Саяно-Шушенская ГЭС - крупнейшая по установленной мощности электростанция России, 7-я - среди ныне действующих

гидроэлектростанций в мире. Давайте посмотрим на нее подробнее.

1. Вечерняя подсветка на СШГЭС

Фотографии и текст Вадим Махоров

Саяно-Шушенская ГЭС расположена рядом с посёлком Черемушки (недалеко от города Саяногорск) в Республике Хакасия.

СШГЭС является первой в каскаде енисейских гидроэлектростанций. Установленная мощность СШГЭС - 6400 МВт,

среднегодовая выработка - 22,8 млрд кВтч электроэнергии.

2. Напорный фронт Саяно-Шушенской ГЭС образует бетонная арочно-гравитационная плотина - уникальное по размерам

и сложности возведения гидротехническое сооружение.

3. Конструкция высоконапорной арочно-гравитационной плотины не имеет аналогов в мировой и отечественной практике.

Высота сооружения 245 м, длина по гребню 1074,4 м, ширина по основанию — 105,7 м и по гребню - 25 м. В плане она имеет

вид круговой арки радиусом 600 м с центральным углом 102 градуса. Плотина СШГЭС входит в десятку самых высоких

плотин мира.

4. На гребне плотины

5. Устойчивость и прочность плотины под напором воды (около 30 млн. тонн) обеспечивается и за счет собственного веса

(примерно на 60%) и путем передачи гидростатической нагрузки на скальные берега (на 40%). Плотина врезана в скальные

берега на глубину до 15 м. Сопряжение плотины с основанием в русле произведено врезкой до прочной скалы на глубину до

6. Эксплуатационный водосброс СШГЭС.

Эксплуатационный водосброс предназначен для сброса избыточного притока воды в половодье и паводки, который не

может быть пропущен через гидроагрегаты ГЭС либо аккумулирован в водохранилище. Максимальная пропускная

способность эксплуатационного водосброса при нормальном подпорном уровне (НПУ - 539 м) составляет 11700 м³/сек.

Водосброс имеет 11 отверстий, которые заглублены на 60 м от НПУ и 11 водосбросных каналов, состоящих из закрытого

участка и открытого лотка, которые проходят по низовой грани плотины. Водосбросы оборудованы основными и

ремонтными затворами. Четырехметровые носки-трамплины завершают водосбросы, на сходе с них скорость воды

достигает 55 м/с.

7. Водохранилище СШГЭС

Плотина ГЭС образует крупное Саяно-Шушенское водохранилище сезонного регулирования полным объёмом 31,34 км³,

полезным объёмом 15,34 км³, длиной 320 км и площадью 621 км².

Распоряжением Правительства РФ от 16 ноября 2006 года Саяно-Шушенское водохранилище включено в перечень 70

водоёмов, являющихся стратегическими источниками питьевой воды, которые будут находиться в исключительной

федеральной собственности. Использование их водных ресурсов осуществляется для обеспечения питьевого и

хозяйственно-бытового водоснабжения значительных территорий одного или нескольких субъектов РФ.

8. Береговой водосброс

Строительство дополнительного берегового водосброса Саяно-Шушенской ГЭС было продиктовано необходимостью

повышения надежности и безопасности гидротехнических сооружений станции. Сооружение позволяет осуществить

дополнительный пропуск расходов до 4000 куб.м/сек (основный пропуск расходов осуществляется через

эксплуатационный водосброс и водопропускные тракты гидроагрегатов) и, тем самым, снизить нагрузку на

эксплуатационный водосброс станции и обеспечить щадящий режим в водобойном колодце. Береговой водосброс

предназначен для пропуска экстремальных паводков и паводков редкой повторяемости. В случае рядовых паводков

использования берегового водосброса не предполагается.

10. На фотографии можно увидеть расположение берегового водосброса, относительно самой станции

11. Турбинные водоводы СШГЭС

Турбиннный водовод — напорный трубопровод, подводящий воду к турбинам гидроэлектростанции. На

Саяно-Шушенской ГЭС водоводы сталежелезобетонные. Внутренний диаметр 7,5 м; толщина железобетонной

облицовки - 1,5 м.

13. Трансформаторная площадка

14. Трансформаторы

Силовые трансформаторы Запорожского трансформаторного завода повышают напряжение генератора 15,75 кВ до

напряжения 500 кВ, на котором электроэнергия передаётся в энергосистему с распределительного устройства. Всего

трансформаторов 15 шт. Это 5 групп по 3 фазы. Каждая группа рассчитана на 2 гидроагрегата (1-2, 3-4, 5-6 и т.д.)

Габариты каждого трансформатора: длина — 8,66 м, ширина — 3,61 м, высота — 5,05м; масса — 235 тонн.

