КЗС: 24/7 на страже Петербурга от наводнений

— Прошло 10 лет с момента ввода в эксплуатацию комплекса защитных сооружений. Чем живёт КЗС сегодня и меняются ли будни людей, работающих на дамбе?

— 12 августа 2011 года КЗС начал работу. Первые два года была «опытная» эксплуатация комплекса и всего оборудования. Наше гидротехническое сооружение (ГТС) уникально, оно не имеет аналогов в России. Установлено различное оборудование: как серийное, так и изготовленное специально для КЗС. Программное обеспечение, автоматические системы управления (АСУ), диспетчеризация и многое другое. И, естественно, опыта эксплуатации такого грандиозного, не побоюсь этого слова, объекта ни у кого не было.

В первые годы работы нам пришлось с нуля создавать стандарты эксплуатации, графики проведения регламентных и ремонтно-восстановительных работ, технологические карты их проведения и другие организационные документы. Основой служили инструкции производителей, рекомендации строительных и монтажных организаций, в какой-то мере, опыт наших зарубежных коллег, эксплуатирующих подобные сооружения. Это была большая и кропотливая работа. Таким образом, опыт эксплуатации нами приобретался с годами.

— Чем КЗС отличается от других структур непрерывного действия, например, Водоканала, Ленэнерго или газораспределительной сети?

— Оборудование этих организаций эксплуатируется в рабочем режиме постоянной нагрузки. А мы большую часть времени находимся в режиме ожидания и должны поддерживать готовность всего оборудования, потому что нагонная волна может сформироваться в течение суток. Но стоит отметить, что благодаря системе предупреждения угрозы наводнений (СПУН), мы можем прогнозировать наводнения за 72 часа.

— Какие вехи строительства дамбы Вы бы отметили?

— Институт «Ленгидропроект» закончил проектные работы по КЗС к концу 1970-х годов. В августе 1979 года было принято решение о начале строительства. В 1981 году произошла укладка первого кубометра бетона в основные сооружения. В 1984 году открыт сухопутный проезд на остров Котлин со стороны Горской. А в 1988 году закончили северный участок комплекса защитных сооружений, включая четыре водопропускных сооружения: В6, В5, В4, В3. Буквально двух лет не хватило, чтобы все работы были завершены, готовность была на уровне 70%.

Но к началу 90-х годов XX века по политическим и экономическим причинам работы были остановлены. А ведь у Петербурга был шанс получить КЗС ещё в прошлом веке. Долгое время стройка была заброшена. И только в начале ХХI века руководство страны обратило внимание на долгострой в Финском заливе. Санкт-Петербург крайне нуждался в надёжной защите от водной стихии, ведь город подвергся затоплению более 300 раз.

2005–2011 годы — самый динамичный период строительства. В это время был значительно изменён проект с точки зрения обеспечения надёжности и безопасности ГТС. Много оборудования заменили на современное, повысили экологическую безопасность КЗС. Открытие моста С-2 в 2006-м, открытие морского канала в 2008-м, первые испытания батопортов в 2010-м. И этот период строительства мне хорошо знаком, так как свою трудовую деятельность на комплексе я начал еще в 1985 году. 12 августа 2011 года было открыто движение по тоннелю, и объект полностью сдан в эксплуатацию.

Судопропускное сооружение С-1. ФОТО – пресс-служба ФКП «Дирекция КЗС Санкт-Петербурга»

— Кто принимает решение о закрытии дамбы?

— Решение принимает центр управления в кризисных ситуациях (ЦУКС) МЧС, для исполнения мер по предотвращению чрезвычайной ситуации в Санкт-Петербурге — стремительного затопления территорий. И есть группа принятия решений. В неё входят представители МЧС, дирекции КЗС и УГМС по Северо-Западу (гидрометеоцентра). Эта группа и принимает решение о времени закрытия комплекса для предотвращения наводнения. За 6 часов до закрытия предупреждается Морской порт Санкт-Петербурга, а за два часа капитан порта прекращает движение судов по судоходным каналам. Суда остаются в порту или на рейде. После официального сообщения гидрометеоцентра о повышении уровня воды в устье реки Невы, СПУН разрабатывает рекомендованный алгоритм закрытия водопропускных и судопропускных сооружений для предотвращения угрозы.

