Во втором пятилетием плане, рассмотренном и утвержденном XVII съездом партии в январе-феврале 1934 г, было намечено завершить ту огромную работу, которая обеспечит за СССР экономическую независимость и даст возможность по ряду хозяйственных показателей догнать и перегнать передовые капиталистические страны в технико-экономическом отношении.
Во втором пятилетии произошли существенные изменения в развитии гидроэнергетики Если по плану ГОЭЛРО и в первой пятилетке строительство гидроэлектростанции, их расположение по районам диктовались острейшей потребностью в электроэнергии для районов, не обеспеченных топливом, то во втором пятилетии была намечена программа планомерного использования гидроэнергетических ресурсов страны В этот период было начато осуществление Волжского каскада ГЭС и продолжались работы по освоению уникального Севано-Разданского (Зангинсього) каскада в Армянской ССР. Правда, при дальнейшей разработке схемы Большой Волги были найдены более эффективные варианты решения тех же задач а именно вместо Ярославского сооружения в период 1935—1940 гг. построено Рыбинское, вместо Пермского гидроузла на Каме проектировался Соликамский, а орошение Заволжья вместо Камышинского гидроузла связано с Куйбышевским Однако это нисколько не изменило принципа комплексного использования Волги, основанного на создании плотинами огромных подпертых водохранилищ и зарегулировании ими стока, а также на получении энергетического, транспортного и ирригационного эффектов.
Хотя эти связанные с Волгой сооружения декретированы и запроектированы во второй пятилетке, их строительство и сдача в эксплуатацию были отнесены на третью и последующие пятилетки.
Поэтому рассмотрим, что было сделано по гидроэнергетике во втором пятилетии помимо обрисованного выше комплексного строительства.
Крупнейшими энергетическими промышленными сооружениями, введенными в эксплуатацию в период второй пятилетки, являются «Грузинский Днепрогэс» — Рионская станция на р Риони (июль 1933 г ) и Нижне-Свирская ГЭС имени Г. О. Графтио (декабрь 1933 г ).
Рионская ГЭС, оборудованная четырьмя гидротурбинами радиально осевого типа, построенными на Ленинградском металлическом заводе и по своей мощности (12 200 кВт) превысившими турбины прежних лет, была предназначена для нужд ферромарганцевой промышленности и электрической тяги на Закавказских железных дорогах и в первую очередь на Сурамском перевале, который является первенцем электрифицированных магистральных железных дорог СССР.
Известно, что В. И. Ленин придавал огромное значение электрификации транспорта Еще в апреле 1918 г в «Наброске плана научно-технических работ» Ленин указывал, что при составлении плана народного хозяйства необходимо «Обращение особого внимания на электрификацию промышленности и транспорта » 1
Электрификации тяги предшествовало обстоятельное изучение систем тока необходимых параметров электровозов и преобразовательных агрегатов для тяговых подстанций и др В решении этих принципиальных вопросов имевших о точки зрения развития электрической тяги на магистральных железных дорогах общесоюзное значение, принимали непосредственное участие такие выдающиеся ученые, как А В Вульф, Г. О. Графтио, А Б Лебедев В А Шевалин и др.
На Сурамском перевале была применена система постоянного тока напряжением 3 тыс. в, принятая для электрификации первоочередных линий магистральных железных дорог СССР В свое время это решение было наиболее прогрессивным В комплекс работ по электрификации тяги на Сурамском перевале входило также сооружение первой в Грузии и одной из первых в Союзе 110-киловольтпой линии передачи ЗАГЭС— Рионгэс на металлических опорах для питания электроэнергией как тяговых подстанций, так и районных нагрузок.
Перевод Сурамского перевала 16 августа 1932 г на электрическую тягу ознаменовал крупную победу отечественной электроэнергетической промышленности2.
Рис 7 «Наклонная» Нижне-Свирская ГЭС (промежуточные стадии осадки здания станции).
Строительство Нихкие-Свирской гидроэлектростанции, протекавшее в исключительно неблагоприятных геологических условиях (сжимаемое глинистое основание), занимает выдающееся место в истории советской и мировой гидроэнергетики Первое решение о строительстве было принято на заседании СНК 3 мая 1918 г , состоявшемся под председательством В. И. Ленина Однако гражданская воина и интервенция отодвинули начало работ до осени 1927 г 19 октября 1927 г по новому, двухступенчатому проекту было заложено строительство Нижне- Свирской ГЭС, которая при напоре 10,5 м затапливала 14 порогов.
