Гідротехнічне будівництво у верхів’ях Прута і Черемоша

Стрімке подорожчання енергоносіїв, збільшення витрат на підтримання безпеки атомних електростанцій, труднощі із забезпеченням паливом ТЕС відродили інтерес до малих ГЕС, які використовують енергію місцевих річок.

Стрімке подорожчання енергоносіїв, збільшення витрат на підтримання безпеки атомних електростанцій, труднощі із забезпеченням паливом ТЕС відродили інтерес до малих ГЕС, які використовують енергію місцевих річок. У пояснювальній записці до проекту Закону України «Про внесення змін до деяких законів України щодо стимулювання розвитку малої гідроенергетики України» відзначається, що перевагами використання потенціалу малої гідроенергетики є те, що вона може забезпечити виробництво приблизно 6,4-6,8 млрд. кВат-г електроенергії. Це еквівалентно заміні органічного палива в обсязі 2,2-2,4 млн. тон умовного палива [4]. Малі ГЕС відзначаються незначним впливом на довкілля, простотою і надійністю виробництва електроенергії, високою технологічністю, не-великими термінами будівництва.
Дотримуючись вимог Кіотського протоколу про зниження шкідливого впливу на довкілля багато країн стимулюють виробництво електроенергії з відновлюваних джерел. У Франції таке виробництво сягає 20%, у Німеччині — 12%, в Італії — 25%, у Швеції — майже 60%. На ріках Австрії працює 40 тис. малих ГЕС, разом з іншими відновлювальними джерелами їхня частка в генеруючих потужностях країни становить 78%. У Німеччині працює 30 тисяч малих ГЕС. До 20% потреби Китаю в електриці покривається за рахунок енергії річок. Потрібно зазначити, що у світі не існує єдиного критерію для визначення поняття «мала гідроелектростанція», у США такими вважаються станції, що мають встановлену потужність менше 30 тис. кВт, у Великій Британії — менше 5 тис. кВт, в Україні — 20 тис. кВт [5].

Історія будівництво малих гідроелектростанції у Карпатському регіоні розпочалася наприкінці XIX ст. (с. Кольчине Мукачівського району Закарпатської області). Справжній “бум” у малій гідроенергетиці відбувався у 40-50 роки минулого століття. Так у 50-х роках в Україні існувало біля 1000 малих ГЕС, загальною потужністю більше 30 МВт [1]. У зв’язку з розвитком централізованого електропостачання їх будівництво було припинено. Вплив природних факторів та безгосподарське ставлення до обладнання призвели до поступового руйнування цих гідротехнічних споруд і занепаду цілого напрямку в енергетиці. На сьогодні в Україні збереглося лише 150 малих ГЕС, з них тільки 49 діючих, причому немає жодної діючої в Івано-Франківській, Львівській і Чернівецькій областях [3].
Перша новозбудована міні-ГЕС потужністю 630 кВат-г електроенергії введена в експлуатацію у травні 2006 року в селі Білин Рахівського району Закарпатської області.
У Чернівецькій області завершуються роботи по відновленню Яблунецької ГЕС на Білому Черемоші. На даний час відновлено залишки старого обладнання, яке працювало тут ще в 70 роках, розчищено дериваційний канал, перекрито дах приміщення. Завершуються роботи по відбудові водозабору та греблі. Планована потужність Яблунецької малої ГЕС — 700-1000 кВат-г. Введення її в експлуатацію дозволить не лише створити нові робочі місця у гірській місцевості, а й поліпшити умови для розбудови у Путильському районі туристичної інфраструктури.
Вивчаються можливості відновлення та введення в експлуатацію інших занедбаних малих ГЕС, які діяли на Черемоші у 50-70-х роках минулого століття: у селах Мілієве, Банилів, Іспас Вижницького району; Розтоки і Кобаки Косівського району; Завальє Снятинського району.
Будівництво нової малої ГЕС дериваційного типу завершується у верхів’ях Білого Черемошу на річці Пробійній і потоці Грамітний. Потужність її передбачається 1200 кВт при розрахункових середньорічних витратах води 1,32 мкуб./с [2] (рис. 1).
Вже збудовано два водозабори — на потоці Грамітний вздовж правого берега нижче села Грамотне та у руслі р. Пробійна, напірний трубопровід, та будівлю ГЕС.
Водозабір на потоці Грамотний — це залізобетонний лоток із боковим забором води та відстійником. Десять метрів нижче водозабірної частини споруджена підпірна стінка — це залізобетонний поріг трапецеподібної форми висотою 1,5 м. У середній частині порогу розміщено водозлив, висота якого 0,5 м. У конструкції водозабору не передбачено системи засобів для проходження риби.
У руслі р. Пробійна водозабір складається з підпірної споруди висотою 2,5 м та зливного залізобетонного масиву трапецеподібної форми. У правій частині споруджено відстійник. Аналогічно як і на потоці Грамотний решітки на водозаборі не відповідають екологічним вимогам. Рибохід частково занурений у воду, що ускладнює рух риби.

