МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное автономное
Образовательное учреждение высшего образования
«самарский национальный исследовательский университет имени академика с. п. королЕва»
Социально-гуманитарный институт
Исторический факультет
Мякинина Марина Андреевна
ЖИГУЛЕВСКАЯ ГЭС
Доклад
по курсу "Историческая география"
по направлению подготовки 46.03.01 "История"
студента 2 курса
Научный руководитель:
Тюрин Вадим Александрович
к.и.н., доцент
Самара 2020
Введение
Гидроэнергия считается первый видом энергии, широко используемой для технологических целей. Она использовалась с древних времён, для молки муки и других нужд. При этом приводом служил колёсный механизм, вращаемый потоком воды. К концу XIX века появились электрические генераторы, которые могли работать в сочетании с гидроприводом.
Современные гидроэлектростанции (ГЭС) используют в качестве источника энергию водных масс в русловых водотоках и приливных движениях. Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища.
Волга — река в европейской части России. Одна из крупнейших рек на Земле и самая большая по водности, площади бассейна и длине в Европе, а также крупнейшая в мире река, впадающая в бессточный (внутренний) водоём. В 1950-е гг. около Тольятти выше Самарской Луки, которую образует Волга, огибая Жигулёвские горы, была сооружена плотина Жигулевской ГЭС, а выше плотины простирается Куйбышевское водохранилище, так называемое Жигулевское море.
Жигулевская ГЭС
Жигулёвская ГЭС (ранее Куйбышевская ГЭС, а с 1958 г. — Волжская ГЭС имени Ленина) — гидроэлектростанция на реке Волга в Самарской области, между городами Жигулёвск и Тольятти. Входит в Волжско-Камский каскад ГЭС, являясь шестой ступенью каскада ГЭС на Волге. Вторая по мощности гидроэлектростанция в Европе. Помимо выработки электроэнергии, обеспечивает крупнотоннажное судоходство, водоснабжение, защиту от наводнений. Водохранилище Жигулёвской ГЭС является основным регулирующим водохранилищем Волжско-Камского каскада. Собственником Жигулёвской ГЭС (за исключением судоходных шлюзов) является ПАО «РусГидро»[1].
В первой половине ХХ века город Ставрополь представлял собой небольшой тихий провинциальный городок с населением около 10 тысяч человек. В Ставрополе отсутствовали промышленные предприятия, а местное население занималось в основном промыслами. В 1951 году действовали райкомбинат (распиловка леса, производство мебели, кирпичный цех, мельница), горпищекомбинат (выпечка хлебных изделий, производство безалкогольных напитков), артель «Заря» (сапожная и швейная мастерские, кирпичное производство, лесорама), артель «Красный инвалид» (гончарное и сапожное производство), МТС (машинно-тракторная станция), госмельница, инкубаторная станция, райпотребсоюз (потребительское общество, занимающее продажей сельскохозяйственных продуктов), нефтебаза (нефтехранилище) «Западные пески», ремонтно-механический завод.
Ставропольчане проживали в небольших малоэтажных деревянных домах (всего 1 дом был двухэтажным, остальные – одноэтажные). Каменные или кирпичные дома были большой редкостью (всего 4 дома, а также 3 дома смешанных).
Административные и общественные учреждения здания располагались в приспособленных дореволюционных каменных домах: Районный дом культуры (в здании церкви), райисполком, педагогическое училище, мелиоративный техникум, библиотеки (районная и детская), средняя школа, детсады, ясли. Также в деревянных домах располагались учреждения: Больничный городок на окраине (5 корпусов, прачечная, баня), родильный дом, станция скорой помощи, санэпидстанция, противомалярийная станция.
Судьба небольшого провинциального городка изменилась в 1950 году. Ставрополь начинает свое существование, как промышленный центр со строительства Волжской ГЭС. Еще в 1910-1911 годах Г.М. Кржижановский предложил расположить крупную гидроэлектростанцию на Волге, именно в районе Самарской Луки. Тогда проект так и не был осуществлен. Спустя десятилетие инженер К. В. Богоявленский предложил построить гидроэлектростанцию у посёлка Переволоки на водоразделе между Волгой и Усой, использовав естественную разность уровней воды. Однако бедственное положение экономики страны не позволило реализовать этот проект. В 30-х годах эта идея вновь была высказана в плане «Большая Волга», который предполагал создать на Волге цепь крупных электростанций. Но и в этот раз строительство было отложено в связи с началом войны[2].