Мировой практике возведения менее сложных и менее массивных сооружений, чем нижнесвирские, на мягких, но более однородных грунтах, чем сжимаемые девонские глины берегов и ложа Свири, известны многочисленные случаи разрушения гидротехнических сооружении Поэтому в стремлении облегчить гидротехникам, имевшим за собой лишь опыт Волховстроя, решение задачи, впервые возникшей в мировой практике на р Свири, Советское правительство пригласило ряд виднейших иностранных консультантов Об одном из них, американском инж Култере, записано в официальной документации следующее «Консультант Днепростроя Купер, также привлеченный к рассмотрению проблемы проектирования Нижне-Свирской ГЭС, не только не предложил никакого конкретного решения ее, но указал на опасность и бессмысленность возведения гидротехнического сооружения на подобных грунтах» 22
1 В И Ленин Сочинения, т 27, стр 288
2 Сехниашвили К истории электрификации тяги на Закавказских ж д Тбилиси, 1955
«Материалы Правительственной комиссии по приемке Нижпе-Свирской ГЭС» т I
Однако наши гидростроители во главе с Г. О. Графтио прекрасно справились со всеми трудностями строительства плотины на сжимаемом моренном основании Данные механики грунтов позволили наперед (рассчитать осадку отдельных частей и ход осадки во времени. По предложению Г. О. Графтио, впервые в мировой практике была применена «наклонная» гидроэлектростанция (рис 7) Учитывая высокую степень сжимаемости грунта, было принято решение строить станцию с небольшим наклоном и монтаж агрегатов также выполнять с наклоном 0,075% в сторону нижнего бьефа Расчеты Г. О. Графтио полностью оправдались после поднятия напора здание ГЭС приняло вертикальное положение.
Свирская массивная плотина высотой 22 м получила оригинальную форму так называемого «распластанного профиля» Ее осадка в натуре достигла 24 см Опыт проектирования этой плотины был использован в проектах водосливных плотин на Волге.
На строительстве Нижне-Свирской ГЭС было выполнено 5 млн. м3 земляных и 580 тыс. м3 бетонных работ смонтировано около 5 тыс. металлоконструкций Наиболее трудной задачей строительства явилось предохранение вскрытых грантов от промерзания и вспучивания напорными водами и снижение влияния осадки грунта на сооружения.
По механизации и организации работ Свирьстрой стоит на одном уровне с Днепростроем Здесь были применены вполне современные по тому времени механизмы Землечерпание выполнялось снарядами, способными вынимать грунт из-под воды на глубине ил. Для сухопутных работ успешна использовался экскаватор-драглайн с ковшом емкостью 3 м3, при длине стрелы 38 л Производительность такого снаряда в условиях тяжелых моренных грунтов Свири с большим количеством валунов достигала за месяц 40—50 тыс. м3 при трехсменной работе В качестве новых видов механизмов на бетонном заводе Свирьстроя была применена пневматическая разгрузка цемента из вагонов и пневматическая же подача цемента в бункеры завода.
Вопреки мрачным пророчествам инж Купера гидроэлектростанция была пущена в эксплуатацию 19 декабря 1933 г (один агрегат), а полностью вступила в строи 30 сентября 1935 г Ее установленная мощность — 116 тыс. кВт, а среднегодовая выработка 600 млн. кВтч электроэнергии, что экономит стране ежегодно около 400 тыс. т бурого угля.
Станция оборудована крупнейшими (по тому времени) поворотно-лопастными турбинами мощностью по 29 тыс. кВт каждая с диаметром рабочего колеса 7,4 м Четвертую турбину для этой станции изготовил Ленинградский металлическим завод, что явилось огромнейшим достижением советской техники Постепенно наши заводы освоили и производство всякого рода высоковольтной аппаратуры, необходимой для устройства и эксплуатации электропередач Большой опыт накопили и строители электропередач, а потому оказалось возможным допустить в ряде новых сооружений напряжение свыше 150 кВ Линия Свирь — Ленинград протяженностью 240 кч, явилась первой в нашем стране электропередачей.
