CC BY
22
УДК 621.311.21:626(470.344-25)
DOI: 10.30914/2411 -3522-2021 -7-4-359-363
Особенности проектирования и строительства Чебоксарской гидроэлектростанции
Н. Г. Русинова
Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова, г. Чебоксары, Российская Федерация
Аннотация. В юбилейный год пуска первого агрегата на Чебоксарской ГЭС автор делает попытку рассмотреть вопрос особенностей проектирования и строительства станции. Актуальность исследования заключается в том, что в отечественных публикациях данная тема рассматривалась фрагментарно. Цель исследования - рассмотреть особенности проектирования и строительства станции, выявить ее уникальность по сравнению с другими гидросооружениями. Для работы над темой использовались архивные документы, публицистическая литература, статьи в научных изданиях. В качестве методов научного исследования использовался сравнительно-исторический и метод системного анализа, позволяющего обобщить данные источников и сгруппировать разнородные суждения и оценки. Гидроузел располагается не на скальных, а на «мягких» грунтах, поэтому были приняты инженерные решения, направленные на укрепление основания сооружений для обеспечения прочности и устойчивости. Створ ГЭС имеет значительные удельные расходы. Такими удельными расходами не обладает ни одна ГЭС реки Волги. Это ставит водосливную плотину на первое место среди отечественных и зарубежных гидроузлов, построенных на «мягких» грунтах. Основные бетонные сооружения располагаются у правого берега, поэтому возникла необходимость расчистить левобережье. Река была переведена в новое русло в условиях неукрепленной земляной перемычки. Это было впервые в истории волжских строек. Здание ГЭС совмещено с водосбросом, поэтому оно частично берет на себя функцию водосливной плотины. Прогрессивные на тот момент строительные технологии, применяемые при сооружении объекта, дали возможность сократить сроки его возведения. Это, например, бетонирование сооружений с использованием вибропакетов и инвентарной опалубки, доставка бетона в труднодоступные зоны сооружений с помощью бетононасоса. Такие технологии получили широкое применение в строительстве в настоящее время. Для фильтрации грунтов под сооружениями использовались индустриальные трубофильтры, что в свою очередь привело к значительному сокращению объемов фильтровых материалов. Таким образом, Чебоксарская ГЭС является уникальным гидротехническим сооружением. Проектные решения отличают ее от других станций. При ее сооружении использовались современные технологии, которые в настоящее время нашли широкое применение в промышленном и городском строительстве. Статья представляет интерес с точки зрения истории гидротехнического строительства и может быть использована для дальнейшего исследования данной темы.
Ключевые слова: Чебоксарская гидроэлектростанция, история строительства, гидроузел, проектное задание, ресурсы, бетонные сооружения, судоходный шлюз
Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.
Для цитирования: Русинова Н. Г. Особенности проектирования и строительства Чебоксарской гидроэлектростанции // Вестник Марийского государственного университета. Серия «Исторические науки. Юридические науки». 2021. Т. 7. № 4. С. 359-363. DOI: https://doi.org/10.30914/2411-3522-2021-7-4-359-363
Features of the design and construction of the Cheboksary hydroelectric power station
N. G. Rusinova
I. N. Ulyanov Chuvash State University, Cheboksary, Russian Federation
Abstract. The author attempts to consider the issue of features of the design and construction of the station, in the anniversary year of the first start of the unit of the Cheboksary hydroelectric power station. The relevance of the research lies in the fact that domestic publications have fragmentary considered this topic. The purpose of this study is to consider the features of the design and construction of the Cheboksary hydroelectric power station, to identify its uniqueness in comparison with other hydraulic structures. The authors used archival
© Русинова Н. Г., 2021
Вестник Марийского государственного университета Серия «Исторические науки . Юридические науки». Т. 7. № 4. 2021
documents, journalistic literature and articles in scientific journals to work on the topic. The research methods were comparative-historical and the method of systematic analysis, which allows summarizing the data of the sources and grouping dissimilar judgments and assessments. The hydroelectric complex is located not on rock grounds, but on "soft" soils, therefore engineering solutions were made to shore on the foundation of the construction to ensure strength and stability. The power site has a considerable unit cost. Neither of the hydroelectric power stations of the Volga river has such unit costs. It puts the spillway dike first among domestic and foreign hydroelectric complexes, built on "soft" soils. The main concrete constructions are located on the right bank, so it became necessary to clear the left bank. The river was moved to a new course under an unfortified earth dike cofferdam. It was the first time in the history of the Volga construction projects. The hydroelectric power station building is combined with a spillway, so it partially takes over the function of a spillway dike. Advanced, at that point, construction technology, used for the construction of the facility, provided an opportunity to reduce the erection time. These are for example, pouring of concrete with the use of vibrating blocks and reusable form, and concrete delivery to hard-to-reach areas of the facilities using concrete placer pump. Such technologies are currently widely used in construction. Industrial filter drain pipes were used to filter the soil under the facilities, which in turn led to a significant reduction in the volume of filter materials. Thus, the Cheboksary hydroelectric power station is a unique hydraulic structure. Design choices distinguish it from other stations. There are modern technologies in construction that are currently widely used in industrial and urban construction. The paper is of interest, in terms of the history of hydraulic construction, to the use of further research of the topic.
