Волжско-Камский каскад ГЭС – это система из более чем 800 водохранилищ и нескольких десятков гидроэлектростанций. Комплекс до сих пор имеет огромное значение для жителей нескольких регионов, и оно лишь возрастет в будущем: потенциал ресурсов еще не исчерпан, а впереди ждет декарбонизация. Но возобновляемая, дешевая и практически углеродно-нейтральная электроэнергия имеет свою цену. Заплатили ее жители затопленных городов, заключенные в лагерях и даже рыбы.
Фантастика наяву
Масштабная электрификация – одно из важнейших достижений Советского Союза. Конечно, и до революции инновации проникали в жизнь горожан. В Петербурге, например, уже в последнее десятилетие XIX века функционировала небольшая ГЭС мощностью 300 кВт (для сравнения: чуть меньше 300 кВт*ч сегодня потребляет среднестатистическая российская семья в месяц). С помощью электричества освещались мосты и парки, ходили трамваи. Теплоэлектростанции на торфе, несколько ГЭС – все это к началу XX века существовало не только в столицах, но и в отдаленных губерниях.
Тем не менее, какой-то программы электрификации не было, и электростанции возникали не благодаря, а вопреки политике. Еще в 1910 году инженер Константин Богоявленский предложил построить ГЭС на Волге в районе Самарской Луки – это превратило бы город в настоящий промышленный центр. Был даже готов проект, идею поддержали другие инженеры. Правда, владелец этих земель, граф Орлов-Давыдов, счел идею сумасбродной и категорически запретил строительство. Та же участь постигла многие инициативы.
Зато коммунистов упрашивать не пришлось – уже в 1920 году была созвана Государственная комиссия по электрификации России (ГОЭЛРО). Разработкой плана активно занимался сам Ленин.
Годом ранее подобный орган под руководством Богоявленского начал работу в Самаре. Инженер доказывал необходимость и возможность возведения ГЭС на Волге, благодаря чему заслужил славу «неутомимого агитатора и фанатика Волгостроя». По его замыслу, новый гидроузел позволил бы запустить множество заводов, дешево и быстро застроить весь регион, освоить находящиеся здесь месторождения и решить проблему частых засух, ведь создание водохранилища упростило бы орошение земель. Мечта коммуниста! И она сбылась, но главный вдохновитель этого уже не увидел. Стройка Жигулевской (ранее Куйбышевской) ГЭС, шестой ступени Волжско-Камского каскада, началась в 1950 году. Сам Константин Богоявленский к этому времени уже погиб в лесоповальном лагере под Красноярском – его арестовали в 1936 году за контрреволюционную деятельность и шпионаж. Некоторым членам ГОЭЛРО повезло больше. Глеб Кржижановский, тоже родом из Самары, был председателем комиссии, дожил до 1959 года (хоть и под пристальным наблюдением НКВД) и стал фактически отцом Единой энергетической системы России.
План ГОЭЛРО спустя десять лет оказался перевыполнен – это изумило даже фантаста Герберта Уэллса. Он посещал СССР в 1920-х годах, встречался с Лениным и чрезвычайно скептически относился к его стратегии электрификации. Этой поездке Уэллс посвятил книгу «Россия во мгле». В 1934 году писатель вновь приехал в СССР, и ему пришлось признать, что он находится не во сне, а в реальности. И в ней Советскому Союзу удалось увеличить выработку электроэнергии в семь раз (хотя планировалось в четыре), до 13,5 млрд кВт*ч, построить 20 тепло- и десять гидроэлектростанций. Без проделанной работы последующая индустриализация была бы невозможна.