15. Машинный зал

В здании ГЭС размещено 10 гидроагрегатов, мощностью 640 МВт каждый, с радиально-осевыми турбинами,

работающими при расчётном напоре 194 м (рабочий диапазон напоров - от 175 до 220 м). Номинальная частота

вращения гидротурбины - 142,8 об/мин, максимальный расход воды через турбину - 358 м³/с, КПД турбины в

оптимальной зоне - около 96%, общая масса оборудования гидротурбины - 1440 т.

Производитель турбин и генераторов генераторов - ОАО «Силовые машины». По результатам испытаний,

проводившихся заводом на уже установленном оборудовании, гидроагрегаты способны развивать мощность

до 720 МВт, являясь, таким образом, наиболее мощными из гидроагрегатов ГЭС России.

16. Несколько гидроагрегатов до сих пор в ремонте после известной всем аварии. К 2014 году Саяно-Шушенская ГЭС

будет полностью оснащена абсолютно новым и современным оборудованием, обладающим улучшенными рабочим

характеристиками и соответствующим всем требованиям надежности и безопасности.

18. Монтажная площадка

20. Спускаемся уровнем ниже. На фото вращающийся огромный ротор. Скорость вращения 142,8 об/мин.

21. Ещё ниже. Шахта турбины.

Гидроагрегат состоит из двух независимых частей: гидротурбины и гидрогенератора соединённых валом. В шахте турбины

мы можем видеть и то и другое. Под ногами находится турбина, над головой генератор, в центре видно вращающийся вал.

Прямо под железным полом находятся сервомоторы, которые приводят в движение лопатки направляющего аппарата,

Саяно - Шушенская ГЭС самая крупная по размерам и по мощности электростанция в России. Благодаря компании «Русгидро» мне удалось побывать на этом грандиозном объекте, это было в апреле 2014 года, в это время на станции производились ремонтно-восстановительные работы после крупной аварии 2009 года. На момент моего посещения в ремонте были гидроагрегаты под номером 3 и 4. Вы только представьте, мощность одного гидроагрегата 640 МВТ (всего на станции 10 гидроагрегатов), это больше чем мощность всей строительство которой продолжается сейчас в Амурской области.

СШГЭС является верхней ступенью Енисейского каскада ГЭС. Уникальная арочно-гравитационная плотина станции высотой 242 м - самая высокая плотина России и одна из высочайших плотин мира. Название станции происходит от названий Саянских гор и расположенного неподалёку от станции села Шушенское, широко известного в СССР как место ссылки В. И. Ленина.

02. Для того, чтобы добраться до станции необходимо сначала долететь до , потом на поезде доехать до Абакана и уже дальше вас ждут два часа пути до посёлка Черёмушки на автомобиле.

03. А вот и сама станция, снимок сделан неподалёку от КПП. Обратите внимание на масштабы, с правой стороны виднеется часовня и трамвай который бесплатно возит сотрудников станции от посёлка до места работы и обратно.

04. Про Черёмушинский трамвай я писал .

05. Наша экскурсия началась с обеда на станции. Хочу отметить, что мне довелось пообедать на многих гидроэлектростанциях нашей страны и везде было очень вкусно!

06. Столовая.

07. Для начала предлагаю прогуляться по самой станции, а потом посмотрим виды вокруг. Это фотография зала расположенного возле центрального входа. Традиционно тут вывешивается карта со всеми ГЭС в России, а также информация о жизни станции.

08.

Как работает ГЭС я рассказывал в посте про , если вкратце, то вода перетекая с водохранилища через плотину приводит в действие гидроагрегаты которые в свою очередь преобразовывают энергию вращения в электричество. Ток попадает на повышающий трансформатор и через ЛЭП уходит в сторону подстанции в качестве которой как правило выступает ОРУ и уже оттуда ток доставляется к потребителю. Преимущество ГЭС над всеми остальными электростанциями очевидно - низкая себестоимость выработки электроэнергии и быстрый запуск гидроагрегатов, что позволяет оперативно регулировать уровень выработки электроэнергии. Экскурсию мы начали с машинного зала, но на тот момент там продолжался ремонт повреждённого после аварии оборудования, поэтому сейчас это уже архивные фотографии, но это отнюдь не умаляет их ценность.

09.

10.

11.

12.

13.

14. Рабочие возле рельса для полукозлового крана, всего их два и каждый может поднимать до 500 тонн, а если потребуется, то они могут работать сообща.

15.

16.

17.

