Якщо спитати пересічного українця, хто підірвав 6 червня 2023 року Каховську ГЕС, то почуємо впевнене: «Звичайно ж, росіяни». Впевнене, бо маємо безліч прикладів однозначно доведених злочинів росії. Але світу нашої впевненості, на жаль, замало. Так, і Європа, і Штати, наприклад, визнають, що відповідальність за цю катастрофу лежить на росії, бо на момент вибуху саме вона контролювала греблю ГЕС і саме вона веде вже десять років війну проти України. Але, наприклад, в оприлюдненому восени 2023 року звіті ЮНЕП — Екологічної програми ООН (Експрес-оцінка стану навколишнього середовища після прориву Каховської греблі) використовується обережне словосполучення «прорив дамби».
Будемо відвертими, ми дуже сподівалися, що незабаром лівобережжя буде звільнено і тоді стане можливим обстеження решток греблі українськими й міжнародними експертами. Які знайдуть «залізні» докази саме теракту. Тому хоча й називали росіян винуватцями, але не сильно шукали інших способів довести однозначну причетність російських військових та умисність руйнувань.
«Щоб підірвати дамбу — те, що відбулося у Каховці — потрібно в одне місце скинути щонайменше три авіабомби по пів тонни. Це неможливо зробити ударами якоїсь однієї ракети. Це був дуже потужний вибух у трьох місцях станції. Під час демонтажу нашої станції ми це побачимо, експертиза це доведе», — сказав, наприклад, гендиректор «Укргідроенерго» Ігор Сирота в ефірі національного телемарафону в перші дні після теракту.
Отже, доступу до зруйнованої греблі немає. Але чи означає це, що немає достатніх доказів причетності росіян до катастрофи? Ні, не означає. Таку причетність однозначно довела (https://shorturl.at/uOX24) команда розслідувачів New York Times. James Glanz, Marc Santora, Pablo Robles, Haley Willis, Lauren Leatherby, Christoph Koettl та Dmitriy Khavin спеціалізуються на розслідуванні катастроф, зокрема із застосуванням космічних технологій, супутникових знімків та аналізу відеоматеріалів. Згодом група українських учених підтвердила ці висновки відповідними розрахунками.
Як тільки стало відомо про прорив греблі, росіяни запустили дезінформацію, що причиною стали обстріли з боку України. Начебто через влучання хаймарсами у залізничні колії та автомобільну естакаду, які змонтовані у верхній частині греблі, міцність усієї конструкції різко знизилася і під напором води вона поступово розвалилася.
Але цього просто не могло статися. Розслідувачі з New York Times опитали американських та українських експертів-інженерів. Які однозначно заявили, що такі масштабні та швидкі руйнування міг спричинити лише підрив греблі зсередини, але ніяк не точкові удари ракетами з наступним поступовим розмиванням конструкції. Це збігається також із думкою головного інженера проєкту (ГІП) інституту «Укргідропроєкт» Миколи Калініна. Його коротке інтерв’ю з’явилося на порталі «Тексти» 7 липня 2023-го. («Укргідропроєкт» — установа, що спеціалізується на проєктуванні об’єктів енергетики на річках ще з першої половини XX століття).
Для розуміння того, що відбулося з КахГЕС, важливо знати, як саме влаштована гребля і з яких частин вона складається. Якщо рухатися з правого берега на лівий, то це матиме такий вигляд: земляна річищна гребля; водозливна гребля (має 28 водозливних отворів); будівля ГЕС із монтажним майданчиком (має чотири секції: перша секція — монтажний майданчик, три секції містять по два гідроагрегати кожна); земляна гребля між шлюзом і ГЕС; судноплавний шлюз; земляна заплавна гребля; земляна надзаплавна гребля. Загальна довжина цих споруд — майже чотири кілометри (3850 м). На верхній частині греблі змонтовано залізничний та автомобільний мости.
Водозливна гребля і будівля ГЕС побудовані із залізобетону і спираються на масивний залізобетонний фундамент. Висота фундаменту — 21 метр, 14 з яких — нижче рівня дна. Ширина в основі — 40 метрів. Стає зрозумілою упевненість українських фахівців, які заявляють, що Каховська ГЕС проєктувалася й будувалася з таким розрахунком, щоб витримати ядерний удар.
Але у цій колосальній споруді є своя «ахіллесова п’ята». Це службова галерея, яка проходить через серцевину фундаменту. І якщо саме там закласти вибухівку, то відбудеться потужне й одномоментне руйнування греблі.