та построена вторая ГЭС на Свири которая также уже десять тет работает без каких-либо осложнений, которых так опасался американский инженер напряжением 220 кВ Это же напряжение было затем применено на ряде других наших электропередач и до 1955 г, т.е. до вступления в строи линии электропередачи Волжская ГЭС имени Ленина — Москва, являлось самым высоким, практически используемым для электропередач (см рис. 30)
Одновременно с удовлетворением энергетических потребностей Свирскии гидроузел значительно улучшил судоходные условия р Свири в ее наиболее порожистой части и явился важнейшим звеном Беломорско-Балтийского водного пути.
* * *
В феврале 1934 г XVII съезд партии дал директиву «Продолжать линию на более широкое использование для электроснабжения местных видов топлива и особенно гидроэнергетических ресурсов» 1 В связи с этим строительство ГЭС получило новый мощный толчок.
В 1934 г началась эксплуатация второй очереди Земо-Авчальской ГЭС в Грузии и вошли в строй Ульбинская гидроэлектростанция на р Малой Ульбе (приток Иртыша) — для энергоснабжения горной промышленности Алтая — и Нивагэс 2 в Заполярье на Кольском полуострове, богатом полезными ископаемыми.
Ульбинская ГЭС имеет первый в СССР крупный деревянный деривационный водовод, диаметром 3,25 м при длине 8 км, и каменнонабросную плотину водосливного типа, высотой 10 м, длиной 110 м, с деревянной диафрагмой, сооруженную по проекту выдающегося русского инженера Η П Пузыревского (см рис. 55).
Быстро развивавшаяся на Кольском полуострове промышленность требовала большого количества электроэнергии В связи с отсутствием на месте топлива решено было строить гидроэлектрические станции для использования энергии многочисленных, часто порожистых рек этого района Первая ГЭС была построена в 1934 г на р Ниве У истока реки из оз Имандра была сооружена регулирующая плотина для всего Нивского каскада ГЭС, а на среднем течении построена Нивагэс 2 мощностью 45 тыс. кВт.
По уровню электрификации СССР уже в 1934 г вышел на третье место в мире (в 1925 г он занимал 11-е место), имея впереди лишь США и Германию и разделяя свое место с Канадой и Англией (см рис. 73) Мощность электростанций СССР в 1934 г почти в шесть раз превосходила мощность всех электростанций дореволюционной России, а выработка электроэнергии превышала в десять с лишним раз уровень 1913 г.
Уже в 1931 г план ГОЭЛРО, казавшийся некоторым скептикам несбыточной мечтой, был выполнен досрочно по основным показателям, а к концу 1935 г (к 15 летию плана ГОЭЛРО) — перевыполнен почти в три раза (табл 11).
Таблица 11а.
Выполнение плана ГОЭЛРО в области электроэнергетики.
* 1921 г.
Таблица 116
Английский писатель Уэллс, побывав в 1934 г в СССР, осознал величие Ленина и его дела Он писал тогда в книге «Опыт автобиографии» «Плодотворные идеи Ленина продолжают оказывать воздействие и после того, как перестал творить их создатель И в настоящее время их воздействие, видимо, так же сильно, как и раньше »
Мощность ГЭС к 1935 г увеличилась по сравнению с дореволюционной в 56 раз и составила 896 тыс. кВт на 19 районных ГЭС (вместо 640 тыс. кВт на 10 ГЭС по плану ГОЭЛРО), которые обеспечивали годовую выработку свыше 3 млрд. кВтч Удельный вес гидроэлектростанций в общей выработке электроэнергии был равен в 1926 г ничтожной величине, доле процента, в 1932 г районными гидроэлектростанциями произведено 7,3% всей выработки электроэнергии районных электростанций.
Производство электроэнергии в СССР за семь лет (1929 —1935 гг. ) увеличилось с 5 до 25,9 млрд. кВтч, причем ежегодный прирост выработки быт равен в среднем 2,5—3-летнему приросту производства электроэнергии в Англии и Германии.