Keywords: Cheboksary hydroelectric power station, history of construction, hydroelectric complex, design assignment, resources, concrete construction, navigation lock
The author declares no conflict of interests.
For citation: Rusinova N. G. Features of the design and construction of the Cheboksary hydroelectric power station. Vestnik of the Mari State University. Chapter "History. Law". 2021, vol. 7, no. 4, pp. 359-363. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.30914/2411-3522-2021-7-4-359-363
В юбилейный год пуска первого агрегата на Чебоксарской ГЭС автором ставится цель - рассмотреть особенности проектирования и строительства станции, выявить ее уникальность по сравнению с другими гидротехническими сооружениями. Актуальность темы обуславливается значением, которое имело строительство станции, т. к. она была крупным народнохозяйственным объектом, повлиявшим на экономику, экологию, культуру региона, а также необходимостью осмысления исторического опыта сооружения Чебоксарской ГЭС. Гидроэлектростанция является пятой ступенью Волжского каскада ГЭС. Пуск первого агрегата осуществлен в январе 1981 года. Гидроузел имеет ряд особенностей с точки зрения проектирования и строительства, которые отличают его и делают уникальным. В отечественной историографии отсутствуют комплексные исследования по истории сооружения станции [4, с. 124-132; 8, с. 7580]. В 1950-е годы в США вышли несколько работ, посвященных принципам руководства энергетического строительства в советском обществе [9; 10]. Фрагментарно о Чебоксарском гидроузле
Н. Г. Русинова
писал Е. А. Бурдин1. История создания станции по некоторым аспектам повторяет историю строительства других гидротехнических объектов на Волге [2; 3]. Сооружение станции планировалось еще в 30-х гг. прошлого века по программе «Большая Волга». Этот объект должен был стать основой для превращения Чувашской республики в передовой промышленный район страны [3, с. 421]. Однако в силу ряда причин строительство началось только в 1968 году [5, с. 127]. Основной объем работ был выполнен в 19771980 годы. Так, в разгар строительства, в конце 1980 г., численность персонала составляла до 12 тысяч человек. Объем земляных работ к этому времени составил 137 млн кубометров, бетонных работ - 2876 млн кубометров2. В состав основных
1 Бурдин Е. А. Разработка и практическая реализация планов советского руководства в сфере гидростроительства в 1930-1980-е гг. (на примере Волжского каскада гидроузлов): автореф. дис. ... д-ра ист. наук. Чебоксары, 2012. С. 32-33.
2 Егоров С. П. Чебоксарская гидроэлектростанция. Отдельные страницы из истории строительства. 1968-1981. Новоче-боксарск, 2020. 83 с. URL: http://www.cheges.rushydro.ru/upload/ MockMc/s-p-egorov-cheboksarskaya-gehs-iz-istorii-stroitelstva. pdf (дата обращения: 06.10.2021).
• Исторические науки
сооружений гидроузла входят: здание гидроэлектростанции, совмещенное с водосбросами, водосливная плотина, судоходный шлюз с нижним подходным каналом и ограждающей дамбой, ограждающая дамба аванпорта и земляная плотина. Основные бетонные объекты находятся у правого берега р. Волги [7, с. 55].
Гидроузел располагается не на скальных, а на «мягких» грунтах, поэтому были приняты инженерные решения, направленные на укрепление основания сооружений для обеспечения прочности и устойчивости. Наличие в створе ГЭС значительных расходов потребовало необходимость создания водосбросных сооружений с высоким удельным расходом на рисберме. Ни у одной ГЭС реки Волги нет таких удельных расходов. Расходы на рисберме достигают 59 м3/сек, а на водобое водосливной плотины - 97 м3/сек. Это ставит водосливную плотину на первое место среди отечественных и зарубежных гидроузлов, построенных на «мягких» грунтах.
