Эта статья входит в число хороших статей

Широковская ГЭС

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Широковская ГЭС
Широковская ГЭС в 1940-х годах
Широковская ГЭС в 1940-х годах
Страна

РоссияFlag of Russia.svg Россия

Местоположение

Пермский крайFlag of Perm Krai.svg Пермский край

Река

Косьва

Собственник

ПАО «Т Плюс»

Статус

действующая

Год начала строительства

1942

Годы ввода агрегатов

1947-1948

Основные характеристики
Годовая выработка электро­энергии, млн  кВт⋅ч

99,4

Разновидность электростанции

плотинная русловая

Расчётный напор, м

29,3

Электрическая мощность, МВт

28

Характеристики оборудования
Тип турбин

радиально-осевые

Количество и марка турбин

2×РО-123-ВМ-275

Расход через турбины, м³/сек

57,6

Количество и марка генераторов

2×ВГС 525/114-40

Мощность генераторов, МВт

2×14

Основные сооружения
Тип плотины

каменно-набросная; железобетонная контрфорсно-ящичная

Высота плотины, м

40

Длина плотины, м

275; 40

Шлюз

нет

ОРУ

110 кВ

На карте
Широковская ГЭС (Пермский край)
Red pog.png
Широковская ГЭС
Commons-logo.svg Категория на Викискладе

Широ́ковская ГЭС — гидроэлектростанция на реке Косьве в Губахинском районе Пермского края, у посёлка Широковского. Строительство Широковской ГЭС было начато в 1942 году и велось в годы Великой Отечественной войны преимущественно силами заключённых ГУЛага и представителями депортированных народов (немцами и калмыками). Одна из трёх гидроэлектростанций в Пермском крае, принадлежит ПАО «Т Плюс».

Природные условия[править | править вики-текст]

Широковская ГЭС расположена на реке Косьве (приток Камы) в 105 км от её устья. Площадь водосбора реки в створе ГЭС составляет 4760 км². Водный режим Косьвы характеризуется чётко выраженным весенним половодьем, летне-осенними дождевыми паводками и устойчивой зимней меженью. Доля талых вод в стоке реки составляет около 60 %, половодье обычно начинается в апреле, его средняя продолжительность составляет 65 дней. Среднегодовой расход воды в реке составляет 68,7 м³/с, среднегодовой сток — 2,16 км³. Максимальный расход воды, с повторяемостью один раз в 1000 лет, оценивается в 1700 м³/с[1]. Ниже Широковской ГЭС на реке Косьве расположена Губахинская плотина, выполняющая функции контррегулятора — в образованном ей водохранилище гасятся неравномерные в течение суток сбросы с Широковской ГЭС, что позволяет последней работать в наиболее выгодном режиме, без ущерба для водопотребителей ниже по течению[2].

Климат района расположения ГЭС умеренно-континентальный, с продолжительной зимой и коротким летом. Минимальная годовая температура достигает −54 °С, максимальная +36 °С, продолжительность безморозного периода — 181 день[3]. В основании сооружений ГЭС расположены аргиллиты, песчаники и аллювиальные отложения[4].

Конструкция станции[править | править вики-текст]

Конструктивно Широковская ГЭС представляет собой средненапорную плотинную гидроэлектростанцию с русловым зданием ГЭС (здание ГЭС входит в состав напорного фронта). Сооружения гидроэлектростанции имеют II класс капитальности и включают в себя каменно-набросную плотину, водосливную бетонную плотину, здание ГЭС, левобережную сопрягающую плотину, ОРУ-110 кВ. Установленная мощность электростанции на 1 января 2014 года составляет 28 МВт (по российским стандартам станция классифицируется как малая ГЭС), среднегодовая выработка электроэнергии — 99,4 млн кВт·ч[5][6][7][8].

Каменно-набросная плотина[править | править вики-текст]

Большую часть напорного фронта гидроузла образует каменно-набросная плотина длиной 275 м и наибольшей высотой 40 м (самая высокая плотина такого типа на момент её постройки в СССР[9]), ширина плотины по гребню составляет 5 м, по основанию — 81,1 м. Со стороны низового откоса через 6 м по высоте устроены четыре бермы шириной по 2 м. Отметка гребня плотины — 209 м. В плотину уложено 242 930 м³ камня[10][7].