В начале 1930-х гг. в районе Самарской Луки и Ярославля начались проектно-изыскательские работы по энергетическому использованию Волги, по итогам которых было предложено множество схем различного расположения гидроузлов. 1 августа 1937 года совместным постановлением СНК СССР и ЦК ВКП(б) было принято решение о строительстве гидроэлектростанции на Волге в створе Жигулёвских гор. Для ведения строительства приказом НКВД от 2 сентября 1937 года организовывался крупный лагерь — Самарлаг. По численности заключённых он занимал восьмое место из 42 лагерей НКВД и второе — среди лагерей, находившихся в европейской части СССР. Так, на 1 января 1939 года в нём находилось 36 761 заключённых (2,81 % от общей численности заключённых в системе ГУЛАГа). Общий объём работ оценивался в 1,5 млрд рублей. Однако организационные проблемы привели к свёртыванию всех работ. За период с сентября 1937 по май 1941 года общие убытки составили 45 млн рублей. Частые смены руководства строительством привели к тому, что уже летом 1940 года началась фактическая консервация стройки, а 11 октября 1940 года строительство Куйбышевского гидроузла было официально приостановлено. Заключённых, управление строительства и инженерно-технический персонал перевели на строительство Волго-Балтийского водного пути.
Специалисты института «Гидропроект» продолжили изыскания в 1949 году. Итогом исследований стало решение о сооружении Куйбышевского гидроузла в районе города Жигулёвска. 21 августа 1950 года утверждён проект строительства Куйбышевской ГЭС мощностью 2,1 млн кВт. Официальной датой начала строительства считается 18 февраля 1951 года, когда вынули первый грунт из зоны котлована. На месте будущей гидроэлектростанции развернулись строительные работы, которые вновь велись с использованием труда заключённых (Кунеевский ИТЛ, 46 600 человек). Для строительства был создан специальный трест «Куйбышевгидрострой». Для проектирования и возведения станции было задействовано 50 строительно-монтажных предприятий и 130 проектных институтов. Поставкой техники на стройку занимались 1300 заводов страны. Волжская ГЭС имени В. И. Ленина была построена в рекордно короткие сроки — с 1950 по 1957 год.
Особенностью геологической структуры гидроузла является резкое различие берегов Волги. Правый берег высокий, обрывистый, сложен известняково-доломитовыми породами. Левый берег долины сложен песками с прослойкой суглинков.
В июле 1955 года через нижние судовые шлюзы плотины прошёл первый пароход. В ноябре того же года было перекрыто основное русло Волги, а 29 декабря — запущен в промышленную эксплуатацию первый гидроагрегат. Меньше чем через год после этого события, в октябре 1956 года, Куйбышевская ГЭС выработала первый миллиард киловатт-часов электроэнергии.
Строительство ГЭС шло ударными темпами. Так, в 1956 году в эксплуатацию были введены 12 агрегатов, в 1957 году — ещё 7[3].
14 октября 1957 года ГЭС была запущена на полную мощность. В районе строительства ГЭС в Волгу было сброшено 750 бетонных кубов по 2,5 тонны каждый,1765 пирамид весом по 10 тонн, 24000 кубометров щебня. За 7 лет строительства выполнено около 200 кубометров земляных работ, уложено 7, 67 млн кубометров бетона, смонтировано 200 тысяч металлоконструкций.
10 августа 1958 года станцию переименовали в Волжскую ГЭС имени Ленина, а в мае 1959 года все сооружения гидроузла были приняты в промышленную эксплуатацию. За досрочное выполнение семилетнего плана по выработке электроэнергии и успешное проведение работ по комплексной автоматизации производственных процессов Волжская ГЭС награждена орденом Ленина.
