Развитие гидроэнергетики - Волжская гидроэлектростанция

Гидроэнергетическое строительство на новом этапе (1956—1958 гг. ).

Волжская гидроэлектростанция имени В. И. Ленина.

XX съезд КПСС в феврале 1956 г дал директивы по шестому пятилетнему плану¹, которые определили дальнейшее увеличение гидроэнергетического строительства и необходимость возрастания удельного веса гидроэнергии в общей выработке электроэнергии по народному хозяйству.
Директивами предусматривалось завершение строительства крупнейших в мире Куйбышевской и Волгоградской ГЭС последовательное освоение гидроэнергетических ресурсов Волги, Камы и нижнего Днепра и строительство гидроэлектростанций в западных районах Европейской части СССР, на Кавказе, и в Средней Азии.
Особенностью программы директив явилось резкое увеличение гидроэнергостроительства в восточных районах и прежде всего в Сибири, где сосредоточена подавляющая часть гидроэнергоресурсов страны Сибирь с ее несметными природными богатствами уже давно привлекала лучших сынов России И вот наступило время великих свершении.
До пятой пятилетки на Востоке Советского Союза строилась одна крупная ГЭС — Усть-Каменогорская на реке Иртыш По директивам XX съезда КПСС были введены в эксплуатацию крупные гидроэлектростанции, строительство которых было начато в пятой пятилетке первенец Ангарского каскада Иркутская ГЭС (660 тыс. кВт) Новосибирская на Оби (400 тыс. кВт), Бухтарминская — вторая ГЭС на Иртыше (675 тыс. кВт) с самой высокой из строящихся (железобетонных) плотин (70 м), а также начато строительство новых, крупнейших в мире гидроэлектростанций Братской на Ангаре, полная проектная мощность которой составит 4500 тыс. кВт, и еще более крупной — Красноярской ГЭС на Енисее, мощностью 5 млн. кВт.

¹ «Директивы XX съезда КПСС по шестому пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1956—1960 гг » Госполитиздат, 1956

В республиках Средней Азии сооружались Хишрауская ГЭС на р Зеравшаи, Головная и Перепадная на р Вахш, кайракумская ГЭС «Дружба народов» на Сыр Дарье, Учкурганская на р Нарыт и др.
Начиная с 1959 г , развитие народного хозяйства СССР, в том числе электроэнергетики, предусмотрено контрольными цифрами первого семилетнего плана, утвержденными XXI внеочередным съездом КПСС.
За три года шестой (1956—1958 гг. ) пятилетки рост мощности электростанций и выработки электроэнергии шел стремительными темпами, как видно из табл. 16
Таблица 16
Темпы роста выработки электроэнергии в СССР в 1956—1958 гг.

Ежегодные приросты выработки электроэнергии за этот период превысили достигнутый уровень прироста во всех предыдущих пятилетках, а именно в 1956 г — 21,4 млрд. кВтч, в 1957 г — 18,0 и в 1958 г — 25,6 млрд. кВтч В 1958 г все электростанции СССР выработали 235,3 млрд. кВтч, т.е. больше, чем все электростанции Франции, Италии и Швеции вместе взятые.
Установленная мощность гидроэлектростанции достигла в 1957 г 10 млн. кВт, а выработка ими электроэнергии — 39,4 млрд. кВтч, или 18,8% суммарной выработки электроэнергии в СССР По сравнению с 1956 г производство электроэнергии возросло на 17,5 млрд. кВтч, причем 57% этого прироста приходилось на гидроэнергию, что явилось результатом быстрого ввода агрегатов на Волжской ГЭС имени Ленина Первый агрегат был введен в эксплуатацию в декабре 1955 г, за 1956 г было введено 11 адресатов и за 10 месяцев 1957 г — последние восемь агрегатов¹
В октябре 1957 г ГЭС достигла своей проектной мощности Таких темпов ввода мощности на одной станции не знало ни отечественное, пи зарубежное гидроэнергетическое строительство.
Рост установленной мощности гидроэлектростанции к 1958 г был особенно интенсивен  благодаря вводу на полную мощность ряда крупных ГЭС — Горьковской, Каховской, Гюмушской, Нива ГЭС 3, Верхне- Свирской, Княжегубской, Пермской, Иркутской и Новосибирской.