Иная картина наблюдалась в капиталистических странах «В Северной Америке, Франции и Швейцарии заметен сильный упадок в выработке электроэнергии, и только в СССР продолжается неуклонный рост гидроэнергетического строительства»,— писал в апрельском номере 1935 г французский журнал «La Technique Modcrne»
В Германии удельный вес ГЭС в общем электробалансе упал с 21,5% (1932 г ) до 14,9% (1934 г ) В США при росте выработки электроэнергии тепловыми станциями с 48 млрд. кВтч (1933 г ) до 55 млрд. кВтч (1934 г ) выработка гидроэлектроэнергии снизилась за тот же период с 32,5 до 30 млрд. кВтч.
Во втором пятилетии началось использование великой русской реки Волги За 4 года и 8 месяцев (1933—1937 гг. ) было завершено грандиозное строительство сложного комплекса гидротехнических сооружений — канала имени Москвы (рис 8), который, соединив Волгу с Москва-рекой, превратил нашу столицу в порт трех морей — Балтийского, Белого и Каспийского 2.
1 Сб «Директивы КПСС и Советского правительства», т 2, стр 393
Рис 8 Схема канала имени Москвы.
Канал имени Москвы, длиной 128 км, по своим масштабам намного превысивший такие строительства, как Суэцкий и Панамский каналы, включает 240 гидротехнических сооружений, среди которых много оригинальных конструкций. Создано семь земляных плотин, общей протяженностью 6340 м, с напором от 14 до 27,5 м, три бетонные плотины — одна на Волге (Иваньковская) и две на Москва-реке (Перервинская и Карамышевская), И шлюзов с 14-ю камерами с расчетным напором 6,3—10 м, восемь гидроэлектростанций; из них первые две — Иваньковская и Сходненская общей установленной мощностью 60 тыс. кВт — были подключены в 1937 г. в Московскую энергосистему.
Головное сооружение канала имени Москвы — Иваньковский гидроузел (рис. 9) — расположен в 120 км ниже г. Калинина. Он был введен в строй в 1936 г. и положил начало использованию Волги для комплексных водохозяйственных нужд — энергетики, транспорта и водоснабжения.
Водосливная бетонная плотина Иваньковского гидроузла с напором свыше 20 явилась первым в мире образцом относительно высоконапорного сооружения на моренных суглинках (рис. 10). Ее неглубокие водосливные отверстия служат для регулирования горизонта воды верхнего бьефа и сброса льда; донные отверстия — для сброса основной части паводков и промыва наносов.
Подпор от плотины распространяется выше г. Калинина. Полный объем водохранилища (называемого «Московским морем») равен 1,2 млрд. л«3. Его ширина — 7—8 км, площадь зеркала— 327 км2. Водохранилище служит для регулирования стока Волги и подачи воды в канал имени Москвы.
Из общего комплекса земляных работ, выполнявшихся на строительстве Иваньковского узла, наиболее интересны работы по намыву русловой земляной плотины на Волге. Эта плотина является первым крупным напорным намывным сооружением, построенным в СССР. Намыв осуществляется землесосами стационарного типа и в качестве пульповодов служили деревянные трубы. Среднесуточная производительность намыва — 3100 м3 и максимальная — 7920 м3.
Иваньковская ГЭС первая в СССР имеет открытую конструкцию силового здания. Станция оборудована двумя поворотно-лопастными гидротурбинами советского производства по 15 тыс. кВт каждая, к. и. д. турбин достигает рекордного уровня — 93,7%. Турбины Иваньковской ГЭС впервые в практике отечественного гидротурбостроения были полностью автоматизированы. (В настоящее время Иваньковская и все другие ГЭС канала имени Москвы переведены на телеуправление.).
Особый интерес представляют насосные станции канала. На каждой (из пяти) насосной станции установлены четыре пропеллерных насоса производительностью 25 м3/сек при высоте подъема 8,5 м. Создание этих насосов, при диаметре рабочего колеса 2,5 м, явилось крупнейшим достижением отечественного гидромашиностроения. Всеми насосами управляют с центрального пункта.
Рис. 9. Иваньковский гидроузел на Волге (вид с нижнего бьефа)
Интересным новшеством канала являются секторные затворы, впервые примененные в шлюзах СССР вместо обычных двустворчатых ворот. На многих шлюзах были установлены оригинальные опускные ворота сегментного типа.