В верховой клин плотины камень уложен с подбором, центральная часть плотины и низовой клин выполнены из неуплотнённой каменной наброски. С низовой грани до отметки 185 м выполнена пригрузка мелким камнем (карьерными отходами). В ходе реконструкции и усиления плотины в 1974—1989 годах нижняя часть центральной зоны плотины до отметок 187—189 м была замыта песком, в верхней части плотины выполнена цементация. Кроме того, была произведена цементация откосов берм и бетонирование гребня плотины[11].

Защита плотины от фильтрации произведена при помощи деревянно-битумного экрана из трёх слоёв еловых досок. Экран расположен по всей поверхности напорной грани, опирается на каменную кладку на растворе, сопрягается с основанием при помощи бетонного зуба, заглубленного на 5-6 м. Также к противофильтрационным устройствам плотины относятся понур с битумной гидроизоляцией и закрытый дренаж[12][13][7].

Водосливная плотина[править | править вики-текст]

Водосливная плотина предназначена для пропуска воды в сильные паводки либо при остановленных гидроагрегатах. Плотина железобетонная, имеет оригинальную контрфорсно-ящичную конструкцию: железобетонные плиты со стороны напорной и водосливной грани опираются на находящиеся внутри плотины бычки, устои и контрфорсы. Полости внутри плотины заполнены камнем и гравийно-щебнистой массой. Длина плотины, по разным данным, составляет 40 или 44 м, максимальный напор на плотину — 34 м, отметка гребня плотины — 209 м. В плотину уложено 31 тыс. м³ бетона[14][7].

Плотина имеет 4 водосливных пролёта, перекрываемых плоскими затворами размером 8×8 м. Пороги водосброса находятся на отметке 198,2 м. При полностью открытых затворах через плотину на отметке нормального подпорного уровня водохранилища может быть пропущено 1400 м³/c воды, на отметке форсированного подпорного уровня — 2080 м³/c. Для обеспечения санитарного попуска в нижний бьеф при сработке водохранилища ниже отметки порогов водосброса и остановленных гидроагрегатах предназначен донный водоспуск. Он расположен в левом (ближнем к зданию ГЭС) пролёте плотины на отметке 183 м и состоит из трех металлических труб диаметром 45 см с общим водозабором, имеющим сороудерживающую решётку и затвор. Пропускная способность водоспуска составляет, в зависимости от уровня водохранилища, 5,9-3,2 м³/c[15][7].

Гашение энергии потока сбрасываемой воды производится в водобойном колодце на железобетонной плите толщиной 3-4,5 м с двумя рядами зубов-гасителей. За водобойным колодцем располагается рисберма в виде гибкого тюфяка из шарнирно-скрепленных железобетонных плит размером 2×2 м. Сопряжение водосбросной плотины с каменно-набросной производится при помощи бетонного правобережного устоя и 12-метровой каменной стенки. Правобережный устой, в свою очередь, разделяется на три самостоятельных сооружения — собственно устой, стенка водобойного колодца и низовая ныряющая стенка. С левого берега водобойный колодец отделяется от отводящего канала здания ГЭС раздельным пирсом длиной 31 м[14][7].

Здание ГЭС[править | править вики-текст]

Images.png Внешние изображения
Image-silk.png Широковская ГЭС, современный вид
Image-silk.png Разрез по каменно-набросной плотине Широковской ГЭС

Здание гидроэлектростанции входит в состав напорного фронта, располагается между водосбросом и левобережной плотиной. Его длина, по разным данным составляет 33-38,5 м, ширина — 26,4 м, максимальная высота — 47 м. От основания до отметки дна водоводов здание ГЭС выполнено в виде единого бетонного массива, выше — в виде контрфорсно-силосной конструкции, с заполнением силосов (полостей в теле плотины) камнем. В здание ГЭС уложено 20,5 тыс. м³ бетона[16][7].

В машинном зале длиной 24 м и шириной 11,3 м смонтированы два вертикальных гидроагрегата мощностью по 14 МВт. Турбины радиально-осевые РО-123-ВМ-275, с диаметром рабочего колеса 2,75 м, работающие на расчётном напоре 29,3 м с максимальным расходом 57,6 м³/с через каждую турбину. Турбинные водоводы оборудованы сороудерживающими решетками, а также плоскими аварийно-ремонтными и ремонтными затворами. Генераторы типа ВГС 525/114-40, выдают электроэнергию на напряжении 10,5 кВ[17][16][7].

Выдача электроэнергии производится через группу из трёх однофазных трансформаторов мощностью 31,5 МВА на открытое распределительное устройство (ОРУ) и далее в энергосистему на подстанцию «Губаха» по одной линии электропередачи напряжением 110 кВ[7].