Поскольку основные бетонные сооружения располагаются у правого берега, поэтому возникла необходимость расчистить левобережье. Река была переведена в новое русло в условиях неукрепленной земляной перемычки, что использовалось впервые в истории гидростроек на Волге. При этом продольный участок земляной перемычки оказался в старом русле реки на глубоководной части. Это могло привести к значительному увеличению земляных работ. После детального изучения гидрогеологического режима Волги в условиях вышележащих водохранилищ выяснилось, что можно значительно сократить величину расчетного расхода воды с 32 до 25 тысяч кубометров в секунду. Это позволило значительно уменьшить объем расчистки левого берега. Соответственно, снизилась стоимость работ на данном участке1.
Чебоксарская ГЭС отличается конструкцией своего здания. Оно совмещено с водосбросами. Соответственно, здание частично берет на себя функцию водосливной плотины. Это решение позволило сократить фронт бетонных напорных сооружений, что в свою очередь сократило объем бетонных и земляных работ. Здание ГЭС и водосливная плотина повернуты в плане под углом 99° к оси шлюза со стороны нижнего бьефа,
1 Риманов И. Ф., Юдковский А. Г. Чебоксарская ГЭС. Чебоксары: Чувашкнигоиздат, 1979. С. 24.
History •
поэтому поток, сбрасываемый от ГЭС и водосливной плотины, направляется от судоходной трассы в сторону левого берега, что улучшает условия входа судов в нижний подходной канал.
В состав судоходных сооружений входят аванпорт площадью 1,1 км2, однокамерный двухниточный шлюз с причалами в подходах и нижний подходной канал2. Его протяженность составляет около 1,8 км. Впервые в отечественной практике при наличии «мягких» грунтов в основании, судоходный шлюз непосредственно примыкает к основным бетонным сооружениям. На всех построенных гидроузлах Волги и Камы судоходные сооружения расположены на значительном удалении от водосбросных сооружений. Приближение шлюза к ГЭС дает еще одно дополнительное преимущество - происходит частичный сброс воды в нижний бьеф гидроузла во время опорожнения камер шлюза. Это значительно снижает скорости в низовом подходном канале, что создает благоприятные условия судам, проходящим через шлюз. Другой особенностью проекта шлюза Чебоксарской ГЭС является принятая распределительная система питания, позволяющая более равномерно, чем на других шлюзах Волго-Камского каскада, наполнить и опорожнить камеры шлюза.
Однобережная компоновка основных сооружений позволила удобно расположить все подсобные и вспомогательные предприятия, жилые здания с культурно-бытовыми объектами на правом берегу. Это дало возможность ограничиться одной строительной площадкой, что снизило затраты на капитальное строительство на 10-20 процентов.
Практика проектирования и строительства гидроэлектростанций показала целесообразность таких решений, в которых предусматривается возведение сооружений и ввод их в действие по очередям. По такому принципу строилась и Чебоксарская ГЭС, которая по мощности и капиталовложениям относится к числу крупных гидротехнических сооружений. Так, в составе пускового комплекса предусматривался ввод в действие гидравлических агрегатов № 1 и № 2 при промежуточной отметке 61,0 м с набором весной 1981 г. до временной промежуточной отметки водохранилища 63 м3. До настоящего времени не достигнута
2 Государственный архив современной истории ЧР (далее ГАСИ ЧР). Р-3211. О1. Д. 129. Л. 2.
3 ГАСИ ЧР. Р-3211. О1. Д. 129. Л. 3.
N. G. Rusinova
Вестник Марийского государственного университета Серия «Исторические науки . Юридические науки». Т. 7. № 4. 2021
отметка 68,0 м, поэтому строительство Чебоксарского гидроузла не завершено, и уже 40 лет станция работает на промежуточной отметке вместо проектной.
На строительстве Чебоксарской ГЭС внедрялись прогрессивные технические решения и научные разработки. Так, для возведения железобетонных конструкций рисбермы и водобоя слоем 2,5 м использовались пакетные электровибраторы В1 -697 и электробульдозер, что позволило в 1,5 раза сократить время возведения этих объектов1. Также при бетонировании 2-го яруса днища котлована при уплотнении применялся вибропакет из 4-х вибраторов типа ВГ-34. Это позволило при укладке бетона с более низким водоцементным отношением снизить расход цемента без понижения качества бетона (морозостойкости, водонепроницаемости, прочности). Освобождались 3-4 человека, занятых ручной работой. Вследствие же использования мощных вибраторов сократилось время проработки бетона2. Прогрессивным техническим решением стало и применение многооборачиваемой инвентарной опалубки. Для устройства бетонных креплений откосов защитных дамб применялась механизированная поточная технология. Для бетонирования труднодоступных зон сооружения и основных конструктивных элементов гидроузла использовался бетононасос с «гибким хоботом»3. Для возведения вертикальных конструкций гидроузла
1 ГАСИ ЧР. Р-3211. О1. Д. 127. Л. 19-20.