Всего во втором пятилетии введено в строй 22 ГЭС общей мощностью около 540 тыс. кВт Кроме того, за 1932—1937 гг. происходило расширение существующих гидроэлектростанций Так, например, Днепровская гидроэлектростанция имени В. И. Ленина увеличила свою мощность с 310 тыс. кВт до 558 тыс. кВт, т.е. в 1,8 раза.
Таким образом, мощность гидроэлектростанций СССР за вторую пятилетку возросла более чем в два раза, увеличившись на 540 тыс. кВт Выработка гидроэлектростанций увеличивалась более быстрыми темпами, чем мощность ГЭС, при этом рост выработки происходил главным образом благодаря улучшению использования установленной мощности ГЭС среднегодовое число часов использования установленной мощности ГЭС поднялось с 1620 (1932 г) до 4180 (1937 г) Производство гидроэлектроэнергии за второе пятилетие увеличилось более чем в пять раз, достигнув в 1937 г почти 4,2 млрд. кВтч.
Рис 10 Водосливная плотина Иваньковского гидроузла (разрез но двухъярусной секции)
Мощность всех электростанций СССР за второе пятилетие выросла почти в 1,8 раза, составив в 1937 г 8235 тыс. лет, а вы работка электроэнергии в 1937 г достигла 36,1 млрд. кВтч, против 2 млрд. кВт ч в 1913 г, т.е. увеличилась более чем в 18 раз в то время как в США за этот же период выработка электроэнергии возросла в 6,7 раза.
Темп среднего прироста производства электроэнергии в СССР в 1929—1937 гг. составивший 24,8%, значительно превысил темпы среднего прироста производства электроэнергии любой капиталистической страны (в среднем 4,6%) Потребление электроэнергии на душу населения достигло в 1937 г 215 кВтч против 14 кВтч в год в дореволюционное время, те с превышением в 15,4 раза (в США за этот же период потребление на одного жителя увеличилось всего в 4,9 раза) В СССР были достигнуты также значительно более высокие, чем в зарубежных странах, показатели и по использованию мощности электростанций 61,4% (1936 г) против 35,6% в США, 28,8% в Англии и 28% в Германии Таким образом, советские энергетические системы использовались несравненно эффективнее зарубежных и каждый киловатт установленной мощности наших станций давал электроэнергии в 1,5—2 раза больше, чем в зарубежных странах Столь высокий эксплуатационный показатель работы советских электростанций с тенденцией к дальнейшему ежегодному повышению явился результатом планового регулирования потребления энергии разными потребителями в нашей стране.
Во втором пятилетии молодая Советская республика далеко продвинулась вперед в развитии электрификации Если дореволюционная Россия занимала по выработке электроэнергии 15-е место в мире, то СССР в период с 1930 по 1935 г опередил по выработке электроэнергии Англию, Канаду, Японию, Францию, Италию и Норвегию Это была всемирно-историческая победа первой социалистической державы, занявшей после напряженной работы третье место в мире (после США и Германии) по важнейшему показателю промышленного развития страны — производству электрической энергии.
Во второй пятилетке для целей электрификации еще шире стали использоваться местные виды топлива, а также гидроэнергия, причем на них в 1937 г был на 80% основан электростанций СССР.
Удельный вес выработки гидроэлектростанций в общей выработке электроэнергии в СССР составил 11,5% (см рис. 71).
Таким образом, несмотря на достигнутые успехи, гидроэнергетические ресурсы СССР использовались в годы второй пятилетки все еще недостаточно В частности, наша страна в области гидроэнергетического строительства значительно отставала от США., где в 1937 г гидроэлектростанциями было выработано около 33% общего количества производимой электроэнергии.
Созданная за годы двух первых пятилеток мощная металлурги веская и машиностроительная база обеспечила дальнейший рост советской гидроэнергетики Ленинградский металлический завод создал для ряда ГЭС оригинальные конструкции турбин и регуляторов, которые показали хорошие энергетические и эксплуатационные качества Конструкции отечественных турбин и регуляторов часто превосходили лучшие образцы иностранных фирм В 1937 г впервые в практике отечественного гидромашиностроения были автоматизированы турбины выпущенные для канала имени Москвы на основании схем и конструкций, разработанных Ленинградским металлическим заводом.
