Глава вторая.
История изучения и учета водноэнергетических ресурсов СССР и природных условий, связанных с их использованием.
Водные ресурсы нашей Родины исключительно велики Если сосчитать только те реки, у которых площадь бассейна не менее 100 км2, то число их превысит 108 тыс. Общее же число рек и речек СССР близко к миллиону при общей длине их около 2,5 млн. км.
По территории нашей страны протекают пять крупнейших рек мира (табл 3).
Таблица 3
Крупнейшие реки СССР и мира.
Примечание Среднегодовой сток рек земного шара — 36300 «м3
Из семи величайших рек Азии четыре — Енисей, Обь, Лена и Амур — и из шести самых больших рек Европы пять — Волга, Днепр, Кама, Доп и Печора — текут по территории СССР.
По водоносности на первом месте среди рек СССР стоит Енисей (17 400 м3/сек), на втором Лена (15 500 м3/сек), по площади водосбора первое место в СССР принадлежит Оби (2950 тыс. км2). Самые длинные реки СССР — Енисей (5940 км) и Обь (5569 км).
Вся речная сеть СССР разбивается на четыре основных бассейна Самый обширный из них — бассейн Северного Ледовитого океана, занимающий более половины территории СССР На долю внутреннего, бессточного Арало-Каспииского бассейна приходится около 25% территории нашей страны, на долю Тихоокеанского бассейна — 15% и бассейна Атлантического океана (Черного и Балтийского морей) — 8%.
Энергия, скрытая в течении всякой реки, зависит от ее многоводности и высоты падения 1 2. Как велика разница между объемами стока с поверхности СССР, направленного в разные океаны, видно из табл. 4
Таблица 4
Речной сток с поверхности СССР.
Общий годовой сток, или количество воды, которое вливают за год в моря и океаны реки СССР, составляет огромную цифру — 4 тыс. км3 — этого количества хватило бы для наполнения 14 Азовских морей На картограмме водоносности рек СССР (рис 5) показаны реки со среднегодовым расходом 300 м3/сек и выше, дающие суммарно 52% всего годового стока с поверхности СССР Из них приходится (в км3) на долю Енисея с Ангарой — 548, Лены — 438, Оби — 394, Амура — 346, Волги — 251, Печоры — 129, Колымы — 120, Северной Двины — 111, Днепра — 53 Аму- Дарьи — 42, Дона — 28
Такое распределение стока не соответствует потребностям народного хозяйства Для рационального использования водных ресурсов СССР необходимо 1) более равномерное распределение стока на протяжении года, 2) территориальное перераспределение стока с переброской части стока северных и сибирских рек на юг, в пределы маловодных и безводных территорий.
1 Поскольку мощь рек определяется в первую очередь расходом воды, годовым ее стоком то с точки зрения гидроэнергетики, например, наша.
2Кама «сильнее» египетского Нила. Это, на первый взгляд, парадоксальное утверждение объясняется тем что по руслу 2000-километровой Камы в год протекает 119 км3 воды, в то время как годовой жидкий сток 6000-ки помет.
3рового Нила составляет только 98 км3 (Ф Нестерук и Е Байбаков Реки Африки и их использование «Речной транспорт», 1961, № 8).
Рис 5 Гидроэнергетические ресурсы СССР.
В кружках указаны потенциальные запасы гидроэнергии областей (ограниченных линиями из {точек) по отношению ко всем гидроэнергоре сурсач страны.
Сопоставление потенциальных гидроэнергоресурсов СССР и общемировых дано в табл. 5
Гидроэнергетические ресурсы СССР по 1477 рекам (крупным, преобладающей части средних и небольшой части малых рек с площадью водосбора свыше 1000 км1). Использование этой энергии в полном размере, очевидно, невозможно Из этой величины технически возможные к использованию pecурсы гидроэнергии составляют по среднегодовой выработке — 1720 млрд. кВтч и по мощности — 196,5 млн. кВт, т.е. в среднем около 58 % потенциальных гидроэнергоресурсов Остальное — неизбежные потери вследствие невозможности полного практического использования напора и стока, а также механические потери 2
По величине запасов водной энергии, возможных для наиболее экономического использования в народном хозяйстве, или, как говорят, по экономическому потенциалу гидравлической электроэнергии, СССР занимает первое место в Европе и второе место в мире (см табл. 5), уступая лишь народному Китаю, потенциальные гидроэнергоресурсы которого превышают 544 млн. кВт по среднегодовому расходу 3. Эта величина для Европы (без СССР) равна 514, для США — 491 и Канады — 325 млрд. кВт-ч в год.
Таким образом, запасы водной энергии в СССР по «экономическому потенциалу» почти равны соответствующим запасам гидроэнергии Европы, США и Канады, вместе взятым.
Исследовательскими и проектными работами по гидроэнергостроительству выявлена возможность сооружения в СССР до 2 тыс. ГЭС, больших, средних и малых, с суммарной мощностью 125 млн. кВт и годовой выработкой 650 млрд. кВт-ч электроэнергии. Более полные данные но схемам использования рек и технико-экономические доклады охватывают 1600 ГЭС с суммарной установленной мощностью 95 млн. кВт Проектные разработки подготовлены по 275 ГЭС с общей установленной мощностью 30 млн. κВт.