Рис 20 Консольная гидроэлектростанция с переливом через крышу здания (Княжегубская ГЭС в Заполярье).
Княжегубская ГЭС (рис 20), использующая сток крупнейшей реки Карелии — Ковды, интересна своей топографической схемой Она располагается не на самой реке, а в 30 км от ее устья, на узком, шириной 4,5 км, перешейке, отделяющем оз Ковдо (из которого вытекает река) от Княжей губы Белого моря Напор станции 36 м создается деривационным каналом, длиной 1,5 км, пересекающим перешеек, плотиной высотой 17 м, образующей небольшое буферное водохранилище, и отводящим каналом длиной 600 м.
* * *
Горьковский гидроузел — четвертая ступень Волжского каскада, строительство его было начато в 1948 г , введен в эксплуатацию на полную мощность 24 декабря 1956 г Горьковский гидроузел решает проблему энергетического и транспортного использования Волги на одном из важнейших ее участков Среднегодовая обеспеченная мощность гидроэлектростанции 400 тыс. кВт Выработка электроэнергии в средний по водности год составляет около 1,5 млрд. кВтч — примерно столько же, сколько производилось всеми электростанциями России в 1913 г.

¹40 В 1957 г эксплуатационный персонал Волжской ГЭС установил  закономерность После весеннего половодья, когда водохранилище было наполнено до наивысшей отметки и напор воды на турбины достиг максимальной величины, гидроагрегаты стали развивать вместо паспортной мощности 105 тыс. кет по 125 тыс. кет и более Специальные исследования подтвердили возможность длительной работы агрегатов станции с мощностью 126 тыс. кет Эти исследования послужили основой для перемаркировки паспортной мощности агрегатов Волжской ГЭС и увеличения ее до 126 тыс. кет.

Рис 21 Схема компоновки Горьковского гидроузла.
1—здание гидроэлектростанции 2 — водосбросная плотина 3— земляная плотина 4 — судоходный шлюз 5 — оградительные дамбы.

Створ гидроэлектростанции расположен вверх по течению от г Горького у г Городца (рис 21) Суммарная длина напорного фронта сооружений, перекрывающих Волгу,— 16,3 км В состав гидроузла входят здание ГЭС, расположенное в русловой части реки и примыкающее к железобетонной водосливной плотине (с двенадцатью пролетами по 20 м, рассчитанными на пропуск расхода воды 16 тыс.  м³/сек), которая (слева) примыкает к русловой земляной плотине, имеющей длину 1200 м, мощные земляные дамбы, примыкающие к коренным берегам, суммарной длиной до 11 км и объемом более 23 млн. м³, шлюз — двухступенчатый, двухниточный. Перед шлюзами устроены защищенные рейды для переформирования речных составов и отстоя при штормах.
Горьковский гидроузел повысил уровень Волги на 17 м Образовавшееся водохранилище с площадью зеркала 1600 км² распространяется до Рыбинской ГЭС Его полная емкость 8,7 км³ (полезная 2,8 м³) достаточна для сезонного регулирования стока Волги, составляющего здесь 54 км³ в год Здание ГЭС полуоткрытою типа В перекрытии машинного за та над каждым агрегатом сделаны проемы, через которые крап, грузоподъемностью 500 т, вынесенный наружу, подает в машинный зал необходимые детали Установлено восемь гидроагрегатов с поворотно-лопастными турбинами, изготовленными на Ленинградском металлическом заводе Мощность одной турбины (59 тыс. кВт при напоре 14,5 м) почти равна всей установленной мощности Волховской ГЭС Рабо чес колесо турбины имеет диаметр 9 м, г е типа верхневолжскою (см. рис. 66).