Здание ГЭС расположено на правом берегу реки. Оно состоит из 10 двухагрегатных секций с донными водосбросами над отсасывающими трубами. Наличие таких водосбросных устройств позволило на 1/3 уменьшить водосливную плотину. В машинном зале установлены 20 гидроагрегатов мощностью по 115 МВт с поворотно-лопастными турбинами (диаметр рабочего колеса – 9,3 м) и генераторами зонтичного типа (диаметр ротора – 14,3 м, статора – 17,1 м).
Общая длина здания ГЭС вместе с монтажной площадкой – 730 м, ширина – 100 м, высота от подошвы до кровли – 80 м. Строительный объем здания – 4500 тыс. кубометров. Здание ГЭС имеет пристройку со стороны нижнего бьефа, которая сделана для выравнивания перепада напряжения под зданием и водоемом, и предупреждения пластического выпора грунта из-под подошвы сооружения. Отдельное сороудерживающее сооружение, расположенное в 33 м от здания ГЭС, введено впервые в практике гидротехнического строительства.
Водосливная бетонная плотина расположена на левобережной пойме. Длина плотны по основанию 1009 м. Она имеет 38 водосливных пролетов. На водобое плотины имеются устройства для гашения энергии воды. Для маневрирования затворами на плотине смонтированы 3 козловых крана, грузоподъемностью 250 тонн.
Куйбышевская ГЭС стала шестой ступенью Волжского каскада. Вверх от ГЭС разлилось водохранилище протяженностью более 600 км. Наибольшую ширину – 40 км – водохранилище имеет в районе слияния Волги и Камы. Максимальная глубина в приплотинной части – 40 м. Емкость водохранилища – 58 млрд. кубометров.
Ввод в действие ГЭС им. Ленина позволил создать единую энергосистему европейской части страны. Улучшились условия судоходства. На протяжении 900 км по Волге и Каме создан новый глубоководный путь, что позволило использовать для перевозок крупнотоннажный флот. Улучшилось орошение Заволжья. По сооружениям ГЭС проходит двухпутный железнодорожный переход Сызрань-Кинель и переход автомобильной дороги Москва-Самара, что освободило от необходимости строительства моста. Водохранилище является источником водоснабжения населения и промышленных предприятий.
Однако помимо положительных моментов, строительство ГЭС имело и минусы. Плотина подняла уровень воды на 26 метров. Затоплены города, села, сенокосы, пастбища (это отрицательно сказалось на кормовой базе окрестных районов), были потеряны пахотные земли. Потребовались большие компенсационные мероприятий, освоение целинных земель, развитие орошения.
Ложе водохранилища, не подготовленное заранее, стало подобно озерной гуще. Ложе и берега начали формироваться только после затопления. Их неподготовленность, одностороннее выклинивание глубин, извилистость, неустойчивость береговой линии и новый гидрологический режим отличают водохранилище от первоначальной Волги. Новый гидрологический режим заключается в резком уменьшении скорости течения реки. В отдельных участках водохранилища создаются застойные явления. Твердая часть весеннего стока превращается в ил. Толща ила ухудшает условия эксплуатации водозаборных сооружений, причалов, рыбоводства. Наблюдается насыщение воды органическими осадками, ухудшается ее качество, она «зацветает».
Разрушение берегов будет продолжаться в течение всего существования водохранилища, тем более в Куйбышевском море геологические условия благоприятствуют разрушению. С изменением экологических условий остро встала проблема рыбоводства, т.к. нарушены пути миграции промысловых рыб – осетровых, лососевых, угря.
При подготовке зоны затопления были проведены большие археологические работы, переработка берегов Казани, Ульяновска, Сенгилея, Свияжска (обваловывание, дренаж, укрепление). Созданы 3 крупных порта, ряд пристаней и убежищ штормового отстоя флота.
В зону затопления попали 270 населенных пунктов (17 городов и райцентров), 19 колхозов, две усадьбы МТС (машинно-тракторные станции) и 175 зданий различных учреждений и организаций, расположенных вне Ставрополя. Переносу подлежали также населеннее пункты, не входившие в зону затопления, но лежащие в зоне отвода земель для строительства плотины и других сооружений гидроузла. Всего в 1953 году было перенесено более 1600 дворов, а также школы, больницы, промпредприятия.
