Карина Ким 
В мартовском номере научного журнала International Journal of Disaster Risk Reduction опубликовано исследование, в котором оцениваются геологические риски, связанные со вспомогательной плотиной эфиопской ГЭС «Возрождение». Группа ученых на основе данных многосенсорной спутниковой съемки и современного компьютерного моделирования зафиксировала деформацию конструкции, значительное просачивание грунтовых вод, формирование путей утечки и аномальную сейсмическую активность в районе гидроузла. Подобные факторы требуют повышенного внимания, так как в случае гипотетического прорыва сооружения возникает риск масштабного затопления территорий Судана и Египта, что создаст угрозу для населения, инфраструктуры и сельскохозяйственных угодий ниже по течению Нила.
ГЭС «Возрождение» (или «Хыдасе» на эфиопском языке) расположена на реке Голубой Нил в регионе Бенишангул-Гумуз недалеко от границы с Суданом и является крупнейшим гидроэнергетическим проектом на африканском континенте. Основная плотина из укатанного бетона имеет длину около 1780 метров и высоту от 145 до 170 метров. Проект включает два машинных зала, а объем водохранилища составляет порядка 74 миллиардов кубических метров. Станция рассчитана на выработку более 5150 мегаватт электроэнергии, что является основой стратегии экономического развития и экспортного потенциала Эфиопии. Строительство объекта началось в 2011 году, а к настоящему времени станция введена в эксплуатацию, процесс заполнения ее водохранилища завершен.
Реализация проекта с самого начала сопровождалась дипломатическими спорами. Египет, который удовлетворяет 97 процентов своих потребностей в пресной воде за счет вод Нила, а также Судан регулярно заявляли об опасениях по поводу снижения стока, изменения режима паводков и потенциальных проблем с безопасностью плотины. Предыдущие международные комиссии, включая специальную группу экспертов в 2013 году, и результаты раннего гидрологического моделирования уже указывали на расположение плотины в тектонически активной зоне, а также на сложные инженерные особенности ее конструкции.
Особое внимание в новом исследовании уделяется вспомогательной плотине ГЭС «Возрождение» – каменно-набросному сооружению длиной пять километров и высотой около 50 метров. Этот элемент играет ключевую роль в работе всего гидроузла, так как он удерживает примерно 89 процентов полезного объема основного водохранилища и предотвращает перелив воды из его северо-западной части. Без вспомогательной дамбы основная плотина не смогла бы сдерживать расчетный объем воды. В более ранних аналитических материалах, включая отчет Массачусетского технологического института за 2015 год, отмечалось, что риски, связанные с этой частью объекта, могли быть недооценены.
Исследовательская группа под руководством доктора Хешама Эль-Аскари из Чепменского университета в сотрудничестве с учеными Йельского университета и других профильных институтов применила комплексный подход к оценке состояния объекта. Специалисты использовали спутниковую гравиметрию GRACE для оценки изменения массы грунтовых вод, радиолокационные данные Sentinel-1 с методом постоянных отражателей, оптические снимки высокого разрешения, гидрологическое моделирование SWAT, геопространственный анализ и регрессионные модели для изучения сейсмических тенденций.
Результаты работы выявили дифференциальную осадку по гребню плотины до 40 миллиметров, что может указывать на нестабильность основания или неравномерное распределение нагрузки. Кроме того, по оценкам ученых, около 41 миллиарда кубических метров воды из водохранилища проникло в окружающие системы подземных вод на этапах заполнения. На спутниковых снимках были обнаружены новые зоны поверхностных вод вблизи вспомогательной плотины, что свидетельствует о возможных путях фильтрации, требующих натурного осмотра.
В регионе также отмечен нетипичный рост числа землетрясений, связанных с существующими системами разломов в Восточно-Африканской рифтовой зоне. Статистическое моделирование показывает, что помимо естественной тектонической активности на это могло повлиять заполнение столь крупного водохранилища. Моделирование возможного прорыва плотины демонстрирует сценарии масштабного затопления. Глубина паводковых вод в основном русле реки может достигнуть 34,7 метра, а волна способна повредить здания и спровоцировать каскадные разрушения на суданских ГЭС «Росейрес» и ГЭС «Сеннар». По расчетам, вода может достичь столицы Судана примерно за три дня, а серьезные последствия затронут и территорию Египта.
«Полученные данные не предсказывают неминуемое разрушение, но они определяют измеримые предупреждающие сигналы, которые требуют срочного международного внимания и прозрачной оценки безопасности. Потенциальные последствия бездействия для экономики и населения значительны», – отметил доктор Эль-Аскари. Публикация дополняет более ранние модели распространения паводков, которые уже прогнозировали затопление территорий ниже по течению в случае гипотетической аварии на ГЭС «Возрождение». Новые данные спутникового мониторинга переводят дискуссию из плоскости политических споров о распределении водных ресурсов в сферу практической структурной безопасности гидротехнического сооружения.
Эфиопская сторона последовательно заявляет, что ГЭС «Возрождение» оснащена современными системами мониторинга, полностью соответствует международным стандартам безопасности и способствует регулированию паводков для стран, расположенных ниже по течению. Ряд специалистов ставит под сомнение некоторые аспекты расчетов просачивания, указывая на то, что спутниковые данные могут не в полной мере учитывать заложенные в проект гидроизоляционные мероприятия или исходные гидрологические параметры местности.
Тем не менее авторы исследования и независимые эксперты выступают за непрерывный международный мониторинг гидроэлектростанции в режиме реального времени, проведение независимых аудитов безопасности, обеспечение полной информационной прозрачности и создание совместных систем готовности к чрезвычайным ситуациям с участием Эфиопии, Судана и Египта. Рекомендации ученых напрямую связаны с целями устойчивого развития ООН, касающимися создания надежной инфраструктуры, обеспечения безопасности городов и борьбы с последствиями изменения климата.
Учитывая, что ГЭС «Возрождение» введена в эксплуатацию в условиях сохраняющихся региональных разногласий, данные об уязвимости вспомогательной плотины вносят коррективы в дипломатические отношения государств бассейна Нила. Беспрецедентный масштаб проекта, сложные геологические условия и статус трансграничного мегапроекта делают научно обоснованное управление рисками необходимым элементом эксплуатации гидроэлектростанции, а расширение международного сотрудничества рассматривается учеными как обязательное условие для обеспечения безопасности населения всего макрорегиона.
