Устаревшие гидротехнические сооружения

В Казахстане насчитывается свыше 1 800 гидротехнических сооружений (ГТС), из которых около 600 объектов (≈33 %) находятся в аварийном или неудовлетворительном состоянии вследствие морального и физического износа свыше 40 % конструкции (Аварийное состояние плотин и дамб в Казахстане обеспокоило …). С 2017 по 2025 гг. число проблемных дамб и плотин возросло до 537 объектов, что при возможном прорыве может затопить более 530 населённых пунктов и угрожать жизни порядка 1,3 млн человек (От паводков не защитят: треть гидротехнических сооружений в …, В Казахстане насчитали 400 прорывоопасных гидротехнических …). При этом большинство крупных сооружений (560 плотин) было построено и эксплуатируется более 30–40 лет без капитального ремонта, а более половины введено в эксплуатацию в 1960–1970 годах с расчётным сроком службы около 50 лет (Поучительные уроки. Из казахстанской статистики — Allinsurance, Об утверждении Концепции развития системы управления …). Лишь в отдельных областях (Акмолинская, Актюбинская, Абайская) выполнен текущий ремонт ряда объектов, однако ключевые сооружения — защитная дамба Астаны, Бухтарминская и Капчагайская плотины — требуют экстренной реконструкции для обеспечения надёжности и безопасности водоснабжения и защиты от паводков (Ремонт гидротехнических сооружений проведен в 13 областях …, 400 гидротехсооружений оказались потенциально опасны в …).

Классификация и нормативная база

Определения и ответственность

Согласно «Правилам, определяющим критерии отнесения плотин к классам ответственности» (Постановление Правительства РК № 115 от 2018 г.), класс плотины определяется социально-экономической значимостью сооружения и потенциальными последствиями его аварии ([PDF] Правила, определяющие критерии отнесения плотин к …).

Классификация по конструктивным признакам

По СНиП СП 58.13330.2019 сооружения разделяются на I–IV классы ответственности с учётом высоты, объёма водохранилища и функций сооружения; временные дамбы обычно отнесены к IV классу, основные — к I–II классам ([PDF] СП 58.13330.2019 — Свод правил. Гидротехнические сооружения …).

Требования к эксплуатации и ремонту

Правила технической эксплуатации, обследования и ремонта судоходных гидротехнических сооружений (Постановление Правительства РК № 95 от 2014 г.) устанавливают графики визуальных и инструментальных обследований, требования к квалификации организаций и периодичность капитального ремонта ([PDF] Об утверждении Правил технической эксплуатации …). Дополнительно классификация ГТС предусматривает обязательное декларирование безопасности и государственный надзор через АО «Казгидромет» и Министерство водных ресурсов и ирригации (Классификация гидротехнических сооружений — CAWater-Info).

Эксплуатационный ресурс и возраст сооружений

Большая часть крупных плотин (560 объектов) введена в эксплуатацию в 1960–1970 годах и функционирует свыше 50 лет без капитального обновления (Поучительные уроки. Из казахстанской статистики — Allinsurance, Об утверждении Концепции развития системы управления …). Среди них:

• Бухтарминская плотина (1960 г., Иртыш, бетонная, высота 90 м) (Поучительные уроки. Из казахстанской статистики — Allinsurance),
• Капчагайская плотина (1970 г., Или, земляная, высота 52 м) (Поучительные уроки. Из казахстанской статистики — Allinsurance),
• Медео (1966 г., Малая Алматинка, каменно-набросная, высота 144 м) (Поучительные уроки. Из казахстанской статистики — Allinsurance).

Проектный срок службы таких сооружений (земляные — 50 лет, бетонные — 70 лет) давно истёк, что приводит к значительному снижению надёжности и росту аварийности при отсутствии восстановительных мероприятий ([PDF] безопасность гидротехнических сооружений в центральной …).

Текущее состояние гидротехнической инфраструктуры

• Объём проблемных сооружений: 400 ГТС признаны потенциально опасными, их повреждение угрожает затопить свыше 530 населённых пунктов (1,3 млн человек), включая столицу Астану — реконструкция защитной дамбы начата в 2020 г. и до сих пор не завершена (400 гидротехсооружений оказались потенциально опасны в …, В Казахстане насчитали 400 прорывоопасных гидротехнических …).
• Ремонтные работы: в 13 областях проведён текущий ремонт Чаглинского и Селетинского водохранилищ (Акмол. обл.), возведена дамба Чарского водохранилища (Абай. обл.), в Западно-Казахстанской обл. восстановлено 18 ГТС из 19 плановых (Ремонт гидротехнических сооружений проведен в 13 областях …, ЗКО готовится к паводкам: завершён ремонт 18 … — Ак Жайык).
• Динамика проблем: число неудовлетворительных ГТС выросло с 500 до 537 к 2023 г., что подтверждают данные МЧС и МВРИ РК (Более 500 гидротехнических сооружений нуждаются в ремонте …, От паводков не защитят: треть гидротехнических сооружений в …).
• Региональные различия: наиболее уязвимы СКО, ВКО, ЮКО и центральные районы, где многие дамбы бесхозны или лишь частично обслуживаются местными органами (В Северном Казахстане начали восстанавливать и укреплять …).