В мае 1953 года начался перенос жилых домов города Ставрополь. Всего было перенесено 2540 строений. Не переносили каменные дома, которые подлежали взрыву, в том числе 31 мая 1955 года был взорвано самое старое церковное сооружение города – Троицкий Собор.
18 ноября 1953 года Новый город у плотины Куйбышевской ГЭС решением Облисполкома получил название «Ставрополь». Первые дома в Новом городе, появившиеся еще в период подготовки переноса города, в 1950 году, образовали целый городок, получивший название управленческий – район Соцгорода[4].
Куйбышевский гидроузел — уникальное сооружение, не имеющее аналогов в мировой практике гидротехнического строительства. За семь лет на строительстве было выполнено 193,9 млн м³ земляных работ, уложено 7,67 млн м³ бетона, смонтировано 200 тысяч т металлоконструкций и оборудования. Максимальная суточная интенсивность укладки бетона достигала в 1955 году здесь 19 тысяч м³ (на 3,3 тысячи м³/сут. выше, чем интенсивность укладки бетона на строительстве ГЭС Гранд-Кули в США).
Волга была также перекрыта за рекордно короткое время — 19,5 ч в период, когда её расход составлял 3800 м³/с. Каждый агрегат мощностью 105 тысяч кВт монтировался в среднем около 1 месяца, то есть принятое в отечественной и зарубежной практике время было сокращено более чем в два раза. Однако эксплуатация агрегатов показала, что их реальная развиваемая мощность в отличие от проектной составляет не 105 МВт, а 115 МВт, что позволило произвести перемаркировку агрегатов и довести установленную мощность гидроэлектростанции до 2,3 ГВт.
1 июля 2004 года Волжская ГЭС имени Ленина переименована в ОАО «Жигулевская ГЭС». В этом же году гидроэлектростанция стала лауреатом конкурса среди предприятий Самарской области «За динамичное развитие». Установленная мощность станции 2447 МВт, среднегодовая выработка 10 370 кВт\ч[5].
Экономическое значение:
1. Жигулевская ГЭС участвует в покрытии пиковых нагрузок в Единой энергосистеме страны.
2. Регулирует сток воды в Волге, способствует эффективному ее использованию нижележащими волжскими ГЭС.
3. Обеспечивает создание судоходных глубин.
4. Орошает большие площади засушливых земель Заволжья.
5. По плотине проложены железнодорожные переходы через Волгу на магистрали «Москва-Самара».
Устаревшее оборудование активно реконструируется. Первые четыре гидротурбины были заменены на новые машины ПЛ-30/587-В-930 в 1999, 2004, 2005 и 2007 годах. Новые турбины имеют повышенную мощность, что позволило увеличить мощность станции на 20 МВт. В ходе дальнейшей модернизации устанавливались ещё более мощные турбины ПЛ-30/877-В-930, в 2009, 2011 и 2012 годах были заменены на новые по одной турбине, в 2013 и 2014 годах — по две турбины и в 2015, 2016 и 2017 годах — по три турбины. Помимо гидросилового оборудования, в 2005—2008 годах было заменено оборудование ОРУ-110 кВ, в 2004—2006 годах — ОРУ-220 кВ и в 2012—2018 годах — ОРУ-500 кВ. Также в 2003—2007 годах были смонтированы новые генераторные выключатели. Во всех этих случаях было использовано современное элегазовое оборудование. По состоянию на 2020 год велась замена гидромеханического оборудования — затворов водосливной плотины, решеток и затворов сороудерживающего сооружения, гидроподъемников и маслонапорных установок аварийно-ремонтных затворов гидроагрегатов[6].
На новый уровень поднялось информационное снабжение диспетчеров благодаря вводу в эксплуатацию микропроцессорной системы учета электроэнергии, а также цифровой АТС кабельной локальной сети подстанций и машинного зала. Реконструкция гидроагрегатов позволяет в дальнейшем увеличить мощность ГЭС[7].
