Вы слышали, что земные сутки стали длиннее? И дело тут не в космосе, а в нас — человечестве! Мы смогли изменить течение времени вместе… с течением рек.

Когда речь заходит о крупнейших и самых тяжёлых объектах, построенных людьми, многие вспоминают океанские лайнеры, небоскрёбы или пирамиды (сарказм: на самом деле их якобы строили инопланетяне). Но всё это просто «карлики» по сравнению с рекордсменом: китайской плотиной «Три ущелья», самой большой и мощной гидроэлектростанцией в мире.

Её масса сравнима с 173 миллионами статуй Свободы, 49 миллиардами Volkswagen Beetle или 229 триллионами iPhone. Чтобы её построить «человечеством», понадобилось бы 80 планет, населённых людьми, то есть в 80 раз больше населения Земли.

Сегодня мы разберёмся, как китайцы переписали географию и физику, построив самую массивную дамбу в истории, во сколько обошёлся проект, сколько людей пришлось переселить, сколько городов было затоплено и как плотина замедлила вращение Земли.

История длиной в сто лет

Когда мы говорили о массе «Трёх ущелий», имелась в виду общая масса конструкции и удерживаемой ей воды. Сама плотина весит около 67 миллионов тонн — много, но ничтожно мало по сравнению с 40 миллиардами тонн воды в водохранилище. Совокупно это делает «Три ущелья» самым тяжёлым объектом, когда-либо созданным человеком.

Для сравнения: знаменитая плотина Гувера в США примерно в 10 раз легче, а объём удерживаемой воды меньше в 1000 раз.

Сам путь к строительству был долгим и тернистым: с момента идеи до завершения строительства прошло почти 100 лет.

В 1919 году премьер-министр партии Гоминьдан Сунь Ятсен предложил проект.

В 1939 году японцы, оккупировав округ Ичан, провели расчёты плотины, но планы сорвала Вторая мировая война.

В 1944 году интерес проявили американцы: они подготовили проект и обучили китайских специалистов, но вмешалась гражданская война.

В 1970 году Китай построил дамбу «Гэчжоуба» ниже по течению, частично финансируя будущий проект.

1992 год — правительство одобряет строительство новой плотины.

1994–2012 годы — основное строительство, завершение отдельных шлюзов к 2015 году.

Стоимость проекта оценивается в 20–30 млрд долларов, включая выплаты переселённым жителям.

Инженерный подвиг: строительство гиганта

В 1997 году китайским инженерам пришлось частично перекрыть реку Янцзы — третью по полноводности в мире и крупнейшую в Евразии. Ширина реки в месте строительства достигала 200–300 метров, а во время разливов — до полукилометра. Глубина варьировалась от 30 до 80 метров.

Для создания временного барьера были построены обходные каналы, а в реку сбросили тысячи тонн камня. Учитывая размеры плотины, строительство стало настоящим инженерным подвигом.

Внутри сооружения установили 32 гигантских турбины по 6000 тонн каждая, мощностью более 800 МВт и диаметром около 10 метров. Каждая способна пропускать до 1000 кубометров воды в секунду.

Плотина оснащена современной системой датчиков температуры, давления, деформации и GPS-модулями для отслеживания малейших сдвигов. На строительстве работало более 40 000 человек, для которых был построен целый город. Но за колоссальными масштабами стоят человеческие судьбы — тысячи людей лишились домов и земли.

Масштабы строительства и переселение населения

По официальным данным, в процессе строительства было переселено около 1,5 миллиона человек, а по неофициальным — до 2 миллионов. Затоплено около 630 км², что сопоставимо с территорией Москвы или Сингапура, а суммарная площадь водохранилища превышает 1000 км².

Несколько цифр для масштаба:

• Затоплено 13 крупных городов и более 1500 населённых пунктов.
• Под водой оказалось свыше 1000 археологических памятников.
• Высота плотины — 181 м (как две статуи Свободы), длина — 2,3 км.
• Потрачено около 28 млн кубометров бетона — хватило бы, чтобы залить 4000 футбольных полей метровым слоем.
• Но все эти усилия и потери не случайны — «Три ущелья» созданы ради самой мощной гидроэлектростанции мира.

Гидроэлектростанция «Три ущелья»: рекордная мощность

Эта плотина — настоящий энергетический монстр. Мощность установки достигает 22,5 ГВт, что почти в пять раз больше Чернобыльской АЭС и сопоставимо с 20–30 крупными ТЭЦ. Для сравнения, второе место занимает ГЭС Байхэтань мощностью 16 ГВт.

