РусГидро | Зарамагская ГЭС-1(много фото)

Проект реализуется в сложных природных условиях и отличается рядом уникальных для российской гидроэнергетики технических решений — в частности, Зарамагская ГЭС-1 будет иметь самый большой в России напор, самые мощные ковшовые гидротурбины и самый длинный деривационный тоннель. Управление строительством осуществляет АО «Зарамагские ГЭС», являющееся дочерним предприятием ПАО «РусГидро».



Северная Осетия является энергодефицитным регионом — собственные энергоисточники обеспечивают лишь 16 % энергопотребления республики. В то же время реки республики обладают значительным энергетическим потенциалом, составляющим порядка 5,2 млрд кВт·ч. С 1966 по 1968 годы институт «Гидропроект» на основе многолетних изысканий разработал «Схему использования водных ресурсов р. Ардон». Данной схемой предусматривалось на участке Нижний Зарамаг — Тамиск создать каскад из трёх гидроэлектростанций совокупной мощностью 562 МВт В дальнейшем параметры отдельных гидроэлектростанций каскада неоднократно уточнялись, увеличилось и их число — появилась дополнительная ступень каскада, Головная ГЭС мощностью 35 МВт.

Подготовительные работы по сооружению Зарамагских ГЭС были начаты в июне 1976 года силами Чиркейгэсстроя, с 1979 года началось возведение основных сооружений, с 1982 года — проходка деривационного тоннеля. С самого начала работ строительство столкнулось с проблемами финансирования, материально-технического снабжения, организации работ; кроме того, в конце 1980-х годов проект стал активно критиковаться экологическими организациями. В итоге в 1989 году строительно-монтажное управление по строительству Зарамагских ГЭС было ликвидировано по причине систематического срыва плановых сроков работ, строительство ГЭС было приостановлено, начался пересмотр проекта. В 1993 году был утверждён новый технический проект ГЭС, включавший снижение высоты плотины на 40 метров, что уменьшило площадь затопления, но лишило водохранилище регулирующей ёмкости, снизило мощность Головной ГЭС до 10 МВт (с 32 МВт).

В 1995 году функции генпроектировщика станции были переданы институту «Ленгидропроект», который внёс значительные изменения в конструкцию гидроэнергетического комплекса.

С 2007 года финансирование строительства было значительно увеличено. К этому моменту в относительно высокой степени готовности находился пусковой комплекс Головной ГЭС, степень готовности сооружений Зарамагской ГЭС-1 была значительно ниже — в частности, к началу 2007 года пройдено лишь 6397 м (около 45 %) деривационного тоннеля № 2, строительство которого является определяющим сроки сдачи ГЭС. Из сооружений напорно-станционного узла к началу 2000-х годов была завершена проходка вертикальной шахты.

14 января 2009 года был перекрыт строительный водосброс и началось заполнение водохранилища (к 10 июня 2009 года оно было заполнено до проектной отметки). Пуск гидроагрегата Головной ГЭС на холостом ходу был произведён 7 июля, а 18 сентября 2009 года состоялся официальный пуск Головной ГЭС.

К началу 2012 года было пройдено около уже 11 км (из 14,2 км) длины деривационного тоннеля № 2. В течение года были продолжены бетонные работы на БСР, велось строительство водовода и проходка деривационного тоннеля, в вертикальной шахте было смонтировано анкерное звено, а сама шахта подготовлена к монтажу металлической облицовки. К середине 2013 года было пройдено 12 км деривационного тоннеля, начат монтаж субгоризонтальных водоводов и облицовки шахты, строительство поверхностного водовода завершено на 90 %. В 2013 году связи с дефицитом средств инвестиционной программы ПАО «РусГидро» было принято решение о приостановке строительства.

В 2015 году строительство было снова возобновлено, объект был вновь включён в инвестиционную программу РусГидро, а пуск Зарамагской ГЭС-1 намечен на 2018 год. По состоянию на начало 2015 года, готовность станции оценивалась в 60 %. В течение 2015 года была завершена проходка деривационного тоннеля, смонтирована облицовка на большей части вертикальной шахты, продолжался монтаж облицовки и бетонирование в субгоризонтальных водоводах.

В следующем году планируется начать последний этап горнопроходческих работ — возведение аварийного водосброса бассейна суточного регулирования, а также развернуть работы по строительству здания Зарамагской ГЭС-1

В августе по приглашению «РусГидро» я съездил в Северную осетию чтобы присуствовать при историческом событии — окончании монтажа металлической облицовки вертикальной шахты глубиной аж в 507 метров! Но мы с вами проследим весь путь воды от Головной станции к ГЭС-1.

