эта группа ГЭС сейчас получает наибольшее распространение. Конструкция таких станций, их гидромеханическое и электрическое оборудование отличаются простотой и дешевизной.
Наконец, последний тип — это станции-лилипуты, так называемые микроГЭС. Их мощность не превосходит 50 киловатт, и предназначаются они преимущественно для энергоснабжения отдельных колхозов, небольших промышленных предприятий, домов отдыха и т. п., при радиусе действия в 10—15 километров.
В дальнейшем следует предусмотреть две серии малых гидроэлектростанций: низконапорные и средненапорные ГЭС. Первые предназначаются для напоров от 1,5 до 6 метров. Они оборудуются быстроходной открытой турбиной Каплана или Каплана-Томана, вертикальным генератором, который соединён с турбиной непосредственно или при помощи редуктора. Средненапорные ГЭС служат для напоров от 5 до 30 метров. Они имеют турбину умеренной быстроходности, вода подаётся трубопроводом, генератор соединён с турбиной непосредственно.
Очень интересны микроГЭС, эти станции-лилипуты, содержащие, однако, все элементы современной большой гидростанции: турбину, автоматические регуляторы, защитные устройства, генератор. От обычной типовой малой гидростанции микроГЭС отличается, во-первых, меньшей мощностью, во-вторых — тем, что вся силовая часть установки выполняется на заводе в виде одного агрегата, и, в-третьих — полной автоматизацией. При изменении напора воды и нагрузки нормальная работа агрегата поддерживается автоматами, регулирующими обороты турбины и напряжение генератора. В случае угрозы аварии автоматы включают агрегат. Вручную производится лишь пуск и остановка агрегата. Такая станция не нуждается в постоянном присутствии обслуживающего персонала. В минувшем, 1939 г. был выпущен первый в СССР опытный агрегат мощностью в 10 киловатт, предназначенный для напора в 5 метров.
Описанные малые ГЭС для создания напора обязательно требуют сооружения плотин. Это связано с известными трудностями и дополнительными, иногда значительными расходами. В связи с этим особый интерес представляют плавучие микроГЭС, работа которых основана на принципе использования динамического напора течения реки. Такая установка не требует сооружения плотин, трубопровода и водоотвода. Водяной двигатель (будь то колесо или турбина и генератор) располагается на поплавках-понтонах.
Изготовленная ленинградским заводом «Электросила» имени С. М. Кирова плавучая микроГЭС имеет четырёхлопастное колесо турбины диаметром 1,5 метра. При скорости течения в 2,5 метра в секунду станция обеспечивает 5 киловатт установленной мощности. Колесо турбины заключено в кожух конической формы. Продолжением этого кожуха служит неподвижный конус, который направляет отработанный поток из турбины. Перед входом воды в турбину устроена металлическая сетка, предохраняющая турбину от попадания в неё посторонних предметов. Общий вес плавучей микроГЭС описанного устройства равен 1250 килограммам.
 |
Плавучая микроГЭС не требует сооружения водяной двигатель
установлен на поплавках-понтонах. Вся гидростанция весит всего 1250
килограммов. |
Мощность плавучих гидростанций подобного типа пропорциональна примерно кубу скорости течения. Стало быть, с уменьшением скорости потока полезная мощность резко падает. Такие гидростанции требуют довольно значительных глубин. При диаметре турбины в 1,5 метра глубина потока должна быть около 2 метров. Это, разумеется, их недостаток, но, отсюда ещё не следует, что от такого типа ГЭС надо отказаться. Сама проблема использования течения реки без постройки напорных сооружений настолько увлекательна и многообещающа, что заслуживает дальнейшей научно-исследовательской разработки при иных конструктивных формах плавучих гидростанций.
Комментариев нет:
Отправить комментарий