2 Там же. Д. 103. Л. 22-23.
3 Там же. Д. 138. Л. 31.
применялись сборные железобетонные элементы. Прогрессивным считалось и создание на строительстве опытной установки производительностью 8 тыс. м3 в год по производству высококачественного заполнителя для бетона. К значительному сокращению объемов фильтровых материалов в конструкциях креплений привело использование индустриальных трубофильтров4.
Особенностью станции является и то, что до настоящего времени строительство ее считается незавершенным, т. к. уровень воды в водохранилище не доведен до проектной отметки. Вопрос завершения строительства Чебоксарского гидроузла с подъемом до отметки 68 м вызывает разногласия между соседними регионами [1, с. 11]. Эта тема требует расширения научно-технического, экономического и экологического сотрудничества всех заинтересованных сторон.
Таким образом Чебоксарская ГЭС является уникальным сооружением. Проектные решения отличают ее от других станций. При ее сооружении использовались современные технологии, которые в настоящее время нашли широкое применение в промышленном и городском строительстве. В первые годы строительства станции было недостаточное финансирование, что привело к увеличивало сроков возведения гидроузла. Применение прогрессивных технологий частично сократило отставание от намеченных планов и привело к значительному снижению расходов строительных материалов.
4 Там же. Д. 127. Л. 19-20.
1. Авданин В. В. Сто лет электрификации: исторический опыт и современные вызовы // Исторический поиск. 2020. Т. 1. № 3. С. 5-13. DOI: https://doi.org/10.47026/2712-9454-2020-1-3-5-13
2. Бурдин Е. А. История подготовки зоны затопления Куйбышевской ГЭС (1951-1957 гг.) // Актуальные проблемы гуманитарных и социально-экономических наук. 2015. Т. 9. № 1. С. 20-25. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=24413862& (дата обращения: 06.10.2021).
3. Бурдин Е. А. Создание Волжских водохранилищ: решение проблем водоснабжения // Вестник Ульяновского государственного технического университета. 2012. №1 (57). С. 56-57. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sozdanie-volzhskih-vodohranilisch-reshenie-problem-vodosnabzheniya (дата обращения: 06.10.2021).
4. Лушин А. И., Авданин В. В. К вопросу об историографии электрификации СССР 1220-1930-х годов // Управленческое консультирование. 2016. № 2 (86). С. 124-132.
5. Минеева Е. К. Становление Марийской, Мордовской и Чувашской АССР как национально--территориальных автономий (1920-1930-е годы), Чебоксары: Изд-во Чувашского ун-та, 2009. 594 с.
6. Минеева Е. К., Русинова Н. Г. Планы строительства Чебоксарской ГЭС в 40-е годы // Вестник Чувашского университета. 2021. № 2. С. 127-132. DOI: https://doi.org/10.47026/1810-1909-2021-2-127-132
7. Русинова Н. Г. К вопросу проектирования и строительства Чебоксарской ГЭС (1968-1974 гг.) // Междисциплинарный потенциал устной истории и новые пути развития исторического знания: материалы Междунар. науч. конф. (Чебоксары, 23 апр. 2021 г.). Чебоксары: ИД «Среда», 2021. C 55-58. DOI: https://doi.org/https://doi.org/10.31483/r-98522
8. Русинова Н. Г. Становление и развитие Чебоксарской ГЭС: к историографии вопроса // Исторический поиск. 2020. Т. 1. № 3. С. 75-80. DOI: https://doi.org/10.47026/2712-9454-2020-1-3-75-80
Н. Г. Русинова
Исторические науки
9. Berliner J. S. Factory and Manager in the USSR. Cambridge, Mass.: Harvard University Press, 1957, 386 p.
10. Granick D. The Management of the Industrial Firm in the USSR: A Study in Soviet Economic Planning. New York: Columbia University Press, 1954. 346 p.
Статья поступила в редакцию 11.10.2021; одобрена после рецензирования 09.11.2021; принята к публикации 29.11.2021.
