Приручить волжскую воду

Часть 1. Планирование

Строительство гидросооружений на Волге обсуждали еще с начала 1930-х годов – негоже было позволить такой мощной и сильной реке течь просто так. Госплан СССР в период с 1931 по 1936 год провел десятки совещаний, на которых обсуждали проекты строительства гидроузлов на Волге. Кроме выработки транспортных и энергетических целей, они должны были решить проблему орошения некоторых районов Заволжья.

Рассмотрев более десяти проектов, 22 мая 1931 года ЦК ВКП(б) выпустило постановление «О борьбе с засухой и орошении Заволжья». Согласно ему, первую гидростанцию хотели построить в районе города Камышин, мощностью в 1,8–2 млн кВт. Она должна была орошать посевы пшеницы. Но этого так и не случилось, как и многого другого из планов по приручению великой русской реки: в стране началась война, и фокус промышленности сместился на боевые нужды.

К вопросу о Большой Волге вернулись только в 1949 году. Теперь он входил в зону ответственности Гидропроекта Главгидростроя МВД СССР, и построить планировали уже другой объект – большую Сталинградскую ГЭС мощностью 1700 МВт, которая впоследствии стала Волжской. Прежде чем приступить к строительству, у Мамаева кургана на правом берегу Волги возвели миниатюрную модель гидроэлектростанции в масштабе 1:150, где отработали методы перекрытия реки и компоновку основных сооружений. Главный инженер Сталинградской ГЭС Андрей Васильевич Михайлов взял за пример для «вдохновения» Куйбышевскую гидроэлектростанцию.

Вид с нижнего бьефа на водосливную плотину перед затоплением, volges.rushydro.ru

Конечно, по ходу проектирования вносили не одно изменение – так, в строй ввели дополнительный сороудерживающий комплекс (для защиты турбин от плавающих предметов), машинный зал (помещение, где находится техника, вырабатывающая электроэнергию) с полуоткрытого поменяли на закрытый, добавили рыбоподъемник (для миграции рыб). Помимо технических перемен произошли и «культурные»: со здания ГЭС убрали все башни, скульптуры, шпили и архитектурные элементы декора – курс был взят только на функционал. Всего проектированием ГЭС занимались 11 научно-исследовательских институтов и еще около ста тематических организаций (конструкторских бюро и т. д.).

Часть 2. Строительство

Тот же масштаб по привлечению рабочей силы продолжился и на этапе строительства. Изначально это возложили на МВД СССР, а то, в свою очередь, отправило на стройку заключенных. На бумагах всеми работами занимались две специально созданные организации: «Сталинградгидрострой» и ее же Ахтубинский исправительно-трудовой лагерь. В 1950 году стартовали подготовительные работы – возводили жилье для рабочих и склады, прокладывали дороги и объекты инфраструктуры. В январе 1951 года на строительстве уже было занято 6 тыс. человек, из которых только 1031 были наемными работниками. К концу года число заключенных в Ахтублаге достигло 13 664 человек, а пик пришелся на 1953 год, когда на ГЭС работали 26 тыс. арестантов.

Но в том же году умер Сталин. В стране провели массовую амнистию, освободили миллион политзаключенных, тем самым сократив число строителей. Следом решили вообще отказаться от использования труда узников и ликвидировали исправительно-трудовой лагерь, а строительство передали в руки Главгидростроя Министерства электростанций и электропромышленности СССР. Темпы работ заметно снизились, как и количество задействованных людей – на несколько тысяч человек (к 1955 году их было около 19 тыс.). Тем не менее, строительство гидроэлектростанции все равно закончили рекордно быстро – первый гидроагрегат заработал спустя восемь лет после того, как для будущей ГЭС вырыли котлован.

