1-4 Гидроэнергетика в период первых пятилеток (1928/29—1940 гг.)
Второй период развития гидроэнергетики характеризуется выполнением и перевыполнением плана ГОЭЛРО, строительством таких крупных гидроустановок, как Днепрогэс, Нижне-Свирская ГЭС, первых волжских гидроэлектростанций.
Днепровская ГЭС имени В. И. Ленина, проект которой был разработан под руководством известного гидротехника проф. И. Г. Александрова (впоследствии академика), сооружена ниже порожистой части реки у г. Запорожья, вблизи острова Хортица (рис. 1-3).
В состав сооружений Днепровского гидроузла входили: здание ГЭС с девятью агрегатами общей мощностью 560 тыс. кВт. расположенное на правом берегу Днепра, бетонная плотина дугообразной формы (для увеличения длины водосливного фронта), перекрывающая па протяжении трех четвертей километра русло реки, и большой трехкамерный шлюз у левого берега.
Бетонная плотина такой большой длины с максимальной высотой более 60 м явилась одним из крупнейших сооружений в мировой практике гидротехнического строительства.
Днепровская ГЭС для своего времени была самой мощной в Европе и крупнейшей в мире.
1-3. Днепровская ГЭС имени В. И. Ленина.
Привлеченные для консультации американские специалисты считали, что такое грандиозное сооружение, как Днепрогэс, не под силу русским инженерам, не имевшим опыта строительства крупных гидроэлектростанций.
Основой коллектива Днепростроя стали гидростроители, прошедшие хорошую школу на Волховстрое. Начальником строительства был назначен Л. В. Винтер, главным инженером Б. Е. Веденеев (оба впоследствии академики), заместителем начальника Π. П. Ротерт (впоследствии первый начальник Метростроя).
Со всех концов страны на эту ставшую всенародной стройку стали прибывать рабочие. Весной 1927 г. на берегах Днепра уже развернулись подготовительные работы.
Выполнение огромных по тому времени объемов строительных работ (5,3 млн. м3 земельно-скальных и 1,2 млн. м3 бетонных) днепростроевцы начали практически без квалифицированной рабочей силы и без машин. Единственной «механизацией» были грабарки.
Постепенно стройка оснащалась техникой и превращалась в школу индустриального строительства. Днепрострой стал кузницей кадров, которые впоследствии пошли на другие стройки, стали командирами производства.
Днепрогэс был построен в рекордный срок — за 5 лет. Первого мая 1932 г. строители рапортовали Родине: "Ток включен! Днепр работает на социализм!".
Сооружение первой на Днепре плотины, поднявшей уровень воды над порогами на 30 м, и судоходного шлюза позволило организовать сквозное судоходство по Днепру.
Днепрогэс вызвал к жизни мощную приднепровскую индустрию. Появились промышленные гиганты: «Запорожсталь», «Днепроспецсталь», заводы алюминиевый, ферросплавный и другие. Днепрогэс преобразил Приднепровье, превратил этот район в промышленный центр. Электроэнергия станции позволила электрифицировать сельское хозяйство в прилегающих районах.
Таким образом, сооружение Днепрогэса полностью отвечало требованиям плана ГОЭЛРО о комплексном подходе к использованию водных ресурсов.
Пример Днепростроя показателен еще и в том отношении, что в период первой пятилетки советская гидроэнергетика имела тенденцию к самостоятельному развитию и критически оценивала достижения зарубежной техники. Характерно, например, что американский консультант Купер считал предельной мощностью Днепрогэса 240 тыс. кВт, тогда как в первоначальных предположениях коллектива, руководимого проф. И. Г. Александровым, эта мощность составляла 390 тыс. кВт (13 агрегатов). Пересмотр проекта в 1929 г. во время строительства позволил повысить мощность каждого агрегата и довести общую установленную мощность до 558 тыс. кВт, соответственно чему и было заказано уникальное энергетическое оборудование (девять гидроагрегатов по 62 тыс. кВт).
1-4. Нижне-Свирская ГЭС имени Г. О. Графтио на р. Свири.
В канун первой пятилетки, в 1927 г., началось строительство в труднейших геологических условиях Нижне-Свирской ГЭС мощностью 96 тыс. кВт на р. Свири.
Впервые в мировой практике предстояло расположить тяжелые бетонные сооружения на сжимаемых грунтах—глинах.
