Чебоксарская ГЭС

Чебоксарская ГЭС – завершающая (по времени строительства) ступень Волжского гидроэнергетического каскада, расположена в городе Новочебоксарске (Республика Чувашия).

Определенный проектом нормальной подпорной уровень воды (НПУ) должен располагаться на отметке 68,0 метров. Однако, строительство Чебоксарской ГЭС, начатое в 1968 году, до настоящего времени не закончено. Связано это с противоречиями между регионами по поводу оптимальной отметки уровня воды водохранилища. Гидроэлектростанция эксплуатируется с 1981 года при наполнении водохранилища до временной отметки подпорного уровня 63,0 м.

Строительство начато в 1968 году. К 1986 году строительство ГЭС было в основном закончено.

Состав сооружений ГЭС:

· здание ГЭС совмещённого типа длиной 548 м;

· бетонная водосливная плотина облегчённого типа с длиной водосливного фронта 120 м;

· русловая и пойменная земляные плотины общей длиной 3 355 м;

· однокамерный двухниточный шлюз с аванпортом площадью 1,1 км² в верхнем бьефе и низовым подходным каналом.

Чебоксарская ГЭС представляет собой типичную низконапорную гидроэлектростанцию руслового типа (здание ГЭС интегрировано в напорный фронт и является продолжением плотины).

Напорные сооружения ГЭС разделяются небольшим островом на две части, правобережную и левобережную (общая длина напорного фронта – 4 480 м). В правобережной части расположена земляная плотина общей длиной 3375 м. Плотина разделяется на русловую и пойменную части. Русловая плотина, намытая из песчаных грунтов, имеет длину 980 м и наибольшую высоту 42 м, пойменная плотина имеет длину 2375 м и наибольшую высоту 20 м. В правобережной части последовательно размещаются водосбросная плотина, здание ГЭС, ограждающие дамбы аванпорта и судоходный шлюз. Водосбросная плотина бетонная, длиной 144,5 м. Плотина имеет 6 пролётов и рассчитана на максимальный пропуск воды в объёме 14 000 м³/сек.

Здание ГЭС длиной 548,54 м совмещённого типа (помимо гидроагрегатов, в здании также размещаются донные водосбросы), имеет анкерный понур. Здание разделено на девять агрегатных секций, в каждой из которых размещено два гидроагрегата и два донных диффузорных водосброса.

Проектная мощность – 1 404 МВт, среднегодовая выработка электроэнергии – 3,31 млрд. кВт·ч. Поскольку проектная отметка водохранилища (68 м) к настоящему времени не достигнута, гидроагрегаты станции работают на пониженном (13,9 м) напоре при отметке водохранилища 63 м. В таком режиме фактическая располагаемая мощность станции составляет 800 МВт, среднегодовая выработка – 2,21 млрд. кВт·ч.

В здании ГЭС размещено 18 поворотно-лопастных гидроагрегатов мощностью по 78 МВт, работающих при расчётном напоре 12,4 м. В настоящее время 16 гидроагрегатов работают в неэкономичном пропеллерном режиме (с низким КПД) – их лопасти зафиксированы под углом 45 градусов.

Судоходный шлюз Чебоксарского гидроузла однокамерный двухниточный, с распределительной системой наполнения камер. В соответствии с системой маркировки шлюзов, принятой на Волжском каскаде, каждая нитка имеет номер, как самостоятельный шлюз. Камеры Чебоксарского шлюза имеют номера 17 и 18. Размеры камер 290×30 м. Первое шлюзование проведено в 1981 году, в 1989 году шлюзы приняты в постоянную эксплуатацию.

Гидроузел образует Чебоксарское водохранилище, располагающееся на территории Чувашии, Марий Эл и Нижегородской области, проектной площадью 2182 км². Фактическая площадь зеркала водохранилища при существующем уровне 63 м – 1080 км². По проекту водохранилище должно было осуществлять сезонное регулирование стока, однако при существующей отметке водохранилище не имеет регулирующей ёмкости. По проекту подпор водохранилища должен был распространиться по Волге – до плотины Нижегородской ГЭС, а также на крупные притоки Волги – реки Оку, Ветлугу и Суру. При существующем уровне водохранилища подпор ощущают только Ветлуга и Сура..

