На мой скромный взгляд, гидроэлектростанции – это лучший дар предыдущих поколений нынешнему поколению. Многовековые монументальные сооружения, массовое возведение которых можно представить только в рамках плановой экономики и массовой аккумуляции труда, уже много лет исправно вырабатывают мегаватты энергии, снабжая деревни, сёла и города электричеством.
Чиркейская ГЭС – одно из самых сложных гидротехнических сооружений человечества. Хотя бы потому, что расположено на достаточно гористой территории республики Дагестан, богатой на землетрясения.
И сегодня, пусть и кратко, мы с вами пробежимся по истории создания очередного инженерно-технического чуда, а так же рассмотрим те проблемы, с которыми столкнулись инженеры и строители во время возведения.
Чиркейская ГЭС – начало истории
Итак, в Российской Федерации, в республике Дагестан, на бурливой реке Сулак, стоит огромная железобетонная махина, способная скрытыми турбинами вырабатывать колоссальное количество энергии.
Если посмотреть на главную водную артерию региона опытным взглядом гидростроителя, то можно сразу же понять, что Сулак не сильно подходит для возведения ГЭС. Хотя бы потому, что основной источник питания реки – дождевые осадки и талые воды с высокогорных ледников. Но иного выбора не было. И несмотря на недостаток мощности течения, институтом Ленгидропроект, был разработан подробный чертёж план будущей плотины. А иначе было никак – отдалённый регион требовал для своего развития своего источника питания, отчего талантливейшие советские инженеры, засучив рукава, принялись выполнять распоряжение партии.
Начало строительства станции – 1963 год. И, забегая вперёд, скажу, что для запуска первой турбины, здешним строителям потребовалось чуть больше 10 лет.
Что интересно: строительство основания началось ещё до того, как был утверждён технический проект (он изменялся с течением времени и переходил из рук в руки, пока не попал к специалистам Ленгидропроекта). Так как уже были намечены планы по завершению строительства, пришлось идти на риск и начинать строить заготовку без окончательного утверждения чертежей и планов.
Ещё одно экстравагантное инженерно-техническое решение – правобережный тоннельный водосброс, а так же особое приплотинное здание, которое строилось с запасом прочности, с учётом очень сложных геологических условий (в том числе с врезкой в борта ущелья в стеснённых местах).
В здании ГЭС было реализовано ещё один небывалый приём – двухрядное расположение силовых агрегатов, что позволило вдвое укоротить здание, просматриваемое в изначальном проектном решении.
Строительство Чиркейской ГЭС
В 1963 году всё началось с создания временных автодорог со стороны Кизилюрта и Буйнакска – важнейших транспортных артерий для поставок материалов и рабочей силы. Параллельно шли работы по возведению линий электропередач общей мощностью 35 киловатт.
Поначалу, посёлок строителей вынужденно располагался в ложе будущего водохранилищами. Но уже в ноябре 1963 года была выбрана площадка для размещения постоянного посёлка гидроэнергетиков и гидростроителей – Дубки.
Естественно, не обходилось без трудностей. К примеру, буквально в первый же год произошёл обвал скального массива в 23 тысячи кубических метров, который смог закупорить водоток. Но, надо сказать, что эта беда, приведшая к быстрому поднятию воды на 22 метра, позволила сделать ряд важных выводов и по ходу строительства изменить проект в пользу увеличения запасов прочности и надёжности, с учётом возможности возникновения аналогичных ситуаций.
Река Сулак была перекрыта 29 октября 1967 года. Для этого использовался направленный взрыв и общее количество взрывчатых веществ в количестве 37 тонн. В результате взрыва было обрушено 65 тысяч кубических метров горных пород, что позволило образовать перемычку высотой свыше 20 метров.
Котлован ГЭС, после перекрытия реки, также прокладывался буровзрывным методом с выборкой породы экскаваторами и автосамосвалами БелАЗ-540. Для укрепления уязвимых склонов была реализована сложная шестиярусная продольная система крепления. Эта необходимость возникла тогда, когда очередной обвал разрушил котлован, подготавливаемый под здание ГЭС.
Регион землетрясений
Первый бетон начал заливаться 28 февраля 1970 года. И уже 14 мая 1970 года стройплощадка оказалась в эпицентре сильнейшего землетрясения магнитудой 9 баллов. 22 населенных пункта были практически стерты с лица земли. Без без крова остались десятки тысяч людей в Махачкале, Буйнакске и других городах и селах республики.
Но ГЭС выстояла....