18. Тот самый гидроагрегат поломка которого и стала причиной аварии, фото adagamov.info - http://drugoi.livejournal.com/3032285.html

"Вследствие многократного возникновения дополнительных нагрузок переменного характера на гидроагрегат, связанных с переходами через не рекомендованную зону, образовались и развились усталостные повреждения узлов крепления гидроагрегата, в том числе крышки турбины. Вызванные динамическими нагрузками разрушения шпилек привели к срыву крышки турбины и разгерметизации водоподводящего тракта гидроагрегата" - вот так звучит официальная версия произошедшего. А если вкратце и простым языком, то гидроагрегат прикреплён к шахте с помощью шпилек и в какой-то момент эти шпильки стали разрушаться. Естественно после этого гидроагрегат потоком воды был вытеснен из шахты, вылетев оттуда вместе с кусками бетона он пробил крышу и началось затопление машзала. В этой ситуации надо было срочно прекратить поступление воды со стороны плотины и запустить холостой сброс дабы предотвратить разрушение конструкции. Несколько смельчаков поднялись на верхний гребень плотины и вручную перекрыли затворы которые и прекратили поступление воды в машзал. Станция осталась без электричества, но буквально через пару часов был запущен козловой кран который открыл затворы водосливной плотины и начался холостой сброс. К сожалению, во время катастрофы погибло 75 человек, это была одна из самых крупных аварий в истории гидроэнергетики.

19. Знакомьтесь - Идьдар Маратович Багаутдинов, один из тех кто был в числе смельчаков которым удалось спасти станцию от затопления!

Далее цитата из блога anni_sanni - http://anni-sanni.com/?p=8627

В 8-13 произошла авария, - вспоминает Ильдар Маратович, - минуты за три я выскочил за ворота. Минут 15 мы ехали, там пять километров же, получается, в половину девятого попали на гребень, еще пришлось ломать ворота. Там было трое строительных рабочих. Они просто пришли на работу, стояли растерянные, не зная что делать. Я заскочил к ним: Фонарь есть? Есть! Ломик? Есть! - За мной. Всех сорганизовал и вперед, Так я всех сорганизовал и вперед. 350 метров темной галереи пробежали - шахтерским фонарем светя… «
По словам Ильдара Маратовича, практически все, кто помогал предотвращать еще большую катастрофу на СШГЭС остались и до сих пор работают на станции. Более того, узнав про аварию, вернулись на работу вышедшие до этого на пенсию инженеры, монтажники и другие. Восстановили четвертый. пятый и шестой агрегаты и после этого уже вернулись на пенсию.

20.

«Из 116 человек, зафиксированных на момент аварии в машинном зале, 75 человек погибли. Несколько человек буквально висело на перилах под пультами оперативников – вот здесь, где триста тридцать седьмая отметка» – показывает нам ныне герой - Когда мы воду остановили, они оказались под потолком, но выжили…»

21. Герой! Тяжело наверное вот смотреть и вспоминать события давно минувших дней...

Это авария послужила уроком для всей гидроэнергетики не только в России, но и в мире. Теперь те самые затворы которые перекрывались вручную в случае аварии отрабатывают автоматически, да и сами гидроагрегаты крепятся отныне более надёжно чем раньше. Вот ещё один хороший репортаж посвящённый восстановлению ГЭС - http://russos.livejournal.com/799333.html

22. Так сейчас выглядит обновлённый машинный цех. Фото fotografersha - http://fotografersha.livejournal.com/731706.html

23. А это центральный пункт управления станцией, на него мы не попали, поэтому покажу вам фото ammo1 . Взято отсюда - http://ammo1.livejournal.com/676122.html

Рекомендую ещё один интересный пост - Дима chistoprudov посетил станцию через некоторое время после аварии и как обычно снял крутой репортаж, мастрид - http://chistoprudov.livejournal.com/67048.html

24. Переходим в технические помещения расположенные в нижней части машзала. Здесь как правило смонтировано оборудование которое отвечает за работу гидроагрегатов, отсюда же можно попасть напрямую в шахту генератора.

25.

26.

27. Саяно-Шушенская ГЭС славится не только тем, что она имеет уникальную в своём роде плотину, но и тем, что она очень красивая со стороны, впрочем это видно даже невооружённым взглядом. Это вид со смотровой площадки.

28. Конечно, обязательно надо рассказать и о самой плотине ГЭС, ведь это уникальное в своём роде сооружение!

29. Высота сооружения 245 м, длина по гребню 1074,4 м, ширина по основанию - 105,7 м и по гребню - 25 м. Плотина очерчена по напорной грани радиусом 600 м.

30. Устойчивость и прочность плотины под напором воды (около 30 млрд тонн) обеспечивается не только действием собственного веса (60%), но и работой верхнего арочного пояса с передачей нагрузки на скальные берега (40%). Плотина врезана в скалу левого и правого берегов соответственно на глубину 15 м и 10 м. Сопряжение плотины с основанием в русле произведено врезкой до прочной скалы на глубину до 5 м. Такая конструкция плотины позволила уменьшить объем бетонной кладки по сравнению с плотиной гравитационного типа.