Взрыв низовой перемычки котлована 23 октября 1958 г. volges.rushydro.ruНачало затопления котлована через проран, образованный взрывом, в перемычке, volges.rushydro.ru

Волгу перекрыли осенью 1958 года, а в течение года в эксплуатацию ввели девять гидроагрегатов – уже тогда мощность гидроэлектростанции достигала 2415 МВт, что делало ее самой могучей и крупной в мире на тот момент. Кроме промышленных нужд, Волжская ГЭС имела для развивающейся страны огромное экономическое значение. По данным на 1960 год, себестоимость электроэнергии ГЭС была в девять раз ниже, чем то же количество электричества от тепловых электростанций, а само существование ГЭС позволило не сжигать 5 млн т угля. По сей день Волгоградское водохранилище, возведенное для ГЭС, снабжает водой населенные пункты, предприятия и оросительные системы, защищает территории от наводнений и исправно служит рыбному хозяйству. Не говоря уже о том, что Волжская ГЭС – это буквально мост, соединяющий два берега реки и два города: Волгоград и Волжский. По нему ежедневно проезжают сотни автомобилей, автобусов и поездов – сейчас это самый быстрый (всего за 20 минут!) способ пересечь реку и попасть из одного города в другой.

Сооружение наплавного моста через Волгу, volges.rushydro.ru

Часть 3. Эксплуатация

Из названия понятно, что главная функция гидроэлектростанций – выработка электроэнергии с помощью воды. А как именно это происходит? Суть такая: нужно, чтобы на ГЭС гарантированно поступала вода в течение всего года, и не просто так, а под давлением, – поэтому их обычно строят на реках с большими уклонами. Волга была для этого идеальным вариантом, так что масштаб строительства и затраты на него вполне оправданы.

На ГЭС (любой, не только Волжской) есть гидротурбины, через которые протекает вода и проворачивает лопасти. Они, в свою очередь, приводят в движение вал, а вместе с ним и рабочее колесо, связанное с ротором электрической машины – генератором переменного тока. Чтобы передавать электроэнергию на большие расстояния, на электростанциях установлены трансформаторы, которые увеличивают напряжение в 10–15 раз. По линиям электропередачи, соединенным с ГЭМ, электричество поступает в населенные пункты.

На Волжской ГЭС оборудованы 22 турбины, многие из которых обновили не так давно (до этого они проработали около 30 лет). После всех модернизаций мощность Волжской ГЭС составляет 2650 Мвт, но станет еще больше, когда закончатся работы по замене гидрогенераторов. Это ожидается к 2026 году, когда мощность ГЭС увеличится до 2744,5 МВт.

Монтаж рабочего колеса, 1958 г. volges.rushydro.ru

Часть 4. Продолжение следует

Появление столь крупной ГЭС определило создание Единой энергосистемы России – совокупности разных объектов, принимающих и передающих электроэнергию. Так, регионы Центра, Поволжья и Юга сформировали единый комплекс, который обеспечивает электроэнергией многие города в 81 субъекте страны и растянулся на восемь часовых поясов.

Волжская ГЭС входит в еще одну глобальную структуру – Волжско-Камский каскад ГЭС. Это сеть водохранилищ, гидроузлов и гидроэлектростанций на Волге, Каме и Шексне, построенных друг за другом, как ступени. Из 13 гидроузлов 12 имеют гидроэлектростанции. Большинство составляющих каскада построили еще в советские времена, с 1930 по 1980 год, однако по сей день это самая крупная транспортно-водно-энергетическая система в Европе. Объекты каскада покрывают большую часть электропотребления в России, и благодаря им функционирует Единая энергетическая система страны.

Центральный пункт управления гидроэлектростанции, 1961 г. volges.rushydro.ru

Почему нужен именно каскад, а не одна ГЭС равной мощности? Причин несколько: 1) если построить несколько плотин друг за другом, они затопят меньшую территорию; 2) одна большая плотина на реке, которая будет принимать необходимое количество воды, потребует больших вложений, чем несколько маленьких; 3) при каскадном строительстве ГЭС их мощность можно менять – например, в случае паводков.