В 2020 году на фоне муссонных паводков годовая выработка электроэнергии достигла 111,8 млрд кВт⋅ч, абсолютный рекорд. Этого хватило бы, чтобы обеспечить электроэнергией две Швейцарии или весь Казахстан.

Несмотря на стоимость строительства — 20–30 млрд долларов — мощность плотины окупилась всего за несколько лет. Правда, на Китай она обеспечивает менее 2% всей электроэнергии, хотя изначально рассчитывалось на 10%. Рост экономики и энергопотребления страны превысил ожидания инженеров.

«Хорошая» сторона плотины

Плотина не только генерирует электричество:

• Защищает от наводнений. До её постройки на Янцзы погибло около полумиллиона человек, ущерб от одного крупного паводка мог быть сопоставим со стоимостью всей плотины. После постройки в 2010 году крупные наводнения прошли без жертв.
• Улучшает судоходство: водоём достигает 170 метров в пике, объемы перевозок выросли в 10 раз, а цены на транспортировку снизились в 2–3 раза.
  Для судов создан лифт-подъёмник: поднимает суда до 3000 тонн на высоту более 100 метров за 40 минут.
• Снижает сжигание ископаемого топлива, орошает земли, способствует научным исследованиям, развитию туризма и стабилизирует работу гидроэлектростанций ниже по течению.

Польза очевидна: энергия, защита от наводнений и развитие региона. Но у медали есть обратная сторона…

«Плохая» плотина: экологические и геологические риски

Мы уже говорили о затопленных городах и памятниках, но последствия строительства «Трёх ущелий» выходят далеко за эти рамки. Плотина разрушила местную экосистему — настолько, что, вероятно, полностью вымер китайский речной дельфин байцзи. Даже если отдельные особи выжили, восстановить популяцию уже невозможно.

После строительства вода в реке замедлилась, что привело к активному цветению воды и снижению её качества. Также в регионе участились оползни. Учёные опасаются влияния плотины на сейсмическую активность: колоссальная масса воды может усилить естественные толчки.

Но главная угроза — возможный прорыв дамбы. Она удерживает почти 40 млрд кубометров воды, и разрушение приведёт к катастрофе невиданных масштабов. По разным сценариям, в зоне риска может оказаться от 30 до 400 миллионов человек, а последствия для экономики страны будут сравнимы с войной. Ниже по течению находятся нефтехимические предприятия, работающие с токсичными веществами — их разрушение только усугубит катастрофу.

«Три ущелья» и экстремальные события

В 2020 году рекордные паводки подняли уровень водохранилища до 175 метров, близко к расчётному пределу плотины. С учётом изменения климата нельзя исключать сценария мегапаводка, с которым плотина может не справиться.

Строители рассчитывали, что дамба выдержит землетрясения до 7 баллов по шкале Рихтера, но это далеко не предел возможных толчков. В СМИ появлялись слухи о смещении конструкции на 1,05 дюйма, но подтверждённых данных не было. Компания China Three Gorges Corporation заявляет о смещении в 3 см, что находится в пределах допустимого.

Влияние на Землю

Самое невероятное — плотина повлияла на вращение планеты. Вода весом около 40 млрд тонн изменила момент инерции Земли, замедлив её вращение на 60 наносекунд и сместив ось на 2 см.

Это сравнимо с фигуристом, который раскрывает руки для регулировки скорости вращения. Эффект мал, но современные инструменты позволяют зафиксировать изменения. Конечно, на длину суток влияют и другие факторы: гравитация Луны, таяние ледников, землетрясения и вулканы.

«Три ущелья» — только начало

Плотина остаётся одним из самых сложных инженерных проектов человечества. В Китае обсуждаются ещё более амбициозные проекты:

• Дамба на реке Ярлунг-Цангпо (Брахмапутра) с ГЭС до 60 ГВт, почти втрое мощнее «Трёх ущелий».
• Grand Inga Dam в Конго — серия из семи плотин мощностью 40–70 ГВт, которые тоже повлияют на вращение Земли.

Эти проекты пока не одобрены, так что «Три ущелья» останется крупнейшей и самой мощной плотиной ещё много лет.

«Три ущелья» — не только рекордная гидроэлектростанция, но и объект с огромным экологическим, геологическим и даже глобальным влиянием. Человечество научилось изменять планету, но каждый такой шаг несёт риски.