В любом случае, окончательное время начала работы определяет оперативный персонал дирекции КЗС в зависимости от складывающейся гидрометеорологической обстановки на прилегающей к комплексу акватории. Мы можем закрывать отдельно водо- и судопропускные отверстия. Затворы опускаются в течение 40 минут. Но есть нюансы. Для каждого сооружения нужны определённые гидрометеорологические условия. Если водопропускные сооружения можно закрыть за 30 минут одновременно все или по отдельности, то С-1, основное сооружение для прохода судов, — при строгом соблюдении определённых параметров. Только в момент, когда измерительной аппаратурой КЗС в канале фиксируется «нулевое» течение — нагонные балтийские волны встречаются с водами Невы, и течение останавливается. При этом уровни воды с Финской и Невской стороны сооружения равны.

— Сколько времени могут быть закрыты все сооружения дамбы, чтобы воды Невы не поднялись до критического уровня, до «рукотворного наводнения»?

— У нас был опыт 2015 года — 41 час закрытия (затворы в течение 41 часа находились в закрытом положении — ред.). Проектное время — до 48 часов. При закрытых затворах КЗС Невская губа начинает заполняться стоком Невы, поднимается уровень воды в устье реки, в Санкт-Петербурге. Поэтому у меня есть субъективное мнение о насыпных территориях в дельте Невы. Они снижают эффективность работы комплекса защитных сооружений. При уменьшении площади акватории Невской губы — увеличивается скорость её заполнения, при закрытии затворов дамбы — более стремительно растёт уровень подъёма воды в городе. И если нагонная волна Балтики придёт больше, чем на 48 часов — мы рискуем получить полноценное наводнение, подтопление водами Невы. Когда проектировался комплекс, была научно обоснована оптимальная площадь акватории Невской губы, а создание в ней насыпных и намывных территории признано нецелесообразным.

Судопропускное сооружение С-2. ФОТО — пресс-служба ФКП «Дирекция КЗС Санкт-Петербурга»

— Вы сказали, что первые два года эксплуатации дамбы были опытными. Но в декабре 2011 года шторм «Святой Патрик» мог поднять уровень воды почти до 3 м, и город получил бы четвёртое или пятое по силе наводнение за всю историю?

— Да, оборудование тестировалось, но всё работало в штатном режиме. И как раз этот шторм помог проверить комплекс под реальной нагрузкой, близкой к проектным значениям. Во время наводнения я всегда нахожусь на объекте и могу сказать, если бы не КЗС, ситуация могла быть одной из самых критических за последнее время. В декабре 2011 года была очень высокая волна с сильной динамикой. А динамическая нагрузка – самая опасная для любого объекта. Шторм длился несколько дней. Мы смогли проверить работу всех систем и сооружений дамбы, весь комплекс.

— В мире или в Европе существуют подобные КЗС сооружения?

— Да, в Нидерландах, в Великобритании. В Роттердаме есть сооружение аналогичное нашему С-1. Но и отличия существенны: наш перекрываемый пролёт 200 м, а у них — 360. Отличаются профили батопортов, рамы, шаровые опоры имеют различную конструкцию, разные приводные механизмы, у нас доки осушаемые, а там — нет. Существует международная сеть защитных гидротехнических сооружений, где мы общаемся с нашими коллегами, консультируемся. Они уже более 30 лет эксплуатируют свои комплексы. На стадии корректировки проекта КЗС и завершающем этапе строительства они делились с нами своим опытом.

— Технологически отличаются зарубежные и наши защитные комплексы?

— Да, одинаковых комплексов нет нигде. В разных частях мира разные причины наводнений, различаются климатические условия, гидрология, геология. По этим причинам применяются различные технические решения. Я был на комплексе в Роттердаме. И мне показалось, что у нас реализована более современная АСУ. Кроме того, мы работаем над усовершенствованием всех систем, но первоочередным направлением я считаю СПУН. От этой системы зависит, как эффективно сработает КЗС. Мы уже говорили о том, что наводнения прогнозируются за 72 часа, и мы работаем над увеличением этого срока, а также над увеличением точности самого прогноза.