Таким образом, с точки зрения исследовании и готовности проектов в СССР имеется широкое поле деятельности для строительства наиболее экономичных ГЭС, особенно если учесть, что мощность существующих ГЭС Советского Союза составила к концу 1960 г 14,8 млн. кВт, т.е. что использование гидроэнергии в нашей стране составляет лишь 3% технически возможных для использования ресурсов, в том числе в азиатской части СССР — 0 6% 4.
4 В настоящее время использование технического потенциала гидроэнергоресурсов по отдельным странам мира составляет (в %) по Европе в целом — 40, в Канаде —48 5, США — 28,8, Японии — 67 По отдельным стрэпам Европы в Италии — 70,5 Швейцарии — 62 3, Франции — 52,3, ФРГ- 51, Швеции — 37, Австрии —30, Норвегии — 29,3 (см рис. 72).
Потенциальные гидроэнергоресурсы СССР и мира.
Как мало из запасов водной энергии, которыми располагает наша страна (в ее распоряжении — около 12% мировых запасов белого угля), мы еще используем.
Ведь и во всей вырабатываемой нами электроэнергии доля белого угля в 1960 г составляла всего 17,5%, или 51 млрд. кВтч — часть от 3 тыс. млрд. кВтч, которые могут выработать только 1500 крупнейших рек СССР1
* *
Первая работа по подсчету гидроэнергетических ресурсов СССР была предпринята в середине 20-х годов Комиссией по изучению естественных производительных сил России (ВЕПС) академии наук Эта работа не была завершена ввиду малой изученности к тому времени стока рек и их падения.
Исчисление водных ресурсов велось по формуле Num = 9,81 QH, 9 до 77— падение (брутто) реки на участке в м, Q — среднегодовой расход на участке ъм3/сек, с последующим суммированием потенциальной мощности отдельных участков рек.
Необходимо οтметить, что хотя мировые энергетические конференции, начиная с 1934 г , уделяли большое внимание вопросам изучения гидроэнергоресурсов, однако в учете мировых ресурсов гидроэнергии до последнего времени нет полного единообразия Выполненные в отдельных странах кадастровые подсчеты отличаются один от другого по ряду показателей, во многих случаях опубликованные данные по отдельным странам не расшифровывают содержания, вкладываемого в понятие расходов воды, принятых в расчетах. При таких условиях методика, рекомендованная мировыми энергетическими конференциями, не обеспечивает единства и сопоставимости расчетов, не учитывает всех потенциальных гидроэнергоресурсов страны и опубликованные по отдельным зарубежным странам кадастровые данные дают лишь ориентировочное представление о масштабах или соотношении потенциальных гидроэнергоресурсов разных стран и континентов.
В табл. 6 и 7 приведено размещение учтенных гидроэнергоресурсов СССР по союзным республикам и экономическим районам, а также их удельный вес в суммарной величине энергетических ресурсов страны в целом и по крупным экономическим районам.
Распределение гидроэнергоресурсов по союзным республикам (данные 1956 г)
Из табл. 6 видно, что 73% всех гидроэнергоресурсов СССР находится на территории РСФСР. По насыщенности гидроэнергоресурсами первое место среди союзных республик занимает Таджикская ССР (1649,1 тыс. кВтч/км2 при средних показателях по СССР 133,7 тыс. кВтч/км2).
Данные табл. 7 и рис. 5 показывают, что в восточных районах СССР (Восточная и Западная Сибирь, Дальний Восток, Средняя Азия и Казахстан) сосредоточено более 4/5 общесоюзных ресурсов гидроэнергии. Важнейшим гидроэнергетическим районом является Восточная Сибирь, располагающая 54% возможных к использованию гидроэнергетических ресурсов страны Гидроэнергоресурсы Восточной Сибири превышают ресурсы США, Канады, Франции и ФРГ, вместе взятых Здесь сосредоточены грандиозные запасы водной энергии рек Лены, Енисея, Ангары, Оби, Витима и др. (табл 8). Из общих запасов водной энергии, приходящихся на бассейны азиатских рек, на долю Енисея и Лены падает 42%.
Таблица 7
Распределение гидроэнергоресурсов по экономическим районам СССР (рис 5)
Одна Ангара по своим потенциальным гидроэнергоресурсам превосходит запасы Волги, Камы, Днепра и Дона, вместе взятых.
Расчеты показывают, что только на гидроэлектростанциях, намечаемых к строительству на Ангаре и Енисее, можно получить суммарную выработку электроэнергии, значительно превышающую 170 млрд. кВтч, т.е. выработку всех электростанций СССР в 1955 г и равную добыче топлива порядка 120 илн т в год.
Богаты гидроэнергией и другие реки нашей страны (см табл. 8) Такие реки среднеазиатских союзных республик, как Сыр-Дарья, Чирчик, Заравшан, Аму-Дарья, могут ежегодно давать свыше 450 млрд. кВтч Горные реки Закавказья могут ежегодно давать 145 млрд. кВтч Мощность рек Восточно-Европейской равнины обеспечивает получение 241, Северного Кавказа и нижнего Дона — 98, Урала — 44 млрд. кВтч в год.
Таблица 8
Потенциальные энергоресурсы наиболее мощных рек СССР (ориентировочные данные)
ГЭС СССР.
Из приведенных данных видно, что наша страна обладает огромнейшими запасами «белого угля», позволяющими развернуть широкое строительство гидроэлектростанций. Однако ресурсы водной энергии не совпадают с существующим размещением производительных сил. Основные центры промышленною производства СССР находятся в Центральном районе, на Урале, в Донбассе, частично в Сибири и за годы Советской власти развивались в союзных республиках.