31. Плотину строили с 1968 года 7 лет, затратив 9,1 млн м³ бетона. Этого бы хватило на постройку автомобильной дороги от Москвы до Владивостока. Диаметр одного водовода - 7,5 метров.

32.

33. Слева направо - машзал и административный корпус.

34.

35. Посмотрели немного на водосброс.

36.

37. Перемещаемся на верхний бъеф!

38. Козловые краны. С помощью них открываются и перекрываются затворы водосброса.

39.

40.

41.

42. Обратите внимание на тёмные и светлые полосы, вот до такого уровня поднимается вода.

43. Для гашения энергии сбросного потока построен водобойный колодец, на фото вы можете видеть его с правой стороны прямиком под плотиной. Он весьма большой, его размеры сопоставимы с футбольным полем! Скорость воды при водосбросе может достигать до 55 м/с.

44. Дорога в сторону посёлка Черёмушки, с левой стороны находится реконструированная ОРУ-500 кВ.

45. ОРУ расположилась аккурат между двумя сопками, выглядит очень гармонично.

46. Вот эта пристройка заменяет целый комплекс который расположен за её стеной.

47. Отдельно стоит рассказать и про береговой водосброс.

48. Береговой водосброс расположен на правом берегу и предназначен для пропуска паводков редкой повторяемости. Конструктивно водосброс состоит из водоприёмного сооружения, двух безнапорных тоннелей, пятиступенчатого перепада и отводящего канала.

49. Иными словами, если вдруг природа сойдёт с ума и водохранилище будет переполнено, то береговой водосброс поможет снизить уровень воды до нужного показателя.

50. Сама же плотина ГЭС образует крупное Саяно-Шушенское водохранилище сезонного регулирования полным объёмом 31,34 км³, полезным объёмом 15,34 км³, длиной 320 км и площадью 621 км².

51. Пятиступенчатый перепад представляет собой пять колодцев гашения шириной 100 м и длиной от 55 до 167 м, разделённых водосливными плотинами. Функция перепада заключается в гашении энергии потока - максимальные скорости потока на входе в верхний колодец достигают 30 м/с, на сопряжении с руслом реки уменьшаются до 4-5 м/с.

Вот вам два очень интересных фоторепортажа, люди побывали на ГЭС и застали строительство берегового водосброса -

Саяно-Шушенская гидроэлектростанция имени П.С.Непорожнего расположена в Саянском каньоне у выхода Енисея в Минусинскую котловину вблизи города Саяногорска на юго-востоке республики Хакасия, Россия. Самая мощная ГЭС в России, её плотина входит в десятку самых высоких построенных плотин мира.

"Саяно-Шушенская ГЭС имени П. С. Непорожнего" - филиал ОАО "РусГидро". Директор филиала — Неволько Николай Иванович.

Количество ГЭС в филиале: Саяно-Шушенская и Майнская.

Определение Госкомиссией Карловского створа для строительства Саяно-Шушенской ГЭС - июль 1962 года.

Начало строительства - сентябрь 1968 года.

Завершение строительства (основного) - 1988 год.

Саяно-Шушенская ГЭС - самая мощная электростанция в России и самый мощный источник покрытия пиковых перепадов электроэнергии в Единой энергосистеме России и Сибири.

Установленная мощность 6 721 МВт.

Среднегодовая выработка 24 500,0 миллионов кВт.ч.

Выработка за I полугодие 2009 12 502,5 миллионов кВт.ч.

Полезный отпуск за I полугодие 2009 12 437,6 миллионов кВт.ч.

Климат в районе плотины - резко континентальный: максимальная температура плюс 40°С, минимальная - минус 44°С.

Продолжительность безморозного периода - 128 дней.
Место расположения - узкая долина с крутыми берегами, возвышающимися над урезом воды на 800-900 метров, имеет ширину на уровне поймы 360 метров, а на отметке гребня плотины - 900 метров.

Створ сложен кристаллическими метаморфическими трещиноватыми сланцами. Среднемноголетний сток воды в створе сооружений - 46,7 км3, максимальный расход -24400 м3/с.

Состав сооружений Саяно-Шушенской ГЭС

В состав сооружений входит бетонная арочно-гравитационная плотина высотой 245 метров, длиной 1066 метров, шириной в основании — 110 метров, шириной по гребню 25 метров.

Плотина включает:

левобережную глухую часть длиной 246,1 метров;

станционную часть длиной 331,8 метров;

водосбросную часть с 11 отверстиями шириной по 5 метров, имеющую общую длину 189,6 метров и рассчитанную на пропуск 13600 м3/с воды;

правобережную глухую часть длиной 298,5 метров.

В основании плотины выполнены площадная цементация и цементационная завеса на глубину до 100 метров.