Тягач батопорта С-1. ФОТО – пресс-служба ФКП «Дирекция КЗС Санкт-Петербурга»

— Что ещё делается для обновления технологической базы комплекса?

— Первоначальный проект не предусматривал системы мониторинга состояния рамы и шаровой опоры двухстворчатого плавучего затвора судопропускного сооружения С-1. Чтобы понимать состояние конструкции под нагрузкой, мы создали 3D-модель створки затвора — батопорта, рамы и шаровой опоры. И сейчас мы разработали систему мониторинга, которая в онлайн режиме будет показывать состояние конструкции при увеличении динамических нагрузок. И хотя надёжность самих батопортов не вызывает сомнений, они изготовлены по проекту и под руководством ЦКБ МТ «Рубин», есть и другие компоненты этой сложной системы. Так, основные насосы, которые заполняют балластные цистерны батопортов, произведены компанией «Флюгт» и спроектированы для постоянной работы в воде. А в зимний период, при ледовой обстановке, батопорты хранятся в сухом доке, и для исключения примерзания движущихся частей насосы снабжаются системой обогрева. Такая система была разработана и внедрена.

Приведу ещё один пример усовершенствования конструкций комплекса, основанный на опыте эксплуатации. На судопропускном сооружении С-2 установлены четыре гидроцилиндра, поднимающие плоский защитный затвор. И, исходя из опыта работы, мы убедились в необходимости изготовления резервного гидроцилиндра, потому что при выходе из строя хотя бы одного цилиндра комплекс не сможет в полной мере выполнить свою функцию — полностью перекрыть водопропускные отверстия. У резервного гидроцилиндра покрытие штока выполнено из нержавеющей стали, чтобы на его работу не смогла влиять балтийская вода, а это может произойти при постоянном нахождении в агрессивной среде.

— Какой максимальный уровень подъёма воды выдерживает дамба?

— По проекту — 4,55 м, но комплекс выдержит подъём воды и выше 5 м, так как дамбы отсыпаны до уровня минимум 6,5 м.

— Какого водоизмещения суда могут проходить через пропускные сооружения?

— Проектные значения — суда водоизмещением до 90 000 т. Но в пассажирский порт Санкт-Петербурга заходит самый крупный паром Балтики — «Ригл Принцесс», водоизмещением 140 000 т, это позволяет сделать осадка судна. Глубина основного судоходного канала С-1 — 16 м. У нас глубже, чем в самом судоходном фарватере до КЗС, где только 14 м.

Водолазные работы на С-1. ФОТО — пресс-служба ФКП «Дирекция КЗС Санкт-Петербурга»

— Как организуется работа комплекса, с какими трудностями приходится сталкиваться?

— Наша задача — предотвращать наводнения. А для этого нужно постоянно содержать оборудование в рабочем состоянии, проводить регламентное обслуживание. Основная часть этих работ проводится, когда вероятность возникновения наводнений низкая — с середины апреля и до середины августа. И в этот промежуток необходимо выполнить большой объём работ. Обслуживание оборудования С-1 в основном производится, когда батопорты находятся в сухих доках. По завершению работ производится ежемесячное тестирование всех агрегатов с маневрированием в пределах доковых камер на 18 м. Обслуживание оборудования и плоского затвора на С-2 производится в ремонтном положении, когда затвор поднимается над водой на 1,5 м.

Само тестирование проводится в трёх положениях: «ремонтном», в положении «закрыто» и «открыто». На водопропускных сооружениях системы тестируются практически каждый день на разных объектах — в режимах «над подхватами», «над зеркалом воды» и «посадка на порог». Все работы производятся по заранее проработанным детализированным графикам. Если проводить необходимое регулярное тестирование и обслуживание всего комплекса во всех режимах, то в период наводнений оборудование отработает без сбоев, тем самым мы и обеспечим высокую надёжность работы КЗС.