Основные дефекты и угрозы

1. Моральный и физический износ: трещины в теле плотин, размывы основания, коррозия водоспускных устройств и шлюзов вследствие отсутствия профилактического ремонта (Аварийное состояние плотин и дамб в Казахстане обеспокоило …).
2. Недостаточная пропускная способность: устаревшие проектные расчёты паводковых расходов не учитывают изменившийся гидрологический режим и экстремальные паводки ([PDF] безопасность гидротехнических сооружений в центральной …).
3. Низкий запас по верху гребня (freeboard): многие плотины сконструированы с минимальным запасом высоты, что повышает риск перелива и прорыва при высоких притоках ([PDF] безопасность гидротехнических сооружений в центральной …).
4. Недостаток инструментального контроля: отсутствуют или морально устарели пьезометры, инклинометры и датчики осадки, нет единой системы сбора и анализа данных ([PDF] RECOMMENDATIONS TO ECE GOVERNMENTS ON DAM SAFETY …).

Последствия отказа сооружений

• Наводнения и размывы: прорыв плотины в с. Кызылагаш (2010 г.) вызвал затопление полей и населённых пунктов, размыв плотины Кокпекты (Караганда, 2014 г.) привёл к экологическому ущербу и эвакуации людей ([PDF] безопасность гидротехнических сооружений в центральной …).
• Экономические потери: ущерб от наводнений достигает сотен миллионов долларов, пострадали сельхозугодья, инфраструктура, разрушены дома и мосты (Более 500 гидротехнических сооружений нуждаются в ремонте …).
• Риски для населения: отсутствие своевременных предупреждений и аварийного реагирования увеличивает риск гибели людей и потери имущества (В Казахстане насчитали 400 прорывоопасных гидротехнических …).

Технические мероприятия экстренной реконструкции

1. Надстройка гребня и расширение пролива: увеличение высоты плотины и пропускной способности водосброса с учётом современных гидрологических расчётов (50–100-летние расходы) ([PDF] Key Findings and Recommendations — ANCOLD).
2. Укрепление тела: установка геомембран и бетонирование откосов (roller-compacted concrete) для защиты от фильтрации и эрозии ([PDF] Key Findings and Recommendations — ANCOLD).
3. Современные системы мониторинга: интеграция пьезометров, инклинометров и датчиков осадки с SCADA/GIS-платформами для круглосуточного контроля параметров сооружения ([PDF] RECOMMENDATIONS TO ECE GOVERNMENTS ON DAM SAFETY …).
4. Аварийные затворы и системы досрочного сброса: монтаж автоматизированных затворов с резервными источниками питания и возможностью дистанционного управления при превышении пороговых значений (Best Practices Resources Catalog — ASDSO Dam Safety Toolbox).
5. Реконструкция водопропускных сооружений: расчистка, ремонт и усиление аварийного пропуска паводков с учётом феномена «быстрого таяния» снегов ([PDF] безопасность гидротехнических сооружений в центральной …).

Организационно-правовые и институциональные меры

• Обновление нормативов: доработка СП 58.13330.2019 и «Правил отнесения плотин к классам ответственности» с учётом изменения климатических рисков и гидрологических условий ([PDF] СП 58.13330.2019 — Свод правил. Гидротехнические сооружения …).
• Единый государственный реестр: создание централизованной ГИС-базы всех ГТС с автоматическим сбором данных об их техническом состоянии ([PDF] безопасность гидротехнических сооружений в центральной …).
• Квалификация и аккредитация: ужесточение требований к организациям-проектировщикам и подрядчикам (не менее двух проектов I класса и пяти II класса) при реконструкции плотин (Об утверждении требований, предъявляемых к организациям …).
• Экстренные планы и учения: разработка и периодическая отработка аварийных планов эвакуации, установка систем оповещения в подтопляемых зонах ([PDF] RECOMMENDATIONS TO ECE GOVERNMENTS ON DAM SAFETY …).
• Трансграничное сотрудничество: участие в проектах UNECE по повышению безопасности плотин в Центральной Азии, обмен опытом и технологиями с соседними странами (Capacity building for cooperation on dam safety in Central Asia).

Рекомендации и выводы

Для минимизации рисков аварий и обеспечения надёжности гидросооружений необходимо комплексное сочетание:

1. Технических мер — современная реконструкция, мониторинг и усиление ключевых сооружений;
2. Нормативных изменений — обновлённые стандарты проектирования и эксплуатации плотин;
3. Институционального укрепления — единая ГИС-база, квалифицированные подрядчики, регулярные учения;
4. Международного сотрудничества — привлечение финансирования и технологий через программы Всемирного банка, EBRD и UNECE.

Только при одновременном применении этих мер Казахстан сможет обеспечить безопасность водохозяйственных объектов, защитить население от наводнений и стабилизировать водоснабжение агропромышленного комплекса страны.