«Гидроэнергетика в условиях глобального изменения климата» Федоров М.П., Елистратов В.В. Санкт-Петербургский государственный политехнический университет. - презентация

1 «Гидроэнергетика в условиях глобального изменения климата» Федоров М.П., Елистратов В.В. Санкт-Петербургский государственный политехнический университет V Всероссийское совещание гидроэнергетиков «Сильной России – мощную обновленную гидроэнергетику!» ноября 2013 г. Санкт-Петербург

2 Изменения среднегодовой температуры приземного воздуха (°С) по территории России 2,4 2,0 1,6 1,2 0,8 0,4 0,0 –0,4 –0,8 –1,2 –1,6 –2, За период 1976–2006 гг. суммарное среднее потепление в целом по России составило 1,33°С за 31 год, т. е. превысило 100-летнее среднее потепление (1,00–1,29°С).

3 Для анализа климатических и гидрологических характеристик на перспективу: Использовались широко известные модели общей циркуляции атмосферы и океана (МОЦАО). сформирована база из 32 МОЦАО с учетом Использовался ансамбль из 10 МОЦАО, сформированных в Главной геофизической обсерватории им. А.И.Воейкова и верифицированных под территорию России с сеткой разбиения территории 2.5º х 2.5º. исследовались климатические и гидрологические характеристик для 2-х сценариев воздействия на глобальный климат – сценарий RCP4.5 (слабое потепление) и сценарий RCP8.5 (сильное потепление).

4 Изменение температурного фона в зоне водохранилищ ГЭС ОАО Рус Гидро )С 1970-х годов по настоящее время в зоне водохранилищ ВКК произошло значительное потепление в январе марте (на 1,53,0°С), причем в эти месяцы существенно увеличилась и сумма положительных температур, 2) Анализ наблюдений на метеорологических станциях, расположенных в бассейне р. Енисей в пределах водосбора водохранилища Саяно- Шушенской ГЭС (СШ ГЭС), показал заметные изменения характеристик температурного режима на данной территории. Рост средней годовой температуры составил 1-3ºС за рассматриваемый период 3) За последние 50 лет изменение среднегодовой температуры воздуха в бассейнах рек Бурея и Зея в пределах водосборов ГЭС в этом регионе по всем метеостанциям имело положительную динамику и увеличение среднегодовой температуры составило около 2ºС..

5 Изменение температуры воздуха ( 0 С) на Рыбинском и Жигулевском водохранилищах в гг 5 Выявлен значимый рост зимних температур по всей территории Волжско-Камского каскада в рассматриваемый период (на С). Изменения температуры в весенний и летне-осенний период не так значимы

6 Ожидаемые изменения годового объема стока на ГЭС Волжско-Камского каскада, куб.км/год. ГЭС Волжско- Камского каскада Средний годовой объем стока в гг. Слабое потепление Сильное потепление гг г гг г гг г гг гг гг. Угличская ГЭС Рыбинская ГЭС Нижегородская ГЭС Чебоксарская ГЭС Жигулевская ГЭС Саратовская ГЭС Волгоградская ГЭС Камская ГЭС Воткинская ГЭС

7 Изменения объемов стока весенних паводков 1% и 0.01% обеспеченности к 2050 г и 2100 г. на ГЭС ВКК по отношению к периоду гг. (%). Горизонты прогнозирования Сценарии изменения климата Обеспеченности Угличская ГЭС Рыбинская ГЭС Нижегородская ГЭС Чебоксарская ГЭС Жигулевская ГЭС Саратовская ГЭС Волгоградская ГЭС Камская ГЭС Воткинская ГЭС 2050 гг. Слабое потепление 1% % гг. Слабое потепление 1% % Паводки редкой обеспеченности имеют тенденцию к незначительному (на 3-8%) увеличению на ГЭС в верхнем течении Волги и Камы и имеют отрицательную (на 2-7%) тенденцию на Нижней Волге.

8 Изменения стока на уровнях 2030 г., 2050 г,2075 г, 2100 г в бассейнах Азиатских ГЭС, (%). Водосборы водохранилищ ГЭС ( гг.,)( гг.,) ( гг. )( гг.) Слабое потепление ( RCP4.5) Сильное потепление ( RCP8.5) Слабое потепление ( RCP4.5) Сильное потепление ( RCP8.5) Слабое потепление ( RCP4.5) Сильное потепление ( RCP8.5) Слабое потепление ( RCP4.5) Сильное потепление ( RCP8.5) Саяно- Шушенская ГЭС Зейская ГЭС Бурейская ГЭС Изменения стока наиболее значимы в бассейнах ДВ ГЭС (к середине века до 14%, а к концу века – до 23%.

9 Изменения годового стока в бассейнах рек Амура, Зеи и Буреи по сценарию сильного потепления (RCP8.5) к середине 21 века по отношению к гг. (%). Наибольшее увеличение стока может наблюдаться в бассейне р. Амур в районе г. Благовещенска и может составлять до 20%. Зона водохранилища Зейской ГЭС многолетнего регулирования находится в зоне увеличения стока на 6-8%.

10 Увеличение стока редкой обеспеченности (1% и 0,01%) в период весенне-летнего половодья (апрель-сентябрь) на водосборах водохранилищ Бурейской и Зейской ГЭС к 2050 и 2100 гг. по отношению к гг. (%) Название ГЭС Слабое потепление Сильное потепление % 0,01 % 1% 0,01 % 1% 0,01 % 1% 0,01 % Зейская ГЭС Бурейская ГЭС Ожидаемое увеличение слоя стока редкой повторяемости, вероятно, связано не только с ростом средних значений этой характеристики, но прежде всего, с наблюдаемым уже сейчас возрастанием межгодовой изменчивости метеорологических и гидрологических параметров, что в свою очередь объясняется увеличением общей нестабильности атмосферной циркуляции в этом регионе в связи с климатическими изменениями.

11 Регулирование стока водохранилищем Зейской ГЭС во время паводка на ДВ 11 Момент открытия водосбросов

12 Выводы 1. В целом климатические изменения, связанные с потеплением климата, влияют на увеличение среднегодового стока по всей территории РФ. Как правило прогнозируется увеличение зимней гарантированной мощности. 2. Большие опасения представляет увеличение вероятного паводкого стока на реках Дальнего Востока. Необходимо пересмотреть расчетные паводковые стоки с учетом тренда их увеличения- это задача повышения безопасности гидроузлов. 3. Необходимо рассмотреть новые схемы использования водной энергии с перенесением фокуса на защиту территорий от наводнений путем строительства саморегулирующихся гидроузлов на притоках. 12

13 Спасибо за внимание! 13