Шостого червня сейсмічні датчики (один у Румунії та один в Україні) зафіксували ознаки потужних вибухів в районі Каховської греблі. Один о 2:35, другий — о 2:54. New York Times повідомила про ці вибухи з посиланням на Бена Дандо, сейсмолога Norsar, норвезької організації, яка спеціалізується на сейсмології та сейсмічному моніторингу. На думку Дандо, обидва сигнали відповідали вибуху, а не, скажімо, самому обвалу дамби. Він також зазначив, що мережа сейсмічного моніторингу може визначити час вибуху з точністю до кількох секунд, але місце вибухів — менш точно. Наприклад, Norsar міг виявити, що сигнал о 2:54 ранку походить із зони 20 або 30 кілометрів, що містила в собі дамбу.
У ті гарячі червневі дні чимало видань процитувало або передрукувало розслідування New York Times. Але поки що мало хто знає, що факт одночасного руйнування великого фрагмента греблі був підтверджений розрахунками українських науковців. Це фахівці Інституту проблем математичних машин і систем (ІПММС) та Українського гідрометеорологічного інституту Максим Сорокін, Сергій Ківва, Олексій Іщук під координацією членів-кореспондентів НАНУ Володимира Осадчого та Ігоря Бровченка. А також відомий фахівець з математичного моделювання професор Інституту радіології довкілля Фукусімського університету Марк Желєзняк.
Желєзняк Марк Йосипович Закінчив з відзнакою Одеський державний екологічний університет (1973). З 1975-го працював у відділі динаміки хвильових процесів Інституту гідромеханіки АН УРСР. З травня 1986-го брав участь у роботі Робочої групи з моніторингу та прогнозування забруднення водних ресурсів басейну р. Дніпро після Чорнобильської катастрофи при Президії АН УРСР. З березня 1987-го — завідувач відділу моделювання навколишнього середовища у Спеціальному конструкторському бюро математичних машин і систем Інституту кібернетики АН УРСР (СКБ ММС). У 1992-му СКБ було трансформовано в Інститут проблем математичних машин і систем НАНУ (ІПММС). У 2004-му році М. Железняк став лауреатом Державної премії України в галузі науки і техніки за наукові дослідження з прогнозування радіаційного забруднення річок і водосховищ дніпровського басейну після Чорнобильської аварії й оцінки методами математичного моделювання ефективності різних варіантів водоохоронних заходів.
З листопада 2013 року за запрошенням японської сторони Марк Железняк проводить дослідження в Інституті радіоактивності довкілля Університету Фукусіма, впливу аварії АЕС Фукусіма-Дайічі на забруднення водних систем. У березні 2015-го за конкурсом обраний на посаду професора цього університету. Був заступником координатора японсько-українського проєкту Фукусіма — Чорнобиль, з дослідження і технічної допомоги Зоні відчуження (2017-2023).
Має наукові праці в галузі математичного моделювання довкілля та розробки систем підтримки ухвалення рішень з екологічної безпеки. У рамках проєктів ЄС з 1992 року керував розробленням окремих модулів європейської системи підтримки ухвалення рішень з реагування на радіаційні аварії РОДОС і координував її впровадження в Україні.
У дослідженні використовувались методи, розроблення яких почалося ще у середині 1980-х після аварії на ЧАЕС.
«Система математичних моделей розрахунків динаміки радіонуклідів різної розмірності — одновимірних, двовимірних, тривимірних — створювалась в СКБ ММС — ІПММС з 1986-го. Кожен з цих моделювальних комплексів мав передусім розраховувати поля течій і динаміку водної поверхні, щоб розрахувати, як течія переносить річкові намули. І вже потім — як транспортує радіонукліди у розчині з намулами. Система двовимірного моделювання COASTOX ще наприкінці 80-х використовувалась для обґрунтування необхідності спорудження водоохоронної дамби на заплаві Прип’яті біля ЧАЕС і прогнозування забруднення дніпровських водосховищ, а з роками в процесі свого розвитку стала моделювальним комплексом світового рівня для розрахунку гідравлічних процесів у річках і прибережній зоні моря. Аналоги COASTOX — це комп’ютерні коди MIKE 21; TELEMAC; Delft3D, розроблені провідними компаніями світу у цій галузі», — каже професор Желєзняк.