Электроэнергия ГЭС по линиям электропередачи 220 кВ и 500 кВ передаётся в Единую энергетическую систему. По плотине ГЭС проходит автодорожный переезд.

История строительства

Принципиально, строительство ГЭС в районе города Чебоксары было предусмотрено проектом «Большая Волга». Институт «Гидроэнергопроект» в 1950-е годы разработал проектное задание на строительство Чебоксарской ГЭС в Пихтулинском створе (4 км ниже Чебоксар). В 1963 году была произведена корректировка проекта, при которой основные сооружения решено было перенести в район Ельниковского створа (в 11 км ниже Чебоксар). Тогда же и была определена отметка верхнего бьефа – 68,0 метров. Цифра была выбрана с таким расчетом, чтобы обеспечить создание глубоководного пути на участке Волги выше Чебоксар до Городца (створ Горьковской ГЭС).

Проектное задание на строительство ГЭС было согласовано Госпланом СССР, Госстроем СССР и утверждено Советом Министров СССР 22 января 1967 года. Эта дата и считается началом строительства Чебоксарской ГЭС.

Строительство длилось достаточно долго. Поэтому котлован ГЭС оказался готов к затоплению и заполнен лишь в 1980 году. Первый гидроагрегат был пущен по временной схеме, обеспечивающей напряжение в передающей сети 220 кВ, вместо проектных 500 кВ. В 1981 году было введено в работу два гидроагрегата, в 1982–84 годы – по четыре гидроагрегата ежегодно, в 1985 году два гидроагрегата и в 1986 году один гидроагрегат.

Пуск ГЭС при пониженном напоре (61 м) был осуществлен 31 декабря 1980 года. В целях обеспечения навигации весной 1981 года уровень был повышен до 63 м. Подъём уровня водохранилища до проектного уровня (НПУ 68 м) сдерживался сначала неготовностью комплекса инженерной защиты, затем – разногласиями между регионами по поводу уровня водохранилища. Законодательные собрания Нижегородской области и республик приняли решения (постановления) «О недопустимости подъема уровня Чебоксарского водохранилища».

В настоящее время водохранилище и инженерная защита функционируют на непроектных отметках. Это привело к возникновению ряда проблем:

· текущая мощность станции составляет около 800 МВт, вместо 1404 МВт по проекту;

· на участке от города Городец до города Нижний Новгород не обеспечивается необходимая гарантированная судоходная глубина 4 метра, что привело к возникновению разрыва в Единой глубоководной системе Европейской части России. Кроме этого, не обеспечивается нормальное функционирование шлюзов Чебоксарской ГЭС;

· водохранилище имеет большую фактическую площадь мелководий (31,5 % вместо 20,7 % проектных), что не соответствует санитарным нормам и приводит к ухудшению качества воды;

· не завершено строительство системы инженерной защиты, что привело к подтоплению 3500 га территории и 536 жилых строений;

· происходит разрушение возведенных защитных сооружений, не рассчитанных на работу на отметке 63 м;

· водохранилище не имеет полезной емкости и не может осуществлять регулирование стока в интересах всей системы Волги;

· омертвлены значительные средства, вложенные в сооружения портов, водозаборов, систем инженерной защиты, рассчитанных на работу при проектной отметке.

Вопрос об уровне водохранилища неоднократно обсуждался на самых разных уровнях, начиная от любителей-экологов, до самых высоких правительственных кабинетов. Мнения высказывались самые разные, единого мнения пока так и не выработано.

Аргументы противников подъёма уровня водохранилища:

· дополнительное затопление и подтопление значительных массивов земель;

· угроза архитектурным памятникам;

· снижение качества воды на участках Волги и Оки являющихся источником питьевой воды не менее чем для 2 млн. человек;

· на инженерную защиту Нижнего Новгорода потребуется около 19 млрд рублей;

· содержание сооружений инженерных защит и отвод поверхностных и грунтовых вод выполняются государственными предприятиями, а доходы от повышения уровня воды будет получать частная компания;

· существуют альтернативные проекты.