В состав сооружений ГЭС входит приплотинное здание ГЭС, в котором размещено 10 радиально-осевых гидроагрегатов мощностью по 640 МВт, работающих при расчётном напоре 194 метров. Расстояние между осями агрегатов 23,7 метров. В здание ГЭС уложено 480 тысяч кубометров бетона.
В состав сооружений входит строящийся береговой водосброс (с 2005). Его ввод повысит надёжность и безопасность функционирования электростанции. Строительство планируется завершить в 2010 году.

Плотина ГЭС образует крупное Саяно-Шушенское водохранилище полным объемом 31,34 кубических километров (полезный объём — 15,34 кубических километров) и площадью 621 квадратных километров.

При создании водохранилища было затоплено 35,6 тысяч га сельхозугодий и перенесено 2717 строений.

В районе водохранилища расположен Саяно-Шушенский биосферный заповедник.

ГЭС присвоено имя крупнейшего энергетика страны, видного учёного, доктора технический наук Петра Степановича Непорожнего. Он возглавлял министерство энергетики и электрификации СССР (1962-1985), был вдохновителем и организатором большой программы строительства гидроэлектростанций в стране. В музее строительства Саяно-Шушенской гидростанции хранятся его личные вещи, подаренные семьей Непорожних.

Саяно-Шушенская ГЭС является объектом туризма. На станции есть свой музей и смотровая площадка, с которой ночью открывается захватывающий вид на красиво освещенные плотину и памятник строителям.

Майнский гидроузел

Ниже Саяно-Шушенской ГЭС расположен её контррегулятор — Майнская ГЭС мощностью 321 МВт, организационно входящая в состав Саяно-Шушенской ГЭС. Её строительство велось в 1979-1987 годах. Состав сооружений Майнской ГЭС: гидроэлектростанция, водосбросная плотина, грунтовые плотины - левобережная, русловая и правобережная, ОРУ 220 кВ. Длина её водохранилища - 21,5 метров, ширина до 0,5 метров, глубина до 13 метров.

История создания

Саяно-Шушенская ГЭС спроектирована институтом "Ленгидропроект". 4 ноября 1961 года первый отряд изыскателей института под руководством Ерашова П.В. прибыл в горняцкий поселок Майна с целью обследования трёх конкурирующих створов для строительства гидроэлектростанции. Геодезисты, геологи, гидрологи работали в мороз и непогоду, 12 буровых установок в три смены "прощупывали" со льда дно Енисея.

В июле 1962 года экспертная комиссия выбрала окончательный вариант - Карловский створ. В 20 километрах ниже по течению было намечено строительство спутника Саяно-Шушенской - контррегулирующей Майнской ГЭС.

Изначально рассматривались четыре варианта конструкции плотины: гравитационная, арочно-гравитационная, арочная и каменно-набросная. На стадии технического проекта рассматривался вариант арочно-контрфорсной плотины.

Выбрана была арочно-гравитационная, как наиболее отвечающая топографическим и инженерно-геологическим условиям створа.

Создание плотины такого типа в условиях широкого створа Енисея и сурового климата Сибири не имело аналогов в мире. Проектное задание разрабатывалось под руководством главного инженера проекта Г.А. Претро. После его утверждения начальником отдела и главным инженером проектов был назначен Я.Б. Марголин (1965). Начатые при нем разработки технического проекта были продолжены Л.К. Доманским (1968-72 гг.) и А.И. Ефименко (1972-91 гг.).

В 1967 году ЦК ВЛКСМ объявил строительство Саяно-Шушенской ГЭС Всесоюзной ударной комсомольской стройкой. 4 ноября 1967 г. была заложена символическая плита под фундамент первого крупнопанельного дома, положившего начало городу Саяногорску. Летом 1979 года в возведении ГЭС принимали участие студенческие строительные отряды общей численностью 1700 человек, на строительстве сформировались комсомольско-молодежные коллективы.

В строительстве было задействовано более 200 организаций, самой крупной из которых стала "КрасноярскГЭСстрой" Минэнерго СССР.

Специально для гидростанции создавали новейшее оборудование самые крупные производственные объединения СССР: "Ленинградский металлический завод" (гидротурбины), Ленинградский производственное электротехническое объединение "Электросила" (гидрогенераторы), объединение "Запорожтрансформатор" (трансформаторы). Водным путём длиною почти в 10 000 километров - через Северный Ледовитый океан в верховья Енисея были доставлены рабочие колеса турбин. Благодаря оригинальному техническому решению - установке на первых двух турбинах временных рабочих колес, способных работать при промежуточных напорах воды, появилась возможность до окончания строительно-монтажных работ начать эксплуатацию первой очереди станции.

Первый кубометр бетона был уложен в основные сооружения Саяно-Шушенской ГЭС - 17 октября 1970.