Ключовий внесок у розроблення сучасної паралельної версії моделі внесли разом із Марком Железняком співробітники керованого ним до 2015 року відділу ІППМС — Сергій Ківва, Максим Сорокін, Павло Коломієць, Євген Євдін.
«Також хочу особливо відзначити важливий внесок у розвиток програмного забезпечення системи COASTOX Олександра Пилипенко, який працював в ІПММС після закінчення фізичного факультету КНУ їм Шевченко. З 24.02.2022 Олександр добровольцем став до лав ЗСУ», — сказав Марк Желєзняк.
З 2004 року модель використовується щовесни у відділі гідропрогнозів Українського гідрометеоцентру для оперативних розрахунків затоплень прирічкових територій Києва.
«Напередодні повномасштабного вторгнення рф в Україну модель COASTOX дістала новий розвиток завдяки проєкту Національного фонду досліджень України «Прогнозування небезпечних впливів радіоактивно забруднених поверхневих вод і затоплення берегів: розвиток моделей та їхнє впровадження для зменшення наслідків надзвичайних ситуацій у м. Києві, спричинених водами р. Дніпро», ключовими виконавцями якого були фахівці ІПММС і Українського гідрометеорологічного інституту НАНУ і ДСНС (УГМІ), науковий керівник проєкту доктор технічних наук Роман Беженар. У рамках проєкту розроблена версія програмного коду моделі, придатна для проведення паралельних розрахунків на графічних картах звичайних ноутбуків і персональних комп’ютерів, що за обчислювальними можливостями перетворює їх для цього комп’ютерного коду в «суперкомп’ютери». Ці нові можливості дали змогу не лишена на порядки підвищити швидкість обчислень, а й проводити на звичайних комп’ютерах розрахунки для сотень кілометрів водних шляхів уздовж річок і водосховищ, отримуючи результати у вузлах розрахункової сітки, рознесеної лише на кілька метрів. Така технологія дала змогу проводити розрахунки динаміки рівнів води й затоплення берегів у великих водних системах з високою точністю», — каже професор Желєзняк.
Важливим результатом упровадження інноваційної технології моделювання стали розрахунки можливих наслідків руйнування греблі Київської ГЕС. Результати проєкту були представлені якраз незадовго до повномасштабного вторгнення. Вчені створили кілька сценаріїв затоплення заплави Дніпра в районі Києва залежно від водності Дніпра та Десни й можливих розмірів прорану в греблі ГЕС. Кожен зі сценаріїв був проілюстрований картами потенційного затоплення. Цифрові карти можливих затоплень, підготовлені за результатами моделювання COASTOХ ГІС-експертом УГМІ Олексієм Іщуком, передані вже після початку війни в Київську міську державну адміністрацію для формування обґрунтованих планів реагування на надзвичайні ситуації. Ці карти адресно для кожного будинку в потенційній зоні затоплень показують можливу глибину води для різних сценаріїв екстремальної ситуації.
У листопаді 2022 року, коли стало відомо, що російські війська замінували греблю Каховської ГЕС, утворився розподілений колектив модельєрів-розробників COASTOX з ІПММС (Марк Желєзняк, Максим Сорокін, Сергій Ківва) і ГІС-експертів УГМІ (Олексій Іщук, Андрій Орещенко), які використали для моделювання наслідків руйнування Каховської ГЕС об’єднані карти глибин Каховського водосховища, нижнього Дніпра, Дніпровсько-Бузького лиману, Чорного моря і карти топографії берегів нижнього Дніпра, які можуть бути затоплені за руйнації греблі КахГЕС. Як максимальний сценарій руйнування греблі було прийнято миттєве утворення 400-метрового прорану.
«Прогнозні розрахунки — карти затоплень на випадок руйнування греблі були передані в ДСНС у лютому 2023-го у вигляді цифрових карт можливих зон затоплень. На жаль, гребля була зруйнована 6.06.2023 і нам довелось побачити, що ці прогностичні карти спрогнозували наслідки катастрофи з великою точністю. Ми прогнозували максимальний рівень води біля водомірного посту (вп) у Херсоні заввишки 5,4 м. Заміри після вибуху показали 5,6 м. З ранку 6.06.2024 ми проводили оперативні розрахунки з передачею результатів у ДСНС у порівняні з даними вимірів нижче греблі (вп «Херсон») і в Каховському водосховищі (вп «Нікополь»). Це порівняння дало змогу, по-перше, ідентифікувати динаміку прорану: моментальне руйнування греблі на 400 метрів, а з другої доби — поступове збільшення площі прорану через розмив дна. По-друге — розраховувати динаміку рівнів затоплень нижче греблі й динаміку осушення водосховища. Порівняння результатів моделювання максимальної зони затоплення з супутниковим знімком, що обробляв Андрій Орещенко, також добре продемонструвало збіг розрахованої області затоплень з реальним затопленням.