1. Сначала посмотрим на Головную станцию. Про нее я уже подробно рассказывал в 2010 году. Ниже машинного зала находится два портальных крана — так вот левый и закрывает путь воды в деривационный тоннель. Я даже напишу с большой буквы — «Тоннель», так как в российском гидротехническом строительстве аналогов нет.


2. Безнапорный деривационный тоннель № 2 предназначен для подвода воды к напорно-станционному узлу ГЭС, начинается у здания Головной ГЭС и заканчивается у бассейна суточного регулирования. Проектная длина тоннеля 14 226 м (рекордная для гидротехнических тоннелей России). Трасса тоннеля пересекает разнообразные интрузивные, метаморфизированные и осадочные породы, претерпевшие как складчатые, так и тектонические нарушения. Для проходки тоннеля организовано 8 забоев, наиболее длинный участок (7635,9 м) расположен между забоями № 5 и № 6.

материал любезно предоставлен АО «Ленгидропроект»

3. После Головного узла по красивым пейзажам Кавказкого хребта едем к одной из подходных штолен деривационного тоннеля.


4. Портал подходной штольни. Здесь меня переодевают в сапоги, грузимся в буханку и едем в тоннель.


5. Рядом с порталом представлена строительная техника, которая работала при сооружении тоннеля.


6. Пропускная способность тоннеля составляет 65 м³/сек, вода должна проходить всю трассу тоннеля за 50 минут.


7. Сейчас, после завершения проходки, началось бетонирование лотка с помощью передвижной опалубки.


8. Доборка породы под лоток происходит участками непосредственно перед бетонированием.


9. Сечение тоннеля корытообразное 4,5×4 м, обделка железобетонная (в зависимости от условий используется несколько типов). Как видите на сечении, раньше предполагался другой лоток, но его переделали, тем самым увеличив пропускную способность тоннеля.

материал любезно предоставлен АО «Ленгидропроект»

10. Штатно в тоннеле света нет. Освещен только участок от разворотной камеры до забоя. Здесь наша буханка едет задним ходом. После разворота добро пожаловать в темноту на пару километров — столько занимает дорога до подходной штольни.


11. Деривационный тоннель №2. А первый находится между водохранилищем и головной станцией.


12. Разворотная камера и буханка.


13. Это уже тоннель перед порталом около бассейна суточного регулирования.


14. Портал тоннеля. Оголовок тоннеля недавно был взорван, чтобы почистить склон и убрать рыхлые породы. С этой стороны находится аж три портала тоннеля — два других это попытки предыдущих подрядчиков его построить, которые не получились так как склон очень рыхлый.


15. Слева — портал, справа БСР.


16. Бассейн суточного регулирования (БСР) ёмкостью 270 тысяч м³ нужен для нормального сопряжения безнапорной и напорной части деривации, а также для обеспечения работы ГЭС в пиковом режиме. Там накапливается определенный объем воды, позволяющий Зарамагской ГЭС-1 работать на полной мощности около часа. Например, возникла необходимость в энергосистеме запустить ГЭС на полную мощность — если бы БСР не было, то пришлось бы ждать 50 минут (столько времени нужно, чтобы вода дошла от Головной ГЭС до БСР через длиннющий тоннель). А БСР позволяет подгружать-разгружать станцию почти мгновенно. Соответственно аварийный водосброс нужен для предотвращения перелива воды через стенки БСР — например, при аварийной остановке ГЭС-1 даже при своевременном закрытии затворов на Головной ГЭС весь объем воды в тоннеле за эти 50 минут сольется в БСР и эту воду из БСР надо будет куда-то деть (особенно, если он на момент остановки ГЭС был заполнен).

.::кликабельно::.

17. Представляет собой обетонированную чашу максимальной глубиной 9,8 м, с массивными стенками, в основании которых расположена галерея для отвода фильтрационных расходов и размещения контрольно-измерительной аппаратуры. Первоначально стенки бассейна лежали на земляной дамбе, но это тоже оказалось опасно — в случае ее размытия, бетон теряет подпор породы и разрушается. Теперь стенки бассейна держат себя сами.


18. Лоток бассейна с человеком для масштаба. Зацените его толщину и диаметр арматуры.


19. После того, как вода пройдет по дну бассейна, она попадает в водоприемник, который предназначен для подачи воды из БСР в водовод.


20. Будет оборудован сороудерживающей решёткой, а также плоскими ремонтным и аварийно-ремонтным затворами, оперирование которыми производится при помощи канатного механизма грузоподъёмностью 125 т и мостового крана грузоподъёмностью 50 т.