Все земляные сооружения гидроузла возведены из местных разнозернистых песков способом гидромеханизации.

Высокий темп развития гидроэнергетики СССР в 1956 — 1958 гг. был обусловлен проведением ряда мероприятий и прежде всего решительным переходом к высшему классу мощностей гидроэлектростанции и единичных мощностей гидроагрегатов, а также усилением сооружения каскадов ГЭС взамен отдельные изолированных гидроэлектростанций.
Экономическая целесообразность строительства крупных ГЭС по сравнению с мелкими (по удельным затратам) видна из табл. 17
Таблица 17
Снижение удельных затрат на гидроэнергостроительство в зависимости от мощности гидроэлектростанции.

Рост выработки гидроэлектроэнергии и сдвиг гидроэнергетического строительства на Восток, где производство электроэнергии сосредоточивается на особо крупных ГЭС, сопровождаются непрерывным увеличением средней мощности строящихся станций Если до 1940 г средняя мощность строившихся ГЭС составляла 80 тыс. кВт, а в период 1941 — 1950 гг. — 175 тыс. кВт, то средняя мощность ГЭС, строительство которых было (начато в период пятой пятилетки, достигла 400 тыс. кВт Однако эти мощности гидроэлектростанций, казавшиеся нам еще 10 лет назад чрезвычайно большими, теперь становятся средними.
С 1940 по 1958 г максимальная мощность ГЭС увеличилась с 434 тыс. кВт до 2300 тыс. кВт — вступила в строй в 1957 г на полную мощность Волжская ГЭС имени Ленина, а в декабре 1958 г пущен первый агрегат еще более мощной Волжской ГЭС имени XXII съезда КПСС (2563 тыс. кВт).
Наиболее крупные строящиеся ГЭС — Братская (4,5 млн. кВт) на Ангаре и Красноярская (5 млн. кВт) на Енисее Каждая из этих гигантских ГЭС в семь раз и более превышает мощность Днепровской ГЭС и почти в три раза — мощность всех 30 электростанций, которые по плану ГОЭЛРО намечалось построить за 15 лет.
Для сравнения укажем, что для США средняя мощность существующих ГЭС составляет 14 тыс. кВт, а намечаемых к строительству 70 новых ГЭС — немного выше 100 тыс. кВт Наиболее крупная из существующих и строящихся в США гидроэлектростанций имеет мощность 2 млн. кВт (см. рис. 74).
После полного освоения проектных мощностей ГЭС, введенных в СССР в период 1956—1960 гг. удельный вес ГЭС мощностью свыше 100 тыс. кВт составил 90% суммарной мощности всех ГЭС страны.
Неоспоримые преимущества в экономическом отношении и выигрыш времени, потребного на монтаж оборудования, дает переход на установку крупных гидроагрегатов на гидроэлектростанциях, как это подтверждается расчетами и курсом на повышение единичной мощности гидротурбин — от 16 тыс. кВт на Волховской ГЭС, 72 тыс. кВт на Днепровской до 126 тыс. кВт на Волжской гидроэлектростанции имени Ленина и на Волжской ГЭС имени XXII съезда КПСС Еще более мощные агрегаты изготовляют для строек семилетки.