Новозбудована мала ГЕС на річці Пробійна і потоці Грамітний
Рис. 1. Новозбудована мала ГЕС на річці Пробійна і потоці Грамітний: 1 — водозабірна частина (лоток, відстійник і підпірна стінка); 2 — напірні трубопроводи; 3 — будівля ГЕС із турбінно-генераторним залом

Напірні трубопроводи довжиною 725 і 301 м збудовані з металевої труби діаметром 1,2 м. Секції підтримують опори, які укладалися через 15 м і проходять вздовж берегів п. Грамотний та р. Пробійна.
Будівля ГЕС споруджена на правому березі ріки Пробійна, двоповерхова, висотою 6,4 м, площа забудови 0,0215 га. У турбінно-генераторному залі, заглибленому на 2,4 м буде розміщено п’ять гідроагрегатів.
Станція ще не здана в експлуатацію, але наслідок будівництва водозабору змінився напрямок руслових процесів. Посилення бокової ерозії призвело до підмиву берега вздовж дороги. На відстані понад 200 м бокова ерозія інтенсивно розвивається між бетонними блоками на яких закріплена труба і дорогою, що практично зумовлює їх розміщення в руслі потоку. Внаслідок цього на сьогодні дві бетонні підпори вивернуло з-під труби у потік. Вони замінені на опори, які виготовленні з обрізків труб, що викликає великі сумніви в їх надійності і довговічності. Очевидно, руйнування бетонних опор призвело до протікання води на стику труб.
Окрім цього слід зазначити, що наявність сильнозмінених будівельними роботами руслових ділянок та поржавілих труб вздовж ріки на висоту росту людини різко знизило естетичну привабливість унікальних природних комплексів потоку Грамотній, який за гідрологічними властивостями та геолого-геоморфологічними рисами належить до унікальних в Українських Карпатах. Ділянка потоку Грамітний, вздовж якої прокладена труба має характер глибокого каньйону, стрімко падаюче днище якого виповнене крупними брилами уламків пісковиків, що надає йому характеру каскадного водоспаду довжиною близько 1000 м. Такого типу русло відоме в Сколівських Бескидах на р. Кам’янці біля м. Сколе.
Будівництво аналогічної гідротехнічної споруди планується і у верхів’ях річки Прут, в межах КНПП (Говерлянське заповідне лісництво) Зокрема на 17-тому км від Ворохти після злиття Прута Заросляцького і Гомульського) планується водозабір, а 2 км нижче біля впадіння у Прут р. Фресок саме приміщення ГЕС з гідроагрегатами (рис. 2).
Доцільність спорудження міні ГЕС на цій ділянці викликає глибоке занепокоєння, оскільки розташування гідротехнічних споруд планується у зоні поширення давньольодовикових морен, складених пісковиковими валунами з суглинковим заповнювачем і є несприятливою для будь-якого руслового і прируслового будівництва. На ділянці водозабору передбачається бетонне укріплення берегів на протязі 75 м, та спорудження водовідвідного лотка. Впоперек русла планується спорудження трапецеподібний поріг висотою 0,5 м та шириною 2 м. Зі водозабірного лотка вода поступатиме в водонапірну трубу діаметром 1,2 м, яку планують прокласти вздовж дороги на відстань 2 км. Труба перетинатиме р. Прут, а місцями на штучні підпорах проходитиме між дорогою і рікою. Бетонні укріплення, спорудженні на динамічній суглинково-валунній безкарбонатній морені в заплавних і руслових урочищах в безпосередньому контакті з природними комплексами крутих обвально-осипних і зсувних схилів, не будуть довготривалими в експлуатації.