21. Это начало сталежелезобетонного турбинного водовода с внутренним диаметром 4,4 м и длиной 602 м. Здесь поток воды уже находится под напором.


22. Вид из водовода на площадку строительства вертикальной шахты.


23.План наземного участка турбинного водовода.

материал любезно предоставлен АО «Ленгидропроект»

24. Оголовок водовода и прекрасный вид.


25. Специальный кран для сооружения металлической облицовки шахты.

.::кликабельно::.

26. 9 августа была смонтирована последняя секция.


27. Это оголовок ствола глубиной 508 метров. Здесь прекрасно видна его конструкция. Пространство между временной железобетонной обделкой и постоянной металлической заполняется бетоном. В нем находится кабельная сеть для датчиков мониторинга.


28. Все секции обделки были спушены сверху.


29. Площадка строительства. Чуть дальше видны рабочие подмости, которые монтировались внутри шахты для защиты рабочих от падающих предметов. А с нижних площадок велись работы по монтажу.


30. Спуск секций в самом начале занимал более 12 часов — 508 метров глубины — это не шутка. Как видите, вокруг крюка сделана специальная конструкция с направляющими, чтобы троса не скручивались.


31. А так этот узел будет выглядеть после завершения строительства.

материал любезно предоставлен АО «Ленгидропроект»

32. Шахтный стол проходился через несколько забоев. С поверхности, с уровня верхней дренажной штольни и из нижнего колена шли снизу вверх. В целом проходка была в хороших геологических условиях, хотя само сооружение такого ствола было уникальным. Кстати, общий напор складывается из глубины шахты — 508 метров, и перепада глубины в турбинных водоводах внизу. Еще немного дает верхний водовод. Итого — 619 метров.

материал любезно предоставлен АО «Ленгидропроект»

33. Портал в дренажную штольню.


34. План турбинных водоводов от шахты до здания ГЭС.

материал любезно предоставлен АО «Ленгидропроект»

35. А вокруг невероятная красота!


36. Площадка будущего строительства здания ГЭС-1


37. Один из двух тоннелей для субгоризонтальных турбинных водоводов.


38. Сопряжение вертикальной шахты с турбинным водоводами.

материал любезно предоставлен АО «Ленгидропроект»

39. Штаны — развилка на два водовода.

материал любезно предоставлен АО «Ленгидропроект»

40. Диаметр турбинного водовода 2,5 метра.


41. Сейчас идет монтаж секций оболочки и бетонирование.


42. В тоннеле мы разъезжали на машине.


43. Одна из сбоек.


44. Как водится на таких стройках, грамотные специалисты — на вес золота.


45. Бетонирование соседнего водовода. Бетон прям из бетономешалки через бетонасос попадает на участок бетонирования.


46. Армирование водовода. Труба слева — пожарный водопровод. Выше по тоннелю находится камера с емкостью для воды. Перепад высоты в 80 метров со зданием ГЭС обеспечивает давление в 8 атмосфер, что более чем достаточно для пожарного водопровода.


47. Забетонированный участок. Сверху остается небольшая выработка для служебных нужд.


48. Сечение турбинных водоводов.

материал любезно предоставлен АО «Ленгидропроект»

49. В один тоннель секции водовода затаскивают с помощью этого «электровоза» — тележка с с электромотором, который приводится от генератора.


50. В другой — автомобильным транспортом. Это оказалось удобнее и выгоднее.


51. Здание ГЭС наземное, по проекту должно быть оборудовано двумя вертикальными гидроагрегатами с ковшовыми гидротурбинами К-600-В6-341,2 работающими при расчётном напоре 619 м. Диаметр рабочего колеса турбины — 3,345 м, номинальная частота вращения — 300 об/мин. Турбины ГЭС будут работать на рекордном для российских ГЭС напоре, также турбины ГЭС будут крупнейшими ковшовыми турбинами на российских ГЭС и одними из крупнейших в мире.

материал любезно предоставлен АО «Ленгидропроект»

52. Гидротурбины приводят в действие два гидрогенератора мощностью по 173 МВт. Производитель гидротурбин — немецкая компания Voith Siemens Hydro Power Generation, контракт на поставку гидрогенераторов заключён с ОАО «Элсиб». С целью обеспечения возможности быстрого перекрытия поступления воды к турбинам здание ГЭС должно быть оборудовано предтурбинными шаровыми затворами диаметром 2 м, производства завода «Турбоатом».

материал любезно предоставлен АО «Ленгидропроект»

Огромное спасибо сотрудникам Осетинского филиала за помощь в подготовке материала и гостепреимство.