Заключение
Жигулевская ГЭС является второй по мощности гидроэлектростанцией в Европе. Водохранилище Жигулёвской ГЭС является основным регулирующим водохранилищем Волжско-Камского каскада. Впервые идея строительства ГЭС на Волге появилвсь в 1910 г., но строительство ГЭС, началось лишь в 1950 г. и шло ударными темпами. Так, в 1956 году в эксплуатацию были введены 12 агрегатов, в 1957 году — ещё 7, а 14 октября 1957 года ГЭС была запущена на полную мощность.
В связи с вводом в эксплуатацию ГЭС им. Ленина была создана единая энергосистему европейской части страны. На протяжении 900 км по Волге и Каме создан новый глубоководный путь, что позволило использовать для перевозок крупнотоннажный флот. Гидроэлектростанция участвует в покрытии пиковых нагрузок и регулировании частоты в Единой энергосистеме страны, регулирует сток воды в Волге, способствует эффективному её использованию нижележащими волжскими гидроэлектростанциями, обеспечивает создание судоходных глубин и создает благоприятные условия для орошения больших площадей засушливых земель Заволжья.
Помимо положительных моментов от строительства ГЭС, можно отметить и отрицательные. Плотина подняла уровень воды на 26 метров. Затоплены села, сенокосы, пастбища, были потеряны пахотные земли, что потребовало в дальнейшем компенсационных мероприятий, освоение целинных земель, развитие орошения.
Таким образом, Жигулевская ГЭС имеет богатую историю, от первых проектов начала XX в., до запуска на полную мощность в 1957 г., и в настоящее время продолжает развиваться. Так выработка станции за 2018 г. превысила среднемноголетнюю (10,4 млрд кВтч) примерно на 2,1 млрд кВтч – в среднем такое количество потребляет за месяц вся Самарская область. В 2019 году достигла значения 2488 Мвт., и в результате модернизации мощность Жигулёвской ГЭС возросла на 188 МВт.
Список использованных источников и литературы
1. Жигулевская ГЭС – история и рекорды важнейшей гидроэлектростанции на Волге. Сайт: ArchitectureGuru. URL: https://architectureguru.ru/zhigulevskaya-hydropower-plant/#i-5 (дата обращения: 25.04.2020).
2. Жигулевская ГЭС. Сайт: Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Жигулёвская_ГЭС#История_строительства (дата обращения: 07.05.2020).
3. 10 крупнейших ГЭС России. Сайт: Комсомольская правда. URL: https://www.tver.kp.ru/daily/25963/2902571/ (дата обращения: 27.04.2020).
4. История ГЭС Сайт: РусГидро. Жигулевская ГЭС. URL: https://www.zhiges.rushydro.ru/hpp/hpp-history (дата обращения: 25.04.2020).
5. Строительство ГЭС и перенос города. Сайт: ТЛТгород.ру - городской информационный портал Тольятти. URL: https://www.tltgorod.ru/history/?theme=13&page=2&history=172 (дата обращения: 25.04.2020).
[1] Жигулевская ГЭС. Сайт: Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Жигулёвская_ГЭС#История_строительства (дата обращения: 07.05.2020).
[2] Строительство ГЭС и перенос города. Сайт: ТЛТгород.ру - городской информационный портал Тольятти. URL: https://www.tltgorod.ru/history/?theme=13&page=2&history=172 (дата об-ращения: 25.04.2020).
[3] История ГЭС Сайт: РусГидро. Жигулевская ГЭС. URL: https://www.zhiges.rushydro.ru/hpp/hpp-history (дата обращения: 25.04.2020).
[4] Строительство ГЭС и перенос города. Сайт: ТЛТгород.ру - городской информационный портал Тольятти. URL: https://www.tltgorod.ru/history/?theme=13&page=2&history=172 (дата об-ращения: 25.04.2020).
[5] 10 крупнейших ГЭС России. Сайт: Комсомольская правда. URL: https://www.tver.kp.ru/daily/25963/2902571/ (дата обращения: 27.04.2020).
[6] Жигулевская ГЭС. Сайт: Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Жигулёвская_ГЭС#История_строительства (дата обращения: 07.05.2020).
[7] Жигулевская ГЭС – история и рекорды важнейшей гидроэлектростанции на Волге. Сайт: ArchitectureGuru. URL: https://architectureguru.ru/zhigulevskaya-hydropower-plant/#i-5 (дата обра-щения: 25.04.2020).