サヤノシュシェンスカヤダム

サヤノシュシェンスカヤダム
ロシアのサヤノシュシェンスカヤダムの位置
位置	サヤノゴルスク、ハカス共和国、ロシア
座標	北緯52°49′33″ 東経91°22′13″ / 北緯52.82583° 東経91.37028° / 52.82583; 91.37028
建設が始まった	1963
オープン日	1978–1985
オペレーター	ラスハイドロ
ダムと放水路
ダムの種類	重力式アーチダム
押収物	エニセイ川
身長	242メートル（794フィート）
長さ	1,066メートル（3,497フィート）
幅（山頂）	25メートル（82フィート）
幅（ベース）	105.7メートル（347フィート）
放水路容量	13,600 m 3 /秒 (480,000 立方フィート/秒)
貯水池
作成する	サヤノ・シュシェンスコエ貯水池
総容量	31.3 km 3 (7.5 立方マイル)
表面積	621 km 2 (240 平方マイル)
発電所
タイプ	従来の
油圧ヘッド	194メートル（636フィート）
タービン	10 × 640 MW
設備容量	6,400MW​
年間発電量	23.5 TWh

サヤノ・シュシェンスカヤダム（ロシア語：Саяно-Шушенская гидроэлектроста́нция、サヤノ・シュシェンスカヤ水力発電所）は、ロシアのハカス共和国サヤノゴルスク近郊のエニセイ川沿いにある。この発電所はロシア最大の水力発電所であり、平均発電量では世界第12位である。発電所の正式名称であるOJSC [Open Joint-Stock Society] PS Neporozhny Sayano-Sushenskaya HPP [hydro power plant] は、ソ連時代のエネルギー電化大臣ピョートル・ネポロジニーに由来している。^[1] 2009年時点での発電所長はヴァレリー・キヤリであった。^{[2] [アップデート]}

この発電所はルスギドロ社によって運営されている。^[3] 2009年時点ではロシア最大の発電所であり、平均発電量では世界第6位の水力発電所である。ルスギドロ社の発電能力の4分の1以上を供給している。^{[4] [5]この発電所は}レニングラード金属工業団地で製造された РО-230/833-0-677型水力タービン10基^[6]を稼働させており、各タービンの発電能力は194メートル（636フィート）の落差で640MWである。^[7]発電所の総設備容量は6,400MWで、年間平均生産量は23.5TWhで、20​​21年には29.4TWhでピークに達した。^[8]

発電所の建設物には、ダム、ダム付近の発電所建屋、および建設中の追加の放水路がある。重力式アーチダムの高さは242メートル（794フィート）。堤頂長は1,066メートル（3,497フィート）、堤頂幅は25メートル（82フィート）、底幅は105.7メートル（347フィート）、最大落差は220メートル（720フィート）である。ダムは、長さ246.1メートル（807フィート）の左岸の固体ダム、長さ331.8メートル（1,089フィート）の発電ダム、長さ189.6メートル（622フィート）の放水路ダム、長さ298.5メートル（979フィート）の右岸の固体ダムから構成されている。^[9]ロシアには重力式アーチダムが2つしかないが、その中では断然大きい方である。ダムの水圧は約3000万トンで、そのうち60％はダムの自重で中和され、40％は堤防上の岩に運ばれる^[10]

このダムは、最大でマグニチュード8の地震に「安全」に耐えられるように建設されており、この種のダムとしては最も強固な構造物としてギネス世界記録に登録されている。^[11]

このダムはサヤノ・シュシェンスコエ貯水池を支えており、総容量は 31.34 km ³、有効容量は 15.34 km ³、表面積は 621 km ² (240 平方マイル) です。

この発電所はロシアの統一エネルギーシステムにおけるピーク消費量に最も貢献している発電所である。発電された電力の70%以上がシベリアにあるルサールの4つの製錬所に送られている。^[12]

豪雨の年には、高圧送電線の容量不足により約 1,600～2,000 GWh の電力が失われ、一部の水がタービンを迂回します。これを回避するため、2006 年 12 月 15 日に新しいアルミニウム工場が稼働を開始しました。

発電所を建設する決定は1960年に下された。1961年11月4日、地質学者がその地域に到着し、正確な場所が選ばれた。^[13]建設は1963年に始まり、最初のタービンは1978年12月18日にオンラインになった。発電所は1985年12月に全面的に稼働した。1987年と1991年に部分的に再建された。^{[4]発電所は、}ハイドロプロジェクト（Гидропроект、Gidroproyekt）研究所のレニングラード（現在のサンクトペテルブルク）支部であるLenhydroprojectによって設計された。

ソ連崩壊後、1993年に発電所は民営化され、RAO UESが主要株主となった。2003年4月、ハカス共和国政府は、アレクセイ・レベジ知事の主導により、取引を無効にする訴訟を起こした。^[14] 2004年4月、東シベリア仲裁裁判所は取引を無効としたが、最高仲裁裁判所はこれを覆した。^[15]