Левобережная сопрягающая плотина[править | править вики-текст]

Левобережная сопрягающая плотина (левобережное сопряжение) расположена между зданием ГЭС и левым берегом. Представляет собой глухую железобетонную плотину контрфорсно-силосного типа, с засыпкой силосов гравийно-щебнистой массой. Плотина состоит из четырёх отдельных секций, её длина составляет, по разным данным, 77-82 м. В основании плотины выполнен ленточный дренаж[18][7].

Водохранилище[править | править вики-текст]

Подпорные сооружения ГЭС образуют Широковское водохранилище, которое при нормальном подпорном уровне имеет площадь 40,8 км², длину 32,5 км, максимальную ширину 5 км. Полная и полезная ёмкость водохранилища составляет 526 и 363 млн м³ соответственно, что позволяет осуществлять суточное, недельное и сезонное (водохранилище наполняется в половодье и срабатывается в меженный период) регулирование стока. Отметка нормального подпорного уровня водохранилища составляет 206 м над уровнем моря (по Балтийской системе высот), уровня мёртвого объёма — 194,5 м, форсированного подпорного уровня — 208,3 м. В ходе создания водохранилища было затоплено 260 га сельхозугодий[19][7].

История строительства и эксплуатации[править | править вики-текст]

Images.png Внешние изображения
Image-silk.png Строящаяся Широковская ГЭС

В начале Великой Отечественной войны на Урал было эвакуировано большое количество промышленных предприятий. Они остро нуждались в электроэнергии. Одним из путей решения проблемы энергоснабжения виделось использование гидроэнергетических ресурсов региона, в связи с чем уже в 1941 году Гидропроект начал изучение рек Урала с целью выявления возможности строительства гидроэлектростанций. К осени 1942 года была подготовлена программа строительства на Урале одиннадцати средних и малых ГЭС общей мощностью 100 МВт, с вводом их в действие в 1943 году. Эта программа встретила возражения академика Б. В. Веденеева, который настаивал на нецелесообразности строительства этих ГЭС вследствие более высоких удельных капитальных затрат по сравнению с расширением существовавших тепловых станций. В то же время, по мнению Госплана СССР, строительство малых и средних ГЭС на Урале представлялось целесообразным по ряду причин, среди которых назывались дефицит топлива в регионе, меньшие (по сравнению с тепловыми станциями) затраты дефицитных материалов на строительство ГЭС, меньшие эксплуатационные затраты ГЭС. В итоге точка зрения Госплана возобладала[20][21].

5 ноября 1942 года было подписано постановление Государственного комитета обороны СССР № 2484-с «О строительстве средних и малых гидростанций первой очереди на реках Урала», санкционировавшее возведение пятнадцати малых и трёх средних ГЭС в Уральском регионе с вводом их в работу в конце 1943 года. В числе средних ГЭС было запланировано возведение Широковской ГЭС мощностью 24 МВт, Понышской ГЭС на реке Чусовой мощностью 24 МВт и Вилухинской ГЭС на реке Усьве мощностью 15 МВт. Строительство этих ГЭС возлагалось на НКВД, в качестве их основного оборудования предполагалось использовать гидроагрегаты, эвакуированные с гидроэлектростанций Ленинградской области и Карелии (так, на Широковской ГЭС планировалось смонтировать гидроагрегат с Лесогорской ГЭС)[21][22].

Проектированием Широковской ГЭС занялся входивший в то время в состав НКВД институт «Гидропроект», коллектив проектировщиков возглавил Н. В. Разин. Строительство станции началось в конце 1942 года с подготовительных работ — возведения железнодорожной ветки, строительной базы, карьеров для добычи песка и гравия, организации временного энергоснабжения стройплощадки. Станция строилась силами заключённых, мобилизованных немцев Поволжья, а с 1944 года — также калмыков, отозванных с фронта после принятия решения о депортации калмыцкого народа. Все они размещались в организованном 27 ноября 1942 года Широковском исправительно-трудовом лагере, численность заключённых в котором доходила до 7,7 тысячи человек. Условия содержания в лагере были тяжёлыми — так, в январе — марте 1943 года заключённые контингент лагеря жили в основном в палатках, большинство которых не имело отопления и других бытовых удобств, что способствовало распространению заболеваний. Питание, учитывая сложности военного времени, было скудным[23][24][25][26].