В апреле 1974 года был подписан "Договор двадцати восьми", или совместное обязательство, направленное на сокращение сроков строительства и повышение качества выполняемых работ. Идея договора предусматривала выявление резервных возможностей всех участников строительства и постоянную координацию их действий. Координационный совет с самого начала возглавил директор "Ленгидропроекта" Ю.А. Григорьев.

Строительство Саяно-Шушенской ГЭС велось с поэтапным освоением.

Каждая из десяти турбин ГЭС, снабженная рабочим колесом из нержавеющей кавитационностойкой стали 6,77 метров в диаметре и весом 156 тонн, способна развивать мощность 650 000 кВт при расчетном напоре 194 метров. Первые два генератора Саяно-Шушенской ГЭС были введены в эксплуатацию с временными рабочими колесами гидротурбин, способными работать на низких напорах. Это позволило уже при частичном напоре, начиная с 60 метров, вырабатывать электроэнергию.

Для обеспечения пуска первого гидроагрегата в назначенный срок было спешно начато наполнение водохранилища. В нижний бьеф сбрасывался лишь санитарный пропуск. При этом не была предусмотрена возможность сброса воды из водохранилища на случай каких-либо непредвиденных обстоятельств.

Машинный зал Саяно-Шушенской ГЭС (длина 287,97 метров, ширина 36 метров) построен на базе пространственной перекрестно-стержневой конструкции, которая впервые была применена в практике строительства гидроэлектростанций. Она состоит из унифицированных металлических элементов системы московского Архитектурного института (МАРХИ). Перекрытие и стены зала служат ограждением оборудования и людей от внешней среды. При проектировании не учитывались нагрузки, связанные с действием гидравлических процессов при работе водосбросов и агрегатов. Поэтому из-за повышенной вибрации раз в три года после каждого холостого водосброса необходимо обследовать тысячи узлов конструкции с измерением зазоров в стыковочных узлах.

Аварии и проблемы

Первый агрегат был сдан в эксплуатацию в конце декабря 1978 года. Технологические возможности не позволили уложить требующийся объем бетона в водосбросную плотину, поэтому к мощному половодью она оказалась не готова и 23 мая 1979 года первый агрегат и здание ГЭС подверглись затоплению. Аэраторы, встроенные в стенки водосбросов, должны были обеспечивать подвод воздуха в поток в месте схода его с носка водосброса в водобойный колодец. Но вместо подсоса воздуха в аэратор произошло нагнетание в него воды из водосброса.

В 1985 году во время мощного половодья произошло разрушение 80% площади дна водобойного колодца. Были полностью разрушены плиты крепления (толщиной более 2 метров), бетонная подготовка под ними и скалы ниже подошвы на глубину до 7 метров. Анкера диаметром 50 мм были разорваны с характерными следами наступления предела текучести металла. Были проведены работы по реконструкции водобойного колодца (1991).

В 1988 году паводок привёл к разрушению отремонтированного колодца. Было принято решение об эксплуатации ГЭС в щадящем режиме на пониженной отметке максимального уровня воды - не более 540 метров вместо проектных 545.

Одной из главных проблем строительства было обнаружение увеличивающейся фильтрации тела плотины. Во избежание вымывания бетона провели дополнительную инъекцию в массив по существующей на тот период технологии, повторно цементировались межсекционные швы, выполнялась цементация трещин через восходящие скважины. Но все усилия были недостаточно эффективными: фильтрация продолжала увеличиваться. Чтобы устранить недостаток, между Саяно-Шушенской ГЭС и французской фирмой "Солетаншбаши" была достигнута договоренность о применении её технологии (на основе французских смол) подавления фильтрации воды через бетон (1993). Были проведены опытные ремонтные работы, которые оказались успешными: фильтрация была практически подавлена.

17 августа 2009 года на втором гидроагрегате в ходе проведения ремонтных работ произошла авария. Разрушена часть машинного зала, сам гидроагрегат, станция остановлена. Погиб 71 человек, 4 пропали без вести.

Было проведено отключение Саянского и Хакасского алюминиевых заводов, снижена нагрузка на Красноярский алюминиевый завод, Кемеровский завод ферросплавов, снижена нагрузка на Новокузнецкий алюминиевый завод.

Саяно-Шушенская ГЭС – наиболее мощная электростанция России и 8-я – среди ныне действующих ГЭС в мире. Это самое уникальное по размерам и сложности возведения гидротехническое сооружение. Станция имеет самую высокую в России и одну из высочайших плотин в мире, которая перекрывает одну из великих рек России–Енисей.

Географическое положение станции

Саяно-Шушенская ГЭС находится в Саянских горах на границе с Хакасией, возле Саяногорска. Граница проходит по реке Енисей, на которой и построена ГЭС.

Название станции происходит от близости Саянских гор и расположенного неподалеку села Шушенского , известного места ссылки В.И. Ленина.