Цена быстрого прогресса – тысячи жизней заключенных трудовых лагерей. Эта система родилась в 1930-е годы, а к 1950-м достигла своего апогея. Так, Куйбышевскую ГЭС строили каторжники Кунеевлага, они составляли около 80 % всех рабочих. В 1950-м началась стройка Волжской (ранее Сталинградской) ГЭС в Волгограде, в 1960-е она была крупнейшей в мире. Первые три года строительство велось с использованием труда заключенных Ахтублага. И ранее, еще при реализации плана ГОЭЛРО в 1930-х, ГЭС на Волге возводили арестанты. В 1935 году было принято решение о строительстве в Верхневолжье Рыбинской и Угличской гидроэлектростанций. Здесь трудились заключенные Волголага. Относительно небольшая смертность (менее 1 %) выросла до 25 % во время войны из-за туберкулеза, пеллагры (вид авитаминоза) и недостатка продовольствия. Точное число погибших здесь за несколько лет неизвестно – десятки тысяч человек.
Атлантида в Верхневолжье и Италия в Тольятти
За редким исключением, большинство ГЭС требуют строительства плотин и водохранилищ. Волга – непостоянная река, и сезонные колебания для нее естественны. Из-за разницы в количестве осадков уровень воды может различаться в разы, а больше половины годового стока приходится на весну. Водохранилище же становится аккумулятором воды и поддерживает круглогодичный ее запас. Во время весеннего паводка здесь накапливается вода, что одновременно не дает реке выйти из берегов. Но создание водохранилища подразумевает затопление значительных территорий. И, конечно, это случилось при строительстве ГЭС на Волге.
Среди затопленных городов – небольшая, но процветающая Молога в Ярославской области. По первоначальному плану строительства Рыбинской ГЭС крупные населенные пункты должны были остаться невредимыми. Но ее мощность решили увеличить с 200 до 330 МВт. Для этого нужно было поднять высоту водохранилища – всего на четыре метра, с 98 до 102. Но это обрекало Мологу на затопление. Горожан (около 6 тыс. человек) пришлось переселить на новые места, а всего из-за строительства ГЭС судьбу жителей Мологи разделили 130 тыс. человек: в Ярославской области было затоплено около 740 населенных пунктов. Чтобы в будущем ничего не мешало судоходству, строители вырубали лес, спиливали телеграфные столбы и подрывали колокольни. Подготовка длилась несколько лет, и в апреле 1941 года началось заполнение чаши Рыбинского водохранилища. Этот процесс завершился в 1946 году.
Похожая судьба у городка Корчевы в Тверской области. На момент затопления при наполнении Иваньковского водохранилища здесь проживало около 3 тыс. человек. Всех перевезли в поселок Конаково, получивший статус города. Некоторые разбирали бревенчатые дома и собирали заново на новом месте. Еще один город Верхневолжья, Калязин, был затоплен на две трети Угличским водохранилищем в 1939 году. Из воды здесь выглядывает колокольня Николаевского собора (точнее, то, что от нее осталось). Ее не стали разрушать, чтобы использовать как маяк, а в итоге она стала главной достопримечательностью города. В 1980-е опасно накренившуюся колокольню укрепили, а в этом году закончилась ее реставрация – обновили фасад и подсветку, воссоздали часы, усилили перекрытия и смотровую площадку.
Из-за строительства Жигулевской (ранее Куйбышевской) ГЭС затопили 270 населенных пунктов, в том числе город Ставрополь-на-Волге с населением 12 тыс. человек. Это название появилось только в 1990-е годы, чтобы отличать ушедший под воду Ставрополь от Кавказского. Небольшой город оказался на пути будущего Куйбышевского водохранилища в 1950 году. Жителям пришлось расселяться в новые рабочие поселки, многие объекты которых, включая сотни километров дорог, построили заключенные. По сути, Ставрополь был перенесен в другое место, чуть выше по течению. В буквальном смысле – деревянные дома разбирали и вновь собирали на новом месте, а кирпичные и каменные просто ломали. Благодаря ГЭС началось быстрое развитие города: строились заводы, росло население. В 1960-е здесь проживало уже больше 80 тыс. человек. В 1964 году город переименовали в Тольятти, в честь генсека коммунистической партии Италии Пальмиро Тольятти. Спустя два года совместно с итальянским автоконцерном FIAT здесь началось строительство Волжского автомобильного завода (ВАЗ). Население города стало расти еще быстрее – за последующие шесть лет оно увеличилось вдвое, к 1970 году здесь проживали уже 251 тыс. человек.