Аргументы сторонников подъёма уровня водохранилища

Сторонники подъёма уровня водохранилища полагают, что часть аргументов противников надуманна, другие поднятые ими проблемы решаемы. Аргументы при этом следующие:

· земли, подлежащие затоплению, уже в значительной части выведены из оборота, большинство жителей переселено, инфраструктура (дороги, линии связи и электропередач и т. п.) разрушены. Всего в зоне затопления, подтопления и берегопереработки при подъеме уровня водохранилища до отметки 68 метров оказывается 148 975 га земель, в том числе 38 987 га земель сельхозназначения и 40 057 га земель лесного фонда. Потери Нижегородской области составят 92 630 га земель, что составляет 1,2 % её площади, республики Марий-Эл – 44 056 га (1,9 %), республики Чувашия – 13 386 га (0,7 %). Из зоны затопления и подтопления планируется переселение 994 человек (по другим данным только в Марий-Эл – 19,5 тыс. человек), причем переселение людей необходимо при любой отметке водохранилища, в т. ч. и существующей, поскольку более 90 % из них живут в зоне существующего подтопления;

· заречная часть Нижнего Новгорода и Дзержинска при подъёме водохранилища не затапливаются, возможно лишь их подтопление (так, при существующей дренажной системе площадь подтопления в Заречной части Нижнего Новогорода увеличится на 26–41 % по сравнению с существующими значениями), которое по проекту должно быть предотвращено строительством систем инженерной защиты. При ежегодных половодьях уровень воды в Волге и Оке поднимается до отметки 72 метра (что на 4 метра выше планируемого уровня водохранилища), однако экологической катастрофы при этом не происходит;

· проектом предусмотрена инженерная защита комплекса сооружений Макарьевского монастыря и других архитектурных памятников, попадающих в зону затопления и подтопления, в частности, дамбами защищена вся историческая часть г. Козьмодемьянск;

· подъём уровня водохранилища значительно уменьшит площадь мелководий и в три раза увеличит объём водохранилища, что положительно скажется на качестве воды вследствие снижения прогреваемости водохранилища и эффекта разбавления;

· подъём уровня водохранилища позволит обеспечить выработку дополнительно 1,43 млрд. кВт·ч электроэнергии, что эквивалентно сжиганию 850 тыс. тонн угля в год с соответствующими экологическими последствиями.

Президент Медведев дал поручение правительству РФ до 1 октября 2009 года «принять меры по завершении разработки проектной документации поднятия уровня Чебоксарского водохранилища до отметки 68 метров».

В качестве альтернативы повышению проектной отметки Чебоксарской ГЭС до 68 м руководством Нижегородской области и Министерством транспорта лоббируется проект строительства низконапорного транспортного гидроузла, совмещённого с автодорожным мостом через реку Волга в районе посёлка Большое Козино. При этом будет реализован давно назревающий проект по сооружению северной объездной дороги вокруг Нижнего Новгорода.

Однако строительство низконапорного транспортного гидроузла и обустройство водохранилища Чебоксарской ГЭС на отметке 63 м потребует инвестиций в размере 84,1 млрд. руб. Поднятие уровня водохранилища ГЭС до отметки 65 м с обустройством зоны затопления и строительством низконапорного транспортного гидроузла, совмещенного с автодорожным мостом, обойдётся в 82,17 млрд. руб. Затраты на поднятие уровня водохранилища ГЭС до проектной отметки 68 м с обустройством зоны затопления и строительством автодорожного моста через реку Волга выше Нижнего Новгорода составят 50,4 млрд. руб.

Кроме того, в Министерстве транспорта России решили, что вопрос о строительстве автодорожного моста через Волгу в Нижнем Новгороде является самостоятельным и не связан с обеспечением судоходства по Волге, а также с тем, что наличие или отсутствие моста не влияет на решение вопроса, связанного с уровнем Чебоксарского водохранилища.

Чебоксарская ГЭС – завершающая ступень Волжского гидроэнергетического каскада

Чебоксарская ГЭС – самая «молодая» на Волге

Чебоксарская ГЭС

Гидроузел Чебоксарской ГЭС

Судоходные сооружения Чебоксарского гидроузла

Чебоксарская ГЭС. Машинный зал