С января 1943 года началось строительство основных сооружений станции, которое велось преимущественно вручную. Из-за нехватки рабочей силы, техники и материалов, плохой организации труда строительство станции затянулось, сроки сдачи её в эксплуатацию неоднократно переносились. В 1944 году стала очевидной невозможность одновременного строительства сразу трёх ГЭС, вследствие чего было принято решение о приостановке строительства Понышской ГЭС и концентрации всех ресурсов на возведении Широковской ГЭС (строительство Вилухинской ГЭС, судя по всему, так и не было начато). Проект станции, разработанный Гидропроектом, неоднократно перерабатывался. Осенью 1943 года было решено отказаться от берегового водосброса и заменить его на русловую водосливную плотину, что в 3 раза снижало трудоёмкость работ. Весной 1944 года отказались от монтажа турбины Лесогорской ГЭС (уже доставленный на площадку строительства агрегат был реэвакуирован в Ленинградскую область) в пользу двух новых агрегатов, одновременно было решено увеличить высоту плотины[21][23][27].

В 1944 году на правом берегу было подготовлено основание плотины под кладку камня, началась укладка камня в основание плотины, верховую и низовую перемычки. Укладывался бетон в левобережную плотину, было закончено бетонирование зуба плотины. Началась лесоочистка зоны затопления и перенос из ложа водохранилища населённых пунктов. По состоянию на 1 февраля 1946 года, готовность здания ГЭС составляла 47,7 %, водосброса 70,8 %, плотины 45,8 %. В конце 1946 года была смонтирована спиральная камера первой турбины. В июне 1947 года готовность здания ГЭС возросла до 78 %, водосброса до 88 %, плотины до 95 %, левобережного сопряжения до 86 %. Весной 1947 года было начато заполнение водохранилища, первый гидроагрегат Широковской ГЭС был пущен в декабре 1947 года, второй — 29 апреля 1948 года. В постоянную эксплуатацию станция была принята 16 июня 1949 года[23][28][4].

Всего в ходе строительства Широковской ГЭС была произведена выемка 165 тыс. м³ земельно-скального грунта, насыпь 97 тыс. м³ грунта, а также выполнено 224 тыс. м³ каменной наброски, дренажей и фильтров. Было уложено 67 тыс. тонн бетона и железобетона, смонтировано около 700 тонн металлоконструкций и механизмов. Сметная стоимость строительства Широковской ГЭС в ценах 1936 года составила 118,9 млн рублей[4].

Широковская ГЭС с момента ввода в эксплуатацию входила в состав районного энергетического управления «Молотовэнерго», в 1962 году переименованного в районное энергетическое управление «Пермэнерго». В 1988 году оно было преобразовано в производственное объединение энергетики и электрификации «Пермэнерго», которое, в свою очередь, в 1992 году было преобразовано в ОАО «Пермэнерго». В 2004 году в рамках реформы РАО «ЕЭС России» Широковская ГЭС, как и ряд других электростанций Пермского края, была выделены из состава «Пермэнерго» в ОАО «Пермская генерирующая компания», которое, в свою очередь, в 2006 году было присоединено к ОАО «ТГК-9». В 2012 году ОАО «ТГК-9» создало дочернюю компанию — ООО «Губахинская энергетическая компания», в состав которой вошли Широковская ГЭС и Кизеловская ГРЭС. В 2014 году, в рамках консолидации активов КЭС Холдинга, ОАО «ТГК-9» было присоединено к ОАО «Волжская ТГК» (позднее переименованное в ПАО «Т Плюс»)[29][30][31].

В ходе эксплуатации Широковская ГЭС была неоднократно модернизирована. В 1974—1989 годах в связи с незатухающими деформациями была произведена реконструкция и усиление каменно-набросной плотины[11]. В 2005 году для гидрогенераторов станции была изготовлена современная система возбуждения[32], позднее была реконструирована также система автоматики гидротурбин и синхронизации генераторов[33]. Имелись планы замены в 2007—2008 годах гидроагрегатов Широковской ГЭС на новые мощностью по 20 МВт, но они реализованы не были[34]. В 2007 году было заменено рабочее колесо гидротурбины на гидроагрегате № 1 станции, но новое рабочее колесо оказалось с существенными недостатками, в частности, мощность турбины после его замены снизилась на 0,5 МВт[35]. Новое рабочее колесо для гидроагрегата № 2 было изготовлено ОАО «Тяжмаш» в 2013 году[36].