2009年8月17日の事故後、発電所は閉鎖された。その後、古いタービンの一部は一時的に再稼働したが、すべてが順次、最新のより効率的な機器に交換されている。2014年11月現在、10基の発電機すべてが稼働している。^[16]

1998年、ロシア非常事態省は「ダム建設が危険なほど変更され」、毎年春に洪水が繰り返し発生する水圧に耐えられない可能性があると主張した。^{[17] [18]}ダムの基盤が弱体化しているため、3000万トンの水圧は当初の設計どおりに岸の岩に40%、ダムの自重に60%に分割されない。ダムはこのような圧力分割に耐えられるようには作られていないため、水圧のほとんどとおそらくダムの自重の一部が岸の岩に伝わる。^[要出典]

ダムコンクリートによる水の濾過の増加にも問題がありました。1993 年にフランスの会社「Soletanche Bachy」がダム構造物に樹脂を含浸させたところ、濾過が減少し、状況は大幅に改善されました。その後、ロシアの会社によって含浸が繰り返されました。

1996年にダム側の344メートルから388メートルの地点のコンクリートが補修された^[19]。同時に、ダムの下の土壌と側面を支える土壌に浸透処理が施され、水の濾過能力が低下した^{[19] 。}

2004年、BBCモニタリングはロシアのテレビニュースを引用し、ダム運営者は春の洪水の圧力を緩和するために追加の取水壁を建設せざるを得なかったと報じた。^[20]

2009年9月8日、ロシア連邦会計検査院は、発電所が2007年に監査され、すべての技術設備の85％を交換する必要があると発表しました。政府と検察庁に公式通知が送られました。^[21]

2009年9月11日、ラスハイドロ社はダムの状況について発表し、ダムには10の縦坑道に約11,000個のセンサーがあり、すべてのダムセクションが継続的に監視されているため、ダムは危険ではないと述べた。^[22] ラスハイドロ社によると、ダムの変位は季節的に可逆的なものと不可逆的なものの両方がある。近年、動きは減少している。最大変位（141.5ミリメートル（5.57インチ））は、2006年にダム中央セクション33で記録されたが、許容最大値の145.5ミリメートル（5.73インチ）を下回っていた。 RusHydroによれば、アンカー脚と機械室の間の変位範囲は2.3ミリメートル（0.091インチ）を超えず、それらの間の幅（50ミリメートル（2.0インチ））よりも小さいため、ダムが機械室を圧倒することはできません。また、RusHydroによると、ダムは実際にかかる力の2.4倍の力で建設されています。放水路は最大出力13,600 m ³ /秒で建設されており、実際の最大流出水量は7,000～7,500 m ³ /秒になる可能性があり、それ以上の流出量になるとダムの下にある村が浸水します。^[22]

ルスハイドロの公式評価は反対派から過度に楽観的であるとみなされた。上流に大きな洪水制御構造物のないダムは春の増水の矢面に立たなければならず、雪の多い冬と遅い雪解けのため、2010年6月第1週の春の洪水の流入量は通常の約2倍になった（6月5日に9,700 m ³ /sでピークに達し、6月の第2週と第3週を通して約7,000 m ^{3 /sで推移すると予想された）。 [23] [24] 2009年8月の事故のため、10基のタービンのうち2基のみが稼働可能で、690 m 3} /sの水を流すことができただけだった。^[25]その結果、貯水池に流入する水の大部分は、1985年と1988年の春の洪水によって既に甚大な被害を受けていた、設計不良の放水路を通じて排水されなければならない。6月8日の時点で、放水路からの排水量はおよそ5,000 m ³ /sであった。^{[26]放水路の排水量を7,000～7,500 m 3} /sに増やすことは可能だが、そのような操作は以前は構造物に対して安全ではないとみなされており、^[27]貯水池が満たされ続ける中でも、既に弱っているダムの基礎がさらに浸食される可能性がある。被害は、落水が放水井に直接当たること（放水井のコンクリートスラブライニングが破壊されると、ダムの岩盤支持が露出して浸食される）と、滝によって生じる激しい振動によって発生するが、鉄筋のないコンクリートダムは長期間の振動に耐えられるようには設計されていない。^[28]現在までにバイパス放水路の1区間のみが完成しており、2,000m3/sの水を流すことができるのみであった^。 [ ^29]つまり、2009年の冬にダムに大量の氷が堆積したことにより、おそらくすでに摩耗して破れてしまった主放水路は、修理が可能になるまでしばらく運用を継続する必要がある。