Запроектовані малі ГЕС у верхів’ї ріки Прут
Рис. 2. Запроектовані малі ГЕС у верхів’ї ріки Прут:
1 — водозабірна частина (лоток, відстійник і підпірна стінка); 2 — напірні трубопроводи; 3 — будівлі ГЕС із турбінно-генераторним залом; 4 — гребля; 5 — водосховище; 6 — туристичні маршрути

Аналіз різночасових аерознімків показує, що на даному відрізку від початку 50-х років минулого століття до сьогодні зійшло п’ять зсувів загрозливого характеру. Під час щорічних паводків, часто катастрофічного характеру, власне цей відрізок русла характеризується підвищеною морфодинамічною активністю, оскільки є транзитним щодо переміщення руслового матеріалу. Так липневий паводок 2008 року поглибив русло Прута майже на півтора метри і супроводжувався перенесенням крупновалунного алювіального матеріалу. Відповідно, гідротехнічне будівництво інтенсифікує і змінить напрямки процесів у руслі ріки та у прилеглих ландшафтних системах і створить загрозу активізації зсувних процесів, руйнуванню винятково науково цінних природних комплексів, яким не має аналогів не тільки в Українських Карпатах, а і в Карпатах взагалі.
Окрім цього, витрати води на цій ділянці є дуже нестійкими і, за нашими дослідженнями, в зоні запланованого водозбору для меженевого осінньо-зимового періоду 2008-2009 pp. складали від 0,75 (кінець осені) до 0,32 м куб/с (лютий місяць). Відбір води призведе до істотного пониження рівня води, що значно порушить рівновагу басейнової геосистеми, а в багатьох випадках навіть недостатній для забезпечення експлуатаційних потужностей.
Нижче (3 км) по течії від запланованої ГЕС поблизу хутора Завоєля (11 км), нижче впадіння потоку Озірний у р Прут, проектується будівництво ще однієї малої ГЕС. У місці найбільшого врізу русла передбачається будівництво греблі висотою до 12 м. Передбачувана зона затоплення захопить площу до 9,5 га а довжина водного дзеркала становитиме понад 830 м.
Враховуючи безпосередню близькість природно-територіальних комплексів, які відносяться до зони абсолютної заповідності, до водосховища можна стверджувати про грубе порушення природоохоронного режиму. Дванадцятиметрова гребля унеможливить міграцію риби на нерест.
Робота греблі у підпертому режимі може активувати зсувні процеси по берегах, а сповільнення течії перед дамбою — посилить акумуляцію матеріалу і, як наслідок, призведе до перебудови поздовжнього профілю русла ріки вверх по течії.
Інтенсивні рубки, які ведуться в басейні потоку Озірний, активізують площинний змив, що прискорить замулення водосховища.
Будівництво та експлуатація електростанцій може призвести до незворотного негативного впливу на гідробіоту Прута, в першу чергу це стосується червонокнижних видів тварин: форелі струмкової (Salmo trutta fario) і веснянки великої (Perla maxima) та інших рідкісних високогірних угруповань донних безхребетних.
Зміна гідрологічного режиму спричинить негативний вплив на рослинний покрив. Наявність рідкісних видів, занесених до «Червоної книги», вимагає посилення природоохоронного режиму на природних комплексах Чорногори і виключає будь-яку господарську діяльність у межах заповідного лісництва.
До того ж природні комплекси вздовж р. Прут, мають важливе естетичне, освітньо-виховне значення, оскільки тут проходять основні туристичні маршрути на гору Говерлу, озеро Несамовите та ін. Гідротехнічні споруди різко знизять естетичну привабливість цих територій, ускладнять транспортну безпеку та доступність. Наявність господарських об’єктів вище контрольно-пропускного пункту Говерлянського лісництва в оточенні заповідних ландшафтів суперечить еколого-освітньо-виховним функціям Карпатського НПП.