В 1933 г. строительство Нижне-Свирской ГЭС было закончено (рис. 1-4). Эта гидроэлектростанция имела большое значение дли электроснабжения Ленинградского промышленного района; первый свирский гидроузел одновременно намного улучшил судоходные условия на Свири в ее наиболее порожистой части и явился одним из важнейших звеньев Беломорско-Балтийского полного пути.
В связи с возраставшими масштабами гидроэнергетического строительства в 1930 г. был создан трест Гидроэлектрострой, объединивший проектирование и строительство гидроэлектростанций. В 1932 г. проектно-изыскательские организации были выделены в самостоятельный трест Гидроэнергопроект, впоследствии преобразованный в проектно-изыскательский институт.
В том же 1932 г. для проектирования и строительства гидроэлектростанций на Средней Волге на базе Днепростроя был создан Средволгострой, а для выполнения проектно-изыскательских работ по каналу Волга—Москва и верхневолжским гидроэлектростанциям была создана специализированная организация Гидропроект (в послевоенные годы Гидропроект был преобразован в проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт).
Одной из первых и важных задач Гидроэнергопроекта было изучение гидроэнергоресурсов страны и выявление наиболее эффективных гидроэлектростанций для первоочередного строительства. Необходимо было также в короткие сроки не только освоить зарубежный опыт гидроэнергостроительства, но и разработать отечественные методы и технические решения по большому количеству сложнейших вопросов гидротехники, гидравлики, геотехники, геологии оснований и т. п.
Для проведения широких исследований по гидротехнике и смежным областям науки и техники были созданы два ведущих института: ВНИИГ имени Б. Е. Веденеева (с 1924 г.) и ТНИСГЭИ имени А. В. Винтера (с 1932 г.).
Сооружение электростанций в годы предвоенных пятилеток осуществлялось быстрыми темпами и в широких масштабах. В 1935 г., к 15-летию плана ГОЭЛРО, этот план по мощности электростанций был перевыполнен в 3 раза. Мощность гидроэлектростанций достигла без малого 900 тыс. кВт. В эксплуатации находилось уже 11 районных гидроэлектростанций общей мощностью 771,3 тыс. кВт.
Строительство гидроэлектростанций в рассматриваемый период наиболее широко велось в Закавказье, на Северном Кавказе, в Средней Азии и Казахстане в районе рудного Алтая, на Северо-Западе Европейской части СССР (Кольский полуостров, Карелия). Развитие гидроэнергетики в этих районах определялось, с одной стороны, недостатком или отсутствием местного топлива, а с другой, — высокой эффективностью использования водных ресурсов. Гидроэнергостроительство продолжало развиваться здесь и в последующие годы, в результате чего гидроэлектроэнергия заняла значительное место в энергобалансе этих районов.
В Закавказье были построены Дзорагетская ГЭС, Риопская ГЭС на р. Риони (1933 г.), Канакерская ГЭС на р. Раздан (1936/1940 гг.), Аджарис-Цкальская ГЭС (1939 г.) с напорным деривационным туннелем длиной около 3 км и другие гидроэлектростанции. На Северном Кавказе, на притоках Терека и Сулака, были сооружены высоконапорные Гизельдонская (1934 г.), Баксанская (1936/1939 гг.) и Гергебильская гидроэлектростанции (1937 г.). В составе сооружений последней была построена первая в СССР высокая плотина арочного типа. В Средней Азии были построены Кадырьинская ГЭС в Ташкенте (1933 г.), Бурджарская и Верхне-Варзобская ГЭС в Таджикистане (1936 г.), крупные гидроэлектростанции — Комсомольская и Тавакская (I очередь) на р. Чирчик (1939—1941 гг.). При строительстве Чирчикских ГЭС впервые в СССР были сооружены деривационные каналы большой протяженности.
Для энергоснабжения горной промышленности Алтая было построено несколько деривационных гидроэлектростанций, использующих большое падение речек Граматухи, Ульбы, Хариузовки и других.
Широко развернулось гидротехническое строительство в северо-западном районе страны.
В первой пятилетке в исключительно короткие сроки было построено (1931 —1933 гг.) крупнейшее для того времени водохозяйственное сооружение — Беломорско-Балтийский канал, соединивший бассейн Волги с Балтийским и Белым морями и обеспечивший сквозное судоходство по Беломорско-Балтийскому водному пути. Канал сократил путь между Балтийским и Белым морями на 4 000 км.
