Как устроена плотина Сергеевского водохранилища на севере Казахстана, и может ли её смыть

Итак, один из мощнейших паводков в истории Северо-Казахстанской области — состоявшийся факт. Можно ругать чиновников, которые не проконтролировали более серьезную подготовку к паводку. Можно ненавидеть строителей дорог, которые укладывают недостаточное количество водопропускных сооружений. А еще можно ругать погоду, ведь рекордное количество снега этой зимой — это тоже факт, от которого никуда не деться. Залитые талыми водами сёла, утопающие в ней же дороги — это явление почти повсеместное. Но, как бы то ни было, самые масштабные последствия наводнения проявятся в областном центре, потому что это самый большой населенный пункт. А насколько его затопит, во многом зависит от Сергеевского водохранилища, а точнее от уровня перелива воды через гребень плотины, за которым мы так тщательно следим уже двое суток. Петропавловск.kz постарается простыми словами рассказать, как устроена эта плотина, и стоит ли бояться каких-либо катастроф.

Для тех, кому лень читать подробности, быстрый ответ: нет, Ишим плотину не смоет. Поэтому здесь не будет ничего о том, «а что если смоет». Без паники, товарищи!

1. «Аварийное состояние» плотины.

В сети много видеороликов, где вам рассказывают, что плотина в плохом состоянии, и что эксплуатировать её опасно. Это фейк. На ваших страхах играют всевозможные манипуляторы, одни из которых гонятся за простым хайпом, а другие преследуют политические цели и стараются дестабилизировать обстановку. Нет, плотина не в аварийном состоянии. Аварийным признан мост над плотиной. К пропуску воды он не имеет никакого отношения. Об этом в сентябре 2023 года сообщил директор областного филиала «Казводхоз» Шугаип Ибатуллин. К слову такой же автомобильный мост над плотиной Петропавловского водохранилища — тоже признан аварийным.

Мост разрушается по самым очевидным причинам — это автомобильная дорога, по которой ежедневно проезжают тысячи автомобилей разного тоннажа. Возможно, его будут ремонтировать в тот момент, когда сложится удачная обстановка для создания временной переправы через Ишим недалеко от Сергеевки, иначе жители поселков Каратал, Кривощёково, Новопокровка и других окажутся отрезаны от райцентра — города Сергеевка. Ближайший к плотине автомобильный мост через Ишим находится в селе Покровка в 100 километрах от Сергеевки.

2. Из чего сделана плотина.

Поскольку большинство наших читателей обычные люди, а не специалисты по гидротехническим сооружениям, буду объяснять простым языком.

Сергеевская плотина — сложное сооружение, но над ней трудились лучшие архитекторы и строители предыдущей цивилизации. Те самые, которые в чистом поле построили ТЭЦ-2 с таким запасом прочности, что даже годы безалаберного отношения к ТЭЦ позволили первой дымовой трубе простоять 60 лет без должного ремонта… В общем, строили на века. И в отличие от ТЭЦ и её труб, у плотины есть большое преимущество — находясь в воде, она не теряет прочность, а наоборот — набирает её под давлением воды.

Возможно, несколько дней назад вы видели в новостях кадры прорыва дамбы в российском городе Орск, а ранее такое бывало, к примеру в Кызылагаше, где в 2010 году в результате прорыва плотины погибли 45 человек. Важно помнить, что эти сооружения — земляные.

Это не значит, что все земляные плотины и дамбы разрушаются. К примеру, в Узбекистане уже более 60 лет успешно функционирует земляная плотина Нурекской ГЭС, высотой 300 метров. Долгое время эта плотина была самой высокой в мире… Так или иначе, земляные гидротехнические сооружения более подвержены внешнему воздействию.

Наша плотина не такая: она целиком состоит из предварительно напряженного бетона, который заливали в опалубки сложной конструкции. На архивной фотографии 1967 года это хорошо видно.

