Нижегородская ГЭС

Четвертая ступень Волжского каскада ГЭС – Нижегородская (Горьковская) ГЭС, расположенная у городов Заволжье и Городец в Городецком районе Нижегородской области.

Нижегородская ГЭС построена 1948–1962 годы.

Гидроузел представляет собой типичную низконапорную гидроэлектростанцию руслового типа (здание ГЭС интегрировано в напорный фронт и является продолжением плотины). Основные сооружения станции: земляные плотины, дамбы, водосбросная плотина, здание ГЭС, судоходный шлюз, открытое распределительное устройство (ОРУ). Здание ГЭС и водосливная плотина размещены на месте протоки Волги – Воложки и небольшого острова Череповец, который раньше делил Волгу в месте створа гидроузла на две части.

В левобережной части гидроузла размещена пойменная земляная плотина, прерываемая судоходными шлюзами с аванпортом. В центральной части гидроузла находятся пойменная и русловая земляные плотины. Водосливная плотина и здание ГЭС примыкают к правому берегу реки; также в правобережной части гидроузла имеется протяжённая земляная дамба. Большую часть длины напорного фронта занимают 7 земляных плотин и 3 дамбы, из которых наибольшую протяжённость имеют левобережные русловая и пойменная плотины и правобережная дамба. Земляные плотины и дамбы имеют распластанный профиль, намыты из мелкозернистых песков, противофильтрационного ядра не имеют. В частности, русловая плотина имеет максимальную высоту 40 м (отметка гребня – 88,5 м), заложение откосов – 1:4 верхового и 1:3,5 низового. Во избежание разрушения волнами, откосы плотин и дамб в опасных местах закреплены бетонными плитами. Водосбросная плотина бетонная, длиной 291 м. Плотина имеет 12 пролётов шириной по 20 метров и рассчитана на пропуск воды при нормальном подпорном уровне в объёме 11 800 м³/сек. Максимальная пропускная способность гидроузла, с учетом пропуска через гидроагрегаты – 16 400 м³/сек.

Напорные сооружения Нижегородской ГЭС имеют самую большую длину среди всех ГЭС России: общая протяженность их 18 600 м (длина напорного фронта – 13 332 м).

На станции установлено 8 гидроагрегатов, каждый из которых развивает мощность 65 МВт при расчётном напоре 14 м (максимальный напор – 17,5 м). Производитель гидротурбин – Ленинградский металлический завод, генераторов – завод «Электросила». Установленная мощность Нижегородской ГЭС составляет 520 МВт, среднегодовая выработка — 1,513 млрд кВт·ч.

Судопропускные сооружения гидроузла включают в себя аванпорт в верхнем бьефе, образованный дамбой, шлюзы № 13 и № 14, акваторию среднего бьефа, шлюзы № 15 и № 16 в нижнем бьефе. Шлюзы двухниточные двухкамерные, причем каждая камера реализована в виде отдельных сооружений в верхнем и нижнем бьефах, разделенных обширной акваторией среднего бьефа, в которой производится зимний отстой судов, а также расположены мощности Городецкого судоремонтного завода.

По плотине ГЭС проложена двухполосная автодорога, соединяющая Заволжье и Городец с мостом в районе шлюзов.

Напорные сооружения ГЭС образуют крупное Горьковское водохранилище сезонного регулирования. При нормальном подпорном уровне (отметка 84 м) длина водохранилища составляет 430 км, наибольшая ширина 26 км, площадь зеркала 1591 км², полный объем 8,8 км³, полезный объем 2,8 км³. Уровень мертвого объёма водохранилища составляет 81 м, таким образом, годовые колебания уровня в водохранилище могут достигать 3 м. При создании водохранилища было переселено население 60 деревень и 3 районных центров.

История строительства

Несмотря на то, что строительство Нижегородской ГЭС было включено ещё в 1920-е годы в план ГОЭЛРО, официальное решение о строительстве Горьковского гидроузла было принято 16 ноября 1947 года, когда было подписано постановление Совета Министров СССР «О неотложных мероприятиях по увеличению мощности электростанций в центральном промышленном районе СССР».