От Повенца на Онежском озере до Беломорска на Белом море длина канала 227 км. На канале было построено 128 различных гидротехнических сооружений, среди которых 15 плотин, 49 дамб, 19 шлюзов, 40 км искусственных каналов, несколько гидроэлектростанций и др.
Быстро развивавшаяся промышленность Кольского полуострова, богатого полезными ископаемыми, требовала большого количества электроэнергии. В связи с отсутствием на месте топлива было решено строить здесь гидроэлектростанции, использующие энергию многочисленных, часто порожистых рек.
Первую гидроэлектростанцию на р. Ниве — Ниву II — построили в 1934 г. На небольшом протяжении (22 км) эта река имеет падение 128 м. Здесь был запроектирован каскад из трех гидроэлектростанций, две из которых построены уже в послевоенные годы.
Недалеко от г. Мурманска на р. Туломе была сооружена самая северная в стране гидроэлектростанция — Нижне-Туломская (1937 г.).
Важный этап в развитии гидроэнергетики связан с началом использования водных ресурсов крупнейшей реки Европы Волги.
В начале 1930 г. Центральный Комитет партии принял решение о проработке как в энергетическом, так и в ирригационном отношении проблемы Самарской (Куйбышевской) гидроэлектростанции на Самарской Луке.
1-5. Угличская ГЭС на р. Волге.
При разработке проекта Куйбышевской ГЭС стало ясно, что правильное решение по этому грандиозному сооружению возможно лишь при увязке проекта гидроузла со схемой переустройства всей Волги в энергетических, транспортных и ирригационных целях.
Этот замысел начал формироваться по мере продвижения работ по Куйбышевской ГЭС и получил известность под названием «Схемы Большой Волги», которая предусматривает комплексное использование огромных водных ресурсов Волги и ее главнейшего притока Камы.
Развитие тяжелой промышленности и машиностроения, накопление опыта проектирования и сооружения крупных гидроэлектростанций и каналов позволили поставить на очередь строительство на Волге ряда гидроузлов, включая Куйбышевский.
В 1937 г. был закончен сложный комплекс гидротехнических сооружений — канал имени Москвы, соединивший Волгу с Москвой и сделавший се портом трех морей — Балтийского, Белого и Каспийского. Помимо решения транспортной задачи, канал разрешил проблему снабжения водой г. Москвы и обводнения Москвы-реки.
По каналу общей протяженностью 128 км волжская вода последовательно расположенными пятью насосными станциями поднимается на 40 м на волжско-московский водораздел и далее следует самотеком. Все насосные управляются автоматически из центрального пункта.
На канале, кроме многих сложных инженерных сооружений (10 плотин, 11 шлюзов, десятков мостов и пр.), было построено восемь гидроэлектростанций небольшой и средней мощности.
Головным сооружением канала имени Москвы является Иваньковский гидроузел на Волге, расположенный ниже г. Калинина. В состав гидроузла входит гидроэлектростанция мощностью 30 тыс. кВт. Образовавшееся в результате постройки гидроузла водохранилище получило название Московского моря.
Одновременно с окончанием строительства капала имени Москвы на Волге ниже Иванькова началось сооружение Угличского и Рыбинского гидроузлов (рис. 1-5).
Угличская ГЭС мощностью 110 тыс. кВт вступила в эксплуатацию в 1940 г., а первая очередь Рыбинской — в 1941 г. На этих гидроэлектростанциях были установлены поворотнолопастные турбины мощностью по 55 тыс. кВт (при напоре 13,2 м) с рабочими колесами диаметром 9 м. С созданием этих турбин на Ленинградском металлическом заводе СССР вышел на одно из первых мест в мире в области гидротурбостроения.
За 1928—1940 гг. было построено 39 средних и крупных гидроэлектростанций общей мощностью около 1,5 млн. кВт.
К концу 1940 г. выработка электроэнергии гидроэлектростанциями достигла 5,11 млрд. κвτ·ч, т. е. превысила дореволюционную в 146 раз! Удельный вес гидроэлектроэнергии в общем электроэнергетическом балансе страны возрос с 4% в 1928 г. до 10,6% в 1940 г.
