Я тут с неделю назад сделал кой-какое подсчеты по аварии. Полученные цифры -- разумеется, совершенно тривиальные для любого гидроэнергетика -- меня несколько ошеломили. Так что я их выложу, может, еще кому интересно будет.
1. Штатный расход воды по одному водоводу (их всего 10) - примерно 350 м3/с. Что при диаметре водовода в 7.5 м соответствует скорости воды в 8 м/с, или 30 км/ч. Как велосипедист, одним словом.
3. Почему же вода в водоводе течет медленно, а не быстро? Потому, что ее потенциальная энергия преобразуется гидрогенератором в электричество, которое по проводам передается на, например, дерипасковский Русал, где энергия плавит алюминий. Т.е. энергия забирается здесь, а тратится за сотни километров там.
4. Что произойдет, если, например, внезапно отключить нагрузку (по какой-то причине)? Вода, не встречая сопротивления турбины, потечет быстрее и быстрее, пока не достигнет предельного значения в 230 км/ч. Гидрогенератор при этом тоже будет крутиться быстрее и быстрее, пока не начнется его физическое разрушение.
5. Здесь надо вспомнить еще один параметр. Вес гидроагрегата - 1860 тонн, его диаметр - 14.8 м. Отсюда давление гидроагрегата на воду - 1 атм, а давление столба воды в 200 м - 20 атм. То есть вода запросто выпихнет гидроагрегат. Такого не происходит потому, что, во-первых, гидроагрегат не лежит под собственной тяжестью, а приболчен к основанию машинного зала. Однако при неконтролируемом возрастании скорости вибрации могут расшатать крепления болтов (это предположение). Во-вторых, поток воды бьет в колесо турбины таким образом, что поджимает гидроагрегат к основанию, - в предположении контролируемого потока. При статической ситуации (вода никуда не течет) она будет давить во все стороны - в том числе и вертикально вверх - своими 20 атм.
6. Тут может случиться еще одна неприятность: гидроудар. Наверняка каждый владелец стиральной машины с ним знаком: это такой бах! в водопроводных трубах, когда закрывается вентиль заполнения бака стиральной машины. Причем когда мы закрываем водопроводный кран, такого почти не случается. Тут дело в том, что вентиль стиральной машины открывается быстро, а кран - медленно. Что значит быстро/медлянно? Характерное время здесь - время распространения звука в воде, определяемое скоростью звука (1.5 км/с). Характерное расстояние здесь - длина водослива. Разделив одно на другое, получаем время в ~0.1 с. Если стационарный поток воды будет нарушен (в предельном случае - остановлен) за время, быстрее 0.1 с (это выдержка в 1/10 в фотоаппарате), то произойдет тот самый бах!, но в гораздо более серьезных размерах -- поскольку масса воды гораздо больше. При этом динамическое (т.е. мгновенное) давление может возрасти до существенно больших значений, чем статические 20 атм. Кстати, гидроудар может случиться и без раскрутки турбины; главное, чтобы резко изменился ток воды.
7. По совокупности, п.5 и 6 приводят к отрыву гидроагрегата от пола, поток воды просто поднимает его вверх и сваливает куда-нибудь вбок, круша все на своем пути. Поскольку теперь энергия забирается здесь, а тратится не за сотни километров там, а тоже, увы, здесь.
8. Далее происходит аварийное отключение нагрузки остальных гидроагрегатов из-за коротких замыканий. Там, где срабатывает защита, гидроагрегаты тормозятся в аварийном, но штатном режиме, без разрушения конструкции. А там, где защита не срабатывает - они разрушаются.
9. Теперь, при отсутствии тормоза на пути воды, она разгоняется до ~200 км/ч. При этом приток воды будет уже, разумеется, не 350 м3/с, а около 3000 м3/с, то есть почти в 10 раз больше. . Этого потока, который выливается на пол машинного зала, достаточно для заполнения подпольных помещений общим объемом в 120000 м3 (очень грубо) сверху за 40 секунд. Отсюда такое большое количество погибших: вода просто не оставила шансов тем, кто оказался в технических помещениях. Понятно, что заполнение шло медленнее 40 секунд, но и вода шла почти 1 час., пока заслонку верхнего бьефа не прикрыли вручную.
10. Хотя прикрывать заслонку должен был - если по уму - не слесарь, пусть даже очень героический, а автоматика. И гораздо быстрее одного часа.