Саяно-Шушенская ГЭС– Всесоюзная ударная комсомольская стройка

Саянскую ГЭС строила молодежь. Со всех концов страны прибывали студенческие строительные отряды общей численностью более 3 тысяч человек. Было сформировано 70 комсомольско-молодежных коллективов, самоотверженно возводивших ГЭС.

Из истории строительства

Строительство Саяно-Шушенской ГЭС велось долго (1963-2000годы) с поэтапным освоением ее мощностей. Подготовительный этап начался в 1963 году с обустройства дорог, жилья, объектов инфраструктуры для строителей.

Полноводный Енисей был перекрыт 11 октября 1975 года . А в 1978 на промышленную основу был поставлен первый агрегат.

Одновременно со строительством приходилось срочно решать возникающие проблемы: разрушение водосборных сооружений, образование трещин в плотине. Все это вносило свои малоприятные коррективы в процесс освоения мощностей станции.

Уникальность ГЭС

Напорный фронт Саяно-Шушенской ГЭС образует уникальная бетонная арочно-гравитационная плотина.

Конструкция высоконапорной плотины не имеет аналогов в мировой и отечественной практике. Высота сооружения 242 метра, длина 1074,4 метра.

По своей высоте дамба в 4 раза выше 20-этажного дома . На ее строительство затратили 9,1 миллиона кубических метров бетона. Этого бы хватило на постройку автомобильной дороги от Москвы до Владивостока.

Устойчивость и прочность плотины

Устойчивость и прочность обеспечивается действием собственного веса и упором арочной части в берега. Плотина врезана в породы левого и правого берегов на глубину соответственно 15 и 10 метров, в породы основания – на глубину 5 метров.

В теле плотины установлено более 11000 различных датчиков, контролирующих состояние сооружения.

В средствах массовой информации высказывались предположения о ненадежности плотины. Но авторитетные специалисты в области гидротехники неоднократно заявляли о безопасности сооружений станции. В настоящее время ГЭС имеет действующую декларацию безопасности.

Устройство плотины

Плотина Саяно-Шушинской ГЭС– это не монолитная конструкция. Она состоит из колонн, 67 рядов вдоль и 4 ряда поперек плотины.

Колонны соединены между собой специальными температурно-усадочными швами. Слишком большие перепады температуры «вдохновили» конструкторов увеличить запас прочности плотины.

Интересно, что сооружение построено так, что не замечает даже землетрясений до 8 баллов.

Водохранилище и береговой водосбор – спутники плотины

Плотина ГЭС образует крупное водохранилище, которое собирает воду с обширной горной территории.

При создании водохранилища было затоплено 35,6 тысяч га сельхозугодий, перенесено на новое место 2717 строений, полностью перенесен город Шагонар.
Вода в хранилище очень чистая. Благодаря ее высочайшему качеству, здесь организовано рыбоводное хозяйство по выращиванию форели.

Саяно-Шушенское водохранилище включено в перечень 70 водоемов, стратегических источников питьевой воды, которые будут находиться исключительно в федеральной собственности.

В районе водохранилища расположен Саяно-Шушенский биосферный заповедник . Водосбор предназначен для сброса воды в половодье и паводки. Его пропускная способность 13600 кубометров воды в секунду. Для сравнения, это пять 50-метровых бассейна с 10 дорожками для плавания.

Состояние ГЭС во время аварии

17 августа 2009 года на станции произошла крупнейшая в истории российской гидроэнергетики авария .

Под сильнейшим напором воды на агрегате №2 была сорвана крышка турбины. Ротор машины весом 900 тонн поднялся и, вращаясь, стал рушить машинный зал. Остановить агрегаты и сбросить аварийные затворы вручную удалось, благодаря усилиям восьми работников станции.

Все 10 гидроагрегатов получили повреждение. Авария унесла жизни 75 человек . Восстановление станции завершилось 12 ноября 2014 года.

СШГЭС им. П. С. Непорожнего - высоконапорная гидроэлектростанция приплотинного типа, самая мощная электростанция России. Основные сооружения станции расположены в Карловом створе, в этом месте Енисей протекает в глубоко врезанной каньонообразной долине. Передать с помощью фотографии масштаб этого гигантского сооружения довольно сложно. К примеру, длина гребня плотины больше одного километра, а высота - 245 метров, выше главного здания МГУ.

1. Напорный фронт Саяно-Шушенской ГЭС образует уникальная бетонная арочно-гравитационная плотина, которая является самой высокой плотиной в мире данного типа. Если подняться на один из склонов ущелья, открывается прекрасный вид на саму плотину, нижней бьеф и Саяно-Шушенское водохранилище, общим объемом в 31 км³.

3. В теле плотины установлено порядка одиннадцати тысяч различных датчиков, контролирующих состояние всего сооружения и его элементов.