Внутри бетона — тысячи тонн переплетенной между собой арматуры. Разрушить такое сооружение — практически невозможно. По нормативам 50-х годов прошлого века срок эксплуатации плотины — не менее 120 лет. А при должном обслуживании — до 180 лет. Её монтаж начали в 1965 году. Так что наша плотина пока не простояла даже половины своего срока.

Возможно, у жителей Петропавловска возникнет вопрос — на чем держится эта плотина, ведь берег реки — мягкий. Да, берег реки в Петропавловске рыхлый, глиняный, размывается водой, подвержен эрозии. Отчасти и по этой причине место для её строительства выбрали не в Петропавловске, а сильно южнее. Для жителей Сергеевки, Крещенки или Новоишимского берег Ишима выглядит несколько иначе: это скалы. Северная часть казахского мелкосопочника. Собственно восточная часть плотины держится на подножии сопки Аю-тас, у которой похоронен Шал акын. Немного истории здесь тоже не помешает, да?

Именно на таком скальном основании и закреплены миллионы тонн бетона, залитого в специальные ячейки, которые защищают бетон и сталь от внешнего воздействия, чтобы как можно дольше не допускать коррозии.

Проще говоря — представьте, что каменное ущелье перегородили еще одним камнем: вода его продавить не сможет, но польется сверху. Это и есть «перелив воды через гребень плотины».

У одного из наших читателей сразу возник вопрос — значит ли это, что построенную в Петропавловске плотину может смыть, раз она опирается на более мягкое основание. Сразу ответ — конечно нет! Она закреплена на свайном основании. Сваи вбиты глубоко в грунт,  затем залита бетонная подушка, затем построена плотина. Но и нагрузка у плотины Петропавловского водохранилища в сотни раз меньше. К примеру, объем воды в Петропавловском водохранилище — 19 млн кубометров, а в Сергеевском — 695 млн кубометров (в нормальном состоянии). Решающий фактор для сооружения конечно не это, а давление, оказанное на плотину, но так глубоко вдаваться в подробности в данный момент — ни к чему.

3. Почему на плотине не открывают шлюзы и не спускают воду.

Шлюзов на плотине Сергеевского гидроузла нет. Эта плотина — самосливная. Если воды много — она выливается. Просто как бортик у ванной. Такое сравнение я считаю правильным еще и потому, что плотина со стороны водохранилища — пологая, и вода не только давит на стенки, как будто бы пытаясь «сдвинуть» её, но и своим весом прижимает вниз.

Между тем, у плотины есть «секрет» — в ней работает небольшая гидроэлектростанция, расположенная на глубине около 15 метров. В здании ГЭС установлены две гидротурбины с пропеллерными турбинами и генераторами ВГСП 213/29-14 мощностью по 1,23 МВт. Здание ГЭС совмещено с донным водосбросом. Расположено оно прямо под автомобильным мостом с западной стороны плотины.

Да, и в это здание можно зайти и посмотреть, как это устроено. Откуда я знаю? Я там был. Посмотрите видео и всё увидите сами. Или внимательно почитайте наш материал Замерзшее море.

Последнее, что стоит добавить… Несмотря на то, что Сергеевское водохранилище выглядит почти морем по сравнению с привычными нам водоемами, это просто широкая река, средняя глубина которой — всего 5,9 метра. В моменты перелива воды через гребень плотины может показаться, что происходит землетрясение, все дрожит, вода шумит и пенится, громко крича вокруг летают чайки. На самом деле вода, как обычно, просто перельется через край, пройдет свой тысячекилометровый путь сначала до Иртыша, затем до Оби, попадет в Карское море, затем в океан… Часть этой воды испарится по пути, а потом прольется дождём на землю, и рано или поздно вновь попадет в Сергеевское водохранилище и снова будет шуметь на плотине.

Надеюсь, мысль о круговороте воды в природе подействовала на кого-то успокаивающе, потому что одной тревогой должно стать меньше: эта плотина стояла и будет стоять достаточно долго. Однако, это не отменяет миллионов тонн воды, прямо сейчас наполняющих русло Ишима, который, набирая сил, движется к Петропавловску.