Последствия – три оползня в зоне влияния ГЭС и общее сползание свыше 10 миллионов кубических метров пород, что снова привело к перекрытию течения реки. Но несмотря на то, что поднявшаяся вода понеслась через гребень, перемычка котлована смогла удержать основной удар, а строительный тоннель стал прекрасным водоотливом в экстренной ситуации.
Чудом уцелела одна из сторон, удерживающих плотину - но она была "ранена", впоследствии ее буквально пришили строительными тросами обратно к скале.
Благодаря всему перечисленному выше и тому, что все сооружения возводились с запасом прочности, пострадала только строительная техника, а стройка затормозила на полгода. Но нужно сказать, что ВСЕГО на полгода, так как землетрясение подобной силы, при ином стечении обстоятельств, могло полностью свести все усилия строителей на нет. Да и то всё это время персонал строительной площадки беспрестанно занимался сбором осыпавшихся камней. Так что и само словосочетание «остановка стройки» - спорно.
Запуск плотины
Благодаря высокому уровню механизации и организации работ, проводимых в столь сложном регионе, 13 августа 1974 года плотина была поставлена под напор. Запуск первого агрегата, как уже вскользь упоминалось выше (без конкретизации даты), произошёл 22 декабря 1974 года. Второй и третий силовые агрегаты были введены в эксплуатацию намного позже – 28 сентября и 30 декабря следующего года. Последний, четвёртый гидроагрегат был запущен 30 июня 1976 года. Но официальное завершение стройки, с учётом всех доработок и полного застывания бетона, произошло 9 февраля 1981 года – именно тогда был подписан акт приёмки гидротехнического сооружения и ввод его в промышленную эксплуатацию.
Всего, за всё время возведения Чиркейской ГЭС, произведено 2,143 миллиона кубических метров выемки скального грунта. Общий объём земельно-скальных пород – 2,686 миллионов кубических метров. Общая стоимость возведения (по ценам 70-х годов) – 283 миллиона рублей. Не так много, с учётом стоимости других гигантских инфраструктурных проектов СССР.
Жемчужина энергетики Северного Кавказа
Возведённый гидроузел просто прекрасно вписался в природный ландшафт и стал его неотъемлемой частью. Местное ущелье имеет общую глубину свыше 200 метров. И Чиркейская ГЭС словно бы является продолжением суровых и красивых склонов.
Благодаря работе трансформаторов, мощность, вырабатываемая гидрогенераторами, повышается до 330 киловатт. Ко всему прочему предприняты все необходимые меры, чтобы свести энергопотери к минимуму при передаче на расстояние и при вливании в единую энергосистему.
У Чиркейской ГЭС есть и негласное, но общепризнанное качество – самая стройная плотина в мире. Толщина сооружения на гребне – до 6 метров. В месте контакта с пробкой – до 30 метров. Высота плотины – чуть больше 232 метров. Длина – 338 метров. Водоприёмные устройства расположены ровно посередине.
Водосброс позволяет сбрасывать до 2,9 тысяч кубических метров воды ежеминутно при сезонных и экстренных излишках.
Чиркейское водохранилище – это (по максимальным точкам) - 120 метров глубины, 5 километров ширины и 40 километров длины. Подобные размеры позволяют водоёму быть самым крупным водохранилищем республики.
Каждый из 4 силовых агрегатов имеет мощность в 250 мегаватт. Основа – турбины радиально-осевого типа, которые могут вращаться в 200 «нормальных» оборотов в минуту. При этом вес каждой вращающейся части примерно 1,5 тонны, а сам ротор весит примерно 560 тонн. И, при необходимости, переносится сразу двумя кранами с общей траверсой.
К каждому агрегату подходит свой водовод, у каждого имеется спиральная камера для равномерного распределения воды между лопаток направляющего аппарата. Подачу воды можно регулировать закрытием и открытием этих лопаток, что позволяет контролировать общее давление на лопасти колеса.
Рабочее колесо при вращении приводит в движение два вала – турбины и ротора-генератора. И уже генератор преобразует механическую энергию вращения в электроэнергию, в прямом смысле этого слова, выпуская из себя животворящий свет и общую силу электричества.
От электроэнергии Чиркейской ГЭС питается колоссальное количество населённых пунктов, заводов, государственных учреждений. Собственно, развитие региона и стало возможным с вливанием в местную энергосистему необходимой мощности.
Так что предыдущее поколение оставило нам, своим потомкам, просто замечательный подарок – практически всё то, что мы имеем и чем пользуемся сейчас.
И ведь действительно понятно, почему сейчас не производится возведение новых гидроэлектростанций. Просто потому, что вырабатываемой мощности, с лихвой, хватает по настоящий день.