Результат моделювання і дані вимірювань розбивають російський фейк про руйнування греблі українськими обстрілами. Таке миттєве руйнування всієї основної частини греблі, яке підтверджує математична модель, можливо лише вибухівкою, закладеною вздовж фундаменту всієї довжини греблі ГЕС», — вважає професор Желєзняк.
Після руйнування КахГЕС на місці колишнього водосховища утворилась велика територія заплави, що перерізається основним «старим» річищем Дніпра та «старими» дніпровським протоками — річкою Конка та іншими. Також утворилась велика кількість заплавних озер.
Незабаром — нове водопілля на Дніпрі. І хоч після відносно теплої зими воно не очікується високим, однак важливо провести прогностичне моделювання для набору сценаріїв повені 2024 року, щоб визначити, які саме коливання рівнів води вона може викликати на Нижньому Дніпрі. А такі коливання обов’язково будуть з урахуванням того, що Дніпровське водосховище не має достатнього регулювального об’єму, щоб зрізати пік повені, й тому великі витрати води пройдуть через ДніпроГЕС «транзитом». Після розпростання хвилі повені по новій заплаві — колишньому дну Каховського водосховища — повеневі води призведуть до коливання рівнів на нижньому Дніпрі. «Зараз наш географічно розподілений колектив українських науковців готується до таких прогностичних розрахунків, які дадуть змогу також моделювати змив забруднювальних речовин з колишнього дна Каховського водосховища. Проводиться уточнення цифрових карт топографії колишнього дна з використанням супутникової інформації.
Для нас, усіх учасників цієї роботи з прогнозування можливих сценаріїв динаміки дніпровських вод, дуже важливим є відчуття, що виросла довіра до надійності наших результатів, які почали активно використовуватись у державних установах, відповідальних за безпеку і захист населення від шкідливого впливу вод природного, техногенного і військового походження», — сказав професор Желєзняк.
Олег ЛИСТОПАД
***
Нагадаємо, що о 2.50 ранку 6 червня 2023 року російські війська підірвали греблю Каховської ГЕС, спричинивши соціальну й екологічну катастрофу: Каховська катастрофа: перші нотатки та Підрив росіянами Каховської ГЕС: шалені збитки, скалічені долі, шкода довкіллю
Читайте також на нашому сайті:
Підрив Каховської ГЕС — катастрофа планетарного масштабу (інтерв’ю директора Інституту гідробіології НАНУ Сергія Афанасьєва щодо наслідків теракту для довкілля)
Що на морі: наслідки підриву росіянами КахГЕС
Відновлення «Каховки»: спочатку — дослідження (погляд на проблему завідувача відділу екологічної гідрології та технічної гідробіології Інституту гідробіології НАНУ Сергія Дубняка)
Якою буде доля Каховського моря? (стаття академіка Якова Дідуха про результати першої експедиції ботаніків, екологів у район катастрофи у липні 2023-го)
Як нівелювати наслідки теракту на КахГЕС? — потрібні наукові дослідження (коментарі членів Робочої групи НАН України з аналізу наслідків руйнування греблі Каховської ГЕС до статті Якова Дідуха «Якою буде доля Каховського моря?»,
Що виросте на дні Каховського «Моря» (огляд відгуків на статтю «Якою буде доля Каховського моря»)
Чи побачимо осетрів під Каховкою? (аналітична стаття Олега Листопада щодо можливості відновити осетрове стадо після теракту на КахГЕС)
Яків ДІДУХ: «До оцінки збитків довкіллю від російської агресії треба залучати науковців» (про результати другої експедиції ботаніків, екологів у район катастрофи у жовтні 2023-го)
Російський теракт на Каховській ГЕС: екологи світу нажахані наслідками (про «каховську» панель на міжнародній конференції United for Justices. United for Nature, яка проходила 20–21 жовтня 2023-го у Києві за участі міністрів захисту довкілля багатьох країн світу та представників європейських інституцій).