Николай Шпаковский, редактор «Генератора».

Когда мой сын Павлик сталкивается с трудной задачей, он приглашает меня в «соавторы», чтобы использовать в качестве консультанта, информационного банка данных, как живую обратную связь.
Так было и на этот раз. Накануне мы переезжали по дамбе Днепр возле Черкасс, и я рассказывал ему о работе Кременчугской ГЭС, о цене получаемой там электроэнергии, о затопленных землях, погибших деревнях. А на следующий день он меня попросил: «Папа, давай вместе порешаем ГЭС с помощью ТРИЗ, а то у меня что-то не получается».

Поскольку начальных идей у нас не было, решили использовать АРИЗ. Сформулировали условие задачи, выделили техническое противоречие, составили мини-задачу, определили идеальный конечный результат, набросали рисунок. Получилось примерно следующее:
«Имеется сооружение для превращения кинетической энергии воды в электроэнергию. Оно дает необходимую электроэнергию, но в то же время выводит из оборота не менее необходимую пахотную землю».
Техническое противоречие:
«Для получения большого количества электроэнергии в водохранилище должно быть как можно больше воды, но чтобы сохранить пахотные земли, воды должно быть как можно меньше; другими словами, вода должна быть, чтобы вращать турбины, и воды не должно быть, чтобы не заливать поля». (рис.1)
Ввели ограничение на вредное действие, составили ИКР (идеальный конечный результат), который получился таким:
«Вода падает на турбины с необходимой высоты, но при этом не заливает земли». Получилось что-то несуразное: слой воды парит над землей, крутит турбины, а под ним люди пашут землю и пасутся коровы.
Не получив ничего вразумительного, сделали следующий шаг АРИЗ — выделили оперативные зоны взаимодействия. Их оказалось несколько — по количеству турбин. Эти зоны разбили весь слой парящей воды на ряд небольших потоков, которые как раз и приводят в действие турбины. Так, потоки воды обычно заключаются в желоба, а поскольку они на высоте, то под ними должны быть опоры. Короче говоря, уже на втором шаге АРИЗ появилась принципиальная идея решения задачи. Чтобы усилить решение, посмотрели ресурсы, имеющиеся в системе и вне ее. Наиболее мощный ресурс в наших условиях – это вода. Во-первых, она крутит турбины — это несколько десятков сравнительно небольших потоков воды, а во-вторых, является естественной опорой для этих рабочих потоков, поднимая и поддерживая их на необходимой высоте. Именно эта вторая, вспомогательная функция и дает огромный негативный побочный эффект — затапливает плодородные земли.
Для его устранения достаточно заменить основание рабочего потока, который сейчас опирается на толщу воды, сделать опору не сплошной, благо есть из чего выбрать — железобетонные колонны, столбы, мачты и т.д. Есть и готовые водоводы – трубы большого диаметра, желоба и т.д.
Таким образом, окончательный вариант решения определится уже на третьем шаге АРИЗ. Он имеет следующий вид (рис.2)
Несколько длинных водоводов на прочных опорах подают воду с верхнего участка реки, в нашем случае откуда-то из-под Канева, на турбины, расположенные возле Кременчуга или Черкасс. Чтобы не мешать судоходству, они тянутся по мелководью или даже выходят на берег. Как и требовал ИКР, вода вращает турбины, но землю не заливает, т.е. водохранилища как такового уже нет.
Водоводы должны проходить на уровне верхнего зеркала воды существующего ныне водохранилища, но с небольшим уклоном. Для естественного стока воды достаточно уклона в доли градуса —- именно такой минимальный уклон и должен иметь водовод; фактический угол уклона реки значительно больше, за счет этой разницы через определенное расстояние и образуется перепад уровней в несколько десятков метров.
В общем, для тренировочной задачки решение получилось вполне приемлемым, хотя и неожиданным, необычным, что впрочем характерно для ТРИЗ. Мы назвали нашу электростанцию «Эстакадной», т.к. водоводы на опорах образуют эстакады, по которым течет вода.
Прошло несколько месяцев, Однажды Павлик спросил: «Папа, а почему нигде не строят эстакадные ГЭС?»
«Вероятно потому, что до тебя никому в голову не приходило решать ГЭС с помощью ТРИЗ», потому что никто кроме нас с тобой не знает о том, что такие ГЭС можно строить. Срочно пиши в свой «Юный техник».
Просмотр специальной литераторы и патентного фонда показал, что использованный нами принцип забора воды с верхних уровней течения реки и подача ее на турбины в более низкие участки течения в гидроэнергетике давно применяется. Существует целый класс так называемых деривационных ГЭС, работающих по данному принципу, но... в нашем случае имеются «существенные», и притом весьма «существенные», отличия.
Разумеется, что в строительстве и работе ЭГЭС неизбежны и свои трудности. Однако все эти проблемы в принципе решаемы, было бы желание их решать.
Будет ли такое желание? Я лично особых иллюзий не строю. Павлик – наоборот, полон оптимизма. А как будет на самом деле — покажет время.

Журнал «ТРИЗ», 1992