この状況を受けて、地元住民の一部は、ダムが決壊した場合、その結果が壊滅的となることから、貯水池の制御された排水とダムの解体を請願するに至った。決壊箇所付近で高さ50～200メートル、時速200キロメートルに達する可能性のある洪水の波は、下流のマインスカヤ水力発電所を数分のうちに破壊するだろう。近隣のサヤノゴルスク市は30分以内に浸水し、アバカン市やミヌシンスク市（合わせて20万人以上）を含む人口密集地域は40分～数時間以内に浸水するだろう。さらに下流のクラスノヤルスカヤ水力発電所に到達した後、洪水の波は貯水池を約10メートル上昇させ、ダムを越えて溢れ出し、発電所の機械を破壊するだろう。このダムも決壊した場合（このシナリオではその可能性が存在する）、大量の水がクラスノヤルスク市とその郊外を流し、100万人以上の住民が溺死するか避難を余儀なくされる可能性がある。^{[28] [30] [31]}

1979年5月23日、湧水が機械室に流れ込み、最初の稼働中のタービンユニットが浸水した。タービンは1979年7月4日に再稼働した。ダムはまだ完成していなかった。^[32]

春の強力な洪水により、コンクリート製の放水路底板の80％が破壊され、厚さ50ミリメートル（2.0インチ）のアンカーボルトが引き裂かれ、岩盤に7メートルの深さまで削り取られました。^[13]

春の強力な洪水により放水路が破壊され、その結果、将来の作業距離が5メートル減少しました。^[13]

2009年8月17日午前8時13分、水力発電所で壊滅的な事故が発生し、エンジン室とタービン室が浸水し、711MVAの発電機2台が短絡により水中で爆発した。他の機械もある程度損傷し、最終的に回収できたのは4台の水力発電機のみで、残りの6台は交換が必要だった。^{[5] [33] [34]} 2009年9月10日現在^[update]、妊婦1人を含む75人の死亡が確認され、災害発生から40日経っても1人が行方不明となっている。^[35]

事故後、発電所の発電は完全に停止し、住宅地の停電は他の工場からの電力供給によって緩和された。サヤノゴルスクとハカス共和国のアルミニウム製錬所は、代替電源を使用して電力供給が置き換えられる前に、電力網から完全に切り離された。^{[4] [5]}ロシアは、長期的には電力不足により最大50万トンのアルミニウム生産が失われる可能性があると警告し、失われた発電能力を補うためにボグチャンスカヤ水力発電所 の建設を加速するよう求めた。 ^[12]

この事故により少なくとも40トンの変圧器油が流出し、エニセイ川下流80km（50マイル）以上に広がった。^[33]

発電所は2010年2月24日に運転を再開し、修理は2014年11月までに完了した。 ^{[4]ロシアの}セルゲイ・シュマトコエネルギー大臣 によると、エンジンルームの再建だけでも12億ドルの費用がかかるという。^[12]

ダムの下請け業者であるギドロエレクトロレモントの主任会計士は、ルスハイドロがダムの修理のために割り当てた資金2400万ルーブルを横領したとしてハカス共和国警察に告発された。^[36]

2009 年 10 月 3 日、サヤノ・シュシェンスカヤ事故の公式報告書が発表されました。要約すると、事故は主にタービン 2 号機の振動が原因で、カバーを含むタービン取り付け部の疲労損傷につながったとされています。報告書によると、事故当時、タービン カバーを固定している少なくとも 6 本のボルトのナットが欠落していました。事故後、発見された 49 本のボルトが調査され、41 本に疲労亀裂がありました。8 本のボルトでは、疲労損傷領域が総断面積の 90% を超えていました。

事故当日、第2タービンは発電所の出力調整器として機能していた。8時12分、第2タービンの出力は自動タービン調整器によって低減され、その日のヘッド圧力を考えると、第2タービンは危険な出力帯に入った。その後まもなく、第2タービンカバーを固定していたボルトが破損した。20気圧の水圧の下、回転中のタービンはカバー、ローター、上部部品とともにケーシングから飛び出し、機械室、その中の機器、および建物を破壊した。

加圧された水がすぐに室内に浸水し、発電所に被害を与えました。同時に、発電所のメイン制御盤に警報が鳴り、発電出力がゼロになり、局地停電が発生しました。他のタービンへの水門を手動で閉じるのに25分かかりましたが、配電設備が破壊されたため、その間、タービンは無負荷で回転し続けました。つまり、最大安全回転速度を大幅に超過したことになります。

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• サヤノ・シュシェンスカヤ水力発電所の破壊された水力集合体 #2 の写真 (torrent)
• ウィキマピアのサヤノ・シュシェンスカヤ水力発電所
• 公式サイト （ロシア語）
• Lenhydroproject研究所敷地内の発電所の説明(ロシア語)
• サヤノ・シュシェンスカヤ・ダムの写真
• 2009 年 6 月の駅とその周辺のツアー^{[永久リンク切れ‍ ]} (ロシア語)
• 事故のビデオ
• 2009年の事故前と事故後の写真
• サヤノ・シュシェンスカヤダムのフォトギャラリー