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Правила, 2014, с. 5—7.
  2. Правила, 2014, с. 12.
  3. Правила, 2014, с. 2.
  4. 1 2 3 Гидроэлектростанции России, 1998, с. 235—238.
  5. Правила, 2014, с. 14, 66.
  6. Программа и схема развития электроэнергетики Пермского края на 2014—2018 годы (рус.). Проверено 25 сентября 2014.
  7. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Гидроэлектростанции России, 1998, с. 235-238.
  8. ГОСТ Р 51238-98 (рус.). Проверено 20 ноября 2014.
  9. Слива И.В. История гидроэнергетики России. — Тверь: Тверская Типография, 2014. — С. 88. — 302 с. — ISBN 978-5-906006-05-9.
  10. Правила, 2014, с. 10.
  11. 1 2 Правила, 2014, с. 10, 66.
  12. Открытый запрос предложений на право заключения договора на выполнение работ «Проведение комплексного инженерно-технического обследования и многофакторного анализа состояния комплекса гидротехнических сооружений Широковской ГЭС» для нужд ООО «ГЭК» (418209). Общие сведения о ГТС Широковской ГЭС ООО «ГЭК». Портал закупок. Проверено 15 октября 2014.
  13. Правила, 2014, с. 10, 66-67.
  14. 1 2 Правила, 2014, с. 10, 67.
  15. Правила, 2014, с. 10-11, 17, 67.
  16. 1 2 Правила, 2014, с. 11, 67-68.
  17. Открытый запрос предложений на право заключения договора на выполнение работ «Проведение технического обслуживания системы возбуждения гидрогенераторов №1,2» для нужд ООО «ГЭК» (Широковская ГЭС) (297267). Портал закупок. Проверено 15 октября 2014.
  18. Правила, 2014, с. 11, 67.
  19. Правила, 2014, с. 2, 13.
  20. Заключённые на стройках коммунизма, 2008, с. 75—77.
  21. 1 2 3 Гидроэнергетика в Великой Отечественной войне. Урал. ОАО «РусГидро». Проверено 18 ноября 2014.
  22. Заключённые на стройках коммунизма, 2008, с. 77—79.
  23. 1 2 3 Первенец гидроэнергетического строительства на Урале — Широковская ГЭС. Пермский государственный архив новейшей истории. Проверено 18 ноября 2014.
  24. Широковский ИТЛ (Широкстрой, Широк-Вилухстрой, Широклаг). Мемориал. Проверено 19 ноября 2014.
  25. Широклаг — продолжение трагедии. Калмыкия сегодня. Проверено 19 ноября 2014.
  26. Широковская ГЭС. ОАО «Волжская ТГК». Проверено 7 декабря 2014.
  27. Заключённые на стройках коммунизма, 2008, с. 83—85.
  28. Заключённые на стройках коммунизма, 2008, с. 87.
  29. История ОАО «ТГК-1». ТГК-9. Проверено 19 ноября 2014.
  30. Пермские энергетики продадут Кизеловскую ГРЭС в составе «Губахинской энергетической компании». Коммерсантъ. Проверено 19 ноября 2014.
  31. Реорганизация КЭС Холдинга. ОАО «ТГК-9». Проверено 7 декабря 2014.
  32. Выпуск систем возбуждения по годам. СКБ ЭЦМ. Проверено 19 ноября 2014.
  33. ООО «ГЭК» Широковская ГЭС. Система синхронизации генераторов. ИЦАПП. Проверено 19 ноября 2014.
  34. Инвестиции и инновации. РАО «ЕЭС России». Проверено 19 ноября 2014.
  35. Протокол заседания центрального закупочного органа филиала от 16 февраля 2012 года. ОАО «ТГК-9». Проверено 19 ноября 2014.
  36. «Тяжмаш» изготовил оборудование для Широковской ГЭС. ОАО «Тяжмаш». Проверено 19 ноября 2014.

Литература[править | править вики-текст]

  • Правила использования Широковского водохранилища на р. Косьва. — М.: Росводресурсы, 2014. — 137 с.
  • Гидроэлектростанции России. — М.: Типография Института Гидропроект, 1998. — 467 с.
  • Заключённые на стройках коммунизма. ГУЛАГ и объекты энергетики в СССР. Собрание документов и фотографий. — М.: Российская политическая энциклопедия (РОССПЭН), 2008. — 448 с. — ISBN 978-5-8243-0918-8.
  • Лев Перескоков. Широковская ГЭС №7. Гидропроект НКВД СССР. — Екатеринбург: TATLIN, 2016. — 64 с. — ISBN 978-5-000750-76-6.

Ссылки[править | править вики-текст]