Увеличить изображение

4. Возведение плотины началось в 1968 году и продолжалось семь лет. Количество уложенного в плотину бетона - 9,1 млн. м³ - хватило бы на постройку автострады от Санкт-Петербурга до Владивостока.

5. Диаметр такой «трубы» турбинного водовода - 7,5 метров.

6. Вид сверху на машинный зал и административный корпус станции.

7. Несколько слов о принципе работы плотины. Любая плотина кроме аккумулирования, должна пропускать определенное количество воды. Каждый из десяти гидроагрегатов СШГЭС может пропускать по 350 м³ воды в секунду. Сейчас в работе находятся 4 из 10 гидроагрегатов, и зимой их пропускной способности вполне достаточно.
Белая площадка - это водобойный колодец эксплуатационного водосброса, на этой площадке может легко разместиться футбольное поле для проведения ЧМ, правда получится «футбол на льду».

8. Во время половодьев и паводков открывают затворы эксплуатационного водосброса. Он предназначен для сброса избыточного притока воды, который не может быть пропущен через гидроагрегаты ГЭС либо аккумулирован в водохранилище. Максимальная проектная пропускная способность эксплуатационного водосброса составляет 13600 м³ (это пять 50-метровых плавательных бассейна по 10 дорожек) в секунду! Щадящим режимом для водобойного колодца, находящегося под эксплуатационным водосбросом, считаются расходы 7000 - 7500 м³.

9. Длина гребня плотины с учетом береговых врезок составляет 1074 метра, ширина по основанию - 105 метров, по гребню - 25. Плотина врезана в породы берегов на глубину 10-15 метров.
Устойчивость и прочность обеспечивается действием собственного веса плотины (на 60 %) и частично упором верхней арочной части в берега (на 40 %).



Увеличить изображение

11. Береговые укрепления.

12. С плотины видно поселок Черемушки, который соединен с ГЭС автомобильной дорогой и необычной трамвайной линией.
В 1991 году в Ленинграде были закуплены несколько городских трамваев и переоборудованы в двухкабинные для железнодорожного пути без разворотных колец, оставшегося со времён строительства ГЭС. Теперь бесплатные трамваи следуют от посёлка до ГЭС с периодичностью в один час. Таким образом, решена транспортная проблема для работников станции и жителей Черёмушек, а единственная в Хакасии трамвайная линия стала достопримечательностью посёлка.

13. Вид на Саяно-Шушенское водохранилище с входного портала берегового водосброса.



Увеличить изображение

14. Береговой водосброс состоит из входного оголовка, двух безнапорных туннелей, выходным порталом, пятиступенчатым перепадом и отводящим каналом.



Увеличить изображение

16. Не смотря на морозы, лед на водохранилище встает довольно поздно - как правило, в конце января.

19. Береговой водосброс в период пропуска больших паводков позволит осуществить дополнительный пропуск расходов до 4000 м³/с и, тем самым, снизить нагрузку на эксплуатационный водосброс станции и обеспечить щадящий режим в водобойном колодце. Входной оголовок служит для организации плавного входа водного потока в два безнапорных туннеля.

20. В зимний период порталы перекрываются теплозащитными щитами.

21. Длина двух тоннелей - 1122 метра, с сечением - 10х12 метров каждый, что достаточно для размещения 4 тоннелей метро.

23. Выходной портал. Расчетная скорость движения воды на выходе из туннеля - 22 м/с.

24. Пятиступенчатый перепад представляет собой пять колодцев гашения шириной 100 м и длиной от 55 до 167 м, разделенных водосливными плотинами. Перепад будет обеспечивать гашение энергии потока и спокойное сопряжение с руслом реки. Максимальные скорости потока на входе в верхний колодец достигают 30 м/с, на сопряжении с руслом реки уменьшаются до - 4–5 м/с.
Трехмерный ролик о запуске первой нитки берегового водосброса .



Увеличить изображение

25. Для лучшего представления о масштабах: это более ранняя фотография строительства нижнего колодца. Автор gelio .

27. Для открытия затворов на гребне плотины установлены два козловых крана.

28. Енисей - одна из крупнейших рек России. Площадь его бассейна, обеспечивающего приток к створу ГЭС около 180 тыс. км², что втрое превышает размеры республики Хакасия.

29. Енисей - граница между Западной и Восточной Сибирью. Левобережье Енисея заканчивает великие западносибирские равнины, а правобережье представляет царство горной тайги. От Саян до Северного Ледовитого океана Енисей проходит через все климатические зоны Сибири. В его верховьях живут верблюды, в низовьях - белые медведи.

30. Работа шаманов...

32. Спасибо фотографу Валерию из пресс-службы СШГЭС, который провел меня на этот склон. Вид открывается отличный. Правда, идти по колено в снегу, а местами и по пояс, было не просто.