Другой отличительной чертой нового гидроэнергетического строительства явилось усиление сооружения на важнейших реках страны энергокаскадов, т.е. гидроэлектростанций, следующих ступенями, взамен отдельных ГЭС.
В период с 1958 продолжалось создание каскадов ГЭС на Волге, Каме и Днепре и начато строительство первых ступеней крупных каскадов на сибирских реках — Ангаре и Енисее.
В первую очередь гидроэлектростанции строились в районах с напряженным энергетическим балансом — на Волжско-Камском каскаде, наиболее остро ощущающем дефицит энергии.
В 1956 г введена на полную мощность Горьковская ГЭС на Волге (400 тыс. кВт) и закончен ввод мощности 23 агрегатов на Пермской ГЭС (500 тыс. кВт), причем за один 1956 г было поставлено под нагрузку 12 агрегатов Завершено строительство Волжской ГЭС имени В. И. Ленина, официально открытой в ноябре 1957 г 5 ноября 1957 г строители Воткинской ГЭС на Каме уложили первый бетон в основные сооружения В 1958 г дали ток первые агрегаты Волжской ГЭС имени XXII съезда КПСС.
На Днепре в 1956 г введена на полную мощность Каховская ГЭС (312 тыс. кВт) — нижняя ступень Днепровского каскада — и продолжалось строительство трех ГЭС каскада Кременчугской, Днепродзержинской и Киевской.
Введены в эксплуатацию гидроэлектростанции Ондская на Беломорско-Балтийском канале, Кияжегубская на р Ковде, за Полярным кругом, Теребля-Рикская ¹ в Закарпатье, Хишрауская в Узбекской ССР Арзнинская — четвертая ступень Севано-Разданского каскада в Армении, Варваринская на Куре, ниже Мингечаурской ГЭС, Ткибульская, Гуматская 2 и Бжужская в Грузинской ССР.
В районе Тбилиси введется в строй на полную мощность Ортачальская ГЭС Особенностью этой станции является установка на ней впервые в практике отечественной гидроэнергетики прямоточных гидротурбин и размещение гидроагрегатов в бычках водосливной плотины.
В 1958 г широко развернулось строительство Гуматской ГЭС 1 на р Риони, а также подземных Ладжанурской и Храмской ГЭС 2 На Храмской ГЭС 2 проложен туннель длиной 13 км — самый длинный из всех сооруженных в Закавказье туннелей ².
* * *
Недалеко от Ленинабада, в урочище Кайрак-Кум ³, там, где на пути многоводной Сыр-Дарьи встают каменистые сопки и река резко поворачивает от них вправо осенью 1956 г дала первый ток самая крупная в Средней Азии гидроэлектростанция Называется Кайракумская ГЭС «Дружбой народов» не только потому, что ее электроэнергия питает промышленные предприятия, города и колхозы трех братских республик — Узбекской, Таджикской и Казахской, но и потому, что Кайракумскую ГЭС строили многочисленные представители нашей многонациональной страны Кайракумская ГЭС играет большую роль в подъеме экономики и культуры, в освоении целинных и залежных земель, в увеличении сбора хлопка Велико значение ГЭС в деле электрификации и орошения пустынных земель Голодной степи (см. рис. 48).
По своему типу ГЭС «Дружба народов» повторяет Пермскую ГЭС, т.е. машинный зал встроен в тело водосливной плотины.

Все шесть агрегатов введены в эксплуатацию в январе 1958 г Гидроузел включает ГЭС мощностью 126 тыс. кВт и самое большое в Средней Азии водохранилище — «Таджикское море», емкостью более 4 млрд. м³ Это «море» длиной 60 км, шириной 20 км и глубиной 22 м создавалось в течение нескольких лет за счет паводковых вод р Сыр-Дарьи в период таяния ледников Курампнского хребта, откуда она берет свое начало Воды Таджикского моря, пройдя через турбины Кайракумской и Фархадской ГЭС, орошают десятки тысяч гектаров пустынных земель Голодной степи на территории Таджикской, Узбекской и Казахской ССР В центре Голодной степи создается новый город, а вокруг него — 10 хлопководческих совхозов, питаемых водой ит Таджикского моря и электрическим светом от Кайракумской ГЭС Благодаря электроэнергии Кайракумской ГЭС начались более интенсивные разработки богатейших залежей цветных металлов и редких элементов в этом районе.
В водохранилище запущены миллионы мальков, и на его берегу уже строится рыбоперерабатывающий завод.