Плюсы, минусы, подводные камни
Жители затопленных городов довольно быстро оправились от переселения: переезд стал для многих стартовой точкой, а не трагедией. Создавались новые рабочие места, росли города, промышленность, мощные ГЭС во многом позволили стране пережить Великую Отечественную войну. Кроме энергетического, водохранилища имеют и транспортное значение. За 1940–1950-е годы грузооборот вырос в разы, были проложены новые судоходные трассы – появилась единая система речных путей.
Конечно, не все было идеально, ведь ложа для водохранилищ подготавливались в спешке и без достаточного опыта. Неубранный порубочный материал всплывал и мешал проходу судов. Не учли проектировщики и проблему заиления дна водохранилищ, которая приводит к уменьшению гарантированной глубины водных путей – главной угрозе для транспортной функции Волжского каскада.
Вдобавок, хоть выработка энергии на ГЭС практически углеродно-нейтральна (но не абсолютно), крупные станции все же наносят ущерб природе. Прежде всего, при наполнении водохранилищ многие виды лишаются привычных мест обитания – разрушаются экосистемы, занимающие десятки гектаров. Теряются и сельскохозяйственные земли. Плотины нарушают пути миграции рыб к местам нереста, а при преодолении гидросооружений животные нередко страдают. Исследования в районе Угличской, Иваньковской и Рыбинской плотин показали, что молодь часто получает травмы: рваные и рубленые раны, разрыв плавательного пузыря т. д. ГЭС нанесли вред и осетровому хозяйству – минимум в миллиард рублей к 1989 году (один из вариантов компенсации – искусственный выпуск молоди, впрочем, ущерб все же невозможно покрыть – такова цена прогресса).
А еще строительство гидроэлектростанций невероятно дорогое и трудно окупаемое. При этом многим плотинам грозит разрушение из-за изменения климата – это может привести к катастрофе с жертвами в десятки или даже сотни тысяч человек. Еще одна проблема – сброс сточных вод и промышленных отходов в водохранилища. Вблизи ГЭС из-за дешевой электроэнергии часто располагаются промышленные предприятия. Дно водохранилищ в местах сброса отходов аккумулирует тяжелые металлы, продукты нефтепереработки, азот- и фосфорсодержащие вещества. Ежегодно в бассейн Волги сбрасывается до 20 % всех сточных вод страны. В каждом регионе есть и собственные специфические проблемы. В Тольятти, например, из-за работы гидроагрегатов на Жигулевской ГЭС появляются трещины на фасадах близлежащих домов. Сброс воды во время весеннего половодья приводит к возникновению вибраций и настоящих микроземлетрясений.
Из-за этих недостатков и рисков крупные ГЭС теперь уже не рассматриваются как «зеленые», в Европе и США от их использования отказываются. Тем временем, в развивающихся странах их только начинают строить. К счастью, сейчас о последствиях запуска гидроэлектростанций известно больше, и при их проектировании учитывают уроки прошлого. Так, при строительстве Нижне-Бурейской ГЭС в Амурской области несколько лет назад многие краснокнижные растения выкопали и пересадили. Разрабатываются fish-friendl – плотины, турбины которых не мешают рыбам плыть по своим делам. На некоторых станциях эта проблема решается постройкой специальных дорог для речных жителей – это позволяет рыбам преодолевать высокие плотины самостоятельно и без риска.
Из-за изменения климата ученые прогнозируют увеличение стока рек в водохранилища, что, в свою очередь, приведет к росту производства электроэнергии. При этом и сами плотины влияют на климат. Рыбинское водохранилище, например, сделало лето в районе более влажным и прохладным. Немало повлияла на это и вырубка лесов при подготовке к затоплению – высокие деревья уменьшали действие циклонов за счет создания вертикальных потоков воздуха. Станут ли ГЭС нашими друзьями или врагами в процессе декарбонизации, выдержат ли новые погодные условия – покажет время.
Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.