Об авторе
Русинова Надежда Германовна
аспирантка кафедры отечественной истории, Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова (428003, Российская Федерация, г. Чебоксары, Московский пр-т, д. 15), ORCID: https ://orcid.org/0000-0003-0983-141X, [email protected]
Автор прочитал и одобрил окончательный вариант рукописи.
1. Avdanin V. V. Sto let elektrifikatsii: istoricheskii opyt i sovremennye vyzovy [100 years of electrification: historical experience and modern challenges]. Istoricheskii poisk = Historical Search, Cheboksary, Chuvash State Univesity Publ., 2020, vol. 1, no. 3, pp. 5-13. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.47026/2712-9454-2020-1-3-5-13
2. Burdin E. A. Istoriya podgotovki zony zatopleniya Kuibyshevskoi GES (1951-1957 gg.) [History of preparation of the zone of flooding Kuibyshev hydroelectric power station (1951-1957)]. Aktual'nye problem gumanitarnykh I sotsial'no-ekonomicheskikh nauk = Actual Problems of the Humanities and Socio-economic Sciences, 2015, vol. 9, no. 1, pp. 20-25. Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=24413862& (accessed 06.10.2021). (In Russ.).
3. Burdin E. A. Sozdanie Volzhskikh vodokhranilishch: reshenie problem vodosnabzheniya [The building of water storage basins of the Volga river: water supply solution]. Vestnik Ulyanovskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta = Bulletin of the Ulyanovsk State Technical University, 2012, no. 1 (57), pp. 56-57. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/sozdanie-volzhskih-vodohranilisch-reshenie-problem-vodosnabzheniya (accessed 06.10.2021). (In Russ.).
4. Lushin A. I., Avdanin V. V. K voprosu ob istoriografii elektrifikatsii SSSR 1220-1930-kh godov [On a question of a historiography of electrification of the USSR 1920-1930 years]. Upravlencheskoe konsul'tirovanie = Administrative Consulting, 2016, no. 2 (86), pp. 124-132. (In Russ.).
5. Mineeva E. K. Stanovlenie Mariiskoi, Mordovskoi i Chuvashskoi ASSR kak natsional'no-territorial'nykh avtonomii (19201930-e god. [Formation of the Mari, Mordovian and Chuvash ASSRs as national-territorial autonomies (1920-1930 p)]. Cheboksary, Chuvash State Univesity Publ., 2009, 594 p. (In Russ.).
6. Mineeva E. K., Rusinova N. G. Plany stroitel'stva Cheboksarkoi GES v 40-e gody [Plans for the construction of the Cheboksary hydroelectric power station in the 1940s]. Vestnik chuvashskogo universiteta = Vestnik of Chuvash State University, Cheboksary, Chuvash State Univesity Publ. 2021, no. 2, pp. 127-132. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.47026/1810-1909-2021-2-127-132
7. Rusinova N. G. K voprosu proektirovaniya i stroitel'stva Cheboksarskoi GES (1968-1974 gg.) [On the issue of designing and constructing the Cheboksary HPS (1968-1974)]. Mezhdistsiplinarnyi potentsial ustnoi istorii i novye puti razvitiya istoricheskogo znaniya: materialy Mezhdunar. nauch. konf. (Cheboksary, 23 apr. 2021 g.) = Interdisciplinary potential of oral history and new ways of development of historical knowledge: Materials of the International scientific conference (Cheboksary, 23 Apr. 2021). Cheboksary, PH "Sreda", 2021, pp. 55-58. (In Russ.). DOI: https://doi.org/https://doi.org/10.31483/r-98522
8. Rusinova N. G. Stanovlenie i razvitie Cheboksarskoi GES: k istoriografii voprosa [Evolvement and development of Cheboksary HPP: to the historiography of the issue]. Istoricheskii poisk = Historical Search, Cheboksary, Chuvash State Univesity Publ., 2020, vol. 1, no. 3, pp. 75-80. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.47026/2712-9454-2020-1-3-75-80
9. Berliner J. S. Factory and Manager in the USSR. Cambridge, Mass., Harvard University Press, 1957, 386 p. (In Eng.).
10. Granick D. The Management of the Industrial Firm in the USSR: A Study in Soviet Economic Planning. New York, Columbia University Press, 1954. 346 p. (In Eng.).
The article was submitted 11.10.2021; approved after reviewing 09.11.2021; accepted for publication 29.11.2021.
About the author Nadezhda G. Rusinova
Postgraduate Student, Russian History Department, I. N. Ulyanov Chuvash State University (15 Moskov-sky Avenue, Cheboksary 428003, Russian Federation), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0983-141X,
The author has read and approved the final manuscript
History
N. G. Rusinova