В мае 1948 года на стройку прибыли первые строители, начались подготовительные работы, к концу того же года к площадке ГЭС была подведена железная дорога. Летом 1949 года русло протоки Волги – Волошки было перекрыто верховой и низовой перемычками, началось сооружение котлована зданий ГЭС и водосливной плотины. В октябре 1950 года котлован был осушен. Строительство станции столкнулось с непредвиденной проблемой – свойства грунтов на месте строительства отличались от проектных, на дне котлована был обнаружен мощный слой песков-плывунов, фильтрация через которые вызывала затопление котлована. Решением проблемы стало впервые применённая в практике гидротехнического строительства льдогрунтовая завеса. С помощью системы специальных скважин, в которые подавался охлаждённый до отрицательных температур солевой раствор, плывун был заморожен, и фильтрация воды через него была прекращена. 22 апреля 1951 года в торжественной обстановке на строительстве станции был уложен первый бетон.

Одновременно с возведением ГЭС появлялась и соответствующая инфраструктура для снабжения стройки и обеспечения жизни рабочих. Многие предприятия Городца и Заволжья обязаны своим появлением ГорьковГЭСстрою. Молодой город Заволжье, названный в народе «городом энергетиков», вырос на месте болот и лесов: сюда были переселено население деревень, попавших в зону затопления. Уже к 1951 году в городе Заволжье были возведены два микрорайона – со школами, кинотеатром, Домом культуры, техникумом и больницей.

22 января 1953 года началась укладка бетона в здание ГЭС, в том же году было начато сооружение шлюзов. 12 августа 1955 года был затоплен котлован водосливной плотины и здания ГЭС – строительная готовность этих сооружений была признана достаточной для пропуска через них стока Волги. 14 августа 1955 года первые суда прошли через шлюзы. 24 августа 1955 года состоялось перекрытие русла Волги, осуществлённое за 10 часов путём отсыпки грузовиками в воду со специально наведённого понтонного моста крупных камней и специальных железобетонных блоков. Началось заполнение Горьковского водохранилища, отметка уровня которого 25 октября 1955 года достигла 75 м. 2 ноября 1955 года был пущен первый гидроагрегат ГЭС, в декабре того же года были пущены ещё три гидроагрегата, оставшиеся четыре гидроагрегата были введены в эксплуатацию в декабре 1956 года (последний, восьмой гидроагрегат был пущен 25 декабря). 29 июля 1957 года наполнение водохранилища было завершено – оно достигло отметки нормального подпорного уровня.

Первоначально мощность ГЭС составляла 400 МВт (8 гидроагрегатов по 50 МВт). Однако гидроагрегаты имели существенный запас прочности, что позволило, после проведения работ по усилению конструкции гидротурбин и улучшения вентиляции гидрогенераторов, увеличить мощность каждого гидроагрегата на 15 МВт. 21 декабря 1959 года мощность станции достигла существующего в настоящее время значения – 520 МВт. 29 ноября 1961 года правительственная комиссия приняла Горьковскую ГЭС в постоянную эксплуатацию, 7 мая 1962 года Постановлением Совета министров РСФСР ГЭС была принята в промышленную эксплуатацию, и её строительство было официально завершено.

Строительство станции стало полигоном для отработки различных технических новшеств – помимо создания льдогрунтовой завесы, были впервые применено вибропогружение металлического шпунта, передовые методы бетонирования и другие мероприятия.

Сейчас серьезной проблемой эксплуатации гидроузла является низкий уровень воды на порогах шлюзов нижнего бьефа и в подводящем канале. Проектом каскада гидроузлов на Волге предусматривалось сооружение Чебоксарского водохранилища, подпор которого должен был распространяться до нижнего бьефа Горьковской ГЭС. Однако Чебоксарское водохранилище до настоящего времени не заполнено до проектной отметки, в результате чего на участке от Городца до Нижнего Новгорода Волга сохранила естественное течение. В результате русловых процессов уровень дна Волги на данном участке «просел» на глубину около метра, что вызвало снижение глубины на порогах шлюзов. В настоящее время установленная для единой глубоководной системы глубина 4 м на порогах шлюзов Нижегородской ГЭС не выдерживается, путем повышенных сбросов с Нижегородской ГЭС удаётся поддерживать глубину 3,5 м в течение 2-3 часов в сутки, что приводит к недогрузу речных судов и их простою в очередях на шлюзование.

На территории Нижегородской ГЭС установлен памятник замечательному советскому гидроэнергетику академику АН СССР Генриху Осиповичу Графтио.